基于RFID自動識別技術(shù)實現(xiàn)智能化監(jiān)控管理的研究

■杜思維 ■江西省建筑材料工業(yè)科學(xué)研究設(shè)計院，江西 南昌 330001

通過對美國、日本和歐洲發(fā)達國家一些調(diào)查報告顯示［1］：目前擁有數(shù)千臺服務(wù)器機房的大型企業(yè)，每臺服務(wù)器、筆記本及其它的IT設(shè)備的平均利用率僅為10%-20%。還有相當(dāng)一部分信息中心經(jīng)理不知道公司到底有多少服務(wù)器及相關(guān)設(shè)備，大型企業(yè)設(shè)備利用率低浪費資產(chǎn)大筆資金投入，還占用空間。

目前隨著企業(yè)規(guī)模的不斷壯大，資產(chǎn)數(shù)目和種類的逐漸增加，盤點及日常管理和調(diào)配變得非常繁瑣，如何實時快速知到企業(yè)內(nèi)部資產(chǎn)的生存狀況，提高設(shè)備利用率，減少閑置資產(chǎn)，節(jié)約資金，是決定企業(yè)生存重要的一部分。因為資產(chǎn)設(shè)備是每個企業(yè)單位重要物質(zhì)基礎(chǔ)，確保資產(chǎn)充分利用。

當(dāng)前資產(chǎn)管理很多還是人工管理方法、手段，尤其是在國內(nèi)，這種管理資產(chǎn)的方式工作效率低下、差錯率高，尤其是盤點時，資產(chǎn)信息無法實時同步導(dǎo)致資產(chǎn)缺乏跟蹤管理，賬目與實物不符，丟失現(xiàn)象非常普遍等。企業(yè)年底清查資產(chǎn)，那將是領(lǐng)導(dǎo)及資產(chǎn)管理員的惡夢，常常浪費大量寶貴的時間和人力物力，最后結(jié)果還是實物很難與賬面相符。當(dāng)然主要原因是資產(chǎn)不斷流動的，很難知道去向。

當(dāng)前資產(chǎn)管理具體存在以下的不足［5］：(1)資產(chǎn)信息與實際情況不符，尤其是位置信息的缺乏;(2)資產(chǎn)購買部門與維修部門沒有集成的信息系統(tǒng)，缺乏業(yè)務(wù)聯(lián)系和業(yè)務(wù)溝通;(3)資產(chǎn)的管理困難，工作效率低;(4)資產(chǎn)清查費時、費力、效果有限，且“前清后亂”;這些的問題促使迫切需要一種新的管理方式，解決以上問題。

1 構(gòu)建智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)

本文結(jié)合本院資產(chǎn)跟蹤管理實際情況，針對目前資產(chǎn)管理系統(tǒng)效率低下、易出差錯、盤點工作量巨大、資產(chǎn)管理混亂、資產(chǎn)管理成本高等問題．所以成功開發(fā)基于RFID技術(shù)資產(chǎn)跟蹤管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)是基于B/S模式的WEB開發(fā)技術(shù)，遵循技術(shù)先進、開發(fā)成本低和維護方便這三大原則，以最快的時間和最小的開發(fā)成本研發(fā)出具有較大應(yīng)用價值的系統(tǒng)。

資管產(chǎn)跟蹤管理系統(tǒng)的開發(fā)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及計算機處理技術(shù)、系統(tǒng)理論、管理方法和技術(shù)、管理技術(shù)指標(biāo)的遴選與檢驗等各方面的問題，很難在短期內(nèi)開發(fā)出一套完善的管理系統(tǒng)。結(jié)合本系統(tǒng)的特點，需要為系統(tǒng)的開發(fā)選擇取合適的開發(fā)模式，目前主流的開發(fā)方法有：結(jié)構(gòu)化生命周期開發(fā)方法、原型法、面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法等。根據(jù)本項目的背景情況，采用原形法的開發(fā)方法實施系統(tǒng)的開發(fā)，原形法是由于對項目的需求分析不夠明確、項目內(nèi)容復(fù)雜的情況下采用的一種開發(fā)方法，它的基本思想是系統(tǒng)開發(fā)人員根據(jù)用戶需求構(gòu)造出一個實在的系統(tǒng)原形，反復(fù)修改原形直至用戶滿意。

UML組成結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)的訪問模式為瀏覽器的B/S模式，系統(tǒng)開發(fā)采用MVC(Model-View-Control，簡稱MVC)開發(fā)結(jié)構(gòu)，Model(模型層)主要負責(zé)出來業(yè)務(wù)邏輯以及數(shù)據(jù)庫的交互，View(視圖層)主要用于顯示數(shù)據(jù)和提交數(shù)據(jù)，Controller(控制器)主要是用作捕獲請求并控制請求轉(zhuǎn)發(fā)，這模式的設(shè)計有效降了模塊之間的耦合性，提高了系統(tǒng)的重用性和可適用性，降紙了生命周期成本，有昨于快速的部署和軟件維護;同時，軟件設(shè)計時充分地運用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，實現(xiàn)了部分模塊的組件化，這些方法和技術(shù)進一步規(guī)范了軟件設(shè)計的過程，有效地消除傳統(tǒng)API的復(fù)雜性與限制，同時也縮短了應(yīng)用程序的開發(fā)周期與部署上的復(fù)雜性。具體的軟件設(shè)計架構(gòu)如圖所示。

軟件架構(gòu)設(shè)計圖

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖中，系統(tǒng)采用無線射頻技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，給每個設(shè)備配備一個電子標(biāo)簽，通過在各個區(qū)域內(nèi)部置不同的RFID讀卡器，可以快速讀取設(shè)備上的電子標(biāo)簽信息，將讀取的標(biāo)簽信息通過內(nèi)置的通訊方式無線通信模塊發(fā)送至后臺服務(wù)器處理，基于RFID的資產(chǎn)跟蹤管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示。

系統(tǒng)總體設(shè)計

RFID資產(chǎn)跟蹤管理系統(tǒng)以分層的思想來構(gòu)建，分為四層，每一層完成功能結(jié)構(gòu)清晰。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

最底層，即是數(shù)據(jù)采集層，由RFID閱讀器讀取貼有電子標(biāo)簽的設(shè)備信息，把相關(guān)的信息反饋到RFID中間件。

RFID中間件，主要完成數(shù)據(jù)的收集、并對數(shù)據(jù)采取融合、數(shù)據(jù)篩選、聚類等操作、并控制RFID閱讀器。

應(yīng)用接口，RFID把相關(guān)的數(shù)據(jù)融合處理后，由應(yīng)用系統(tǒng)存入到數(shù)據(jù)庫中。應(yīng)用接口作為中間橋梁，提供給不同開發(fā)語言開發(fā)出來的應(yīng)用程序的操作接口。

應(yīng)用層，包含資產(chǎn)盤點、資產(chǎn)登記、資產(chǎn)管理、資產(chǎn)監(jiān)控、統(tǒng)計查詢、系統(tǒng)管理等模塊，并通過應(yīng)用接口操作RFID中間件，即可以對RFID閱讀器采集成的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理。

基于RFID的資產(chǎn)跟蹤管理系統(tǒng)體系架構(gòu)

2 系統(tǒng)開發(fā)工具和運行環(huán)境

采用較為先進的開發(fā)工具和設(shè)計模式，實現(xiàn)了部分模塊的組件化，實現(xiàn)了系統(tǒng)的用戶層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)層在邏輯上的獨立。系統(tǒng)用到的主要工具有：Visual Studio 2010平臺，C#作為后臺代碼主要的程序設(shè)計語言，使用Dream Weaver設(shè)計WEB頁面框架，使用Firework、Flash設(shè)計頁面的圖片、動畫等多媒體元素，此外還用到了JavaScript前頁腳本語言設(shè)計工具，采用SQL Server 2005作為系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。開發(fā)環(huán)境有：WINDOWS 系列操作系統(tǒng)，Visio 2003，IIS6．0，Offices辦公系列軟件。系統(tǒng)運行的軟、硬件環(huán)境的配置情況如表2-1所示。

表2 -1 系統(tǒng)運行環(huán)境配置

3 系統(tǒng)性能測試

壓力測試被用來測試出系統(tǒng)的能夠承受的并發(fā)訪問能力，此測試結(jié)果可用來指導(dǎo)系統(tǒng)性能改的工作或者為系統(tǒng)服務(wù)能力提供一個參考。因此，軟件壓力測試是系統(tǒng)質(zhì)量保證一個重要方法，是WEB系統(tǒng)測試中的非常重要的一項工作。

(1)系統(tǒng)訪問壓力測試。軟件壓力測試的資源主要涉及WEB服務(wù)器內(nèi)存、服務(wù)的CPU、網(wǎng)絡(luò)帶寬和硬盤使用空間。下面主要給出測軟件承受的并發(fā)訪問的壓力測試用例及其結(jié)果，同時還包括大數(shù)據(jù)恢復(fù)時間，大數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出時間，因此壓力測試對于具有大批量的用戶并發(fā)訪問的系統(tǒng)更應(yīng)該加強的一項測試，測試時需要考慮大批量錄入數(shù)據(jù)時間，大數(shù)據(jù)量的計算時間和用戶并發(fā)訪問數(shù)量，本系統(tǒng)的部分壓力測試用例及其測試結(jié)果如表所示，由表中可以分析得到，系統(tǒng)壓力并發(fā)訪問的性能較好，其中用戶并發(fā)訪問壓力測試場景如圖3-1所示。

表3 -1 用戶并訪問壓力測試用例及測試結(jié)果表

圖3 -2 用戶并發(fā)訪問的壓力測試顯示結(jié)果

(2)大量數(shù)據(jù)操作的測試。大數(shù)據(jù)量測試主要是測試出系統(tǒng)接受大量數(shù)據(jù)操作的處理能力，并測試出軟件發(fā)生故障的極限。大數(shù)據(jù)量測試的操作還包括在設(shè)定時間內(nèi)能夠持續(xù)處理的工作負載。由表3-2的測試結(jié)果可以得知，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)量不是很大的情況下，寫入數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行效率較好。

大量數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫的測試用例及測試結(jié)果

(3)疲勞強度測試。該種測試是屬于性能測試范疇，實施疲勞強度測試的主要目的是系統(tǒng)運行過程中的資源分配情況。比如如果在外存儲空間或內(nèi)存儲空間不足情況，系統(tǒng)是否會表現(xiàn)出在在正常條件下不能體現(xiàn)出的缺陷，系統(tǒng)的疲勞測試用例和測試結(jié)果如表3-3所示，由表中的測試結(jié)果可以得知，系統(tǒng)抗疲強度性能較好，能夠長時間接受多用戶的并發(fā)訪問。

表3 -3 系統(tǒng)疲勞強度測試用例及測試結(jié)果

4 結(jié)束語

本文采用RFID技術(shù)，給每個設(shè)備配備RFID標(biāo)簽，RFID讀卡器讀取資產(chǎn)信息，并將讀取的標(biāo)簽信息通過內(nèi)置的通訊方式無線通信模塊發(fā)送至后臺服務(wù)器處理。

(1)剖析資產(chǎn)管理核相關(guān)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，明確項目的開發(fā)目的和意義，確定項目的主要研究內(nèi)容和實施內(nèi)容。

(2)詳細描述系統(tǒng)所采用的關(guān)鍵技術(shù)，研究RFID技術(shù)在資產(chǎn)管理中的應(yīng)用。

(3)對資產(chǎn)跟蹤管理設(shè)計，在需求分析中采用活動圖、用例圖等方式，在設(shè)計中使用類圖、E-R關(guān)系圖，使用C#+asp．net語言實現(xiàn)資產(chǎn)跟蹤管理系統(tǒng)，并制定項目測試計劃;

(4)完成資產(chǎn)管理員的資產(chǎn)管理、普通員工的設(shè)備申請、領(lǐng)導(dǎo)審批的決策、盤點等代碼編寫以及系統(tǒng)測試等工作，逐步提高系統(tǒng)的性能、健壯性。

經(jīng)對項目的實驗測試表明：系統(tǒng)運行結(jié)果正確，達到了項目設(shè)計預(yù)期目標(biāo)和要求，能夠滿足資產(chǎn)管理要求，本院通過資產(chǎn)跟蹤管理系統(tǒng)能夠提高設(shè)備利用率，降低管理成本，提高管理效率。

但是在開始本項目過程中發(fā)現(xiàn)存有很多不足，比如需求分析書的撰寫還不是十分規(guī)范，調(diào)研過程中的需求分析溝通能力有所欠缺，通過測試發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)還存在諸多BUG，系統(tǒng)的性能方面沒有達到最優(yōu)化，系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的速度不夠快。