基于物联网的RFID技术在铁路信息技术资产管理中的应用

张巧艳 郭年根 李刚 李俊波

摘要：文章分析了随着铁路IT资产设备的爆炸式增长和数据中心规模扩张，在虚拟化趋势的影响下，设备管理的难度越来越大，传统的资产管理系统已不能满足需要，将RFID技术运用于资产管理，与“铁路信息技术装备资产管理系统”（英文简称ITEM）相结合，能够实时、精确地管理资产的位置、状态和状况等信息，实现资产实时的自动化管理。通过随时掌握动态资产信息，为管理者带来更优化的资产决策。

关键字：物联网；RFID；信息技术；管理系统

1 铁路信息技术装备资产管理系统特点

1.1 方便进行资产管理

铁路ITEM系统实现铁路IT装备资产从购置、交接、使用、维护维修、扩充升级、技术改造、一直到报废的整个生命周期的动态管理。可以实现铁路IT装备的台帐管理，通过基本设备台帐信息的建立，可对IT设备的动态信息，如设备的维修动态、设备的配置变动、设备状态等进行管理。各铁路局和总公司的下属单位通过铁路办公网，在集中式统一的装备资产数据库内自行建立和维护本单位的IT装备资产信息，并实现全路IT装备资产的汇总统计及上报功能。

1.2 管理过程更加规范

铁路ITEM系统遵照现行的管理标准、办法、规范等，实现业务数据的构建内容与规范性要求相吻合，满足数据在处理流程、报表生成、统计分析方面以及与相关应用系统数据交换上保持数据的一致性。应用软件功能的构建与现有的管理模式相结合，体现出流程化管理思路，促使人员在定岗定则、岗位职能互控等方面逐渐形成规范化体系。将管理规范和制度体现在工作流程中，而工作流程又蕴含在应用系统中，促进铁路IT资产管理规范化、流程化、常态化。

1.3 网络及系统架构

铁路ITEM系统采用B/S模式，基于Java语言进行开发，遵从J2EE安全验证模型及J2EE框架结构规范。应用软件可兼容高版本IE浏览器。服务器端软件环境中，应用程序可部署于不同的J2EE容器当中，可实现跨平台运行，不依赖于服务器端操作系统环境（WINDOWS、UNIX、LINUX）。数据库采用ORACLE。客户端环境是普通PC机、便携机、笔记本电脑，CPU不低于2.33GHZ、内存至少为IGB、硬盘容量不低于80GB、配置网卡，IE浏览器。

1.4 安全分析

铁路ITEM系统在安全性控制方面提出以下需求。对数据库用户及用户可访问数据表及操作权限进行严格限定。在应用程序研发过程中对应用请求建立了过滤与处理机制，严格控制跨域访问及无用户状态访问。统一登录入口，对登录用户建立了各自的登录账号及密码，非有效用户禁止登录。统一授权管理，对各业务应用功能操作采用授权管理方式，授权控制至每一个操作页面，非授权用户无法完成数据操作。进行日志审计处理，对用户在页面级数据的增、删、改操作建立了数据操作日志，实现数据处理过程的可追溯。进行分级管理机制：系统设置超级管理员及分级管理员，实现权限的分级下发与分级控制。应用系统配置及控制级操作由超级管理员统一控制，部分业务功能操作权限下发给分级管理员。

2 总体系统架构分析

铁路ITEM系统涵盖采购项目及合同管理、购置管理、设备台账、设备使用、设备组固等管理内容，并建立与财务系统数据交换格式，可进行数据导入、导出处理。系统采用B/S模式实现，Java开发语言。采用J2EE轻量级框架体系结构Struts2+Spring。前端采用Jquery+Jquery EasyUI+相关应用插件（图表、编辑器等）。数据库采用Oracle。ITEM使用对象涵盖总公司信息技术中心、铁路局等相关单位。采用铁路办公网络，实现互联互通。采取独立部署模式，架设各自的应用系统。同时建立数据集中存储服务器，各单位生产数据采取向上同步方式，集中存储业务生产数据。在面向全路数据汇总方面，调用数据集中存储服务器数据形成汇总数据。为了便于内部系统各应用模块间及内外部系统间的信息交互，在ITEM系统中，建立统一灵活的框架结构，既满足系统内部业务功能整合的需求，又要满足后续功能补充扩展及外部接口的要求，以松散耦合模式进行系统内部逻辑化处理，面向用户提供一致化的内、外部数据获取与信息交互方式。

3 云时代数据中心设备管理难点

随着铁路信息化的不断发展，用于构建系统的硬件资产规模越来越大，逐步向大规模数据中心方向发展，而且不断向虚拟服务器蔓延，物理位置常常难以确定，数据中心又向着自动化的方向发展，维护工作智能化，人工成本逐年增加。人员管理，特别是外包服务人员的管理导致数据中心的安全隐患增加。在这之中数据中心IT设备管理风险主要包括宕机事件损失巨大，时刻存在事故隐患。而且资产管理成本和库存盘点成本高，寻找错位和失踪的设备花费大量时间。在数据中心的搬迁、设备的转移流程混乱，且完整的作业记录，闲置资产和不明资产之间混乱。设备的配置管理与设备的物理位置管理不能对应，在向着云技术和虚拟化发展的过程中安全隐患大大增加，急需新的自动化管理手段与ITEM系统结合，实现铁路信息技术资产现代化管理。经过多方调研，将基于物联网的RFID技术与铁路ITEM系统相结合，运用于铁路资产管理，可以实现资产的自动化管理。

4 铁路信息技术装备资产管理系统中RFID主要应用体系

RFID应用方案主要应用于设备管理、人员管理。其中包括U位级设备定位系统，能够实时盘点，精确到秒级对资产进行扫描。设备位置变化动态监控，自动生成记录。设备插拔等预设事件自动报警以及机柜门开关状态实时监测。还可以采取机房级设备管理系统，其优点是能够判断设备出入，自动记录通过数据。而且还可以在设备出入机房的预设事件情况下自动报警。还可以采取人员定位系统，能够声光报警输出，在统一的软件平台上进行3D界面的展示、作业流配置以及查询统计。下面就详细分析这几种方案的好处。

4.1 U位级监控系统

在U位级监控系统中可以用RFID标签，资产Tag要安装在每个设备上，人员Tag要由工作人员随身携带。RFID读写器和天线要安装于机房门口、机柜内以及吊顶内。RFID手持读写器可以进行手动扫描和特例处理。Tracking Server能进行图形化展现资产状况还可以实时定位人员位置。U位级设备监控的好处就是能够进行实时、实景和实物的检测，可精确到每个U位级，能够进行5cm实时秒级定位，这就彻底解决了电磁干扰屏蔽问题，利用U位级方案，有利于业务利益和管理提升。其在资产全生命周期管理的过程中，能自动采集IT资产信息，实现动态监管所有资产及资产物理位置，精确定位，一键查找。

4.2

人员定位系统

RFID人员定位能够实时定位管理，定时定位主要包括ID、位置信息以及时间的定位，可根据地图查看某区域内人员信息及人数统计，也可以根据具体人员信息搜索定位所在区域位置，在监控ID、位置信息、时间信息时可进行越权报警，数据中心内的某些工作区域或者危险区域，一般情况下是禁止员工进入的。通过在这些禁止区域部署RFID监控系统，能够及时了解有人进入了未授权的区域，进行有效劝阻。RFID人员定位能够实现目标轨迹记录与跟踪，对人员轨迹回放系统根据用户设定的回放时间、卡号、姓名等条件在电子地图中显示人员在时间段内的行走轨迹，并记录行走路线。定位器的路线可以制定、修改与编辑，人员轨迹的精度取决于定位器的密度。

5 结语

随着数据中心规模扩张，在虚拟化趋势的影响下，设备管理的难度越来越大，传统的资产管理系统己不能满足需要，将基于物联网的RFID技术运用于铁路ITEM系统，能够实现资产实时的自动化管理和人员追踪。可以彻底改善传统的高成本、高耗时和不准确的资产和环境监测过程。客户可以实时、精确地管理有形资产的位置、状态和状况等信息。通过随时掌握这样的动态资产信息，将为管理者带来更优化的资产决策。其结果是更好的审计合规性、盘点存货的准确性、安全性和对环境状况的认知，使铁路资产管理向着更加现代化的方向发展。