基于RFID標(biāo)簽的通信工程物資質(zhì)量檢測(cè)解決方案

鄭華

(中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)河南有限公司,河南鄭州 450008)

0 引言

通信工程物資種類繁多、數(shù)量巨大、流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)較長(zhǎng),到貨質(zhì)量檢測(cè)抽樣送檢環(huán)節(jié)存在信息失真風(fēng)險(xiǎn),急需改進(jìn)傳統(tǒng)人工檢測(cè)方式,創(chuàng)新基于RFID標(biāo)簽的質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),探索通信工程物資質(zhì)量檢測(cè)的解決方案。

1 通信工程物資質(zhì)量檢測(cè)面臨挑戰(zhàn)

當(dāng)前到貨檢測(cè)實(shí)施中,各種通信工程物資需定期進(jìn)行質(zhì)量抽檢,由相關(guān)人員前往物資所在的倉(cāng)庫(kù),進(jìn)行取樣、封裝,并通過物流發(fā)送至專業(yè)質(zhì)檢機(jī)構(gòu),質(zhì)檢機(jī)構(gòu)輸出質(zhì)檢報(bào)告。質(zhì)檢報(bào)告的結(jié)果,不僅影響通信工程項(xiàng)目的質(zhì)量和實(shí)施進(jìn)度,還將直接影響到供貨供應(yīng)商的信用度,決定其回款進(jìn)度和后續(xù)相關(guān)項(xiàng)目采購(gòu)入圍資格。通信工程物資質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)面臨下述挑戰(zhàn):

(1)樣品易遭調(diào)換:送檢物資樣品時(shí),抽檢過程缺乏可追溯手段,檢測(cè)樣品易被調(diào)換(倉(cāng)庫(kù)內(nèi)調(diào)換、途中調(diào)換、檢測(cè)階段調(diào)換),存在實(shí)際檢測(cè)物資非指定檢測(cè)批次、以好替次的情況,無(wú)法真實(shí)反映物資質(zhì)量水準(zhǔn)。

(2)過程不可追溯:無(wú)對(duì)應(yīng)抽檢照片、視頻等過程信息存證,檢測(cè)過程不可視,難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)檢測(cè)過程中存在的問題,責(zé)任不明確。

(3)結(jié)果易被質(zhì)疑:質(zhì)檢機(jī)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果,是對(duì)收到的樣品做出檢測(cè),檢測(cè)物資是否為指定物資易被質(zhì)疑。供應(yīng)商、運(yùn)營(yíng)商對(duì)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果存疑時(shí),缺乏有效的驗(yàn)證手段,只能重新抽取物資樣品、實(shí)施物資檢測(cè),加大檢測(cè)成本、降低檢測(cè)效率。

2 通信工程物資質(zhì)量檢測(cè)解決方案

基于高頻RFID技術(shù),通過“RFID標(biāo)簽+App”的解決方案,在質(zhì)量檢測(cè)流程中嵌入RFID標(biāo)簽,同時(shí)開發(fā)用于RFID標(biāo)簽管理的App,賦予檢測(cè)物資唯一性標(biāo)識(shí),打造可跟蹤、可追溯的物資質(zhì)量檢測(cè)體系,妥善解決物資質(zhì)量檢測(cè)中面臨的問題。

2.1 高頻RFID技術(shù)應(yīng)用

無(wú)線射頻識(shí)別即射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification,RFID),是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種,通過無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信,利用無(wú)線射頻方式對(duì)記錄媒體(電子標(biāo)簽或射頻卡)進(jìn)行讀寫,從而達(dá)到識(shí)別目標(biāo)和數(shù)據(jù)交換的目的[1]。主要技術(shù)分為工作在13.56Mhz的高頻和860Mhz-960Mhz的超高頻射頻識(shí)別技術(shù)。

高頻RFID技術(shù)使用,類似變壓器的電感耦合方式工作,主要用于支付類數(shù)據(jù)交換和短距離的單個(gè)物品的識(shí)別。存儲(chǔ)容量大,常用于證照卡識(shí)別,兼容NFC協(xié)議相通,可以用手機(jī)識(shí)讀,方便大眾使用。

超高頻技術(shù)使用,類似雷達(dá)的反向散射耦合方式工作,主要用于長(zhǎng)距離多個(gè)物品的識(shí)別。超高頻適用于遠(yuǎn)距離(5-10米)讀寫,存儲(chǔ)容量小,速度快,常用于物流管理,需要專用RFID讀寫器。

鑒于上述兩種技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景,選擇采用高頻RFID技術(shù),通過其小體積、大容量、可讀寫的特性,解決通信工程物資質(zhì)量檢測(cè)中的實(shí)物追溯難題。

2.2 基于高頻RFID技術(shù)的標(biāo)簽應(yīng)用

RFID系統(tǒng)主要由電子標(biāo)簽、閱讀器和數(shù)據(jù)交換與管理系統(tǒng)三個(gè)部分組成。系統(tǒng)中最重要的部分就是電子標(biāo)簽,電子標(biāo)簽存在于被識(shí)別物體上[2]。采用RFID標(biāo)簽方式,為每一個(gè)檢測(cè)物資賦予唯一的身份標(biāo)識(shí)信息,物資標(biāo)簽具有加密、防揭、防回收特性,實(shí)現(xiàn)檢測(cè)全過程安全、不可篡改、不可替換。

2.2.1 標(biāo)簽信息加密

對(duì)象的基本信息都被存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中,就相當(dāng)于給予對(duì)象一個(gè)獨(dú)有的“暗號(hào)”,這些信息經(jīng)過加密后可以很好的保障自身的安全性[2]。標(biāo)簽寫入信息通過密文傳遞,寫入內(nèi)容采用MD5算法進(jìn)行加密,數(shù)據(jù)一旦寫入無(wú)法被篡改,確保待檢測(cè)物資信息內(nèi)容的安全。

2.2.2 標(biāo)簽讀取加密

(1)設(shè)置標(biāo)簽讀取密碼,使用密碼驗(yàn)證來(lái)限制對(duì)芯片內(nèi)容的訪問,沒有密碼無(wú)法讀取。

(2)防暴力破解,設(shè)置嘗試密碼的次數(shù),超過次數(shù),標(biāo)簽自動(dòng)鎖死,此時(shí)無(wú)論是否有正確的密碼都無(wú)法讀取出被密碼保護(hù)的內(nèi)容。

(3)采用靜態(tài)鎖定,變成只讀模式,鎖定之后,變成只讀內(nèi)存,不可再次寫入,整個(gè)過程不可逆,需要特定App才能進(jìn)行內(nèi)容讀取。

2.2.3 標(biāo)簽封裝防揭

檢測(cè)物資在運(yùn)輸途中難免磕碰,不適合使用易損標(biāo)簽。采用防揭標(biāo)簽封裝RFID芯片,采用雙層膠,粘度不一樣,粘貼之后強(qiáng)行揭開時(shí),外力會(huì)破壞雙層膠之間的芯片,從而達(dá)到防揭功效。標(biāo)簽表面、內(nèi)部芯片及結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 標(biāo)簽表面、內(nèi)部芯片及結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of label surface, internal chip and structure

2.3 基于RFID標(biāo)簽的App融合應(yīng)用

質(zhì)量檢測(cè)App是自主開發(fā)的物資質(zhì)量檢測(cè)軟件,質(zhì)量檢測(cè)相關(guān)人員使用具備NFC功能(讀卡器式)的Android智能手機(jī)即可安裝質(zhì)量檢測(cè)App,利用NFC智能手機(jī)作為認(rèn)證通道,具備普及性和便捷性,實(shí)現(xiàn)對(duì)物資質(zhì)量檢測(cè)全過程細(xì)節(jié)的可視與追溯,確保質(zhì)檢樣品安全可控。

2.3.1 App用戶角色分配

質(zhì)量檢測(cè)App中,根據(jù)檢測(cè)過程中涉及的用戶類型,分配五類用戶角色,包括:質(zhì)檢發(fā)起人、質(zhì)檢審核人、抽檢負(fù)責(zé)人、抽檢操作員、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)質(zhì)檢員。

2.3.2 App功能模塊設(shè)置

質(zhì)量檢測(cè)App設(shè)置六大功能模塊,包括質(zhì)檢申請(qǐng)模塊、質(zhì)檢任務(wù)管理模塊、物資領(lǐng)取模塊、物流信息模塊、質(zhì)檢驗(yàn)收模塊、質(zhì)檢報(bào)告模塊。 質(zhì)量檢測(cè)App功能模塊如圖2所示。

圖2 質(zhì)量檢測(cè)App功能模塊Fig.2 Quality inspection App function module

(1)質(zhì)檢申請(qǐng)模塊:包括設(shè)置抽檢單位、倉(cāng)庫(kù)、質(zhì)檢機(jī)構(gòu),質(zhì)檢物料,送檢數(shù)量、物料是否寄回、質(zhì)檢類型等。涉及角色:質(zhì)檢發(fā)起人。質(zhì)檢申請(qǐng)模塊功能圖如圖3所示。

圖3 質(zhì)檢申請(qǐng)模塊功能圖Fig.3 Function diagram of quality inspection application module

(2)質(zhì)檢任務(wù)管理模塊:包括質(zhì)檢任務(wù)狀態(tài)、質(zhì)檢任務(wù)審批、質(zhì)檢任務(wù)詳情查看。涉及角色:質(zhì)檢審核人、抽檢負(fù)責(zé)人。質(zhì)檢任務(wù)管理模塊功能圖如圖4所示。

圖4 質(zhì)檢任務(wù)管理模塊功能圖Fig.4 Function diagram of quality inspection task management module

(3)物資領(lǐng)取模塊:包括待處理質(zhì)檢任務(wù)查看、明確抽檢分工、進(jìn)入質(zhì)檢任務(wù)、手機(jī)掃描標(biāo)簽并對(duì)物資進(jìn)行拍照、確認(rèn)標(biāo)簽與物資綁定、物資領(lǐng)取等。涉及角色:抽檢負(fù)責(zé)人、抽檢操作員。物資領(lǐng)取模塊功能圖如圖5所示。

圖5 物資領(lǐng)取模塊功能圖Fig.5 Functional diagram of the material receiving module

(4)物流信息模塊:包括待寄送的質(zhì)檢任務(wù)、App默認(rèn)自行運(yùn)輸(可選擇委托運(yùn)輸)、填寫快遞信息等。涉及角色:抽檢負(fù)責(zé)人。物資信息模塊功能圖如圖6所示。

圖6 物資信息模塊功能圖Fig.6 Functional diagram of material information module

(5)質(zhì)檢驗(yàn)收模塊:包括待驗(yàn)收的質(zhì)檢任務(wù)、物資包裝上的標(biāo)簽掃描、拍攝照片并同意接收等。涉及角色:質(zhì)檢機(jī)構(gòu)質(zhì)檢員。質(zhì)檢驗(yàn)收模塊功能圖如圖7所示。

圖7 質(zhì)檢驗(yàn)收模塊功能圖Fig.7 Function diagram of quality inspection acceptance module

(6)質(zhì)檢報(bào)告模塊:包括待質(zhì)檢任務(wù)、質(zhì)檢報(bào)告填寫、質(zhì)檢報(bào)告提交。涉及角色:質(zhì)檢機(jī)構(gòu)質(zhì)檢員。質(zhì)檢報(bào)告模塊功能圖如圖8所示。

圖8 質(zhì)檢報(bào)告模塊功能圖Fig.8 Function diagram of the quality inspection report module

2.3.3 融合RFID標(biāo)簽的App質(zhì)檢流程

實(shí)施基于“RFID標(biāo)簽+App”的物資質(zhì)檢流程,實(shí)現(xiàn)待檢物資標(biāo)識(shí)的唯一性,確保待檢物資的安全可控、檢測(cè)操作細(xì)節(jié)顯性化、檢測(cè)過程可視透明。

(1)集團(tuán)質(zhì)檢部門或省公司質(zhì)檢部門創(chuàng)建質(zhì)檢任務(wù),指定抽樣倉(cāng)庫(kù)、抽樣物資設(shè)定、指定承接方、指定質(zhì)檢機(jī)構(gòu)。

(2)質(zhì)檢任務(wù)經(jīng)審批通過后,向質(zhì)檢任務(wù)承接方、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)推送質(zhì)檢任務(wù)。

(3)承接方的抽檢負(fù)責(zé)人,在指定倉(cāng)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行物資抽樣,根據(jù)需要進(jìn)行一致性對(duì)比;抽檢操作員通過手機(jī)中的質(zhì)量檢測(cè)App, 掃描RFID標(biāo)簽,并與抽檢物資進(jìn)行綁定。

(4)抽檢操作員在抽樣選取的檢測(cè)物資上,粘貼RFID標(biāo)簽,封裝出庫(kù),并進(jìn)行出庫(kù)登記。

(5)檢測(cè)物資根據(jù)需要選用自行或委托物流運(yùn)輸,送達(dá)至質(zhì)檢機(jī)構(gòu),質(zhì)檢機(jī)構(gòu)質(zhì)檢員通過掃描RFID標(biāo)簽驗(yàn)證待檢物資真?zhèn)?通過驗(yàn)收后進(jìn)入檢測(cè)流程。

(6)質(zhì)檢員對(duì)檢測(cè)物資進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),并在質(zhì)量檢測(cè)App中提交質(zhì)檢結(jié)果。

(7)質(zhì)檢員按質(zhì)檢任務(wù)要求,通過物流退還質(zhì)檢樣品。融合RFID標(biāo)簽的App質(zhì)檢流程圖如圖9所示。

圖9 融合RFID標(biāo)簽的App質(zhì)檢流程圖Fig.9 Flow chart of App quality inspection integrated with RFID tags

3 結(jié)語(yǔ)

通過“RFID標(biāo)簽+App”的質(zhì)量檢測(cè)方案的實(shí)施,有效避免了通信工程物資質(zhì)量檢測(cè)面臨的樣品易遭調(diào)換、過程不可追溯、結(jié)果易被質(zhì)疑等相關(guān)問題,同時(shí)提升了物資檢測(cè)的規(guī)范性、安全性、便捷性和高效性。

(1)增強(qiáng)物資檢測(cè)實(shí)施過程的規(guī)范性?；凇癛FID標(biāo)簽+App”體系開展通信工程物資質(zhì)量檢測(cè),質(zhì)檢實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化、流程化,質(zhì)檢樣品唯一可追溯,質(zhì)檢過程可視公正透明,質(zhì)檢各環(huán)節(jié)人員職責(zé)清晰明確,質(zhì)檢結(jié)果更具可靠性和公信力。

(2)確保物資檢測(cè)信息的安全性。標(biāo)簽信息內(nèi)容采用密文傳遞,設(shè)置標(biāo)簽讀取密碼,實(shí)現(xiàn)內(nèi)容防篡改,采用標(biāo)簽封裝防揭技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息傳遞安全可靠,有效保障抽樣物資送檢途中的完整和不可替換。

(3)實(shí)現(xiàn)物資檢測(cè)支撐的便捷性。物資檢測(cè)無(wú)需專門讀寫機(jī)具,通過支持NFC功能的Android手機(jī)并配合質(zhì)量檢測(cè)App,即可實(shí)現(xiàn)物資檢測(cè)全過程的方便快捷支撐,支撐工具成本低、易操作、適用范圍廣,已實(shí)現(xiàn)對(duì)通信工程全類物資的檢測(cè)支撐。

(4)提升物資檢測(cè)工作的高效性。通過質(zhì)量檢測(cè)App,實(shí)時(shí)顯示質(zhì)檢任務(wù)在各環(huán)節(jié)的進(jìn)展信息,促進(jìn)各環(huán)節(jié)無(wú)縫銜接、實(shí)施流程通暢,有效縮短檢測(cè)各環(huán)節(jié)用時(shí),質(zhì)量檢測(cè)用時(shí)由平均25個(gè)工作日降低至16個(gè)工作日,檢測(cè)效率提升36%。