LANDMARC算法在實驗設備管理技術中的應用

摘要：針對實驗設備無法有效查詢定位和無法有效監管問題，通過運用LANDMARC算法、無線射頻識別技術和基于RFID技術的實驗設備管理平臺，能有效的解決實驗設備的遠距離識別、自動感應讀寫、精確定位和信息化、智能化管理問題。

關鍵詞：RFID;LANDMARC算法;實驗設備管理平臺

中圖分類號：TP391.44文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）07-0032-01

Abstract：In view of the problem that the experimental equipment can not be effectively query positioning and supervision， through the use of LANDMARC algorithm， radio frequency identification technology and rFID-based experimental equipment management platform， can effectively solve the remote identification of experimental equipment， automatic induction reading and writing， accurate positioning and information， intelligent management.

Key words：RFID;LANDMARC algorithm;Experimental equipment management platform

引言：近年來，隨著雙一流院校、示范院校、創新強校等項目落地，高校的實驗教學環境和實驗條件不斷改善，實驗資產設備購置和應用也越來越多。采購部門需求多樣，實驗資產設備種類、規格、型號、數量繁多，實驗資產設備存放地理位置分散，設備運行使用狀況監控難，實驗資產設備管理效率低下等問題日漸突出，如何借助物聯網技術和信息化、智能化管理手段，進一步加強實驗資產設備管理，創新規范管理模式，提高設備管理效率，合理配置資產設備，降低運營成本，成為高校日常運營管理重點考慮的問題。

1高校實驗設備管理問題

1.1實驗設備數據標準不統一。高校對采購回來的實驗設備進行登記建賬過程中，實驗設備涉及品牌、種類、型號、數量、規格、尺寸、生產廠家、來源地、保管人和存放地點等詳細參數信息，由于實驗設備參數信息繁多，沒有進行有效的數據信息格式梳理，缺少統一標準的數據格式和規范的信息錄入流程，導致實驗設備有效數據質量不高，后期設備應用管理和精準查詢無法保障。

1.2實驗設備無法有效查詢定位。目前高校實驗設備的有效信息依賴于登記建賬時保存的品牌型號、尺寸規格、保管人和存放地點，生成對應的條形編碼設備標簽，并安排工作人員把條形編碼設備標簽粘貼在設備表面上。學校進行實驗設備清查、提交上報相關實驗設備資產信息時，如果條形編碼設備標簽出現破損、丟失或粘貼不到位，就不能有效的根據標簽信息查找定位到設備真實的情況，實驗設備信息難以追溯，給實驗設備的管理工作增加一定的麻煩。

1.3實驗設備使用無法有效監管。實驗設備采購回來驗收合格后，通常直接安裝存放到相應的二級學院專業實驗室，設備的運行情況、教學使用利用率、設備的維修保養等情況，實驗設備管理人員沒有有效的信息化平臺很難實時進行監管。部分設備由于課程實驗時間不足，導致大部分時間處于閑置狀態，長時間不開機運行使用，設備的故障率也越來越高，嚴重影響到實驗課程的實驗實操質量。

2LANDMARC算法在實驗設備管理技術中的應用

2.1無線射頻識別技術（RFID）。無線射頻識別技術（RFID）是一種成本低、能在室內對電子標簽進行非接觸目標識別定位和數據讀寫交換的無線自動識別技術。無線RFID系統主要由記錄實驗設備信息數據的電子標簽、讀取識別電子標簽數據的閱讀器和存儲設備相關信息的數據庫管理系統組成。無線RFID系統通過識別判斷信號強度或計算信號到達電子標簽時間，實現實驗設備在實驗室內的精準定位。利用無線射頻識別技術（RFID）非接觸、定位精度高等技術優勢，制作實驗設備電子標簽，并在實驗室內放置電子標簽閱讀器，實現較低成本的實驗設備有效定位智能管理。

2.2 LANDMARC算法。LANDMARC算法是能對實驗室內實驗設備進行有效智能定位管理和基于無線射頻識別技術（RFID）的一種經典定位算法。待測標簽（實驗設備）的定位位置信息是放置在實驗室內的閱讀器根據讀取識別到的待測標簽和參考標簽的信號強度（RSSI）計算出來的。根據LANDMARC算法的應用實現原理，在實驗室室內不同方向安裝多個電子標簽閱讀器，同時在室內按一定的步長距離布置一定數量的參考標簽，待測標簽（實驗設備）的定位信息，可以通過相鄰的參考標簽組成的RSSI矩陣輔助閱讀器識別取得。第1步，閱讀器分別識別讀取每1個參考標簽和待測標簽的RSSI矩陣值;第2步，通過與待測標簽RSSI值比對，找出差值最小的k個最近鄰參考標簽;第3步，根據LANDMARC算法相關公式計算，按照不同的權值加權對k個最近鄰參考標簽進行計算，最終得出待測標簽（實驗設備）的定位位置坐標。

2.3 LANDMARC算法在實驗設備管理技術中的應用實踐。在30m*30m600平方的實驗室內四周墻壁上按規律安裝8個電子標簽閱讀器，同時在室內按3米間距放置121個參考標簽，貼上待測標簽的實驗設備隨機放置在實驗室內。無線RFID系統通過遠距離閱讀器自動讀取識別范圍內的實驗設備，運用LANDMARC算法精確的計算出相關待測標簽（實驗設備）的定位位置坐標信息，判斷出實驗設備是否在實驗室內。通過對比教務班級實訓課表信息數據，對實驗設備的非教學非正常使用提出預警，保證實驗設備的安全。通過讀取識別實驗設備上的電子標簽數據，可以幫助實驗設備管理人員實時監測設備的使用狀況，從容地完成學校實驗設備核查和實驗資產上報工作。通過比對判斷設備的采購時間、維保時間、使用時間和報廢年限，提醒實驗設備管理人員提前做好采購計劃、維保計劃和辦理報廢流程。

2.4基于RFID技術的實驗設備管理平臺。改變實驗設備管理系統+人工掃描條碼操作的管理模式，運用無線射頻識別技術（RFID），給實驗設備佩戴上電子身份證（電子標簽），實現實驗設備無人值守自動化管理。條碼存儲數據有限、易受潮受損，查找困難。電子標簽技術成熟、使用壽命長、存儲空間大，支持遠距離識別、自動感應讀寫、精確定位，能有效降低運營成本，保障設備安全，提高工作效率，是實現實驗設備智能化控制與管理的優選方案。

3結語

LANDMARC算法、無線射頻識別技術（RFID）和基于RFID技術的實驗設備管理平臺，能有效的解決實驗設備的遠距離識別、自動感應讀寫、精確定位和信息化、智能化管理。但是，室內障礙物遮擋影響信號的傳輸造成的誤差如何消除，有待LANDMARC算法的進一步優化。

參考文獻：

[1]張永超，李 ?波，關小龍.LANDMARC室內定位算法的優化研究[J].電視技術，2019，43（11/12）：6-10.

[2]席瑞，李玉軍，侯孟書.室內定位方法綜述[J].計算機科學，2016，43（4）：1-6.

[3]曹潔，牛麗波，王進花.一種改進LANDMARC射頻識別室內定位算法[J].計算機工程與科學，2015，37（9）：1671-1675.

作者簡介：邵檢江（1982-），男，碩士，計算機應用實驗師，研究方向：設備資產管理、建筑智能化。