【老司机带你学】基于物联网RFID技术的高校固定资产管理...

恋上你的芯

0 引言

　　近几年来，“物联网”成为新一代信息技术的重要组成部分，由于其应用前景广阔，迅速成为各省市发展的一个新热点，物联网的产生给当今人类发展带来了新的机遇。在2005年11月的突尼斯信息社会世界峰会上，国际电信联盟(ITU)发布了一篇名为《物联网》的互联网报告，正式提出了“物联网”一词的概念，报告中指出无处不在的物联网通信时代即将到来[1]，从此“物联网”的概念日渐深入人心。时至今日，我国与德、美、英、韩等国已经成为了国际物联网标准制定的主要国家。2013年2月，《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》正式公布，《指导意见》提出，到2015年实现物联网在经济社会重要领域的规模示范应用，突破一批核心技术，初步形成物联网产业体系，安全保障能力明显提高。2007~2015年期间全球物联网整体市场规模发生了极大的变化，变化趋势如图1[2]所示。归纳起来，物联网的发展大致分可为三个阶段：2010~2015年为导入期，主要目标为实现物体互联，重心在技术研发，如IPv6技术、标准及接口制定;2015~2020年为成长期，该时期物体进入半智能化阶段，物联网商用将具有一定规模和效益，根据业界机构IDC的研究，到2020年全球的物联网市场预期达到7.1万亿美元，期间的重点技术在于海量数据的分析处理;2020年以后物体终端将实现全面智能化，进入全面推广及应用阶段。

　　1 物联网的定义及其关键技术

　　1.1 物联网的定义

　　物联网(Internet of Thing)是指通过无线射频识别(RFID)装置、红外线感应器、全球定位识别系统以及激光扫描器等用于信息传感的设备，按照事先约定的协议把一切物品与互联网连接在一起，进行信息交换及通信，以此实现智能化识别、定位、跟踪、监控及管理的一种新型网络[3]。它是一个在任何时间、任何地点、任何人、任何物体之间都可以相互联接的计算及通信网络。物联网将感应器嵌入和装备到电网、桥梁、铁路、公路、隧道、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中，与现有的互联网进行整合，实现人类社会与物理系统的极大整合[4]。物联网被称为是继计算机、移动通信网和互联网之后的世界信息领域的第三次革命。物联网用途非常广泛，遍布军事应用、环境科学、环境监控、空间探索、远程测控、远程信息处理、销售与支付、安全监控、物流与资产管理等多个重要领域。例如，当汽车装载超重时，汽车系统会自动告知司机超载的具体重量，同时也会根据装载的剩余空间提出合理方案，建议搬运人员对轻重货物合理搭配。

　　1.2 物联网的关键技术

　　物联网的运作涉及的行业领域非常广泛，如用户、系统集成商、运营商、产品开发商、标准化组织、新材料与集成电路芯片供应商。国际电联报告提出物联网的关键性应用技术包括：RFID(射频识别)、传感器、智能化技术(如智能家庭和智能汽车)等，另外物联网的技术还包括嵌入式系统、无线传感器网络、遥感、人工智能、3G通信等。

　　(1)RFID技术

　　RFID(Radio Frequency IDentification，RFID)即射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，用于控制、检测和跟踪物体。RFID可以通过无线射频信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触，RFID使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签(标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别)，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。射频识别系统最突出的优点是非接触识别，可工作于各种恶劣环境，能迅速穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签。RFID技术主要包括标签芯片设计与制造、天线设计与制造、RFID标签封装技术与装备、RFID标签集成、读写器设计、RFID应用系统中各种软硬件和数据的接口技术及服务技术、RFID系统集成与数据管理、RFID公共服务体系、RFID检测技术与规范等。

　　(2)传感器技术

　　传感技术是物联网的基础技术之一，没有智能传感器就谈不上物联网。传感器是指能感受规定的被测量信息，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。工作原理是利用物理效应、化学效应、生物效应，把被测的物理量、化学量、生物量等非电量转换成电量。

　　(3)智能化技术

　　智能化技术主要体现在计算机技术、精密传感技术、GPS定位技术的综合应用。它能够解释感知的物理信号和生物化学信号，对外界不同事件做出决策以及调整自身的监控行为，从而改善操作者作业环境，提高作业质量和工作效率，提高机器的自动化程度和设备的可靠性，降低维护成本，实现智能化故障诊断等。专家系统即为智能化技术的典型应用。

　　2 高校固定资产管理的现状及主要问题

　　随着国家对高等教育的不断重视，高等教育事业迅猛发展，高校的规模急剧扩大，其结构也日趋复杂，管理难度也越来越大，尤其是随着校际间的整合以及校内各部门的改革的不断深化，对高校的固定资产管理工作提出新的要求。传统的高校固定资产管理模式如图2所示。然而，由于多年来固定资产管理工作没有得到足够的重视，以致在资产管理中存在如下诸多复杂问题：

　　(1)管理思想陈旧，管理体系和制度建设薄弱，管理手段落后;

　　(2)管理基础工作不够规范，资产安全控制体系尚不完整;

　　(3)缺乏固定资产管理的综合协调部门，各部门工作相互脱节，导致账面无法反映固定资产的存在;

　　(4)固定资产产权关系不清造成资产被无偿占用或流失;

　　(5)繁重的手工填写工作导致账目、卡片、实物不相符;

　　(6)重视新增固定资产的配置而忽视对现有固定资产的及时清理合并导致账实不符;

　　(7)固定资产清查耗费大量的时间和人力且容易产生人为的错误。

　　3 物联网RFID技术在高校固定资产管理中的实现

　　3.1 RFID体系结构

　　RFID技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触的信息传递，并通过所传递的信息达到识别目的的一系列技术的总称。RFID系统主要由电子标签(Tag)、读写器(Reader)和天线(Antenna)以及其他硬件和软件组成[5]。其在高校固定资产管理应用中的体系结构如图3所示。

　　3.2 RFID智能化资产管理平台设计

　　3.2.1 硬件系统设计

　　RFID智能化资产管理平台硬件系统部分主要由以下几个部分组成：

　　(1)主控制系统。该系统主要包括计算机、网络控制器、出/入仓库门的读写阅读器以及相应的天线识别设备、无线网络连接设备、导航仪器等。主控计算机连接到网络控制器，通过数据线缆与无线网络连接设备、出/入仓库门的读写阅读器及天线识别设备进行连接[6]。

　　(2)信息读写单元。包括无线网连接设备、识别设备、手持设备和RFID电子标签等。

　　(3)基站设施。基站内部被划分成为相应的电子标签识别区，包括仓库、货区、货架以及每个独立货品存放区。资产管理人员把货位电子码的信息写入货位识别电子标签，并把该电子标签封装在相对应的货位导航器中，整个仓库内部及各个库门附近全部由无线局域网覆盖[6]。

　　3.2.2 软件系统设计

　　软件系统是该资产管理平台的灵魂，资产入库和出库、资产信息更改等通过RFID技术与软件系统的数据库相连，相关的数据就能被保存在系统的数据库中。与此同时，业务逻辑层分别将业务流程管理、审批管理、采购管理、资源管理以及用户与权限管理等管理业务集成为相应的处理模块，与JavaBean或J2EE组件相连接，即可将系统数据库内的资产数据等信息非常直观地显示在JSP页面上，用户只要通过JSP页面操作，即可实现众多资产的信息化管理[6]。整个软件系统部分采用三层结构进行设计，如图4所示。

　　根据该结构，该资产管理软件系统的核心软件操作系统可选用Windows Server 2008标准版;数据库管理软件采用SQL Server 2008;网页服务平台的前端使用JSP技术，同时考虑到价格成本与功能需求，可选用JRun4.0企业版[6]。

　　3.3 效果分析

　　基于RFID技术的固定资产管理系统，不仅为高校的固定资产管理提供了很大的便利和减轻了很多管理的工作量，而且还为学校的评估、决策、数据平台及实验室资产统计上报提供了可靠的数据。具体效果表现在以下几个方面：

　　(1)实现实时监控。该系统可以实现在办公室内全方位掌握整个校园的固定资产信息，学校领导和系统管理员可以通过本模式监控全校各固定资产状况，为各部门的实验室建设、仪器设备维修和固定资产申购和审批等提供可靠的依据[7]。

　　(2)提高资产清查效率。管理人员只需通过手持阅读器即可在一定距离内对多个贴有电子标签的资产进行批量查找，而不必通过移动设备来核对其相关信息，因此只需要少数的人员和时间即可进行资产核对盘点，极大地提高了资产清查的工作效率。

　　(3)方便统计查询。由于设备入库时已将资产的相关信息录入存储到数据库中，管理部门可以按照设备名称、型号、规格、使用频次、维修情况、购买时间等条件进行查询和统计，也可以对设备的库存情况、使用状态等进行实时查询，为将来的实验室建设规划提供决策参考，避免设备的重复购置。

　　(4)提高管理效率。电子标签改变了传统的手工建卡的管理方式，能确保信息的正确性和完整性，同时减轻了手工识别、填写统计的工作量。RFID技术管理模式具有信息容量大、响应速度快、操作简便等优点，极大地提高了资产管理人员的工作效率。

　　(5)降低资产管理工作量，节约人力成本。

　　4 结束语

　　合理配置高校固定资产，提高固定资产使用效益，保护固定资产信息完整性，防止固定资产流失将是一项长期而艰巨的系统工程，必须采用先进的技术加强管理。物联网RFID技术的产生极大地提高了高校固定资产的管理效率，在高校固定资产管理中发挥了巨大的作用。然而，目前物联网的实现仍然面临着一些主要问题，例如物联网各种产品的标准制定与推行、基础设施不足、大规模的电子标签及配套的接口装置紧缺、数据传输存在安全隐患、实现成本高等。因此，只有加快物联网产品的标准制定，加大基础设施的投入，确保基础设施正常使用，才能够使物联网得以快速高效地发展，更好地服务于高校固定资产管理。

阅读全文