基于RFID和Spring Boot技術(shù)備件管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

謝蓉華 中國(guó)電信股分有限公司上饒分公司 上饒市 334100

0 引言

隨著通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍逐步延伸和技術(shù)日新月異的發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)備不斷投入運(yùn)行，需要儲(chǔ)備的備件與日俱增，記錄的信息日益詳細(xì)，設(shè)備狀態(tài)查詢?nèi)找骖l繁，傳統(tǒng)紙質(zhì)登記、粗放管理的模式己越來(lái)越適應(yīng)不了通信網(wǎng)絡(luò)事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的需要，逐漸導(dǎo)致了當(dāng)前備件數(shù)量不清、資金占用大、備件流失嚴(yán)重等問(wèn)題，造成了嚴(yán)重的物資使用浪費(fèi)、降低了運(yùn)維工作效率。

為了提高通信網(wǎng)絡(luò)的整體維護(hù)質(zhì)量和管理水平，確保通信系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，縮短設(shè)備維修停歇時(shí)間，適應(yīng)當(dāng)代通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)和管理的需求現(xiàn)狀，建設(shè)科學(xué)合理的備件管理系統(tǒng)己勢(shì)在必行，通過(guò)整合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化工作流程，提出了基于射頻識(shí)別（FRID）和Spring Boot的云端備件管理系統(tǒng)，提高備件出入庫(kù)效率、簡(jiǎn)化盤(pán)點(diǎn)過(guò)程、透明庫(kù)存數(shù)量。

1 關(guān)鍵技術(shù)的介紹

1.1 射頻識(shí)別（RFID）標(biāo)簽簡(jiǎn)介

射頻識(shí)別（RFID）是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)主要利用無(wú)線射頻的方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，識(shí)別目標(biāo)并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)[1]?；谏漕l識(shí)別技術(shù)的標(biāo)簽內(nèi)部的結(jié)構(gòu)主要由微形芯片和小型無(wú)線電天線構(gòu)建，運(yùn)行原理主要是通過(guò)接收特定頻率的無(wú)線電波激活內(nèi)部電路將其內(nèi)部存儲(chǔ)的電子數(shù)據(jù)送出。

基于RFID技術(shù)生成的標(biāo)簽相較于傳統(tǒng)二維碼、條形碼等標(biāo)簽有以下優(yōu)點(diǎn)：一是設(shè)備讀取速度快，可以一次同時(shí)大批量的讀取RFID電子標(biāo)簽，節(jié)省人力和時(shí)間成本。二是內(nèi)部存儲(chǔ)空間大，傳統(tǒng)條形碼的容量與它的圖形大小和顏色有一定的關(guān)系，一般可存儲(chǔ)的容量為1M從內(nèi)，但是基于RFID技術(shù)生成的標(biāo)簽的容量可達(dá)數(shù)M字節(jié)。三是標(biāo)簽抗腐蝕性好[2]，傳統(tǒng)條形碼的主要的載體還是紙張或透明塑料并且需要將條形碼暴露在外，因此容易受到周?chē)h(huán)境的污染，而基于RFID的標(biāo)簽主要利用的是無(wú)線電方式進(jìn)行通信，可以采用封閉式包裝可具有較強(qiáng)抗耐腐蝕性可以抵御雨水、粉塵、化工材料、油污等污染。

1.2 Spring Boot開(kāi)源框架簡(jiǎn)介

Spring Boot框架主要是基于Spring框架設(shè)計(jì)研發(fā)的一款輕量開(kāi)源的敏捷性應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架，它在保持原有框架在控制反轉(zhuǎn)、面向切面編程和事務(wù)管理方面的優(yōu)良特性的同時(shí)提出了起步依賴和習(xí)慣優(yōu)先的開(kāi)發(fā)原理，從而減少了配置文件、簡(jiǎn)化了依賴管理，使系統(tǒng)研發(fā)人員可以更加專注于功能的實(shí)現(xiàn)。

起步依賴是指Spring Boot根據(jù)應(yīng)用類型將一系列所需的依賴包集合成一個(gè)Starter依賴集，新建應(yīng)用時(shí)根據(jù)應(yīng)用類型自動(dòng)導(dǎo)入所需Starter，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)項(xiàng)目中經(jīng)常出現(xiàn)的jar包沖突管理。

約定優(yōu)先是指Spring Boot將一些習(xí)慣性的約定作為默認(rèn)配置，如項(xiàng)目中的User類在數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的表名為一般為user，以此減少配置文件的數(shù)量，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。

2 備件管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 備件管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要基于傳統(tǒng)的三層架構(gòu)設(shè)計(jì)模型，其中感知層對(duì)利用傳感器、RFID電子標(biāo)簽等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，傳輸層通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將數(shù)據(jù)在云端與電子標(biāo)簽之間進(jìn)行傳遞，應(yīng)用層則是通過(guò)云端系統(tǒng)對(duì)備件信息管理，如圖1所示：

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

基于RFID和Spring Boot技術(shù)的備件管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)庫(kù)模型設(shè)計(jì)是最核心的內(nèi)容之一，由于系統(tǒng)涉及表的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜數(shù)量較多，本文選取其中核心的部分進(jìn)行分析說(shuō)明，如圖2所示：

圖2 主要數(shù)據(jù)庫(kù)ER

3 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)化管理的數(shù)字化平臺(tái)，通過(guò)FRID標(biāo)簽收集設(shè)備的序列號(hào)和自定義的信息參數(shù)，有針對(duì)性的進(jìn)行基礎(chǔ)信息和出入庫(kù)管理，通過(guò)圖形、表格、視頻等多種形式將庫(kù)存情況可視化展示，主要有以下幾大塊功能：

3.1 備件倉(cāng)庫(kù)管理模塊

首先依據(jù)設(shè)備的類型將倉(cāng)庫(kù)分為無(wú)線、有線、數(shù)據(jù)、傳輸?shù)葏^(qū)域分別放置不同類型設(shè)備，其次將不同區(qū)域的貨架編號(hào)和層高、列號(hào)進(jìn)行有序的規(guī)整形成具體空間信息如：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)-1101貨架-2層1列，通過(guò)建立備件倉(cāng)庫(kù)管理模型將存儲(chǔ)空間進(jìn)行虛擬劃分，可以規(guī)范備件擺放位置，快速了解倉(cāng)庫(kù)使用情況。

3.2 備件出、入庫(kù)管理模塊

備件出、入庫(kù)之前需走工作流進(jìn)行審批，出庫(kù)時(shí)由需求單位根據(jù)庫(kù)存情況填寫(xiě)領(lǐng)用申請(qǐng)單，實(shí)物管理部門(mén)審批后，由倉(cāng)庫(kù)管理人員根據(jù)相關(guān)信息將貨物派送至指定地點(diǎn);入庫(kù)時(shí)由采購(gòu)部門(mén)或者專業(yè)部門(mén)填寫(xiě)存放申請(qǐng)單，由倉(cāng)庫(kù)管理部門(mén)根據(jù)倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)有使用情況審批后，存放至相應(yīng)位置。

備件出、入庫(kù)之后由倉(cāng)庫(kù)管理員系統(tǒng)完善相關(guān)信息，如備件入庫(kù)后填寫(xiě)備件來(lái)源（采購(gòu)、借料、置換等）、設(shè)備類別、設(shè)備序列號(hào)、存放貨架等信息;備件出庫(kù)后填寫(xiě)出庫(kù)原因、申請(qǐng)人信息、設(shè)備狀態(tài)（借出、返修、報(bào)廢等），如必要信息字段未完善系統(tǒng)將自動(dòng)開(kāi)啟逐級(jí)提醒功能，閉環(huán)備件出入管理。

3.3 備件信息展示管理

以唯一的序列號(hào)為索引，通過(guò)實(shí)時(shí)更新備件存放位置、可用狀態(tài)等信息對(duì)設(shè)備進(jìn)行可視化信息管理動(dòng)態(tài)展現(xiàn)全生命周期，確保資產(chǎn)不流失同時(shí)給管理人員采購(gòu)規(guī)劃提供了數(shù)據(jù)支撐強(qiáng)化了成本管控。

4 結(jié)論

基于RFID和Spring Boot技術(shù)的備件管理系統(tǒng)，不僅提高了備件出入庫(kù)和盤(pán)點(diǎn)等工作的效率，而且實(shí)現(xiàn)了備件管理流程中各個(gè)環(huán)節(jié)云端操作，便于維護(hù)人員隨時(shí)隨地通過(guò)手機(jī)、電腦、PAD等工具對(duì)備件進(jìn)行信息查詢及流程管理，提高故障處理效率和整體運(yùn)維管理水平，保障通信網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)當(dāng)前通信運(yùn)營(yíng)商解決備品備件管理難、利用率不高、資金占用大等問(wèn)題具有十分重要的意義。