基于物聯技術的通信網絡設備全生命周期管理系統構想與設計

王艷　張明　陳存體

[摘要]本文在分析中心通信網絡管理現狀和物聯網技術特點的基礎上，提出將物聯網用于通信網絡設備全生命周期管理系統的思路和系統設計方法，提高通信網絡管理更加精細、高效。

[關鍵詞]通信網絡 物聯網 管理

一、引言

作為通信系統的重要基礎設施，中心通信網絡是各種數據信息的基礎交換平臺，是實現中心信息化的前提。隨著中心通信網絡的發展，其網絡結構日益復雜，設備的種類和數量也逐漸增加，為了充分地指導通信服務，更好地發揮通信網絡的作用，必須加強對通信網絡設備的管理。

為了加強對通信網設備資源的管理以及規范日常的運行維護工作流程，需要將資源轉化為信息，做好資源的編碼及信息建檔工作，從而方便對資源的采購、投運、維護、退運等過程進行全面的監督和管理，這成為了目前中心通信網亟需解決的問題，因而需要采用信息化的手段建立一套符合中心通信網絡設備資源的全生命周期管系統。

二、物聯網技術與裝備管理的結合

1、物聯網技術的應用現狀。物聯網技術經過十余年的發展，不斷地推動著信息領域的發展和變革。當前，物聯網技術的發展和應用越來越得到我國以及世界各國的高度關注。總體而言，物聯網技術的研發和應用在發達國家較為先進和成熟，其最初的應用主要集中在商業、零售、物流等領域，最初的研發方向主要是條形碼以及RFID技術，后來隨著傳感器、計算機等相關技術的結合使用，使其應用范圍擴展到了環境監測、智能基礎、設施建設、生物醫療等眾多其他領域。

2、通信網設備資源管理現狀。中心通信網絡隨著通信網絡規模的不斷擴大，大體可分為傳輸網、交換網、業務網、數據網、接入網等，其網絡結構日益復雜，通信設備種類逐漸增多，建立在各個網絡之上的業務也不斷的豐富。以往的設備資源管理依靠設備和網絡的拓撲結構情況，從眾多的設備和線路資源中查看網絡的信息，并通過資源卡片的形式做相應的記錄。這種方式在設備較少、網絡拓撲結構簡單、資源使用率不高的情況下，可以輕松地實現設備的管理，但這種方式的執行效率取決于管理人員對資源的熟悉情況，也依賴于管理人員的工作態度。為了加強對通信網設備資源的管理及規范設備的日常運行維護，使資源在規劃、投運、維修、退運各個狀態均可控、可管，建立一套基于物聯網的通信設備的全生命周期管理系統是十分必要。

三設備全生命周期管理系統的構想與設計

3.3系統建設目標

基于物聯網的通信設備全生命周期管理系統結合，使用當前先進的物聯網技術，通過內外聯合監控，獲得了對資源信息全面實時的掌控，從而將資源的管理范圍擴張到了其全生命周期的各個階段，實現資源管理的信息化，提高資源的利用效率。系統的建設目標如下：

（1）實現資源的全程跟蹤和管理。系統對資源全生命周期過程當中的每一個環節進行監控的主線就是對資源進行相應的編碼。如：在資源采購制定采購任務時，系統將生成采購編碼，在資源領用準備投入使用時，將生成領用編碼，在資源投運時，采用RFID技術粘貼資源標簽編碼，完成資源與RFID標簽的一一對應，進而將編碼錄入到系統中方便維修、退運等后續工作的展開，通過編碼這條主線，實現資源的全程信息跟蹤和管理。（2）實現內外網的聯合監控。系統使用RFID技術等物聯網技術，完成對各類資源信息的監控功能，確保資源的安全穩定運行，實現智能巡檢管理功能，提高巡檢的效率，保證巡檢過程中輸入數據的效率，避免手工輸入數據產生的錯誤，同時保證巡檢人員的到位率。（3）實現全視角的信息化管理。通過建立覆蓋整個通信網絡的信息化資源庫，將管理的范圍覆蓋到每一個設備上，實現全網范圍的資源集中監控，避免因資源數目不明、職責不清造成的重復購買、資源浪費、資產流失等問題。（4）規范全生命周期的資源管理理流程。通過對資源的請求審批、采購、接收、安裝、投運、維護、退運等階段的流程化管理，對流程的關鍵點進行嚴格的監管控制，在流程上杜絕資源越級管理的狀況，明確不同的職權部門的責任分工。

3.2系統功能性需求分析

設備全生命周期管理系統應該具備以下四種功能：設備臺賬管理、設備全生命周期管理、設備綜合分析統計管理、系統管理。其功能組織結構圖所圖1所示。

（1）設備臺賬管理。分為設備報表管理和設備基礎信息管理。其中設備基礎信息管理是通過RFID技術的引用，使設備和標簽之間建立起一對一的關系，方便對設備進行分類匯總管理，如按照設備名稱、設備供應商、設備數量等信息進行分類和維護管理，通過完善設備的基礎信息，使設備的臺賬數據更準確更完善，這樣就為設備的采購、投運、維護、退運等全生命周期管理提供了實現的基礎。設備的報表管理完成了設備的報表信息統計。（2）設備生命周期管理。完成設備全生命周期中最重要的幾個階段的管理包括：設備投運管理、設備維護管理、設備異動管理、設備退運管理。設備投運管理的功能是在設備的屬性中增加設備的管理狀態等屬性，有效地記錄投運參與的各個不同部門之間的意見，實現信息在部門之間的快速有效傳遞，達到各個部門協同的目的，實現統一的管理模式。（3）設備綜合分析統計管理。包括設備缺陷統計管理、設備維修統計管理和設備維修成本統計，該功能的實現可以方便地查看設備的缺陷情況，設備的維修情況等信息，同時也可以完成維修成本的統計。借助這一功能可以方便地對設備性能進行評估，從而有效地制定未來的采購計劃，統計采購成本等信息，節約成本，提升效益，實現精益化管理。（4）系統管理。為整個系統提供了一個多角色和權限控制的功能，系統維護著各個不同角色用戶的基本信息，當其權限變更的時候，可以根據規定限制或增加其使用系統的能力，保證系統的安全性。

3.3系統的非功能性需求

根據軟件工程的理論知識可知，系統的非功能性需求是指軟件產品為了滿足用戶的業務需求而必須具有的且除了功能需求之外的特性。軟件的非功能性需求包括對系統提出的性能需求、用戶界面要求等方面的需求。一個完善的、健壯的系統僅應該考慮系統的功能性需求，更應該兼顧到系統的非功能性需求，下面將從系統的性能需求、用戶界面需求和可擴展性需求三個方面進行重點的介紹。

1、性能需求。性能需求是指系統必須具備的定時約束和定容約束，簡言之，就是要使軟件系統的具有安全性、穩定性高效性以及可靠運行等特性。

2、用戶界面需求。考慮到在基于物聯網的通信設備全生命周期管理系統中，存在RFID手持終端界面設計和后臺管理系統的界面設計兩部分，本系統遵照以下幾方面的原則：（1）易用性原則。由于系統面向不同只能權限的操作人員，從資產管理員到運行人員，具有較強的通用性，因而系統顯示的文字信息應能夠望文生義，尤其是對于按鈕，需要易懂、用詞準確簡練。（2）幫助設施原則。系統應該能在用戶操作時提供盡可能詳盡且可靠的文檔幫助，在用戶產生困惑時可以依照幫助文檔來解決困難。具體應該從以下幾方面來考慮：用戶應該能快速地請求幫助，系統應該能盡快的顯示幫助，幫助信息應具有針對性，幫助信息應該能進行快速的搜索、用戶應該能適時的返回。（3）合理性原則。在系統的界面設計時，對可能造成數據無法恢復的操作應該提供確認信息，提供給用戶確定或取消的機會；對于輸入或操作上的錯誤，應該有足夠明確的信息提示；對運行過程中出現問題而引起錯誤的地方要有明確的提示標明錯誤出處，避免用戶無限的等待，并給出恢復錯誤的提示。

3、可擴展性需求。由于中心通信網絡規模的不斷壯大，系統的需求也必將不斷的發展和變化，因此本論文所述的應用軟件應該滿足可擴展性的需求，只有這樣才能夠在需要時進行系統的加強和擴充。系統中的各個功能模塊在功能擴充時可進行快速的升級和擴展，而不會對已有的功能造成影響；系統應該能對其它組件和模塊提供簡單易用的接口；降低系統模塊之間的耦合度，當某一模塊變化時，不會影響其它模塊；能方便的增加新功能模塊，不會對系統造成不良影響。