LANDMARC算法在實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理技術(shù)中的應(yīng)用

摘要：針對實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法有效查詢定位和無法有效監(jiān)管問題，通過運(yùn)用LANDMARC算法、無線射頻識別技術(shù)和基于RFID技術(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理平臺，能有效的解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備的遠(yuǎn)距離識別、自動感應(yīng)讀寫、精確定位和信息化、智能化管理問題。

關(guān)鍵詞：RFID;LANDMARC算法;實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理平臺

中圖分類號：TP391.44文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-9129（2020）07-0032-01

Abstract：In view of the problem that the experimental equipment can not be effectively query positioning and supervision， through the use of LANDMARC algorithm， radio frequency identification technology and rFID-based experimental equipment management platform， can effectively solve the remote identification of experimental equipment， automatic induction reading and writing， accurate positioning and information， intelligent management.

Key words：RFID;LANDMARC algorithm;Experimental equipment management platform

引言：近年來，隨著雙一流院校、示范院校、創(chuàng)新強(qiáng)校等項(xiàng)目落地，高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件不斷改善，實(shí)驗(yàn)資產(chǎn)設(shè)備購置和應(yīng)用也越來越多。采購部門需求多樣，實(shí)驗(yàn)資產(chǎn)設(shè)備種類、規(guī)格、型號、數(shù)量繁多，實(shí)驗(yàn)資產(chǎn)設(shè)備存放地理位置分散，設(shè)備運(yùn)行使用狀況監(jiān)控難，實(shí)驗(yàn)資產(chǎn)設(shè)備管理效率低下等問題日漸突出，如何借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息化、智能化管理手段，進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)資產(chǎn)設(shè)備管理，創(chuàng)新規(guī)范管理模式，提高設(shè)備管理效率，合理配置資產(chǎn)設(shè)備，降低運(yùn)營成本，成為高校日常運(yùn)營管理重點(diǎn)考慮的問題。

1高校實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理問題

1.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。高校對采購回來的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行登記建賬過程中，實(shí)驗(yàn)設(shè)備涉及品牌、種類、型號、數(shù)量、規(guī)格、尺寸、生產(chǎn)廠家、來源地、保管人和存放地點(diǎn)等詳細(xì)參數(shù)信息，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備參數(shù)信息繁多，沒有進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)信息格式梳理，缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式和規(guī)范的信息錄入流程，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)備有效數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，后期設(shè)備應(yīng)用管理和精準(zhǔn)查詢無法保障。

1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法有效查詢定位。目前高校實(shí)驗(yàn)設(shè)備的有效信息依賴于登記建賬時保存的品牌型號、尺寸規(guī)格、保管人和存放地點(diǎn)，生成對應(yīng)的條形編碼設(shè)備標(biāo)簽，并安排工作人員把條形編碼設(shè)備標(biāo)簽粘貼在設(shè)備表面上。學(xué)校進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備清查、提交上報相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備資產(chǎn)信息時，如果條形編碼設(shè)備標(biāo)簽出現(xiàn)破損、丟失或粘貼不到位，就不能有效的根據(jù)標(biāo)簽信息查找定位到設(shè)備真實(shí)的情況，實(shí)驗(yàn)設(shè)備信息難以追溯，給實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理工作增加一定的麻煩。

1.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用無法有效監(jiān)管。實(shí)驗(yàn)設(shè)備采購回來驗(yàn)收合格后，通常直接安裝存放到相應(yīng)的二級學(xué)院專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，設(shè)備的運(yùn)行情況、教學(xué)使用利用率、設(shè)備的維修保養(yǎng)等情況，實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理人員沒有有效的信息化平臺很難實(shí)時進(jìn)行監(jiān)管。部分設(shè)備由于課程實(shí)驗(yàn)時間不足，導(dǎo)致大部分時間處于閑置狀態(tài)，長時間不開機(jī)運(yùn)行使用，設(shè)備的故障率也越來越高，嚴(yán)重影響到實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)操質(zhì)量。

2LANDMARC算法在實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理技術(shù)中的應(yīng)用

2.1無線射頻識別技術(shù)（RFID）。無線射頻識別技術(shù)（RFID）是一種成本低、能在室內(nèi)對電子標(biāo)簽進(jìn)行非接觸目標(biāo)識別定位和數(shù)據(jù)讀寫交換的無線自動識別技術(shù)。無線RFID系統(tǒng)主要由記錄實(shí)驗(yàn)設(shè)備信息數(shù)據(jù)的電子標(biāo)簽、讀取識別電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的閱讀器和存儲設(shè)備相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成。無線RFID系統(tǒng)通過識別判斷信號強(qiáng)度或計(jì)算信號到達(dá)電子標(biāo)簽時間，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的精準(zhǔn)定位。利用無線射頻識別技術(shù)（RFID）非接觸、定位精度高等技術(shù)優(yōu)勢，制作實(shí)驗(yàn)設(shè)備電子標(biāo)簽，并在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)放置電子標(biāo)簽閱讀器，實(shí)現(xiàn)較低成本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備有效定位智能管理。

2.2 LANDMARC算法。LANDMARC算法是能對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行有效智能定位管理和基于無線射頻識別技術(shù)（RFID）的一種經(jīng)典定位算法。待測標(biāo)簽（實(shí)驗(yàn)設(shè)備）的定位位置信息是放置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的閱讀器根據(jù)讀取識別到的待測標(biāo)簽和參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度（RSSI）計(jì)算出來的。根據(jù)LANDMARC算法的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)原理，在實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)不同方向安裝多個電子標(biāo)簽閱讀器，同時在室內(nèi)按一定的步長距離布置一定數(shù)量的參考標(biāo)簽，待測標(biāo)簽（實(shí)驗(yàn)設(shè)備）的定位信息，可以通過相鄰的參考標(biāo)簽組成的RSSI矩陣輔助閱讀器識別取得。第1步，閱讀器分別識別讀取每1個參考標(biāo)簽和待測標(biāo)簽的RSSI矩陣值;第2步，通過與待測標(biāo)簽RSSI值比對，找出差值最小的k個最近鄰參考標(biāo)簽;第3步，根據(jù)LANDMARC算法相關(guān)公式計(jì)算，按照不同的權(quán)值加權(quán)對k個最近鄰參考標(biāo)簽進(jìn)行計(jì)算，最終得出待測標(biāo)簽（實(shí)驗(yàn)設(shè)備）的定位位置坐標(biāo)。

2.3 LANDMARC算法在實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)踐。在30m*30m600平方的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)四周墻壁上按規(guī)律安裝8個電子標(biāo)簽閱讀器，同時在室內(nèi)按3米間距放置121個參考標(biāo)簽，貼上待測標(biāo)簽的實(shí)驗(yàn)設(shè)備隨機(jī)放置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。無線RFID系統(tǒng)通過遠(yuǎn)距離閱讀器自動讀取識別范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，運(yùn)用LANDMARC算法精確的計(jì)算出相關(guān)待測標(biāo)簽（實(shí)驗(yàn)設(shè)備）的定位位置坐標(biāo)信息，判斷出實(shí)驗(yàn)設(shè)備是否在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。通過對比教務(wù)班級實(shí)訓(xùn)課表信息數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的非教學(xué)非正常使用提出預(yù)警，保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全。通過讀取識別實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，可以幫助實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理人員實(shí)時監(jiān)測設(shè)備的使用狀況，從容地完成學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備核查和實(shí)驗(yàn)資產(chǎn)上報工作。通過比對判斷設(shè)備的采購時間、維保時間、使用時間和報廢年限，提醒實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理人員提前做好采購計(jì)劃、維保計(jì)劃和辦理報廢流程。

2.4基于RFID技術(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理平臺。改變實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理系統(tǒng)+人工掃描條碼操作的管理模式，運(yùn)用無線射頻識別技術(shù)（RFID），給實(shí)驗(yàn)設(shè)備佩戴上電子身份證（電子標(biāo)簽），實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備無人值守自動化管理。條碼存儲數(shù)據(jù)有限、易受潮受損，查找困難。電子標(biāo)簽技術(shù)成熟、使用壽命長、存儲空間大，支持遠(yuǎn)距離識別、自動感應(yīng)讀寫、精確定位，能有效降低運(yùn)營成本，保障設(shè)備安全，提高工作效率，是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備智能化控制與管理的優(yōu)選方案。

3結(jié)語

LANDMARC算法、無線射頻識別技術(shù)（RFID）和基于RFID技術(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理平臺，能有效的解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備的遠(yuǎn)距離識別、自動感應(yīng)讀寫、精確定位和信息化、智能化管理。但是，室內(nèi)障礙物遮擋影響信號的傳輸造成的誤差如何消除，有待LANDMARC算法的進(jìn)一步優(yōu)化。

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作者簡介：邵檢江（1982-），男，碩士，計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)師，研究方向：設(shè)備資產(chǎn)管理、建筑智能化。