RFID在實驗設(shè)備庫存管理中的應(yīng)用研究

王 艷, 孟 勤, 劉 昕, 王 睿

（吉林大學(xué) 藥學(xué)院 藥學(xué)實驗中心, 吉林 長春 130012）

RFID在實驗設(shè)備庫存管理中的應(yīng)用研究

王 艷, 孟 勤, 劉 昕, 王 睿

（吉林大學(xué) 藥學(xué)院 藥學(xué)實驗中心, 吉林 長春 130012）

為了提高實驗設(shè)備庫存管理的工作效率和資源的合理化配置水平,對射頻識別技術(shù)（RFID）在實驗設(shè)備庫存管理中的應(yīng)用進行了研究。首先,對基于RFID的實驗設(shè)備庫存管理業(yè)務(wù)流程進行了分析與優(yōu)化,接著,設(shè)計了基于B/S與C/S分層混合結(jié)構(gòu)的RFID實驗設(shè)備庫存管理系統(tǒng)總體架構(gòu),然后,提出了RFID系統(tǒng)與現(xiàn)有實驗設(shè)備庫存管理系統(tǒng)的集成方案,最后,采用多讀頭單工作站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型完成對RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實施部署,并成功地應(yīng)用于吉林大學(xué)實驗設(shè)備管理中心。實踐結(jié)果表明,RFID系統(tǒng)的應(yīng)用極大地提高了管理效率和設(shè)備資源的利用率。

射頻識別； 實驗設(shè)備； 庫存管理

目前,大部分高校實驗室采取手工記錄單據(jù)再錄入系統(tǒng)的方式對實驗設(shè)備進行管理[1]。隨著儀器設(shè)備數(shù)量和型號的逐年增加,儀器設(shè)備管理工作的規(guī)模日益擴大,隨之而來的問題是如何提高儀器設(shè)備管理的工作效率和實驗設(shè)備資源的合理化配置水平[2-3]。采用傳統(tǒng)的管理模式和方式不但容易造成儀器設(shè)備丟失損壞,而且整個業(yè)務(wù)處理過程較為繁瑣復(fù)雜,無法保障儀器設(shè)備監(jiān)管的實時性和設(shè)備資源的使用效率與共享利用率[4-5]。

為了解決上述問題,本文通過對射頻識別（radio frequency identification,RFID）在實驗設(shè)備庫存管理中的應(yīng)用研究,提出了基于RFID的實驗設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計方案，并成功地應(yīng)用于吉林大學(xué)實驗設(shè)備管理中心，提高了管理效率和設(shè)備資源的使用效率。

1 RFID設(shè)備管理業(yè)務(wù)流程優(yōu)化

基于RFID的實驗設(shè)備管理流程主要包括:設(shè)備入庫管理、設(shè)備在庫管理和設(shè)備出庫管理3個過程與環(huán)節(jié)[6]。

1.1 設(shè)備入庫業(yè)務(wù)流程

設(shè)備入庫業(yè)務(wù)環(huán)節(jié),首先,要完成入庫貼標,這是設(shè)備入庫之前對設(shè)備粘貼RFID標簽、創(chuàng)建RFID應(yīng)用的庫存管理接口。然后,入庫時RFID閱讀器再次采集核對設(shè)備信息,并將入庫信息傳遞到基于RFID的實驗設(shè)備管理系統(tǒng)中,系統(tǒng)根據(jù)RFID系統(tǒng)傳來的信息自動生成入庫單據(jù),確認入庫。最后,入庫后對設(shè)備進行堆擺處理,更新并上傳庫位信息,系統(tǒng)自動更新庫存。設(shè)備入庫業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

圖1 基于RFID的設(shè)備入庫流程

1.2 設(shè)備庫存盤點業(yè)務(wù)流程

庫存盤點業(yè)務(wù)環(huán)節(jié),首先通過系統(tǒng)設(shè)置要盤點的庫區(qū)、庫位、設(shè)備等信息,制訂盤點計劃；然后利用移動式的RFID閱讀器根據(jù)盤點計劃進行實地盤點,并通過無線網(wǎng)絡(luò)將盤點數(shù)據(jù)傳送到管理系統(tǒng)；最后,管理系統(tǒng)自動進行盤點處理,計算出盤點倉庫的設(shè)備數(shù)量,自動生成盤點表。庫存盤點業(yè)務(wù)流程如圖2所示。

圖2 基于RFID的庫存盤點流程

1.3 設(shè)備出庫業(yè)務(wù)流程

設(shè)備出庫業(yè)務(wù)環(huán)節(jié),首先,設(shè)備管理人員根據(jù)設(shè)備使用預(yù)約訂單申請,制定設(shè)備出庫計劃；然后,根據(jù)設(shè)備的出庫計劃,到指定的位置提出設(shè)備,并組織設(shè)備出庫。設(shè)備出庫業(yè)務(wù)流程如圖3所示。

圖3 基于RFID的設(shè)備出庫流程

上述3個過程的業(yè)務(wù)流程的實現(xiàn)主要通過現(xiàn)有的儀器設(shè)備管理軟件、RFID標簽識別和信號采集裝置三方集成、協(xié)同工作共同完成的。RFID電子標簽作為數(shù)據(jù)采集終端可實現(xiàn)設(shè)備信息的自動識別與采集,并可以為庫存管理入庫、庫存盤點和出庫3個業(yè)務(wù)流程提供數(shù)據(jù)支持,保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的實時性。儀器設(shè)備管理系統(tǒng)保障了業(yè)務(wù)流程的申請、下達和執(zhí)行。信號采集裝置保證了設(shè)備數(shù)據(jù)的實時性更新。

2 RFID設(shè)備管理系統(tǒng)總體架構(gòu)

2.1 系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)設(shè)計

RFID實驗設(shè)備庫存管理系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)分為物理層、中間件與設(shè)備管理軟件層,如圖4所示。

圖4 RFID實驗設(shè)備管理系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

在圖4中：設(shè)備管理層用于完成用戶交互、業(yè)務(wù)處理和數(shù)據(jù)維護等；中間件用于完成RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與庫存管理系統(tǒng)的集成；物理層用于完成將RFID閱讀器、電子標簽等的部署與實施,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和對相關(guān)設(shè)備的驅(qū)動控制等[7]。

2.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)訪問模式

系統(tǒng)采用B/S與C/S混合結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)訪問模式,如圖5所示。

圖5 C/S與B/S混合結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)訪問模式

在C/S模式下,局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速率較快,用于完成RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和射頻標簽數(shù)據(jù)的傳輸,便于系統(tǒng)能夠快速驗收識別標簽信息,在B/S模式下用于完成客戶端業(yè)務(wù)邏輯處理,包括實驗設(shè)計的入庫操作、庫存盤點和出庫操作等[8]。

3 RFID設(shè)備管理系統(tǒng)集成設(shè)計

3.1 系統(tǒng)集成框架設(shè)計

中間件的作用是用于完成RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與庫存管理系統(tǒng)的集成[9]。本文采用將RFID采集到的數(shù)據(jù)通過DBLINK鏈接方式,對RFID服務(wù)器和倉儲管理服務(wù)器的數(shù)據(jù)進行采集。RFID系統(tǒng)與實驗設(shè)備庫存管理系統(tǒng)的集成模式如圖6所示。

圖6 RFID系統(tǒng)與設(shè)備管理系統(tǒng)集成框架

3.2 系統(tǒng)集成功能設(shè)計>

RFID系統(tǒng)與實現(xiàn)設(shè)備庫存管理系統(tǒng)的集成是根據(jù)RFID閱讀器提供的應(yīng)用程序API接口。

由于實驗設(shè)備管理系統(tǒng)基于微軟公司推出 .NET Framework 開發(fā)框架,為了提升系統(tǒng)的兼容性RFID系統(tǒng)采用了微軟公司推出的BizTalk RFID中間件產(chǎn)品,基于框架可以分為如圖6所示的設(shè)備服務(wù)接口中層、運轉(zhuǎn)引擎層、BizTalk RFID基礎(chǔ)框架OM/API層、設(shè)計工具和適配器層[10]。

（1） 設(shè)備服務(wù)接口中層負責(zé)為硬件設(shè)備供應(yīng)商提供可任意擴展的設(shè)備驅(qū)動API集合；

（2） BizTalk RFID基礎(chǔ)框架OM/API層提供了對象模型和應(yīng)用程序開發(fā)接口；

（3） 設(shè)計工具和適配器層提供用于開發(fā)調(diào)度的軟件工具,包括RFID Manager管理控制臺和Rule Composer業(yè)務(wù)規(guī)則設(shè)計工具；

（4） 運轉(zhuǎn)引擎層通過業(yè)務(wù)規(guī)則和事件處理程序組成事件處理機制,對RFID事件進行過濾并轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以識別的信息,主要包括事件處理引擎和事件處理器2個核心部分[11]。

4 RFID設(shè)備管理系統(tǒng)實施方案

4.1 運行環(huán)境和接口

本文設(shè)計的RFID設(shè)備管理系統(tǒng)具有較好的集成性與可擴展性,其應(yīng)用程序可以運行于Windows XP、Windows 7等計算機平臺系統(tǒng),另外也可運行于Android、iOS等移動平臺系統(tǒng)。另外,閱讀器和應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸采用的接口包括RS232、RS485、Wiegand、WLAN802.11、藍牙和USB等。

4.2 系統(tǒng)實施與部署

RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在C/S模式的局域網(wǎng)絡(luò)采用多讀頭單工作站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型完成RFID閱讀器數(shù)據(jù)采集[12]。多讀頭多工作站部署方案是將多個識別點的信息利用一臺計算機完成數(shù)據(jù)的采集與處理,這就需要在不同的識別點安裝多臺讀頭,然后利用多讀頭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將來自所有讀頭的信號傳輸?shù)胶笈_計算機中,進行數(shù)據(jù)處理[13]。

5 結(jié)束語

本文就目前高校實驗室設(shè)備庫存管理存在的問題進行了分析,對RFID技術(shù)在實驗設(shè)備庫存管理中的應(yīng)用進行了研究與實踐,提出了RFID系統(tǒng)與現(xiàn)有實驗設(shè)備管理系統(tǒng)的集成方案,并成功地應(yīng)用于吉林大學(xué)實驗設(shè)備管理中心。實踐表明,系統(tǒng)的應(yīng)用提高了管理效率和設(shè)備資源的使用效率。

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Application of RFID in inventory management about experimental equipment

Wang Yan, Meng Qin, Liu Xin, Wang Rui

（Pharmacy Experimental Center, College of Pharmacy,Jilin University,Changchun 130012, China）

In order to improve the efficiency of inventory management about the experimental equipment,the application of radio frequency identification （RFID） technology in inventory management is researched. First,the business process of the inventory management is analyzed and optimized based on RFID. Then,the overall architecture of layered hybrid structures about RFID inventory management system is designed based on C/S and B/S .Then the integration scheme is proposed about the RFID system and the inventory management system. Last,the network system model of multi read head and single workstation is adopted to implement the RFID data acquisition system,and the RFID system is successfully applied by the Experimental Equipment Management Center of Jilin University. The practice shows that the application of RFID system has improved the efficiency of management and utilization ratio of the experimental equipment.

radio frequency identification; experimental equipment; inventory management

2015- 04- 21 修改日期：2015- 06- 28

吉林省科技發(fā)展計劃資助項目（YYZX201123-4）

王艷（1979—），女，吉林長春，碩士，工程師，主要從事實驗室建設(shè)與管理方面的研究工作.

E-mail：shenmary@163.com

TP391

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1002-4956（2015）11- 0276- 04