基于RFID自動識別技術實現智能化監控管理的研究

■杜思維 ■江西省建筑材料工業科學研究設計院，江西 南昌 330001

通過對美國、日本和歐洲發達國家一些調查報告顯示［1］：目前擁有數千臺服務器機房的大型企業，每臺服務器、筆記本及其它的IT設備的平均利用率僅為10%-20%。還有相當一部分信息中心經理不知道公司到底有多少服務器及相關設備，大型企業設備利用率低浪費資產大筆資金投入，還占用空間。

目前隨著企業規模的不斷壯大，資產數目和種類的逐漸增加，盤點及日常管理和調配變得非常繁瑣，如何實時快速知到企業內部資產的生存狀況，提高設備利用率，減少閑置資產，節約資金，是決定企業生存重要的一部分。因為資產設備是每個企業單位重要物質基礎，確保資產充分利用。

當前資產管理很多還是人工管理方法、手段，尤其是在國內，這種管理資產的方式工作效率低下、差錯率高，尤其是盤點時，資產信息無法實時同步導致資產缺乏跟蹤管理，賬目與實物不符，丟失現象非常普遍等。企業年底清查資產，那將是領導及資產管理員的惡夢，常常浪費大量寶貴的時間和人力物力，最后結果還是實物很難與賬面相符。當然主要原因是資產不斷流動的，很難知道去向。

當前資產管理具體存在以下的不足［5］：(1)資產信息與實際情況不符，尤其是位置信息的缺乏;(2)資產購買部門與維修部門沒有集成的信息系統，缺乏業務聯系和業務溝通;(3)資產的管理困難，工作效率低;(4)資產清查費時、費力、效果有限，且“前清后亂”;這些的問題促使迫切需要一種新的管理方式，解決以上問題。

1 構建智能化監控管理系統

本文結合本院資產跟蹤管理實際情況，針對目前資產管理系統效率低下、易出差錯、盤點工作量巨大、資產管理混亂、資產管理成本高等問題．所以成功開發基于RFID技術資產跟蹤管理系統。本系統是基于B/S模式的WEB開發技術，遵循技術先進、開發成本低和維護方便這三大原則，以最快的時間和最小的開發成本研發出具有較大應用價值的系統。

資管產跟蹤管理系統的開發是一個復雜的系統工程，它涉及計算機處理技術、系統理論、管理方法和技術、管理技術指標的遴選與檢驗等各方面的問題，很難在短期內開發出一套完善的管理系統。結合本系統的特點，需要為系統的開發選擇取合適的開發模式，目前主流的開發方法有：結構化生命周期開發方法、原型法、面向對象的開發方法等。根據本項目的背景情況，采用原形法的開發方法實施系統的開發，原形法是由于對項目的需求分析不夠明確、項目內容復雜的情況下采用的一種開發方法，它的基本思想是系統開發人員根據用戶需求構造出一個實在的系統原形，反復修改原形直至用戶滿意。

UML組成結構

本系統的訪問模式為瀏覽器的B/S模式，系統開發采用MVC(Model-View-Control，簡稱MVC)開發結構，Model(模型層)主要負責出來業務邏輯以及數據庫的交互，View(視圖層)主要用于顯示數據和提交數據，Controller(控制器)主要是用作捕獲請求并控制請求轉發，這模式的設計有效降了模塊之間的耦合性，提高了系統的重用性和可適用性，降紙了生命周期成本，有昨于快速的部署和軟件維護;同時，軟件設計時充分地運用面向對象的設計方法，實現了部分模塊的組件化，這些方法和技術進一步規范了軟件設計的過程，有效地消除傳統API的復雜性與限制，同時也縮短了應用程序的開發周期與部署上的復雜性。具體的軟件設計架構如圖所示。

軟件架構設計圖

系統網絡結構圖中，系統采用無線射頻技術和網絡通信技術，給每個設備配備一個電子標簽，通過在各個區域內部置不同的RFID讀卡器，可以快速讀取設備上的電子標簽信息，將讀取的標簽信息通過內置的通訊方式無線通信模塊發送至后臺服務器處理，基于RFID的資產跟蹤管理系統網絡結構如圖所示。

系統總體設計

RFID資產跟蹤管理系統以分層的思想來構建，分為四層，每一層完成功能結構清晰。系統體系結構如圖2所示。

最底層，即是數據采集層，由RFID閱讀器讀取貼有電子標簽的設備信息，把相關的信息反饋到RFID中間件。

RFID中間件，主要完成數據的收集、并對數據采取融合、數據篩選、聚類等操作、并控制RFID閱讀器。

應用接口，RFID把相關的數據融合處理后，由應用系統存入到數據庫中。應用接口作為中間橋梁，提供給不同開發語言開發出來的應用程序的操作接口。

應用層，包含資產盤點、資產登記、資產管理、資產監控、統計查詢、系統管理等模塊，并通過應用接口操作RFID中間件，即可以對RFID閱讀器采集成的數據進行相應的處理。

基于RFID的資產跟蹤管理系統體系架構

2 系統開發工具和運行環境

采用較為先進的開發工具和設計模式，實現了部分模塊的組件化，實現了系統的用戶層、業務層、數據層在邏輯上的獨立。系統用到的主要工具有：Visual Studio 2010平臺，C#作為后臺代碼主要的程序設計語言，使用Dream Weaver設計WEB頁面框架，使用Firework、Flash設計頁面的圖片、動畫等多媒體元素，此外還用到了JavaScript前頁腳本語言設計工具，采用SQL Server 2005作為系統的后臺數據庫管理系統。開發環境有：WINDOWS 系列操作系統，Visio 2003，IIS6．0，Offices辦公系列軟件。系統運行的軟、硬件環境的配置情況如表2-1所示。

表2 -1 系統運行環境配置

3 系統性能測試

壓力測試被用來測試出系統的能夠承受的并發訪問能力，此測試結果可用來指導系統性能改的工作或者為系統服務能力提供一個參考。因此，軟件壓力測試是系統質量保證一個重要方法，是WEB系統測試中的非常重要的一項工作。

(1)系統訪問壓力測試。軟件壓力測試的資源主要涉及WEB服務器內存、服務的CPU、網絡帶寬和硬盤使用空間。下面主要給出測軟件承受的并發訪問的壓力測試用例及其結果，同時還包括大數據恢復時間，大數據導入導出時間，因此壓力測試對于具有大批量的用戶并發訪問的系統更應該加強的一項測試，測試時需要考慮大批量錄入數據時間，大數據量的計算時間和用戶并發訪問數量，本系統的部分壓力測試用例及其測試結果如表所示，由表中可以分析得到，系統壓力并發訪問的性能較好，其中用戶并發訪問壓力測試場景如圖3-1所示。

表3 -1 用戶并訪問壓力測試用例及測試結果表

圖3 -2 用戶并發訪問的壓力測試顯示結果

(2)大量數據操作的測試。大數據量測試主要是測試出系統接受大量數據操作的處理能力，并測試出軟件發生故障的極限。大數據量測試的操作還包括在設定時間內能夠持續處理的工作負載。由表3-2的測試結果可以得知，系統對數據量不是很大的情況下，寫入數據庫的執行效率較好。

大量數據寫入數據庫的測試用例及測試結果

(3)疲勞強度測試。該種測試是屬于性能測試范疇，實施疲勞強度測試的主要目的是系統運行過程中的資源分配情況。比如如果在外存儲空間或內存儲空間不足情況，系統是否會表現出在在正常條件下不能體現出的缺陷，系統的疲勞測試用例和測試結果如表3-3所示，由表中的測試結果可以得知，系統抗疲強度性能較好，能夠長時間接受多用戶的并發訪問。

表3 -3 系統疲勞強度測試用例及測試結果

4 結束語

本文采用RFID技術，給每個設備配備RFID標簽，RFID讀卡器讀取資產信息，并將讀取的標簽信息通過內置的通訊方式無線通信模塊發送至后臺服務器處理。

(1)剖析資產管理核相關系統的發展現狀，明確項目的開發目的和意義，確定項目的主要研究內容和實施內容。

(2)詳細描述系統所采用的關鍵技術，研究RFID技術在資產管理中的應用。

(3)對資產跟蹤管理設計，在需求分析中采用活動圖、用例圖等方式，在設計中使用類圖、E-R關系圖，使用C#+asp．net語言實現資產跟蹤管理系統，并制定項目測試計劃;

(4)完成資產管理員的資產管理、普通員工的設備申請、領導審批的決策、盤點等代碼編寫以及系統測試等工作，逐步提高系統的性能、健壯性。

經對項目的實驗測試表明：系統運行結果正確，達到了項目設計預期目標和要求，能夠滿足資產管理要求，本院通過資產跟蹤管理系統能夠提高設備利用率，降低管理成本，提高管理效率。

但是在開始本項目過程中發現存有很多不足，比如需求分析書的撰寫還不是十分規范，調研過程中的需求分析溝通能力有所欠缺，通過測試發現，系統還存在諸多BUG，系統的性能方面沒有達到最優化，系統處理數據的速度不夠快。