基于RFID的职业技术院校实验室资产管理系统研究

肖二永+赵+虎+祝陈

摘 要：职业技术院校实验室是师生开展教学和实践的可靠保证，但目前管理手段和方法存在诸多问题。介绍RFID的基本原理，并着重讨论其在职业技术院校实验室资产管理中的应用、方案设计等技术问题，构建一个实验室资产管理的信息化平台，提高智能化和工作效率。

关键词：RFID;实验室;资产管理;智能化

中图分类号：TP273    文献标识码：A     文章编号：2095-1302（2015）01-00-03

0  引  言

多年来职业技术院校实验室资产管理工作一直是院校管理的一个薄弱环节，管理基础工作不够规范，资产安全控制体系尚不完善，家底不清、账实不符、资产流失的现象在不少的学校依然存在，与职业技术教育发展改革的新形势很不适应。近几年来，为加强实验室资产管理工作质量和效率，国内一些地区和学校进行了有益的探索，开发管理软件，开始使用计算机管理教学仪器、设备等，技术上有了一定的进步。但总的看来，这些软件实现的往往是对原来手工劳动的简单替代，完成的仅仅是单一业务和专门用途资产的管理，未能从根本上改变实验室固定资产管理被动、滞后的局面。这种运行在计算机内的管理系统，在设备现场进行各类检查和管理情况下，就无法发挥作用。随着RFID技术的出现，人们设想将传统的条码标签改为RFID标签，同时对设备实现实时和无线的管理，这种对固定资产管理的模式，开启了固定资产管理新时代。

1  RFID技术及其应用

1.1  RFID技术

射频识别（Radio Frequency Identification， RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线电讯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[1]。

最基本的RFID系统由三部分组成：读写器、天线和标签，如图1所示。当标签靠近到读写器和天线组成的感应范围时，标签会将存储在芯片里的数据发送给读写器，读写器会将数据上传至信息系统。

标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。阅读器（Reader）：读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号[2]。

图1  RFID系统组成

阅读器和电子标签都需要安装天线，天线的应用目标是取得最大的能量传输效果。在电子标签中，天线与标签芯片封装在一起，由于标签尺寸的限制，天线的小型化成为决定RFID系统性能的重要因素。依据标签内部供电有无，RFID标签分为被动式、半被动式（也称作半主动式）、主动式三类。

1.2  RFID在实验室资产管理上的应用优势

RFID技术作为物理世界与现有系统的桥梁，将资产日常管理活动与资产管理系统有效的整合在一起，从而达到实物信息与系统信息的实时同步一致[3]。RFID在实验室资产管理上应用时有如下优势：

（1）RFID标签读取方便快捷，识别速度快且可实现批量识别，无需人为干预读取数据过程等优势，可大幅提升工作效率;

（2）RFID标签可实现远程、动态、实时的资产数据采集，节约了查询和登记工作的成本，能更好地与后台计算机数据库结合，减少了出现管理信息差错的几率;

（3）高价值的资产带有源标签若在过道放置阅读器，未经放行进入过道会报警，也可以在区域内部署阅读器，当被监控资产未经批准被移动到其他区域会报警，防止资产流失[4];

（4）结合RFID定位技术[5]可以实现资产快速查找定位，便于资产信息分析;

（5）数据可靠性高，网络多重防护措施确保系统安全稳定，且支持网络异常时手持机脱机盘点上传数据。

综上由于RFID的这些优势可以进行快速的资产识别、盘点，实现准确快速掌握重要固定资产信息。

2  目前实验室资产管理存在问题

实验室究竟有多少资产？分布在什么地方？资产状态怎么样……资产账实数据不符，新旧管理人员交接存在资产管理遗留风险，资产实物管理困惑等诸多问题[6]一直困扰着实验室管理人员。实验室管理中很难及时、准确地反映实验室资产的实际情况，很难做到卡物一致，仅仅只能做到账卡一致。资产的领用与归还不能及时反映，导致使用者不清。如资产管理者对领用的资产经常没有注销，就又转借给别人，时常造成资产统计混乱。我们总结了目前实验室资产管理中的问题现状如表1所示。

表1  院校实验室资产管理现状

问题 现状

资产特点        资产数量大，分布范围广，不易清查与统计。

手工模式        纸制打印方式，进行手工统计记录，极易出错，数据准确性没保障。

周期漫长        盘点周期漫长，有的甚至一年盘点不完一次，没有有效的数据录入及整理方案。

无法监控        对设备的盘点质量无法监督，导致漏盘、重盘、多盘的情况经常发生。

账物不对应        缺少技术手段提供监督，账、卡、物时常存在不一致的现象。

3  实验室资产管理系统设计实现

对于职业技术院校实验室来说，重要的固定资产管理要能够轻松实现账实的盘点;重要资产配置参数的一目了然;掌握重要资产运行、维护情况。

3.1  资产业务流程分析

实验室资产管理包括新增、调拨、闲置、报废、维修、盘点操作，它包含了资产从投入使用到报废退出使用的全寿命过程，具体工作流程如图2所示。

图2  资产全寿命周期管理

下面以计算机网络实验室资产管理说明业务运作流程：（1）对机房中的机柜进行编码，将编码信息输入至系统和RFID标签，并将RFID标签固定在机柜上。（2）对服务器进行编码，将编码信息输入至系统和RFID标签，并将RFID标签固定在服务器上。在机柜中根据读取标签范围要求，布置天线及读写器。

服务器进入机房流程：查询系统服务器放置机房中机柜位置后，生产入库作业清单。作业清单至少要包括机柜编号和服务器器编号等信息。运维人员根据作业清单要求，将服务器运至指定机房，机房值班人员通过RFID手持机生成的入仓工作单确认入仓操作。运维人员按照入库作业单要求将服务器放入指定位置后，通过RFID手持机扫描机柜编号以及服务器编号确认操作无误完成入库作业清单。机房值班人员通过RFID手持机确认机柜编号、服务器编号和服务器位置后完成入仓工作单。

机房盘点流程：机房值班人员打开系统盘点界面，将盘点信息导入至RFID手持机。值班人员首先读取机柜RFID标签确认后，依次读取机柜中服务器标签。若机柜中读取标签数据与导入至手持机中盘点数据一致，界面呈绿色界面，表示通过。若不一致手持机界面呈现红色界面表示不通过，可选择重新盘点或待查结束盘点。最后将盘点后数据导入至系统。

3.2  资产管理系统功能描述

系统主要特点是采用了现代移动计算技术、嵌入式开发技术、手持端设备技术，对实验室资产进行管理，利用RFID信息介质，对固定资产管理进行全程跟踪，全程通过电子化手段，缩短作业时间，减少数据人工重复录入和数据差错，提升实验室资产管理工作效率;系统功能结构如图3所示。

图3  系统功能结构

相比传统资产管理系统功能，该系统优势如下：

资产监控：利用RFID定位系统，实现资产在办公环境内的数量、位置、状态信息的实时监控。

安全管理：利用RFID门禁系统，实现资产流转的安全监控。实时监控的安全属性。

资产盘点：利用RFID手持系统，实现实验室资产的实时盘点，清查、准确定位。

资产转移：实现资产调拨信息的实时监控，流向追踪。

3.3  实验室资产管理系统技术构架

该系统利用射频标签、读写器、计算机系统和网络完成实验室设备资产的出入库自动管理，并能对资产的详细信息进行写入和采集，对采集的相关信息数据能自动写入本地和服务器端的数据库，实现资产信息的实时更新和共享。资产管理系统的详细技术架构如图4所示。

图4  系统技术架构

系统硬件构架包括：固定式读写器、天线、RFID手持设备、标签和后台服务器;数据交换方式：可以采用两种方式进行实施，根据成本要求选其一方案。在线数据交换，通过固定式读写器将现场数据实时传回后台信息系统进行处理分析;离线数据交换，通过手持设备在现场数据采集完数据后，导入至后台信息系统进行处理分析。

系统整体体系结构为：Multi-tire C/S结合Browser/Web Server/DB Server。

4  结  语

基于RFID技术实现的职业技术院校实验室资产管理系统，是适用于各类职业技术院校的实验室资产管理的综合应用系统，通过网络化和一体化设计，把资产管理的各个环节都贯穿起来，为每个资产发行“资产身份证”，保持账、卡、物一致，实现设备从采购到报废的全寿命周期管理。

参考文献

[1]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2011.

[2]吴功宜.智慧的物联网[M].北京：机械工业出版社，2010.

[3]海涛，王钧.基于物联网的高校实验室信息化管理技术[J].实验室研究与探索，2012（9）：166-169.

[4]杨明达，杨舟，解明，等. 物联网无线智能报警系统在实验室管理中的应用[J].消费电子，2013（8）：42-44.

[5]李军怀，张果谋，于蕾，等.面向室内环境的RFID定位方法分析与仿真[J].计算机工程，2012（14）： 276-279.

[6]万长建，姚菊香.高校实验室建设与管理精细化研究[J].实验技术与管理，2012（2）：188-190.