基于藍牙技術的航空貨運集裝器信息化研究

文/趙旭東 陳劍平

航空貨運集裝單元（ULD），又稱航空貨運集裝器。ULD的追蹤和管理是為了確保在正確的時間和地點提供正確的ULD，這對與航空貨運公司的運營至關重要。 隨著互聯網的技術的普及和數字時代的到來，國外航空公司正在快速適應并更新技術，并探索基于傳統裝備和技術進行升級換代的可能性。ULD管理是可以使用物聯網的一個領域，整個過程可以高效運行。通過實時跟蹤和庫存控制集中管理ULD，將為ULD管理帶來透明度。隨著藍牙技術的不斷發展，與藍牙技術相關的定位及跟蹤技術可使得ULD管理達到如下效果：第一，提高效率，實時跟蹤ULD將提高利用率，協調將減少整個網絡的庫存不平衡；第二，降低成本，通過提高利用率和增加對維護成本的控制來顯著節省成本；第三，增強可見性，包括ULD庫存水平，航空網絡內的位置和移動的實時可見性。

一、全球航空集裝單元的管理現狀

航空貨運集裝單元，簡稱ULD，是用于在寬體或某些特定的窄體飛機上裝載行李、貨物或郵件等的托盤或容器。寬體飛機的增長促進了ULD的使用。根據IATA，今天大約有900,000個ULD在運行。隨著使用量的增加，ULD維修或損失的總成本約為3億美元。此費用不包括ULD運營造成的飛機損壞，航班延誤或取消費用。

ULD是飛機中唯一由未經訓練、不受管制的工作人員處理的部分。大多數ULD業務外包給地面服務商或貨運代理。隨著托運人建造的ULD或建筑托盤的需求不斷增加，更多的ULD很可能由不受監管的員工處理。很多時候航空公司很難控制或監督ULD管理。

根據統計，每年全球有超過80000個ULD無法使用，導致4000萬美元的浪費，占ULD總擁有成本的25%。除成本外，還會給航空公司帶來相關的一系列安全問題。目前航空公司主要通過手動跟蹤ULD，因而面臨重大挑戰，如庫存損失、ULD丟失、缺乏實時更新和跟蹤。ULD的管理不當也導致了ULD在機場貨站不足、維修預算增加，甚至于飛機損壞、飛行中事故以及ULD相關貨物卸載和運營審計失敗。

二、國外基于藍牙技術的集裝器信息化現狀

1.新西蘭航空

2017年，新西蘭航空公司表示，它正在其貨物集裝箱，托盤和單位負載設備上安裝超過5,500個藍牙標簽，并在新西蘭和海外的29個機場部署100多個讀卡器，以提供有關貨物移動的實時信息。該系統據稱是世界上首次大規模部署新西蘭，但該航空公司對其起源非常模糊。新西蘭航空公司表示，它每周平均運營3566次貨運航班，每年從新西蘭出口42000噸貨物。藍牙標簽和閱讀器不僅可以加快貨物處理速度，還可以提高準確性和庫存管理，并幫助找到丟失的物品。

該技術僅在新西蘭航空內部使用，但該航空公司希望在未來為客戶提供訪問權限，并可以在機場推出，以監控地面服務設備，或用于管理郵件運輸。新西蘭航空公司目前正在與“核心運輸技術公司”合作開發在新西蘭設計和制造的技術。

2.達美航空貨運公司（Delta Cargo）

達美航空將成為美國第一家通過引入藍牙跟蹤技術提供實時ULD跟蹤的腹艙航空公司。該技術將取代所有集裝箱的人工跟蹤，并使Delta的貨物控制中心能夠更準確地監控和重新安排因惡劣天氣等不正常運營而延誤的貨物。Delta的藍牙系統改進了ULD出貨的跟蹤和即時透明度，其創新跟蹤技術可以與24/7貨物控制中心相結合，新的跟蹤系統還將使達美能夠生成電子單位控制收據，使達美航空成為第一家為客戶交易提供全自動解決方案的航空公司。Delta是第一家測試藍牙跟蹤技術的主要航空公司，從2016年開始，已經將讀卡器部署到23個地點。到2018年底，跟蹤系統將在所有Delta的ULD上提供，超過1400名讀者跟蹤六大洲200多個機場的客戶發貨情況。

該航空公司目前支持GPS的貨物追蹤產品，包括最近宣布的高度時間敏感貨物稱為Equation Critical，將繼續用于國際和美國境內的窄體和寬體飛機貨運。達美航空公司正在將這項服務擴展到基于機場的貨運業務。這將使客戶能夠在到達最終目的地的途中從他們自己的倉庫開始端到端跟蹤ULD，Delta Cargo通過擴展能跟蹤這些ULD中包含的貨物，通過取消單位借出時貨站上的所有文書工作并生成直接通過電子郵件發送給托運人的數字統一控制收據（UCR）來提供許多客戶利益。此外，客戶將在2019年收到定制推送通知，并提供全面跟蹤服務。

達美航空是首批測試藍牙跟蹤技術的主要航空公司之一，自2018年3月以來，已經在包括所有美國樞紐和主要貨運站在內的六大洲的80個達美航空和合作伙伴航空公司倉庫部署了讀者，剩下70個地點。到目前為止，其近40%的ULD機隊都標有藍牙資產跟蹤器。到2019年1月，它表示跟蹤系統將在幾乎所有Delta的ULD上提供，客戶讀卡器安裝將在此后不久完成。 CAAS不是在內部開發此ULD功能，而是了解Delta正在與ACL Airshop和Core Transport Technologies合作提供此服務。

3. Jettainer和Unilode

全球兩個主要運營商和業界最大的兩個ULD管理公司，Jettainer和Unilode，推進使用“改變游戲規則”的藍牙功能ULD跟蹤技術。

Jettainer在推動“改變游戲規則”的藍牙技術，Jettainer在2017年10月份透露，它已與ULD跟蹤專家Core Transport Technologies建立戰略合作伙伴關系。基于藍牙技術的CoreInsight跟蹤解決方案將來將用于公司外包的ULD管理客戶的容器和托盤中，其開創性的跟蹤系統將簡化Jettainer在客戶航空公司的地面流程，例如，啟用完全自動化的庫存。藍牙標簽可以在沒有ULD額外認證的情況下進行改裝，由機場的戰略性安裝讀卡器自動記錄和評估，不再需要手動掃描或其他干預措施。藍牙解決方案最初是作為ULD庫存的簡單跟蹤解決方案而設計的。但是當在2017年在主要航空公司實施該系統時，很快就發現大量數據和分析ULD運動的能力將為航空公司及其客戶帶來許多好處。

Unilode于2017年9月透露其已成功完成與其ULD管理客戶國泰航空的藍牙跟蹤試驗，提供香港與墨爾本之間貨物運輸的“端到端”可見性。該項目團隊由國泰航空，OnAsset，Nexiot和Unilode組成，能夠為所有相關的供應鏈活動提供完美的數據捕獲，進入國泰航空的貨物管理系統，該試驗包括全球首次部署“藍牙低能耗版本5”技術，該技術具有優于先前所執行的任何其他藍牙部署的性能和范圍。它還推出了另一個世界第一，從固定閱讀器和移動設備（智能手機和平板電腦）的混合數據捕獲。Unilode仍在繼續進行ULD跟蹤和追蹤試驗的擴展，將很快支持ULD機隊數字化管理。

4.國際航空運輸協會IATA

在新加坡舉行的第13屆世界貨運研討會（WCS）上頒發的2019年IATA航空貨運創新獎是Unilode的基于藍牙的單位負載設備（ULD）跟蹤解決方案，該解決方案允許客戶使用ULD作為位于內部的航空貨物的代理，以跟蹤位置并傳輸溫度，光照和沖擊暴露和濕度的狀態更新。Unilode解決方案是圍繞BLE技術構建的，Unilode的生態系統利用藍牙規范，該規范定義了互操作性的構建塊，反應靈活且更加實惠和可靠。Unilode正在推出其數字化轉型計劃，已開始在美洲地區部署，并且每天都會向其網絡添加新的藍牙低功耗（BLE）讀卡器和配備BLE的ULD，該計劃是為Unilode管理下的所有ULD設備配備BLE標簽。

5.行業聯盟

2017年，新西蘭CORE Transport Technologies，Inc.和美國ACL Airshop LLC聯手打造獨家戰略聯盟，推出創新的、經現場驗證的“藍牙+物流”技術向全球航空貨運業，聯合推動ULD設備的自動跟蹤。作為布達佩斯年度“ULD Care”航空貨運業研討會的一部分，兩家公司宣布了這一全行業的獨家合作伙伴關系和經過驗證的新技術將如何使航空公司和貨運客戶受益。CORE Transport Technologies是一家敏捷軟件開發商，專注于服務多年，為多個行業的運輸流程提供重大改進，在新西蘭，香港和奧蘭多佛羅里達州設有辦事處。 ACL Airshop在南卡羅來納州和阿姆斯特丹設有總部，是全球200多家航空公司和貨運客戶的定制ULD解決方案供應商，在全球50個航空貨運樞紐機場中擁有40個服務，維修和租賃業務，貨物控制產品的制造和供應鏈能力，以及34年航空公司航空貨運服務經驗。

三、基于藍牙技術的集裝器信息化解決方案

1.航空集裝板

位于挪威的Nordisk Aviation Products已開發出一種用于數字標簽的集成托盤邊緣導軌解決方案，利用的是Unilode Aviation Solutions提供的解決方案，而Nordisk則是全球頂尖的ULD制造商和供應商之一。

Unilode憑借其數字化轉型計劃獲得2019年IATA航空貨運創新獎，已開始為其ULD配備基于藍牙低功耗（BLE）5技術的數字標簽。為Nordisk托盤開發的解決方案符合Unilode的目標，即為數字托盤標簽提供可靠、耐用且日常操作無阻礙的安裝解決方案。現有的Nordisk集裝板（包括重型集裝板）將使用數字標簽進行改裝，實現集裝板的跟蹤以及溫度、沖擊測量。出廠時可以使用預先安裝的標簽獲取新集裝板。

由于航空集裝板空間有限，占絕大數面積的底板是沒辦法進行改裝的，因而只能在邊框上進行加裝，因而利用邊框導軌安裝藍牙模塊。插入集裝板導軌的藍牙模塊，如圖2。

圖1：現有集裝板加裝藍牙模塊方案

圖2：插入集裝板導軌的藍牙模塊

圖3：集裝箱藍牙管理方案

圖4：安裝位置及藍牙模塊

2.航空集裝箱

自2013年以來，一家主要航空公司通過COREInsight? ULD跟蹤技術取得了可靠的成果：隨著這些ULD類型的使用率提高25%，為其不斷擴大的寬體飛機機隊訂購更少的貨物ULD本地循環中的天數從15減少到3，一年內滯期收入增加超過300萬美元。

航空集裝箱相對于集裝板對于安裝藍牙管理模塊則有較大的空間，比如安裝在靠近前面板的內側或者外側。集裝箱藍牙管理方案，如圖3。安裝位置及藍牙模塊，如圖4。

集裝箱藍牙管理的特征：ULD控制庫存報告；在收集ULD庫存編號的情況下，主動控制缺陷；ULD設備與貨物運輸之間的關系能力；簡單的視覺效果，報告功能，數據的可移植性帶來了運營商的好處。

COREInsight?標簽是帶有低能量傳感器的藍牙5.0，在COREInsight?讀卡器的范圍內是無源的。 標簽不是需要與閱讀器配對的標準活動信標。COREInsight?標簽的電池壽命為6年。reader安裝，無線藍牙讀卡器用于監控貨物和設備的運輸。安裝閱讀器天線順序是先將電線插入插座，確保讀卡器高度安全，再使用新軟件遠程更新標簽和閱讀器以進行更新，其電池超過5年以上的電池續航時間。