淺析RFID技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理中的應(yīng)用

◆朱萍

作者：朱萍，上海中醫(yī)藥大學(xué)設(shè)備處實(shí)驗(yàn)室管理科助理工程師，從事實(shí)驗(yàn)室管理工作（201203）。

1 引言

伴隨我國教育事業(yè)的快速發(fā)展，國家和地方政府不斷擴(kuò)大對高校建設(shè)的投入。為了滿足教學(xué)與科研的需要，加大投入實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備日益增多，如此規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，也增加了實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)管理的運(yùn)作負(fù)荷，而以往傳統(tǒng)的管理方法逐漸不能適應(yīng)目前的情況。隨著RFID技術(shù)更加成熟，價(jià)格更為實(shí)惠，利用RFID技術(shù)作為儀器設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集的最新技術(shù)手段[1]已成為可能，不但能夠減輕管理人員負(fù)擔(dān)，而且能提高實(shí)驗(yàn)室信息化管理水平和效率。

2 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理存在的問題

資產(chǎn)管理困難，資產(chǎn)盤查不清 長期以來，實(shí)驗(yàn)室大多還是采用傳統(tǒng)手工管理儀器設(shè)備的方式，基本上通過手工書寫入庫、發(fā)貨單等信息卡片，手寫編碼在紙質(zhì)標(biāo)簽上或者采用機(jī)打條形碼標(biāo)簽，在資產(chǎn)清查時(shí)均需要一一對應(yīng)核實(shí)或掃描，效率低下且容易出錯(cuò)，難以對實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備資產(chǎn)做到賬物核實(shí)，存在學(xué)校固有資產(chǎn)流失現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)室之間缺乏交流，實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法共享 目前，許多高校中相關(guān)實(shí)驗(yàn)室之間缺少可以供實(shí)驗(yàn)設(shè)備的引進(jìn)、管理、維護(hù)、運(yùn)作創(chuàng)新等方面進(jìn)行交流的平臺(tái)，各高校間更是缺少這樣的信息共享平臺(tái)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)備重復(fù)購置、空閑[2]現(xiàn)象嚴(yán)重，無法做到利用率最大化。

管理方式過時(shí)，統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)困難 傳統(tǒng)的管理方式不便將設(shè)備信息上傳互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息共享和動(dòng)態(tài)管理，無法及時(shí)有效讀取、統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，完成各級教育管理部門的數(shù)據(jù)上報(bào)工作困難。顯然這種傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄的管理方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的要求。

3 關(guān)于RFID技術(shù)的簡介

RFID的基本信息 RFID（Radio Frequency Identification的縮寫），俗稱電子標(biāo)簽，是一種通過射頻信號自動(dòng)識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)[3]的射頻識別技術(shù)。常有低頻（125～134.2 K）、高頻（13.56 MHz）、超高頻（902～928 MHz）、無源等技術(shù)。

一套完整的RFID系統(tǒng)主要包括硬件和管理信息系統(tǒng)軟件兩部分。其中，硬件主要由標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）以及天線（Antenna）[4]三部分組成。RFID標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收閱讀器發(fā)出的射頻信號，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，標(biāo)簽內(nèi)芯片中的有關(guān)電路對此信號進(jìn)行調(diào)制、解碼、解密，然后對命令請求、密碼、權(quán)限等進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)處理；判斷其對應(yīng)的密碼和權(quán)限不符，則返回出錯(cuò)信息[5]。閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央管理信息系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)的處理。

RFID的功能及特點(diǎn) RFID電子標(biāo)簽與傳統(tǒng)的條形碼相比，RFID電子標(biāo)簽隱蔽性好、耐磨損壽命長，可工作在各種惡劣環(huán)境，當(dāng)標(biāo)簽表面受到污染、破損，不影響系統(tǒng)對它的識別，標(biāo)簽使用8～10年之久；具有非接觸性，無需讀卡器與標(biāo)簽一一對應(yīng)，識別距離遠(yuǎn)，對已設(shè)定區(qū)域范圍內(nèi)的所有標(biāo)簽對象可實(shí)現(xiàn)全部信息讀取，有讀取方便快捷、識別速度快、數(shù)據(jù)容量大和標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動(dòng)態(tài)更改的特點(diǎn)。

此外，RFID系統(tǒng)具有資產(chǎn)定位功能，通過查詢系統(tǒng)可以明確得知資產(chǎn)的狀態(tài)、當(dāng)前位置、移動(dòng)軌跡等各類信息。與門禁系統(tǒng)、安防系統(tǒng)配合，可以實(shí)現(xiàn)抓拍非法資產(chǎn)遷移、防盜報(bào)警的功能。

表1所示為傳統(tǒng)條形碼和RFID電子標(biāo)簽的區(qū)別。

表1 傳統(tǒng)條形碼和RFID電子標(biāo)簽的區(qū)別

4 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理流程及系統(tǒng)架構(gòu)

實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理主要包括屬于固定資產(chǎn)的儀器設(shè)備和低值儀器的設(shè)備申購、使用到報(bào)廢的整個(gè)管理過程，主要包括入庫登記、定位、變動(dòng)調(diào)撥、盤點(diǎn)查詢以及維修[6]報(bào)廢等功能。

新購置的儀器設(shè)備到貨后，管理人員需要將基礎(chǔ)信息錄入管理系統(tǒng)中，包括儀器設(shè)備的型號、單價(jià)、購置日期、設(shè)備編號、使用地點(diǎn)、生產(chǎn)廠家等各類信息，通過標(biāo)簽打印機(jī)將打印出帶有設(shè)備編號的標(biāo)簽紙，將此標(biāo)簽與帶有芯片的電子標(biāo)簽黏貼到一起形成一張完整的設(shè)備標(biāo)簽。此標(biāo)簽通過桌面讀寫終端讀取并存儲(chǔ)管理信息系統(tǒng)中的信息，最后將這樣一張被存儲(chǔ)過信息的電子標(biāo)簽黏貼在每一臺(tái)儀器設(shè)備上。利用手持盤點(diǎn)終端對設(shè)備上的標(biāo)簽進(jìn)行第一次自動(dòng)數(shù)據(jù)采集，將采集到的信息傳送至管理系統(tǒng)，經(jīng)過后臺(tái)應(yīng)用軟件的職能決策，快速實(shí)現(xiàn)對資產(chǎn)的管理（圖1）。

圖1 設(shè)備管理模塊結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)設(shè)備資產(chǎn)因調(diào)撥、維修、報(bào)廢等管理信息發(fā)生變化時(shí)，管理部門只需要通過管理信息系統(tǒng)對固定閱讀器發(fā)出指令，由固定閱讀器對標(biāo)簽芯片中的信息改寫，遠(yuǎn)程即可完成儀器電子標(biāo)簽的更新，簡便又高效地實(shí)現(xiàn)對儀器設(shè)備的跟蹤管理[7]，時(shí)刻保證賬物相符。

為避免手持盤點(diǎn)終端上的數(shù)據(jù)變動(dòng)過大，導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)混亂，管理信息系統(tǒng)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)單向同步更新至手持盤點(diǎn)終端上，管理部門通過手持盤點(diǎn)終端進(jìn)入某一實(shí)驗(yàn)室，可快速、批量盤點(diǎn)資產(chǎn)，輕松核實(shí)該實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的儀器設(shè)備是否與手持終端上的信息相符，若有不符則終端會(huì)自動(dòng)報(bào)警顯示異常，對重要資產(chǎn)的位置、移動(dòng)狀況、實(shí)時(shí)狀態(tài)等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)和定時(shí)監(jiān)控與統(tǒng)計(jì)分析，顯著提高管理者資產(chǎn)清查的效率和精度，大大降低管理者的勞動(dòng)強(qiáng)度。圖2為系統(tǒng)功能模塊圖。

圖2 軟件系統(tǒng)的功能模塊圖

管理信息系統(tǒng)軟件與電子標(biāo)簽、閱讀器等硬件組成一套完整的RFID系統(tǒng)，可以有效實(shí)現(xiàn)信息化資產(chǎn)管理。同時(shí)管理信息系統(tǒng)有良好的擴(kuò)展性，提供開放性接口，方便與其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)互通，與教育部資產(chǎn)管理系統(tǒng)對接則可以快速將RFID系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入，高效完成數(shù)據(jù)上報(bào)工作。RFID系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的資產(chǎn)管理功能，也可通過RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員考勤管理功能[8]、信息管理功能以及儀器共享管理功能、環(huán)境監(jiān)測功能，建立完整的實(shí)驗(yàn)室信息管理平臺(tái)，而融入RFID技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理是最基礎(chǔ)也是最必需的一項(xiàng)工程。

5 結(jié)語

RFID系統(tǒng)是一項(xiàng)智能化的系統(tǒng)，它的引進(jìn)，大幅度提升了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備信息化管理水平，同時(shí)減輕了實(shí)驗(yàn)室管理人員日常重復(fù)的人工勞動(dòng)，將有更充裕的時(shí)間和精力去研究不同類型的服務(wù)對象的需求，根據(jù)需求，提高更高層次的服務(wù)。然而RFID系統(tǒng)對于這類可移動(dòng)資產(chǎn)（如筆記本電腦、移動(dòng)硬盤等）的定位以及變動(dòng)報(bào)警等功能無法設(shè)定，仍需管理部門加強(qiáng)管理。

此外，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的信息化對實(shí)驗(yàn)室管理隊(duì)伍的綜合素質(zhì)提出更高的要求，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理人員要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，了解主流的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向，不斷滿足高校實(shí)驗(yàn)室管理信息化的發(fā)展需要?！?/p>

[1]湯志軍.融合RFID技術(shù)的高校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].軟件,2012,33(9):63-64.

[2]張藝萌.基于RFID的高校實(shí)驗(yàn)室管理技術(shù)[J].陜西廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2013,15(2):61-63.

[3]王瑾.基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室管理技術(shù)[J].電腦知識與技術(shù),2010(21):5741-5742.

[4]游戰(zhàn)清,李蘇劍.無線射頻識別技術(shù)（RFID）理論與應(yīng)用[M].北京:北京電子工業(yè)出版社,2004.

[5]米紅波.RFID技術(shù)在某高校開放實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用淺析[J].中國科技信息,2012(2):66.

[6]劉兵,王強(qiáng).基于RFID技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].黑龍江科技信息,2010(29):111.

[7]王聲革,郭建宏.RFID技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)設(shè)備資產(chǎn)管理中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2013,30(1):219-221.

[8]鄭志武,丁霞軍,趙迪虹,等.基于物聯(lián)網(wǎng)的高校實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2014(1):73-74.