電子識(shí)別技術(shù)運(yùn)用于大型質(zhì)檢中心質(zhì)量管理體系的研究

李舸

（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，北京 100029）

0.概述

在信息爆炸聚合的時(shí)代，信息數(shù)字化成為各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中能否引領(lǐng)創(chuàng)新所追求的目標(biāo)。對(duì)大型質(zhì)檢機(jī)構(gòu)而言同樣的問題也迫在眉睫。本文設(shè)想將電子識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于大型質(zhì)檢機(jī)構(gòu)質(zhì)量管理體系，目的是將管理目標(biāo)信息化、數(shù)字化后實(shí)現(xiàn)在線管理成為可能；試圖導(dǎo)引出新的思路，將現(xiàn)在正在新興的電子識(shí)別技術(shù)與大數(shù)據(jù)解決方案結(jié)合，應(yīng)用于繁瑣的質(zhì)檢機(jī)構(gòu)質(zhì)量管理體系中。其技術(shù)特征可以滿足質(zhì)檢機(jī)構(gòu)質(zhì)量管理體系中要求目標(biāo)具有的唯一性、溯源性、相關(guān)性、安全性、完整性需求。涉及領(lǐng)域包括移動(dòng)技術(shù)、電子標(biāo)識(shí)、高級(jí)計(jì)算方法、在線驗(yàn)證和區(qū)塊鏈技術(shù)。數(shù)字化管理解決方案可以將大量的質(zhì)量管理中涉及到的信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整合、改進(jìn)、共享，旨在解決現(xiàn)有管理中過程追蹤信息分析提取時(shí)遇到的瓶頸。

1.大型質(zhì)檢機(jī)構(gòu)質(zhì)量管理體系中存在的障礙

（1）管理體系涉及到的技術(shù)文件標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)量龐大，錯(cuò)綜繁雜，不能現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享提取審核。（2）實(shí)驗(yàn)室環(huán)境極易出現(xiàn)環(huán)境指標(biāo)監(jiān)測(cè)無(wú)記錄、無(wú)驗(yàn)證體系。（3）大量檢測(cè)設(shè)備需要周期性檢測(cè)、技術(shù)迭代更新、數(shù)據(jù)更新，無(wú)在線核驗(yàn)體系。（4）忽略檢驗(yàn)人員資質(zhì)定期培訓(xùn)、變更，沒有檢驗(yàn)人員信息在線共享管理體系。（5）周期性、隨機(jī)性管理評(píng)審需要提供大量被審材料、定期內(nèi)部審核需要抽出大量工作人員參加，易干擾日常檢測(cè)工作，沒有后臺(tái)在線審核體系。（6）大量原始記錄、證書出錯(cuò)率只能通過人工檢查隨機(jī)抽取。同樣缺乏能夠?qū)?shù)據(jù)完成實(shí)時(shí)跟蹤的體系。（7）日常易存在危險(xiǎn)送檢樣品無(wú)序放置、無(wú)跟蹤報(bào)警的問題，缺乏能夠?qū)崟r(shí)糾正的在線管理體系。

如何解決眾多的標(biāo)目檢索、抽取、審核、實(shí)時(shí)糾錯(cuò)，并且能做到減少參與人員數(shù)量提高工作效率呢？問題的解決方案聚焦到電子標(biāo)識(shí)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上。

2.電子識(shí)別RFID技術(shù)

RFID 技術(shù)是目前電子識(shí)別研發(fā)的方向之一。它包括射頻識(shí)別和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)兩種重要的無(wú)線技術(shù)，需要控制的執(zhí)行器信號(hào)和能量來(lái)源。其系統(tǒng)一般由3個(gè)部分組成：電子標(biāo)識(shí)、讀寫器和數(shù)據(jù)庫(kù)。該標(biāo)識(shí)使用射頻信號(hào)與接收器進(jìn)行通信。電子標(biāo)識(shí)由天線、存儲(chǔ)器芯片（或無(wú)芯）和電源（或無(wú)源）組成。通常，讀寫器會(huì)向電子標(biāo)識(shí)發(fā)送激發(fā)信號(hào)以獲取其信息，該信號(hào)將與其標(biāo)識(shí) ID 中繼，然后將提取信息與原數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄進(jìn)行比較，判斷信息相關(guān)性，實(shí)現(xiàn)唯一性識(shí)別性。多項(xiàng)技術(shù)特性為質(zhì)量體系龐大而繁鎖的管理問題提供合適的解決方案，并且具有廣泛應(yīng)用和無(wú)限未來(lái)潛力。

3.電子識(shí)別技術(shù)在大型質(zhì)檢機(jī)構(gòu)質(zhì)量管理中的運(yùn)用

3.1 在大型質(zhì)檢機(jī)構(gòu)中使用電子標(biāo)識(shí)遠(yuǎn)景

（1）將電子標(biāo)識(shí)植入到管理體系涉及的文件，建立電子檔案庫(kù)，方便調(diào)取或共享大量技術(shù)方法規(guī)范，可在線索引、查閱、更新，實(shí)現(xiàn)管理文件共享平臺(tái)。（2）將電子標(biāo)識(shí)植入實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備適時(shí)監(jiān)測(cè)，包括溫濕度、電磁干擾、輻射、供電、聲音、振動(dòng)、微生物污染等監(jiān)測(cè)、控制、記錄數(shù)據(jù)。做到及時(shí)記錄、報(bào)警、反饋，建立檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境共享閉環(huán)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。（3）將電子標(biāo)識(shí)植入檢測(cè)設(shè)備，可以及時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的有效性、受控性，包括使用前、使用中、停用、周期性檢測(cè)、技術(shù)迭代更新設(shè)備提升、能力比對(duì)、結(jié)果分析、維修、運(yùn)輸?shù)刃畔⒆匪荩⒐蚕頇z測(cè)設(shè)備閉環(huán)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。（4）將電子標(biāo)識(shí)植入檢測(cè)人員工作卡片，要素包含大量人員資質(zhì)能力、培訓(xùn)、監(jiān)督、授權(quán)、變更信息，建立共享檢測(cè)人員信息共享平臺(tái)。（5）將電子標(biāo)識(shí)植入證書可在線調(diào)取檢測(cè)原始記錄、證書進(jìn)行檢查，建立證書共享平臺(tái)。（6）將電子標(biāo)識(shí)植入送檢樣品可攜帶卡片，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、跟蹤、出錯(cuò)報(bào)警，建立樣品監(jiān)測(cè)平臺(tái)。（7）建立的物物電子標(biāo)識(shí)化，方便周期性、隨機(jī)性第三方管理評(píng)審、內(nèi)部審核，可實(shí)時(shí)提取大量被審材料；可保證在線評(píng)審的客觀性、第三方性；可節(jié)省大量檢測(cè)工作人員參加，做到不干擾現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員工作的情況下完成內(nèi)部及外部抽審任務(wù)。

3.2 電子標(biāo)識(shí)技術(shù)在質(zhì)檢管理領(lǐng)域的應(yīng)用

（1）框架的建立。質(zhì)檢管理機(jī)構(gòu)的管理者可提供管理要素的信息給方案研發(fā)人員進(jìn)行軟件項(xiàng)目研發(fā)。重點(diǎn)涉及方面：遵守電子標(biāo)識(shí)實(shí)施條款，滿足授權(quán)后集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中形成新的監(jiān)督管理操作流程。在軟件中電子標(biāo)識(shí)系統(tǒng)包括：遠(yuǎn)程掃描器、最小路徑識(shí)別、目標(biāo)跟蹤和報(bào)警、目標(biāo)修正管理、承受的環(huán)境，以及經(jīng)濟(jì)提示、分配資源、標(biāo)準(zhǔn)、比對(duì)、隱私干擾和差異提示。軟件框架，通過建立用于電子標(biāo)識(shí)服務(wù)目標(biāo)信息通信通道，將兩者集成到軟件系統(tǒng)中。建立與不同目標(biāo)、不同功能的電子標(biāo)識(shí)系統(tǒng)交互的特定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并作為任何標(biāo)記信息請(qǐng)求者和數(shù)據(jù)庫(kù)請(qǐng)求者之間充當(dāng)網(wǎng)關(guān)。（2）跟蹤技術(shù)方法要求有一個(gè)值得信賴的＂電子血統(tǒng)＂記錄目標(biāo)。如：認(rèn)證的檢測(cè)設(shè)備能力范圍及變更、有資質(zhì)的檢測(cè)人員的能力及提升、經(jīng)過認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境及提升流水信息，以提供質(zhì)檢活動(dòng)及出據(jù)的證書認(rèn)證的依據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須在整個(gè)質(zhì)檢活動(dòng)鏈可靠地創(chuàng)建電子關(guān)系和同步。特別是在電子關(guān)系標(biāo)識(shí)生成期間，或者在目標(biāo)傳遞期間，提供正確的程序，標(biāo)記項(xiàng)和后端數(shù)據(jù)庫(kù)之間的同步實(shí)時(shí)進(jìn)行帶有加密功能以防止竊聽或嗅探，并確保后端電子數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的唯一性。確保系統(tǒng)在質(zhì)檢活動(dòng)出現(xiàn)偏差時(shí)及時(shí)糾錯(cuò)。該系統(tǒng)可以通過添加標(biāo)記數(shù)據(jù)處理與同步，通過寫入、驗(yàn)證和讀取、標(biāo)記鎖定、鎖定驗(yàn)證以及初始電子關(guān)系創(chuàng)建和同步來(lái)進(jìn)行調(diào)整和開發(fā)，旨在解決目標(biāo)初始電子關(guān)系的關(guān)鍵問題。（3）使用距離邊界協(xié)議技術(shù)運(yùn)用廣播和碰撞來(lái)識(shí)別克隆的標(biāo)記，為每個(gè)標(biāo)記分配一個(gè)唯一的ID和一個(gè)唯一的隨機(jī)數(shù)，然后存儲(chǔ)在后端服務(wù)器上。選擇具有正確ID 會(huì)與對(duì)等體發(fā)送響應(yīng)；如果存在沖突或多個(gè)響應(yīng)，則系統(tǒng)將視其為克隆的對(duì)等方。軟件中的跟蹤可開發(fā)一個(gè)全面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于使用數(shù)據(jù)同步機(jī)制對(duì)目標(biāo)電子系進(jìn)行建模，以確保目標(biāo)電子關(guān)系數(shù)據(jù)的完整性和可靠性，如檢測(cè)記錄、檢測(cè)設(shè)備包含關(guān)系和送檢訂單信息，一種新的跟蹤及唯一性系統(tǒng)，一個(gè)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)處理和同步算法，運(yùn)用于目標(biāo)電子系統(tǒng)。識(shí)別電子標(biāo)識(shí)中的距離邊界和碰撞。利用廣播和碰撞來(lái)識(shí)別唯一標(biāo)記。

3.3 追蹤及驗(yàn)證唯一性方案

電子識(shí)別的“跟蹤”系統(tǒng)基于質(zhì)檢系統(tǒng)內(nèi)安全認(rèn)證的電子目標(biāo)代碼標(biāo)識(shí)，隨機(jī)數(shù)生成器和循環(huán)冗余檢查。根據(jù)協(xié)議對(duì)所有標(biāo)記和加密使用唯一序列號(hào)，并且調(diào)用數(shù)字令牌基于后端服務(wù)器生成的隨機(jī)唯一ID。在標(biāo)識(shí)編程層與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)集成并實(shí)時(shí)處理后端服務(wù)器中的標(biāo)識(shí)信息時(shí)，有幾個(gè)實(shí)際問題需要解決。（1）標(biāo)識(shí)應(yīng)正確綁定到管理目標(biāo)上；（2）標(biāo)記編程和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)相應(yīng)地同步，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的監(jiān)控；（3）處理錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)有替代方法。

一個(gè)兩層RFID的跟蹤和跟蹤防偽系統(tǒng)：前端支持RFID的層，用于標(biāo)識(shí)編程和目標(biāo)數(shù)據(jù)采集，后端防偽層用于處理產(chǎn)目標(biāo)對(duì)象的認(rèn)證性。后端層由一組系統(tǒng)服務(wù)器組成，這些服務(wù)器強(qiáng)制實(shí)施跟蹤和跟蹤防偽，一個(gè)信息服務(wù)器從服務(wù)器收集信息，一個(gè)用于驗(yàn)證交易記錄的身份驗(yàn)證服務(wù)器，一個(gè)血統(tǒng)書服務(wù)器通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo)生成完整的血統(tǒng)書，以及存儲(chǔ)篩選記錄的記錄服務(wù)器。同時(shí)，目標(biāo)由嵌入式 RFID 標(biāo)識(shí)進(jìn)行識(shí)別，這些標(biāo)識(shí)具有用于形成事務(wù)記錄的唯一標(biāo)記識(shí)別編號(hào)，身份驗(yàn)證服務(wù)器稍后將驗(yàn)證該記錄以檢測(cè)可疑活動(dòng)，同時(shí)供應(yīng)鏈合作方可以從血統(tǒng)服務(wù)器確定目標(biāo)血統(tǒng)。

3.4 使用電子標(biāo)識(shí)ID驗(yàn)證唯一性

由于電子標(biāo)識(shí)系統(tǒng)基于將唯一代碼寫入附加到目標(biāo)包的標(biāo)識(shí)，然后將此唯一代碼存儲(chǔ)在驗(yàn)證系統(tǒng)中的原則。驗(yàn)證后，標(biāo)記將被激活，并將唯一代碼發(fā)送給評(píng)審員編寫器，而評(píng)審員編寫器將發(fā)送此信息以進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查。評(píng)審員使用驗(yàn)證系統(tǒng)將解碼數(shù)據(jù)，將采樣拍攝圖像、圖片并發(fā)送到驗(yàn)證器以進(jìn)行評(píng)審驗(yàn)證。

4.結(jié)語(yǔ)

龐大的目標(biāo)管理一直是大型質(zhì)檢機(jī)構(gòu)質(zhì)量管理體系面臨的難題。本文著重闡述用電子標(biāo)識(shí)技術(shù)和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行未來(lái)的框架設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)有唯一性、隱私性、安全性要求的大型質(zhì)量管理體系智能化管理。