基于RFID技術(shù)的智能化資產(chǎn)管理系統(tǒng)

席云廷，胡志平

0 引言

信息是現(xiàn)代企業(yè)的生命，企業(yè)信息一體化也必將成為一個(gè)發(fā)展的趨勢(shì)。資產(chǎn)信息的管理作為企業(yè)的一個(gè)重要管理部分，一直都是困擾廣大企業(yè)的一大難題。企業(yè)一般都擁有龐大的資產(chǎn)數(shù)目，如何對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行有效的管理，提供一個(gè)高效，精確的資產(chǎn)清點(diǎn)手段和信息管理系統(tǒng)，是迫在眉睫的需求。將RFID技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)，構(gòu)建企業(yè)資產(chǎn)管理智能平臺(tái)，將會(huì)給企業(yè)帶來(lái)莫大的便利，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資產(chǎn)的智能化管理。RFID 技術(shù)將是未來(lái)企業(yè)生產(chǎn)管理和物流管理的更加有力的智能應(yīng)用模式。

1 RFID技術(shù)的簡(jiǎn)介

RFID(Radio Frequency Identification)即射頻識(shí)別技術(shù)，是利用無(wú)線射頻技術(shù)以非接觸雙向通訊方式達(dá)到自動(dòng)識(shí)別的目的。其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。

1.1 RFID系統(tǒng)的主要構(gòu)成

RFID系統(tǒng)[1]主要由電子標(biāo)簽、天線、閱讀器、相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和其他信息系統(tǒng)等組成。

電子標(biāo)簽是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽， 操作快捷方便。依據(jù)電子標(biāo)簽供電方式的不同,電子標(biāo)簽可以分為無(wú)源標(biāo)簽、有源標(biāo)簽和半有源標(biāo)簽。無(wú)源標(biāo)簽又稱被動(dòng)標(biāo)簽自身不需要電源供電，而是通過(guò)閱讀器發(fā)送的射頻信號(hào)供電；而有源標(biāo)簽與半有緣標(biāo)簽均需要自身電源供電。無(wú)源標(biāo)簽的使用壽命一般都可以達(dá)到10年以上，體積小，成本低；有源標(biāo)簽的使用壽命一般為2至4年，同時(shí)它是一次性使用，當(dāng)標(biāo)簽不能工作時(shí)只能重新采購(gòu)，相對(duì)于無(wú)源標(biāo)簽其成本更高。

閱讀器又稱讀頭，在RFID系統(tǒng)中主要是與電子標(biāo)簽進(jìn)行雙向通信，同時(shí)接受來(lái)自于主機(jī)系統(tǒng)的控制指令。閱讀器可以是單獨(dú)的整體,也可以作為部件的形式嵌入到其他系統(tǒng)中去。它可以單獨(dú)具有讀寫(xiě)、顯示、數(shù)據(jù)處理等功能,也可以與計(jì)算機(jī)或其他系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合,完成對(duì)射頻標(biāo)簽的操作。根據(jù)支持的標(biāo)簽類型不同與完成的功能不同,閱讀器的復(fù)雜程度也有顯著差別。

1.2 RFID系統(tǒng)的工作原理

當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后,如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號(hào),就能憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息(即無(wú)源標(biāo)簽) ,或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)(即有源標(biāo)簽) ,閱讀器可無(wú)接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù),從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。閱讀器通過(guò)天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào),當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量,發(fā)送出自身編碼等信息,被讀取器讀取并解碼后送至電腦主機(jī)進(jìn)行有關(guān)處理。主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算識(shí)別該標(biāo)簽的身份，并針對(duì)不同的需要做出相應(yīng)的處理，最終發(fā)出指令信號(hào)控制閱讀器完成不同的讀寫(xiě)操作。RFID系統(tǒng)工作原理[2]見(jiàn)圖1：

圖1 RFID系統(tǒng)工作原理

2 基于RFID技術(shù)的智能化資產(chǎn)管理平臺(tái)

以應(yīng)用于移動(dòng)、電信等部門(mén)的智能化資產(chǎn)管理平臺(tái)為例，該平臺(tái)由硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)共同構(gòu)成。當(dāng)硬件系統(tǒng)利用RFID技術(shù)開(kāi)始工作時(shí)，其詳細(xì)的運(yùn)行流程及最終狀態(tài)信息，將很清晰地顯示于軟件系統(tǒng)的JSP頁(yè)面上，操作人員就可以很方便地對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行管理。該智能化資產(chǎn)管理平臺(tái)通過(guò)RFID、GPRS、EDGE、SMS等技術(shù)手段，集合流程化的電子信息平臺(tái)，對(duì)電路、網(wǎng)元、設(shè)備等各類資產(chǎn)資源實(shí)施有效的管理與跟蹤，提高目前對(duì)資產(chǎn)信息管理與維護(hù)的工作效率。

2.1 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成

（1）主控系統(tǒng)[3]。包括主控計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器、出/入庫(kù)門(mén)的識(shí)讀器及相應(yīng)的識(shí)別天線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接器等。主控計(jì)算機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)控制器，通過(guò)數(shù)據(jù)線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接器、出/入庫(kù)門(mén)的識(shí)讀器及識(shí)別天線和貨位導(dǎo)航指示器進(jìn)行連接。

（2）讀寫(xiě)及手持單元。包括無(wú)限網(wǎng)絡(luò)連接器、識(shí)別器、識(shí)別天線、手持設(shè)備及無(wú)源RFID電子標(biāo)簽等。

（3）基站設(shè)施?；緝?nèi)將被劃分為具有相應(yīng)識(shí)別電子標(biāo)簽的不同小區(qū)，其中包括所處倉(cāng)庫(kù)、貨區(qū)、貨架及每個(gè)獨(dú)立貨品存放區(qū)。管理人員將貨位電子碼寫(xiě)入貨位識(shí)別電子標(biāo)簽，并將貨位識(shí)別電子標(biāo)簽封裝在相對(duì)應(yīng)的貨位的導(dǎo)航指示器中。整個(gè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)及各庫(kù)門(mén)附近都將由無(wú)限局域網(wǎng)覆蓋，以實(shí)現(xiàn)信息共享。

2.2 系統(tǒng)軟件的構(gòu)成

系統(tǒng)軟件部分采用標(biāo)準(zhǔn)的三層結(jié)構(gòu)，如圖2所示：

圖2 軟件系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

資產(chǎn)進(jìn)入或進(jìn)出基站，資產(chǎn)信息發(fā)生修改等，通過(guò)RFID技術(shù)與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)相連，數(shù)據(jù)就被保存于數(shù)據(jù)庫(kù)中。同時(shí)，業(yè)務(wù)邏輯層將業(yè)務(wù)流程管理、RFID審批管理、RFID資源管理、用戶與權(quán)限管理等部門(mén)資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)集成為一個(gè)個(gè)處理模塊，與JavaBean或J2EE組件相連，將資產(chǎn)管理操作流程，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)資產(chǎn)數(shù)據(jù)等管理信息直觀地顯示于JSP頁(yè)面上。客戶只需通過(guò)JSP頁(yè)面流程操作，就可以很方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)龐大資產(chǎn)的管理。

本文以柱狀活性炭為載體，以氧化銅為主活性組分，采用鹽溶液負(fù)載及低溫空氣氣氛下活化的方法制備得到活性炭基脫氯劑。考察了活性炭載體選型及活性組分引入方式對(duì)活性炭基脫氯劑性能的影響；以含微量氯雜質(zhì)的氮?dú)夂捅樵?，以?guó)內(nèi)某牌號(hào)的活性炭基脫氯劑產(chǎn)品為對(duì)照，評(píng)價(jià)了該脫氯劑的深度凈化性能：以期為獲得一種可在低溫下深度凈化丙烯的活性炭基脫氯劑提供借鑒。

基于此，該軟件系統(tǒng)的操作系統(tǒng)選用 Windows Server 2003 Enterprise Edition；數(shù)據(jù)庫(kù)采用 Sybase的 Adaptive Server Enterprise 12.5；WEB服務(wù)平臺(tái)的前端采用JSP頁(yè)面技術(shù)，同時(shí)啟用了多種J2EE技術(shù)，考慮到系統(tǒng)需要一個(gè)強(qiáng)勁穩(wěn)定的 Web服務(wù)軟件作為支撐，同時(shí)考慮到合適的價(jià)格成本和功能需求，從而選用了JRun4.0 企業(yè)版。

3 系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)及流程分析

3.1 系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)分析

(1) 資產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)。資產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)是對(duì)部門(mén)范圍內(nèi)的資產(chǎn)、設(shè)備進(jìn)行清點(diǎn)核對(duì)，以了解最新的最真實(shí)的資產(chǎn)信息。其業(yè)務(wù)核心是現(xiàn)場(chǎng)掃描所有資產(chǎn)標(biāo)簽數(shù)據(jù)，并記錄與系統(tǒng)登記庫(kù)存有差異的資產(chǎn)標(biāo)簽，最后通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)實(shí)時(shí)同步地傳輸?shù)椒?wù)端進(jìn)行確認(rèn)處理，并將結(jié)果顯示于JSP頁(yè)面上。

(2) 資產(chǎn)調(diào)入。首先填寫(xiě)資產(chǎn)調(diào)入申請(qǐng)單，提交等待審批。管理員接收任務(wù)后進(jìn)行審核，同時(shí)將任務(wù)狀態(tài)設(shè)置為等待調(diào)入。之后維護(hù)人員接收任務(wù)，安裝設(shè)備，并通過(guò)掃描器登記調(diào)入的資產(chǎn)。這一操作過(guò)程中讀寫(xiě)器通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)與WEB應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行交互。WEB應(yīng)用服務(wù)器接收調(diào)入的資產(chǎn)信息，并作核對(duì)。如核對(duì)正確則更新該基站中的數(shù)據(jù)，則資產(chǎn)調(diào)入完成。

(3) 資產(chǎn)調(diào)出。首先填寫(xiě)資產(chǎn)調(diào)入申請(qǐng)單，提交等待審批。管理員接收任務(wù)后進(jìn)行審核，同時(shí)將任務(wù)狀態(tài)設(shè)置為等待調(diào)出。維護(hù)人員接收任務(wù)，通過(guò)掃描儀確定要調(diào)出的資產(chǎn)，然后進(jìn)行拆卸。讀寫(xiě)器通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)與WEB應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行信息交互，確認(rèn)調(diào)出的資產(chǎn)。這時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)資產(chǎn)的信息將會(huì)得到更新。

(4) 硬件調(diào)撥。硬件調(diào)撥是因業(yè)務(wù)原因，調(diào)撥一基站正在使用的設(shè)備到另一基站進(jìn)行使用。其業(yè)務(wù)核心是在現(xiàn)場(chǎng)掃描并確認(rèn)需要調(diào)撥的設(shè)備，并將其拆卸，再在新地點(diǎn)進(jìn)行安裝和登記，最后通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)實(shí)時(shí)同步地傳輸?shù)椒?wù)端進(jìn)行確認(rèn)處理。

(5) 資產(chǎn)更換。資產(chǎn)更換是對(duì)正在使用的，但已損壞或不能正常工作的設(shè)備進(jìn)行更換，以使其能繼續(xù)正常運(yùn)作。其業(yè)務(wù)核心是掃描確認(rèn)出現(xiàn)故障的設(shè)備，并更換上新的備件，再登記更換后新設(shè)備的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，最后通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)實(shí)時(shí)同步地傳輸?shù)椒?wù)端進(jìn)行確認(rèn)處理。

3.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的分析

在資產(chǎn)管理系統(tǒng)中，將完備清晰的業(yè)務(wù)流程管理通過(guò)JSP頁(yè)面顯示于管理者面前，通過(guò)對(duì)資產(chǎn)業(yè)務(wù)進(jìn)行流程化管理，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理過(guò)程規(guī)范化，提高了資產(chǎn)管理的靈活性、安全性與可監(jiān)督性。流程化管理過(guò)程見(jiàn)圖3：

圖3 流程化管理示意圖

4 系統(tǒng)RFID技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

通過(guò)手持讀寫(xiě)器發(fā)射出射頻信號(hào)，無(wú)源RFID標(biāo)簽借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)射存儲(chǔ)在標(biāo)簽芯片中的產(chǎn)品信息，閱讀器截獲這些信息再通過(guò) GPRS等無(wú)線通信技術(shù)與業(yè)務(wù)處理服務(wù)器進(jìn)行信息交互，來(lái)完成資產(chǎn)信息的盤(pán)點(diǎn)、更換、調(diào)撥等管理業(yè)務(wù)。本系統(tǒng)改變傳統(tǒng)資產(chǎn)清查數(shù)據(jù)的采集方式，結(jié)合現(xiàn)代化無(wú)線傳輸技術(shù)，解決了資產(chǎn)實(shí)物清查的瓶頸問(wèn)題，大大提高了資產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)的效率，實(shí)現(xiàn)了資產(chǎn)的科學(xué)有效管理。其工作原理見(jiàn)圖4：

圖4 無(wú)源RFID技術(shù)工作原理圖

無(wú)源RFID標(biāo)簽無(wú)內(nèi)置電源，體積小，壽命長(zhǎng)，無(wú)需維護(hù)，該技術(shù)突破了傳統(tǒng)標(biāo)簽的限制，能一次性對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行信息采集，無(wú)需人工逐個(gè)登記。它的安全可靠性高，大大提高了數(shù)據(jù)的正確性，而且RFID信息流量大，一次可讀寫(xiě)多個(gè)標(biāo)簽，大大節(jié)省了采集時(shí)間。但由于無(wú)源RFID無(wú)內(nèi)置電源，信號(hào)較弱，發(fā)射距離受到一定的限制。

5 系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)

該智能化資產(chǎn)管理系統(tǒng)采用了RFID、JSP及J2EE等技術(shù)，并與先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合。與傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。它可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)讀取，RFID電子標(biāo)簽實(shí)時(shí)發(fā)射資產(chǎn)信息，系統(tǒng)自動(dòng)讀取，無(wú)需人工現(xiàn)場(chǎng)清點(diǎn)，提高了資產(chǎn)管理的效率和準(zhǔn)確性，節(jié)省了大量人工查看條碼的勞動(dòng)力成本；可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，讀取的信息可以通過(guò)GPRS等方式實(shí)時(shí)傳送到后臺(tái)資產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，做到了現(xiàn)場(chǎng)資產(chǎn)情況與資產(chǎn)管理統(tǒng)計(jì)資料的一體化，保證了資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確；該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)高效精準(zhǔn)，RFID電子標(biāo)簽完全實(shí)現(xiàn)了資產(chǎn)管理的電子化和自動(dòng)化，避免了人工管理方式出現(xiàn)的錯(cuò)漏，并自動(dòng)對(duì)資產(chǎn)變更情況進(jìn)行追蹤。

6 結(jié)論

與JSP及J2EE等技術(shù)很好地結(jié)合在一起的RFID技術(shù)具有了更先進(jìn)的用武之地，它們共同構(gòu)建了智能化資產(chǎn)管理平臺(tái)。該平臺(tái)提供了一條解決龐雜的資產(chǎn)管理問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)捷徑，它成功地解決了傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理所面對(duì)的復(fù)雜繁瑣的問(wèn)題。隨著RFID技術(shù)在國(guó)內(nèi)的逐步成熟和推廣，相信未來(lái)這種基于RFID技術(shù)的智能化資產(chǎn)管理平臺(tái)將會(huì)越來(lái)越多的為更多的企業(yè)部門(mén)所應(yīng)用，從而進(jìn)一步推進(jìn)資產(chǎn)管理的規(guī)范化。

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