RFID技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)管理中的應(yīng)用

楊玉麗

摘要：實(shí)驗(yàn)室的資產(chǎn)逐年增加，種類多，數(shù)量大，傳統(tǒng)的管理模式稍顯落后。使用RFID技術(shù)來(lái)管理實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)，將電子標(biāo)簽植入資產(chǎn)中，管理員可以通過(guò)手持識(shí)讀器對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，大大提高了資產(chǎn)管理的工作效率、管理水平和管理效能，使固定資產(chǎn)管理做到精細(xì)化，固定資產(chǎn)管理的速度和準(zhǔn)確性也得到很大改善。

關(guān)鍵詞：電子標(biāo)簽；手持識(shí)讀器；資產(chǎn)管理；RFID

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.094

1緒論

目前，高校固定資產(chǎn)地理位置分散，管理難度大。管理制度及運(yùn)行機(jī)制不夠健全和規(guī)范，造成資產(chǎn)管理的差錯(cuò)率比較高。許多工作（如資產(chǎn)清產(chǎn)工作、資產(chǎn)維護(hù)和保養(yǎng)）仍然很繁瑣，需要大批人員進(jìn)行手工操作、檢查和統(tǒng)計(jì)等。每年的資產(chǎn)清查要花費(fèi)許多的人力、物力和財(cái)力，許多資產(chǎn)管理員清查不徹底，草草應(yīng)付，從而影響教學(xué)、科研等各項(xiàng)活動(dòng)。因此本文利用基于RFID射頻識(shí)別技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)研究高校固定資產(chǎn)管理，實(shí)現(xiàn)固定資產(chǎn)管理物理網(wǎng)系統(tǒng)。高校資產(chǎn)管理的主要內(nèi)容：

（1）驗(yàn)收入庫(kù)：固定資產(chǎn)采購(gòu)到貨后，進(jìn)行驗(yàn)收入庫(kù)登記及審批工作；

（2）領(lǐng)用出庫(kù)：領(lǐng)用固定資產(chǎn)時(shí)，進(jìn)行的出庫(kù)登記及審批工作；

（3）資產(chǎn)轉(zhuǎn)移：在同一機(jī)構(gòu)內(nèi)部，固定資產(chǎn)的使用人或使用部門發(fā)生變化時(shí)，進(jìn)行的資產(chǎn)交接登記及審批工作；

（4）資產(chǎn)調(diào)撥：在不同機(jī)構(gòu)之間，固定資產(chǎn)的所屬機(jī)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，進(jìn)行的資產(chǎn)調(diào)撥登記及審批工作（分公司內(nèi)部及跨分公司）；

（5）資產(chǎn)退還：退還固定資產(chǎn)時(shí)，進(jìn)行的退還登記及審批工作；

（6）資產(chǎn)報(bào)廢：當(dāng)固定資產(chǎn)報(bào)廢時(shí)，進(jìn)行的報(bào)廢登記及審批工作。

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽。射頻識(shí)別技術(shù)RFID是一種利用無(wú)線讀寫數(shù)據(jù)，借以識(shí)別物品的技術(shù)，它是無(wú)線通訊技術(shù)與半導(dǎo)體技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的非接觸式自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)之一。識(shí)別系統(tǒng)由閱讀器和電子標(biāo)簽組成，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)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)。RFID技術(shù)具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，抗干擾能力強(qiáng)，可全天候使用，幾乎不受污染與潮濕的影響，同時(shí)還避免了機(jī)械磨損。RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大、信息處理速度快、存儲(chǔ)信息可以自由更改，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可以加密，標(biāo)簽無(wú)直接對(duì)最終用戶開放的物理接口，能更好地保證機(jī)具的安全性。在物流系統(tǒng)、零售行業(yè)、身份識(shí)別、交通管理農(nóng)牧行業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)等許多領(lǐng)域，RFID識(shí)別技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)最熱門的技術(shù)之一。

2 RFID工作原理

RFID領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是EPC標(biāo)準(zhǔn)，它將RFID系統(tǒng)分成了四個(gè)層次，包括物理層、中間層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。物理層是整個(gè)系統(tǒng)的物理環(huán)境構(gòu)造，包括標(biāo)簽、天線、讀寫器、傳感器、儀器儀表等硬件設(shè)備。中間層是信息采集的中間件和應(yīng)用程序接口，負(fù)責(zé)對(duì)讀卡器所采集到的標(biāo)簽中的信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)處理，然后將信息傳送到網(wǎng)絡(luò)層或應(yīng)用層的數(shù)據(jù)接口。網(wǎng)絡(luò)層是系統(tǒng)內(nèi)部以及系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)聯(lián)系紐帶，各種信息在其上交互傳遞。應(yīng)用層則是EPC后端軟件及企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。在明晰的系統(tǒng)層次上，EPC標(biāo)準(zhǔn)還統(tǒng)一了數(shù)據(jù)的報(bào)文格式，并規(guī)范了輸出傳輸流程。這樣，RFID系統(tǒng)的部署就會(huì)變的嚴(yán)謹(jǐn)有序。

在工作時(shí)，RFID讀寫器通過(guò)天線持續(xù)發(fā)送出一定頻率的信號(hào)，當(dāng)RFID標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，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（Passive Tag，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），閱讀器通過(guò)射頻天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電子標(biāo)簽獲得能量被激活并發(fā)出自身編碼等信息，閱讀器接收到來(lái)自電子標(biāo)簽的信號(hào)后，進(jìn)行解調(diào)與解碼，然后發(fā)送到管理系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。

3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)分為軟件上位機(jī)、固定識(shí)讀器、手持RFID識(shí)讀器和RFID電子標(biāo)簽等四部分，它們之間通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)系起來(lái)。

首先，軟件上位機(jī)是供系統(tǒng)管理員和普通用戶使用的，用于查詢或修改數(shù)據(jù)。固定識(shí)讀器安裝在門上，用于對(duì)資產(chǎn)和人員的進(jìn)出進(jìn)行控制。

手持RFID識(shí)讀器是供資產(chǎn)操作員使用的。各級(jí)資產(chǎn)管理員對(duì)其名下資產(chǎn)進(jìn)行調(diào)度時(shí)，首先在數(shù)據(jù)庫(kù)中修改相關(guān)數(shù)據(jù)，隨后將修改的數(shù)據(jù)下載到RFID識(shí)讀器中，資產(chǎn)管理員再到實(shí)地使用手持識(shí)讀器修改資產(chǎn)內(nèi)嵌的電子標(biāo)簽，最后將修改的完成情況返回到數(shù)據(jù)庫(kù)。年終盤點(diǎn)時(shí)，各級(jí)資產(chǎn)管理員到實(shí)地，使用RFID識(shí)讀器收集資產(chǎn)數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)傳回計(jì)算機(jī)，最后由管理系統(tǒng)客戶端將匯總好的數(shù)據(jù)匯報(bào)給上一級(jí)資產(chǎn)管理員。最終數(shù)據(jù)可以快速地匯總到后勤管理部門。

固定識(shí)讀器可以主動(dòng)檢測(cè)其信號(hào)范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽，當(dāng)用戶提供遷移許可后，打開門禁，并自動(dòng)修改數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容；如果用戶無(wú)法提交必要的身份證明或遷移許可，系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉門禁并向主控制臺(tái)發(fā)出警報(bào)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

4 RFID技術(shù)在高校固定資產(chǎn)管理中的應(yīng)用前景分析

目前，我國(guó)高校采用RFID技術(shù)進(jìn)行固定資產(chǎn)管理的仍不多。盡管RFID技術(shù)已在倉(cāng)儲(chǔ)、物流、圖書管理等很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但仍有一些因素制約著RFID技術(shù)的快速發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用。

（1）標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)化是推動(dòng)產(chǎn)品廣泛獲得市場(chǎng)接受的必要措施，但射頻識(shí)別讀/寫機(jī)與標(biāo)簽技術(shù)仍未統(tǒng)一，因此無(wú)法一體適用。目前各產(chǎn)品制造商、自動(dòng)識(shí)別實(shí)驗(yàn)室與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織正在致力于制定射頻識(shí)別技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，以求所有的標(biāo)簽?zāi)軌虮蝗魏巫x/寫機(jī)兼容。

（2）成本問(wèn)題。RFID系統(tǒng)建立成本分為初建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。初建費(fèi)用包括：RFID接收讀取器、電子標(biāo)簽、管理用微機(jī)等設(shè)備費(fèi)用和搭建網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用。至于網(wǎng)絡(luò)，高等學(xué)?？衫矛F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。RFID系統(tǒng)的設(shè)備功率都很小，很少需要維護(hù)，其運(yùn)行費(fèi)用比較低。項(xiàng)目需要進(jìn)行設(shè)備采購(gòu)、系統(tǒng)搭建、軟件編制和系統(tǒng)授權(quán)等方面的投資，此外還需支付項(xiàng)目組成員的工資、咨詢公司的咨詢服務(wù)費(fèi)和集成公司的項(xiàng)目集成費(fèi)。因此，客觀全面地評(píng)價(jià)RFTD技術(shù)投資回報(bào)率是一個(gè)比較復(fù)雜的課題，隨著技術(shù)的突破、成本的降低將會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)。

（3）技術(shù)完善問(wèn)題。雖然單項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，但RFID電子標(biāo)簽總體上產(chǎn)品技術(shù)還不夠成熟，還存在較高的差錯(cuò)率。識(shí)別距離方面，采用高頻頻段的RFID標(biāo)簽的有效識(shí)別距離僅為1米，采用超高頻頻段的識(shí)別距離可以達(dá)到3米～6米，還不能達(dá)到理論上的識(shí)別距離（10米）。此外，射頻識(shí)別標(biāo)簽與讀寫器具有方向性，且射頻識(shí)別信號(hào)容易被物體所阻斷，環(huán)境中的建筑結(jié)構(gòu)尤其是金屬結(jié)構(gòu)的排列、數(shù)量會(huì)對(duì)RFID系統(tǒng)的安裝和識(shí)別效果產(chǎn)生影響，這些都是RHD技術(shù)未來(lái)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)。

（4）集成應(yīng)用問(wèn)題。當(dāng)前高校數(shù)字校園的眾多管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)大多以條形碼和磁條技術(shù)為基礎(chǔ)，RFID系統(tǒng)則是以RFID智能標(biāo)簽為基礎(chǔ)的，二者在通訊協(xié)議、接口等方面需要整合，而整合工作需要有較強(qiáng)的技術(shù)力量，存在大量需要攻克的技術(shù)難題。

（5）數(shù)據(jù)安全問(wèn)題。在對(duì)信息有保密要求的領(lǐng)域時(shí)，目前RFID技術(shù)在應(yīng)用上還存在障礙，因?yàn)閺V泛使用的無(wú)線RFID系統(tǒng)并沒(méi)有可靠安全機(jī)制，無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行很好的加密，射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)很容易受到攻擊。

（6）系統(tǒng)碰撞問(wèn)題。在RFID系統(tǒng)工作期間，當(dāng)有2個(gè)或2個(gè)以上應(yīng)答器同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，這個(gè)干擾被稱為碰撞，其結(jié)果將會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸失敗。因此，必須制定適當(dāng)?shù)耐ㄐ欧绞?，在RFID系統(tǒng)中存取記錄的技術(shù)方法（該方法可以使多路存取無(wú)故障進(jìn)行）被稱為防碰撞法，如ALOHA算法。

5結(jié)論

基于學(xué)校資產(chǎn)管理系統(tǒng)和PFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)管理模式，大大節(jié)省了人力、物力、財(cái)力，方便了學(xué)校的固定資產(chǎn)管理和數(shù)據(jù)平臺(tái)上報(bào)及實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)上報(bào)，并為學(xué)校的決策和評(píng)估提供準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)源。我們可以通過(guò)以下幾點(diǎn)來(lái)了解。

（1）隨時(shí)掌握。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，資產(chǎn)管理相關(guān)人員可以隨時(shí)隨地的查閱并管理資產(chǎn)狀況，可以很方便的獲取資產(chǎn)一手信息，可以做到資產(chǎn)及時(shí)報(bào)修，實(shí)時(shí)維護(hù)。

（2）資產(chǎn)清查變得輕松簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)的高校固定資產(chǎn)清查要花費(fèi)很多精力去完成，工作很繁重，手段很落后，往往清查也不徹底，基于RFID的資產(chǎn)管理方式大大提高了資產(chǎn)清產(chǎn)工作效率。

（3）管理成本降低?；赗FID的資產(chǎn)管理方式減少了管理人力、物力和財(cái)力的投入，提高了高校固定資產(chǎn)管理的速度和準(zhǔn)確性，提高了資產(chǎn)管理的工作效率、管理水平。杜絕了資產(chǎn)丟失，使實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)的管理更高效。

（4）基于RFID的資產(chǎn)管理方式成本較低，資產(chǎn)管理人員的操作簡(jiǎn)單，易于掌握。