基于RFID的藥品生產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

姚佳　肖兵　李世正

摘? 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展給各行各業(yè)都帶來(lái)了巨大的變化和發(fā)展，其中RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心，這項(xiàng)技術(shù)在多個(gè)行業(yè)均有很好的應(yīng)用，文章就是從藥品生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際需求出發(fā)，基于RFID技術(shù)和分布式系統(tǒng)為藥品生產(chǎn)企業(yè)量身打造了一套包括原材料管理、生產(chǎn)管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理以及流通管理的管理系統(tǒng)。文章對(duì)RFID等關(guān)鍵技術(shù)做了詳細(xì)的闡述，介紹了藥品生產(chǎn)管理系統(tǒng)各模塊的組成及功能。最后對(duì)系統(tǒng)所存在的不足和未來(lái)的研究、改進(jìn)方向進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：RFID;分布式系統(tǒng);藥品生產(chǎn)

中圖分類號(hào)：TQ460.5? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）34-0097-02

Abstract： The development of the Internet of things technology has brought great changes and development to all kinds of industries. RFID technology is the core of the Internet of things technology， which has been well applied in many industries. This paper is based on the actual needs of pharmaceutical manufacturing enterprises. Based on RFID technology and distributed system， a set of management system is built for pharmaceutical manufacturing enterprises， including raw material management， production management， warehousing management and circulation management. In this paper， the key technologies such as RFID are described in detail， and the composition and function of each module of drug production management system are introduced. Finally， the shortcomings of the system and the future research and improvement are summarized.

Keywords： RFID; distributed system; drug production

1 概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)近年來(lái)發(fā)展迅速，已經(jīng)覆蓋了多個(gè)行業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的擴(kuò)展和延伸，通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)以及激光掃描等技術(shù)，將物體與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通信和信息交換。并按照約定協(xié)議內(nèi)容將物體進(jìn)行識(shí)別、分類、定位、監(jiān)控等管理措施。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能化程度高、運(yùn)行高效，在物流、食品生產(chǎn)及溯源、圖書館、門禁系統(tǒng)等多種場(chǎng)合廣泛應(yīng)用。

2 RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是RFID技術(shù)，RFID是無(wú)線通信技術(shù)的一種，其工作原理是使用無(wú)限射頻信號(hào)對(duì)物體上的電子標(biāo)簽進(jìn)行非接觸式識(shí)別以及對(duì)該標(biāo)簽的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀和寫等操作。該技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，首先是非接觸式遠(yuǎn)距離識(shí)別，電子標(biāo)簽通過(guò)反射方式返回?cái)?shù)據(jù)，加上其強(qiáng)大的放沖突機(jī)制，可以快速識(shí)別大量的電子標(biāo)簽，RFID系統(tǒng)只要需十秒鐘左右就可識(shí)別上百個(gè)標(biāo)簽。第二是自帶存儲(chǔ)器。RFID標(biāo)簽可存儲(chǔ)10K以內(nèi)的數(shù)據(jù)，雖然存儲(chǔ)空間較小，但卻提供了關(guān)鍵字索引功能，在產(chǎn)品管控、溯源等方面有很重要的作用。第三是RFID標(biāo)簽成產(chǎn)成本低，可以在電子工廠采用印刷電路的方式大規(guī)模生產(chǎn)。除此之外，RFID技術(shù)還有精度高、使用方便、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

RFID系統(tǒng)有三個(gè)組成部分，分別是RFID標(biāo)簽、數(shù)據(jù)處理單元、RFID閱讀器如圖1所示。

其工作原理是，首先由數(shù)據(jù)處理單元提出需求，將指令發(fā)送給RFID閱讀器，閱讀器接受指令后，通過(guò)天線對(duì)外發(fā)出指令信息，在閱讀器電磁場(chǎng)覆蓋范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽接收信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼和判斷，并實(shí)現(xiàn)讀寫操作。

3 基于RFID藥品生產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

近年來(lái)，藥品的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)工藝不斷更新，這對(duì)藥品生產(chǎn)的信息化管理提出了更高的要求。合理的使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠極大的優(yōu)化生產(chǎn)流程、從藥品的原材料控制、藥品生產(chǎn)、藥品倉(cāng)儲(chǔ)、藥品流通以及藥品溯源等多方面提供更科學(xué)合理的解決方案。

3.1 業(yè)務(wù)流程

經(jīng)過(guò)多家藥品生產(chǎn)企業(yè)走訪調(diào)查，綜合調(diào)查結(jié)果及專家建議，項(xiàng)目組為藥品生產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)了4個(gè)模塊，分別實(shí)現(xiàn)藥品的原材料采購(gòu)、藥品生產(chǎn)、藥品流通和藥品銷售的管理功能。如圖2所示。

第一個(gè)模塊是原材料采購(gòu)管理模塊，原料進(jìn)入廠區(qū)時(shí)加入RFID電子標(biāo)簽，記錄原料的生產(chǎn)廠家，采購(gòu)批次等信息。隨后原料入庫(kù)，入庫(kù)加入入庫(kù)時(shí)間、存放條件等相關(guān)信息。

第二個(gè)模塊為藥品生產(chǎn)管理模塊，原材料從倉(cāng)庫(kù)提出進(jìn)入生產(chǎn)車間時(shí)，加入加工單位（車間、生產(chǎn)設(shè)備等）、加工工藝、生產(chǎn)時(shí)間、加工編號(hào)、包裝信息等，生產(chǎn)過(guò)程結(jié)束后，成品進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)，記錄其倉(cāng)儲(chǔ)條件。

第三個(gè)模塊是藥品流通管理模塊，記錄藥品出庫(kù)時(shí)間、物流單位、編號(hào)以及運(yùn)輸環(huán)節(jié)相關(guān)信息，其主要目的是對(duì)藥品的流通環(huán)節(jié)進(jìn)行管控。

第四個(gè)模塊是藥品銷售模塊，該模塊可作為藥品銷售管理軟件獨(dú)立運(yùn)行，但其數(shù)據(jù)庫(kù)仍需與前三個(gè)模塊統(tǒng)一。該模塊的主要功能是記錄藥品的倉(cāng)儲(chǔ)條件，銷售時(shí)間和顧客編號(hào)等信息。

該系統(tǒng)從原材料采購(gòu)到生產(chǎn)加工，再到倉(cāng)儲(chǔ)流通，以及最終的銷售做到了生產(chǎn)管理全覆蓋，設(shè)計(jì)目的主要有兩條，一是做到藥品生產(chǎn)信息化管理，各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)詳細(xì)準(zhǔn)確，能最大限度優(yōu)化生產(chǎn)。二是做到所有藥品可溯源，電子標(biāo)簽從原料到零售全過(guò)程記錄，每件藥品均可詳細(xì)查出其原料供應(yīng)商、加工生產(chǎn)信息、物流信息以及銷售信息。藥品生產(chǎn)企業(yè)和市場(chǎng)監(jiān)管部門可以通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)藥品生產(chǎn)銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)把控、監(jiān)管。再遇到質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，能最快速度找出問(wèn)題所在，節(jié)約人力財(cái)力。

3.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用到的關(guān)鍵技術(shù)

近年來(lái)，國(guó)家大力支持藥品生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合、整合，我國(guó)藥品生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模不斷增大。隨著企業(yè)規(guī)模增大，各種數(shù)據(jù)和運(yùn)算的需求也不斷提高，為了滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理，藥品生產(chǎn)管理系統(tǒng)采用了分布式布局。與以往常規(guī)的單體系統(tǒng)不同，分布式系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)分布在各地的服務(wù)器上，從物理角度來(lái)說(shuō)是完全分布的，但通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把多個(gè)服務(wù)器組成服務(wù)器集群。使得系統(tǒng)從邏輯運(yùn)行上看又類似于單體系統(tǒng)，這種分布式系統(tǒng)使用方便，能有效的解決大規(guī)模企業(yè)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)算問(wèn)題。

J2EE框架，J2EE框架是目前較為主流的分布式系統(tǒng)的解決方案，其優(yōu)點(diǎn)有很多，首先能夠使用多種操作系統(tǒng)，常用的WINDOWS SEVER、UNIX等操作系統(tǒng)均可配置。除此外，本系統(tǒng)采用基于B/S的結(jié)構(gòu)，以及SSM框架，這些都是近年來(lái)分布式系統(tǒng)的常用技術(shù)。

4 存在的問(wèn)題與發(fā)展前景

RFID技術(shù)是目前最流行、成熟的無(wú)線自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)，RFID擁有0部署簡(jiǎn)單、出錯(cuò)率低等特點(diǎn)。是目前提高企業(yè)生產(chǎn)、存儲(chǔ)、流通效率的最有效方法。但這項(xiàng)技術(shù)目前仍然存在一些問(wèn)題有待解決，一是掃描重復(fù)，二是掃描遺漏，這兩個(gè)問(wèn)題是未來(lái)基于RFID的生產(chǎn)管理系統(tǒng)有待研究和解決的問(wèn)題。如何保證無(wú)線通信的穩(wěn)定和準(zhǔn)確也是未來(lái)的研究方向之一。

另外，倉(cāng)庫(kù)的規(guī)劃、布局是否合理，如何通過(guò)控制貨架閑置率，將物資分屬性合理分配存儲(chǔ)等問(wèn)題也是提高企業(yè)生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素。

參考文獻(xiàn)：

[1]古舒睿.RFID技術(shù)在國(guó)際物流中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2015（03）：194-195.

[2]楊志勇，章沛蓉，張雨杰，等.BIM與RFID技術(shù)在裝配式綜合管廊中的應(yīng)用研究[J].城市道橋與防洪，2019（08）：259-262+31.

[3]李世正，姚佳.基于RFID的物流自動(dòng)分揀系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J].電腦與電信，2018（4）：57-59.