基于RFID技術(shù)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)基本架構(gòu)與功能實(shí)現(xiàn)

唐有川

(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院， 西安 710300)

0 引言

隨著社會發(fā)展企業(yè)業(yè)務(wù)類型正處于不斷變化的狀態(tài)中，現(xiàn)代企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開固定資產(chǎn)的有效管理。而對這些資產(chǎn)的管理需要企業(yè)具備高效的資產(chǎn)管理系統(tǒng)，以達(dá)到對固定資產(chǎn)的動態(tài)管理，使資產(chǎn)充分發(fā)揮其最大的作用。

1 需求分析

現(xiàn)階段不少企業(yè)的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)的管理辦法還停留在粘貼紙質(zhì)條形碼標(biāo)簽上。條形碼上只包括一些簡單的固定不變的信息(如固定資產(chǎn)的名稱、型號，使用年限、購入日期等)，而無法及時更新使用部門、責(zé)任人等處于動態(tài)變化的信息，給資產(chǎn)盤點(diǎn)和管理等工作增加了一定的難度，降低了管理效率。

無線射頻識別RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)，作為通信技術(shù)的一種，通過無線電訊號完成對特定目標(biāo)的識別與相關(guān)數(shù)據(jù)的讀寫，無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)間建立機(jī)械或光學(xué)接觸即可實(shí)現(xiàn)自動識別，穿透性非常強(qiáng)，耐用耐腐蝕成本相對較低[1]。

2 基于RFID技術(shù)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)的總體設(shè)計

在具體設(shè)計時，考慮到業(yè)務(wù)的復(fù)雜且具有重疊性，設(shè)計了總的前臺客戶端，并構(gòu)建了后臺業(yè)務(wù)邏輯框架，各模塊根據(jù)具體的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)。

2.1 UI框架設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

資產(chǎn)管理UI框架基本結(jié)構(gòu)類如圖1所示。

票據(jù)管理模型(bill manage model)負(fù)責(zé)存儲數(shù)據(jù)，而票據(jù)形式(Bill Form)負(fù)責(zé)卡片界面展示，票據(jù)視圖(Bill List View)負(fù)責(zé)展示列表界面的數(shù)據(jù)，Action響應(yīng)按鈕點(diǎn)擊，票據(jù)形式、票據(jù)視圖和 Action 持有票據(jù)管理模型的引用 ， 并對票據(jù)管理模型的變化通過應(yīng)用程序事件監(jiān)聽器(App Event Listener)進(jìn)行監(jiān)測；Model Delegator 封裝了部分對票據(jù)管理模型的操作，票據(jù)管理模型則通過 Model Service調(diào)用服務(wù)器端。資產(chǎn)管理完成Action的封裝需依據(jù)具體業(yè)務(wù)特點(diǎn)，提供通用按鈕功能。封裝按鈕主要分為：文檔管理，聯(lián)查卡片、單據(jù)與審批流程，模板與直接打印等按鈕，由公共按鈕提供各功能節(jié)點(diǎn)處理；修改、增加、刪除、審核等按鈕；公共業(yè)務(wù)封裝及狀態(tài)處理由公共按鈕提供，其他按鈕補(bǔ)充處理特殊業(yè)務(wù)。UI 使用 Spring 的 IOC 實(shí)現(xiàn)控制反轉(zhuǎn)，依賴于接口和抽象類，通過 xml 文件配置，具體實(shí)現(xiàn)類可靈活注入，實(shí)現(xiàn)代碼解耦[2]。

圖1 UI框架示意圖

2.2 資產(chǎn)管理系統(tǒng)后臺的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

通過遠(yuǎn)程調(diào)用后臺服務(wù)，客戶端完成業(yè)務(wù)校驗(yàn)、處理及數(shù)據(jù)存儲等操作，后臺代碼設(shè)計需編碼規(guī)范統(tǒng)一保持代碼一致；分解后臺處理過程，抽象出對應(yīng)的角色及職責(zé)；能靈活應(yīng)對不同的業(yè)務(wù)要求；實(shí)現(xiàn)同一領(lǐng)域模塊內(nèi)部分內(nèi)容(如通用業(yè)務(wù)處理及校驗(yàn)、某些處理流程)的復(fù)用等。基于以上條件，完成后臺業(yè)務(wù)框架對應(yīng)類圖的設(shè)計，如圖2所示。

圖2 資產(chǎn)管理后臺業(yè)務(wù)框架

2.3 RFID模塊的設(shè)計

RFID主要組成部分為天線、讀寫器與電子標(biāo)簽，本文使用的電子標(biāo)簽為射頻卡，里面內(nèi)嵌天線完成與讀寫器間的通信，同時也可與外部計算機(jī)交換數(shù)據(jù)[3]。

2.3.1 基于RFID技術(shù)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)

業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊作為上層模塊實(shí)現(xiàn)與中間件交換數(shù)據(jù)，根據(jù)資產(chǎn)盤點(diǎn)中間件應(yīng)用指令，硬件操作通過數(shù)據(jù)傳輸和硬件通信實(shí)現(xiàn)，獲取硬件返回數(shù)據(jù)并回傳給業(yè)務(wù)層處理，其邏輯架構(gòu)如圖3所示。

圖3 RFID資產(chǎn)管理系統(tǒng)

2.3.2 RFID系統(tǒng)的組成和原理

通過射頻天線閱讀器發(fā)送射頻信號，發(fā)射天線工作區(qū)會使電子標(biāo)簽產(chǎn)生感應(yīng)電流被激活，通過天線將自身編碼等相關(guān)信息發(fā)送出去；通過天線調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)將接收到的載波信號發(fā)送給閱讀器供其完成解調(diào)和解碼，處理完成后傳送給后臺主系統(tǒng)，根據(jù)邏輯運(yùn)算主系統(tǒng)首先需判斷該卡的合法性，根據(jù)實(shí)際設(shè)定情況完成相應(yīng)處理和控制，并將對應(yīng)的指令信號發(fā)送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成控制動作。在低頻段射頻識別基于變壓器耦合模型，在高頻段基于雷達(dá)探測目標(biāo)耦合模型，RFID 系統(tǒng)的基本工作原理如圖4所示[4]。

圖4 RFID資產(chǎn)管理系統(tǒng)工作原理

3 基于RFID技術(shù)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計的實(shí)現(xiàn)

3.1 RFID模塊的實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集器采用MC3190系列和IC不干膠標(biāo)簽，具備第三方接口函數(shù)，主要函數(shù)功能如表1所示。

表1 RFID接口函數(shù)表

程序中主要函數(shù)介紹：(1)Connect Com 函數(shù)，用于同讀寫間通信的開啟，返回值為 1(代表開啟成功) 或0(代表開啟失敗)，通信端口號由Net Port表示，讀寫器的IP地址由NetlP表示，其完整形式為intConnectCom(char*NetIP,intNetPort)。

(2)Start Polling 函數(shù)：用于讀寫器輪詢標(biāo)簽的開啟，返回值為 1(代表開啟成功)或0(代表開啟失敗)，其完整形式為intStartpolling(intConnectID,intSendMode)，其中，由Connect ID表示讀寫器ID地址，數(shù)據(jù)發(fā)送方式用Send Mode(1對應(yīng)Protocol Mode方式，2 對應(yīng)ACSII方式，3對應(yīng)KEYBOARD Mode方式，本系統(tǒng)使用3)表示。

(3)Get Polling Data函數(shù)：用于讀寫器輪詢標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀取，返回值為 1(讀取成功)或者0(讀取失敗)，其完整形式為 int Get Polling Data(int Connect ID,int*Count,char*Date Time,char*uid,char*ssi,char *lqi,char*di,char*tl,char*t2)，其中，讀寫器ID地址由Connect ID表示，uid與ssi是傳出參數(shù)，分別表示電子標(biāo)簽的UID和信號強(qiáng)度[5]。

3.2 RFID通信實(shí)現(xiàn)

本文選用的產(chǎn)品提供的現(xiàn)成接口函數(shù)是面向C/C++的，無法直接使用java語言開發(fā)，須再次封裝，采用JNA技術(shù)完成封裝過程，根據(jù)需要重新定義幾個函數(shù)，為了方便系統(tǒng)調(diào)用，以dll文件庫形式將其封裝，重新定義的接口函數(shù)如表2所示。

重新定義封裝的實(shí)用函數(shù)都實(shí)現(xiàn)了開啟/關(guān)閉通信及讀取數(shù)據(jù)的功能，其中，get Msg函數(shù)體核心算法流程如圖5所示，其他定義的函數(shù)與其類似。

表2 RFID封裝的函數(shù)表

圖5 get Msg核心算法流程

3.3 RFID資產(chǎn)管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

RFID組成結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 RFID資產(chǎn)管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

通過各系統(tǒng)的互相聯(lián)系，準(zhǔn)確快速的采集重要資產(chǎn)各環(huán)節(jié)(貼標(biāo)、出/入庫、盤庫、外出等)的數(shù)據(jù)，確保企業(yè)對重要資產(chǎn)狀態(tài)信息的及時準(zhǔn)確的掌握。整個系統(tǒng)的業(yè)務(wù)核心為后臺管理子系統(tǒng)，主要用于基礎(chǔ)設(shè)置、資產(chǎn)租出/租入管理、資產(chǎn)信息管理與使用管理、資產(chǎn)貼標(biāo)；標(biāo)簽發(fā)行子系統(tǒng)主要用于新增資產(chǎn)物資信息的電子標(biāo)簽的寫入，完成其信息標(biāo)識的作用；識別采集子系統(tǒng)作為支撐環(huán)節(jié)，通過 RFID 手持設(shè)備，主要用于采集并上傳重要物質(zhì)在各操作環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息[6]。

資產(chǎn)管理實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全生命周期的管理，即從投入使用到報廢整個過程，其中重要部分包括：

(1)粘貼新設(shè)備的RFID電子標(biāo)簽(包括廠商、出廠日期、名稱、使用年限等)，將電子標(biāo)簽 ID導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，完成信息檔案的建立。

(2)盤點(diǎn)設(shè)備：盤點(diǎn)前電子標(biāo)簽信息通過 RFID終端即可讀取，然后對要盤點(diǎn)的設(shè)備需從服務(wù)器下載分類信息列表，與該基站內(nèi)采集到的當(dāng)前設(shè)備信息進(jìn)行比較處理，報警和處理賬實(shí)不符情況，資產(chǎn)盤盈、盤虧結(jié)果會自動生成，上傳更新資產(chǎn)管理系統(tǒng)后臺中相應(yīng)資產(chǎn)的信息。

(3)實(shí)時調(diào)撥設(shè)備：會計學(xué)上購入的設(shè)備即為資產(chǎn)，使用過程中會涉及到正常的調(diào)撥，使用年限到期后需有報廢操作，同樣通過RFID終端讀取電子標(biāo)簽信息，在進(jìn)入和退出時分別讀取調(diào)入資產(chǎn)上的電子標(biāo)簽信息，并將其上傳到中心服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的自動判斷及處理，實(shí)時跟蹤定位管理重要資產(chǎn)[7]。

4 基于RFID技術(shù)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)的測試

本文通過定位實(shí)驗(yàn)以及誤差檢測，采用工具 SPR(用友公司制作)，客戶端環(huán)境信息、SQL 耗時和結(jié)果集(TOP10)、耗時分布圖、遠(yuǎn)程調(diào)用等都可在錄制的報告中顯示，以設(shè)備卡片節(jié)點(diǎn)的功能按鈕(打開、新增、修改等)，表體 100 張卡片為基準(zhǔn)完成測試，系統(tǒng)測試用例如表3所示。

檢測結(jié)果表明：在對重要資產(chǎn)定位上，本系統(tǒng)的距離誤差不超過3米，有效滿足了實(shí)際操作中對重要資產(chǎn)的定位要求；系統(tǒng)平均正常運(yùn)行時間在3 500小時以上，地圖精度誤差平均在15米內(nèi)，可以滿足實(shí)際運(yùn)行需求，能夠提高企業(yè)資產(chǎn)管理的智能化和自動化水平。對于固定資產(chǎn)設(shè)備的管理，在全生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了重要流程信息化管理過程，達(dá)到了預(yù)期效果。使用RFID技術(shù)后，實(shí)現(xiàn)了非接觸式設(shè)備信息的自動錄入，顯著提高了資產(chǎn)管理效率。

5 總結(jié)

在現(xiàn)代資產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)上，以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)，使用RFID標(biāo)簽，借助RFID的讀寫器完成相關(guān)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的自動采集，將標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳送給系統(tǒng)后臺服務(wù)器實(shí)現(xiàn)相互通訊的過程。本文構(gòu)建了基于RFID技術(shù)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)基本構(gòu)架，編寫程序使用了Spring框架和JAVA語言，能夠完成基礎(chǔ)設(shè)置、資產(chǎn)信息/使用管理、資產(chǎn)租入/租出管理等相關(guān)過程，經(jīng)測試表明該系統(tǒng)較為穩(wěn)定，自動化水平較高，可以滿足實(shí)際資產(chǎn)管理系統(tǒng)的運(yùn)行需求，從而提高企業(yè)資產(chǎn)的管理效率。

表3 系統(tǒng)的測試用例