基于物聯(lián)網(wǎng)的某型武器裝備管理信息系統(tǒng)

王玉剛，李凡，趙興堂，張兵

（海軍航空工學院青島校區(qū)，山東青島266041）

基于物聯(lián)網(wǎng)的某型武器裝備管理信息系統(tǒng)

王玉剛，李凡，趙興堂，張兵

（海軍航空工學院青島校區(qū)，山東青島266041）

針對目前武器裝備管理現(xiàn)狀，提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的武器裝備管理信息系統(tǒng)的建設方案。將各種信息傳感設備，如射頻識別(RFID)、溫濕度傳感器等裝置與單位內(nèi)部局域網(wǎng)結(jié)合起來形成一個綜合性的裝備信息管理網(wǎng)絡。并對該系統(tǒng)的整體設計作了初步說明，基本實現(xiàn)了某型武器裝備智能化管理。對提高武器裝備管理的效率和水平具有重要的意義。

武器；裝備；物聯(lián)網(wǎng)；信息系統(tǒng)

0 引言

目前部隊裝備物資大都存儲在倉庫，庫存物資種類多，且各物資存放安全特性不同，對于武器裝備的管理是我軍整體信息化建設的薄弱環(huán)節(jié)；現(xiàn)行的武器裝備管理模式主要以人工操作為主，裝備管理的效率等問題，已不適應未來戰(zhàn)爭對于裝備快速、準確保障的要求。隨著武器裝備建設的快速發(fā)展，我軍進入應對多種安全威脅、遂行多樣化軍事任務的新階段，全軍部隊裝備工作進入了新的發(fā)展時期，這就要求對裝備管理的內(nèi)容、方法手段及時進行更新，以緊跟時代發(fā)展步伐。

1 物聯(lián)網(wǎng)及相關技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)定義

物聯(lián)網(wǎng)是指具有感知和智能處理能力的可標識的物體，基于標準的可互操作的通信協(xié)議，在寬帶移動通信、下一代網(wǎng)絡和云計算平臺等技術(shù)的支撐下，獲取和處理物體自身或周圍環(huán)境的狀態(tài)信息，對事件及其發(fā)展及時做出判斷，提供對物體進行管理和控制的決策依據(jù)，從而形成信息獲取、物體管理和控制的全球性信息系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)利用射頻自動識別（RFID）技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，實現(xiàn)物品自動識別和信息共享的一個網(wǎng)絡。在這個網(wǎng)絡中，物品能夠彼此進行“交流”，而無需人的干預。實質(zhì)是把所有物品通過信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)物品的智能化識別和管理。

1.2 關鍵技術(shù)

RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)。一套完整的RFID系統(tǒng)，由閱讀器、電子標簽以及應用軟件系統(tǒng)3個部分組成，其工作原理是閱讀器發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給電子標簽，用以驅(qū)動電子標簽電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時閱讀器便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應用程序做相應的處理。在物聯(lián)網(wǎng)中，RFID主要為物品的身份標志提供技術(shù)支持。

信息智能分析與控制技術(shù)是依托先進的軟件技術(shù)，對各種物聯(lián)網(wǎng)信息進行海量存儲與快速處理，并將處理結(jié)果實時反饋給物聯(lián)網(wǎng)的各種“控制”部件。人工智能、模糊識別和正在興起的云計算技術(shù)，都可用來滿足物聯(lián)網(wǎng)的海量信息處理需求。

2 某型武器裝備管理信息系統(tǒng)設計

某型武器裝備管理信息系統(tǒng)管理平臺基于物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)模型，主要包括武器信息管理系統(tǒng)、標簽管理系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)3部分。武器裝備業(yè)務管理平臺總體架構(gòu)圖（圖1）。

2.1 武器裝備信息采集系統(tǒng)

武器裝備信息采集系統(tǒng)集合了RFID技術(shù)、條形碼技術(shù)、電子標簽等技術(shù)。裝備信息采集系統(tǒng)的業(yè)務流程，首先利用標簽、條碼打印機給標簽和條碼編號，編號中包含武器裝備的身份識別號、名稱、質(zhì)量等級、生產(chǎn)年份、出廠日期等信息。將武器裝備的電子標簽和條碼的ID號作為裝備實體唯一性編號，并粘貼在裝備實體上，而后根據(jù)編號向數(shù)據(jù)庫中錄入原始裝備信息。然后通過讀寫器讀寫信息?？梢酝ㄟ^在物資入庫的位置加裝RFID讀寫器，或是使用手持式RFID讀寫器。當裝備實體接近讀寫器的天線覆蓋范圍內(nèi)時，RFID系統(tǒng)執(zhí)行讀寫操作，完成數(shù)據(jù)信息的采集與更改。最后將讀到的信息與數(shù)據(jù)庫信息保存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。

圖1 武器裝備業(yè)務管理平臺總體架構(gòu)圖

圖2 武器裝備信息管理系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖

2.2 武器裝備管理系統(tǒng)

管理系統(tǒng)軟件采用Micro Access作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的后臺，前臺采用Labview開發(fā)工具軟件，其中LabSQL是LabVIEW用戶開發(fā)的免費、多數(shù)據(jù)庫、跨平臺的數(shù)據(jù)庫訪問工具包。Lab－SQL支持Windows操作系統(tǒng)中任何基于ODBC的數(shù)據(jù)庫，包括Access。按照武器裝備管理信息系統(tǒng)建設需求，系統(tǒng)由用戶管理、環(huán)境管理、數(shù)據(jù)管理功能模塊組成。設計的軟件結(jié)構(gòu)圖，圖2。

2.2.1 裝備信息管理系統(tǒng)的建立

（1）系統(tǒng)主要實現(xiàn)對裝備信息的統(tǒng)計和管理。此系統(tǒng)主要由查詢統(tǒng)計、調(diào)撥業(yè)務、數(shù)據(jù)維護、質(zhì)量管理和其他5個功能模塊組成。根據(jù)某型武器裝備存儲的位置，分別建立武器裝備的數(shù)據(jù)庫，這里采用Microsoft Access數(shù)據(jù)庫，其中數(shù)據(jù)表是由記錄和字段來組成的，一條記錄存儲了某型武器裝備的基本信息，一個字段代表武器裝備的一種基本信息，每條記錄設置6個字段代表武器裝備的6種基本信息，6個字段分別是編號、類型、生產(chǎn)批次、質(zhì)量等級、出庫時間和入庫時間。

（2）LabSQL是LabVIEW用戶開發(fā)的免費、多數(shù)據(jù)庫、跨平臺的數(shù)據(jù)庫訪問工具包。LabSQL利用Microsoft ADO和SQL語言來完成數(shù)據(jù)庫訪問，LabSQL很容易理解，操作起來也很簡單。只需要簡單的編程就能在LabVIEW中實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫訪問，執(zhí)行各種SQL查詢以及對記錄進行各種操作。其最大優(yōu)點是源代碼開放，并且是完全免費的。

（3）LabSQL與數(shù)據(jù)庫連接框圖。LabSQL與數(shù)據(jù)庫的連接需要ODBC（開放數(shù)據(jù)互連），在使用之前需要在操作系統(tǒng)中的ODBC數(shù)據(jù)源中創(chuàng)建一個DSN（數(shù)據(jù)源名）。LabSQL與數(shù)據(jù)庫連接框圖，圖3。

2.2.2 安全監(jiān)控系統(tǒng)的建立

（1）為實現(xiàn)武器裝備的監(jiān)控。通過此系統(tǒng)安裝在倉庫的門口和其他關鍵位置的視頻監(jiān)控可以隨時查看倉庫內(nèi)的狀況，以及人員的在位情況等。可增加倉庫內(nèi)外的視頻監(jiān)控數(shù)量以及提高視頻監(jiān)控的質(zhì)量等。達到對裝備的監(jiān)視的目的，實現(xiàn)系統(tǒng)的功能要求。

（2）遵守“三七線原則”。由于武器裝備在倉庫內(nèi)的存儲要遵守“三七線原則”，為保證武器裝備存儲的要求，通過在倉庫內(nèi)設置溫濕度傳感器，這些溫濕度傳感器要能滿足不同倉庫內(nèi)溫濕度環(huán)境的測定條件，比如測量的精度、測量的頻率等。并且能夠?qū)y得的溫濕度信息回傳給系統(tǒng)，經(jīng)過系統(tǒng)的處理和分析形成溫濕度變化圖，可以供倉庫的管理人員參考和借鑒，并采取相應的處理措施。

2.3 用戶登錄界面

用戶登錄界面主要是用戶輸入用戶名和密碼用來登錄系統(tǒng)時的界面，完成的主要功能是，如果用戶輸入的用戶名和密碼跟數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的用戶信息相同，則提示用戶登錄成功，允許用戶登錄進入并使用系統(tǒng)。反之，則提示用戶名或密碼錯誤，讓用戶重新輸入。利用LabVIEW設計的用戶登錄界面，如圖4。

3 結(jié)束語

針對現(xiàn)階段我軍裝備建設處在大發(fā)展、大跨越的階段，裝備管理與保障工作急需改革和發(fā)展才能跟上部隊改革發(fā)展的需要的現(xiàn)狀。通過探究日益發(fā)展完善的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在裝備管理中的應用問題，以海航某倉庫武器裝備系統(tǒng)的管理為例，提出建設一種裝備業(yè)務管理平臺的研究課題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在武器裝備管理方面的應用可以在本系統(tǒng)平臺的基礎進行功能上的拓展，開發(fā)出全種類的武器裝備管理系統(tǒng)，實現(xiàn)全部武器裝備管理的智能化和自動化，為我軍裝備管理提供智能支持，為裝備配備決策提供參考。

圖3 LabSQL與數(shù)據(jù)庫連接框圖

圖4 系統(tǒng)登錄界面

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〔編輯 王永洲〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.01.49