試驗部隊科研固定資產管理系統的設計與實現

文 海,楊蓬正,李青鈺

(中國華陰兵器試驗中心 a.計量測試站； b.后勤部，陜西 華陰 714200)

【后勤保障與裝備管理】

試驗部隊科研固定資產管理系統的設計與實現

文 海a,楊蓬正b,李青鈺b

(中國華陰兵器試驗中心 a.計量測試站； b.后勤部，陜西 華陰 714200)

無論在管理理念上，還是在管理模式上，試驗部隊科研固定資產管理與軍隊或地方的固定資產管理有很大不同；在分析科研固定資產管理需求的基礎上，給出了五層物聯網結構和B/S/S運行模式的總體設計；為便于資產管理業務的快速操作與處理，提出了用數字碼、二維碼和RFID標簽來共同標識一個資產實物的實現思路；為降低重復錄入與處理的工作量，提高資產相關數據的可信度，給出了基于Web Service的系統集成方法；為突出安全，在國內對自主可控尚無統一標準要求的情況下，從硬件選用、軟件選擇和信息流轉等方面，提出了較為全面的自主可控建設策略；系統運行的結果表明：資產信息及動態可以快速、準確、安全地獲取，滿足試驗部隊的管理需要。

科研固定資產；物聯網技術；資產標識；系統集成；自主可控

在武器裝備研制中，試驗部隊承擔著武器裝備的試驗鑒定任務，試驗成本是形成武器裝備成本的組成部分。在成本測算中，固定資產使用費是一個主要項目。依據《國防科研試驗經費財務管理辦法》，在計提固定資產基數上，主要包括直接保障試驗任務實施的試驗設備設施和專用于試驗與保障研究的專用資產，這兩類資產統稱為科研固定資產。目前，試驗部隊對科研固定資產尚未實現一體化管理，散布在裝備、氣象、通信等業務部門，無法對資產的配置、使用和處置進行有效的控制。鑒于科研固定資產大多具有價值高、使用周期長、使用地點分散、管理難度大等特點，迫切需要借助信息化手段實現規范化、動態化管理。然而，在管理理念上軍隊和地方有顯著差異，在管理模式上科研固定資產與一般固定資產又有很大不同，這使得試驗部隊很難直接應用其他固定資產管理的信息化成果[1-3]。因此，試驗部隊研制科研固定資產管理系統就很有意義。

1 設計思想

目前，試驗部隊已有大量的信息系統應用[4]，信息系統帶來了信息通視的便利，滿足了管理者多樣化決策需求，同時也帶來了信息采集與處理的煩惱和信息安全的隱憂。為此，該系統的設計需要貫徹“效率和安全”的思想。所謂“效率”，就是盡可能多地減少信息的人工采集與處理，借助物聯網技術與系統集成技術等信息化手段[5]，最大限度地降低人力浪費和數據失真，實現資產信息及動態的快速、準確獲取；“安全”就是在信息的采集、傳遞、處理和應用等環節中，相關硬件及軟件符合自主可控的要求，最大程度地提高系統的信息安全水平[6-7]。

2 需求分析

對于科研固定資產的管理，資產主管部門負責全部資產的統一控制，業務管理部門對本業務類資產進行建設與管理，資產使用單位對本單位資產進行使用管理。因此，該系統應當是資產主管部門、業務管理部門和資產使用單位共享的信息處理平臺，業務上應當涵蓋資產的預算、配置、使用、盤點和處置等全壽命管理過程。其中，預算包含批復、合同、驗收等過程，屬于形成資產之前的管理，是后續建設的重要參考；配置則是正式成為資產的確認，包括編碼、標識等；使用則是對資產的運行、故障、維修、改造等情況進行管理；盤點則是資產信息更正的時機；處置是對資產的劃轉、報損、報廢等業務進行管控。具體業務流程見圖1。

另外，系統在實現上述功能時，還需要建立與資產實物之間的信息對應，解決與用戶身份統一認證系統、信息推送服務系統、地理信息服務平臺等試驗部隊已建信息系統的一體化集成，避免系統成為新的信息孤島。其頂層信息流見圖2。

3 總體設計

根據上述需求，可以利用物聯網[8-10]的全面感知、可靠傳送和智能處理的特征構建本系統，以即時掌控資產的實物位置、技術狀況、價值變動、運行動態和使用情況等信息，高效地實現各類管理事務的無紙化處理，解決信息采集與處理問題。

圖1 業務流程

物聯網的經典結構為感知層、傳輸層和應用層3層。考慮到本系統覆蓋到試驗場區內全部資產，需要利用多種手段來采集信息，為減小傳輸層的壓力，保證信息傳遞的可靠性，在感知層和傳輸層之間增加了解析層，用于篩選感知層采集到的信息，按需傳送給傳輸層；在傳輸層和應用層之間增加了數據庫層，用于數據存儲與處理、數據訪問控制等。為此，系統結構設計為感知層、解析層、傳輸層、數據庫層和應用層等5層，見圖3所示。

為方便各類終端入網，利于采集和處理各類信息，提高管理效率，降低運行成本，系統運行模式設計為目前主流的“B/S/S”模式，即“瀏覽器、應用服務、數據庫服務”模式[11]。為此，系統的5層物聯網結構可以在該運行模式上作如下體現：應用層以瀏覽器體現，可以不安裝任何程序；感知層和解析層作為應用服務，只需后臺運行；數據庫層作為數據庫服務，可以單獨進行管理。這種運行模式可以很好地體現物聯網結構優勢，同時又具有界面統一，便于升級和維護等特點。

圖2 信息流示意圖

圖3 系統的5層結構

4 關鍵技術實現

4.1 三碼合一的資產標識

為使資產實物得到信息化標識，滿足系統快速感知的物聯網要求，需要該標識具備快速采集、準確識別、安全可靠的特點。因此，本系統設計了數字碼、二維碼[12]和RFID標簽[13-14]共同標識一個資產實物，如圖4所示。

圖4 資產標識示意圖

其中數字碼采用簡單易記、易于識讀的編碼原則，方便人工識讀，為避免泄露資產總數量，數字碼用隨機數編碼；二維碼具有信息容量大、容錯能力強、譯碼可靠性高、可加密、成本低、持久耐用等特點，可以被掃描設備快速識讀。為避免被其他設備讀取到資產信息，在二維碼里，只寫入本系統統一生成的資產ID，不寫資產的其他信息；RFID標簽具有存儲信息量大、無需物理接觸或其他任何可見的接觸即可讀寫的特點，可以被RFID讀寫器(含發卡器)識讀。為避免被其他設備獲得或篡改，所有的RFID讀寫器均須在本系統內注冊后方可使用。此外，在RFID標簽里不寫任何資產信息，只在系統內將該RFID標簽的唯一ID與資產ID關聯。

采用數字碼、二維碼和RFID標簽三碼合一的資產標識，無論應用哪種識讀方式，只要讀出任何一個編碼即可通過該系統迅速獲得該資產的具體信息，實現相應業務的快速操作與處理。

4.2 基于Web Service的系統集成

4.2.1 Web Service技術概述[15-16]

Web Service也叫XML Web Service，是一種SOA架構的通訊技術，通過XML、XSD等獨立于平臺、軟件供應商的標準，利用SOAP等標準Web協議提供服務，目的是保證不同平臺的應用服務可以互操作。

詹克斯在《后現代建筑語言》中說：“過去的建筑曾經由許多法則支配著建筑的語法[22]。”傳統的建筑存在相對嚴謹的建筑語法，對建筑語言的形式和結構造型實現整體意義上的控制。

從原理上講，Web Service技術是基于創建者、使用者、中介者3個角色和發布、發現、綁定3個動作構建。簡單說，創建者提供Web服務功能，使用者利向創建者發送請求以獲得服務，中介者把一個使用者與合適的提供者聯系在一起。這3個角色根據邏輯關系劃分。“發布”是為了表明某個Web服務存在；“發現”是為了找到合適的Web服務；“綁定”則是就Web服務在創建者與使用者之間建立聯系。

4.2.2 具體集成方法

本系統是試驗部隊眾多信息系統建設之中的一個，具有明顯的“高內聚、低耦合”特點。為充分發揮各專業系統的信息服務能力，避免重復錄入，降低人力浪費，防止系統本身僵化，本系統采用基于Web Service技術的集成方法實現。

具體就是利用試驗部隊已建成運行的8個信息系統創建的11個Web Service接口，對上述信息系統進行集成，實現了本系統與其他8個系統的信息共享。比如，用戶可以通過用戶身份統一認證系統進行登陸認證；系統直接從試驗信息綜合管理系統中及時獲得試驗任務和試驗項目信息；系統通過信息推送服務系統將站內信息直接推送到有關用戶終端；系統通過地理信息服務平臺實現對資產位置的GIS標注；從業務管理系統或狀態監測系統中獲得資產的運行狀態和日志。這些就大幅降低了重復錄入與處理的工作量，提高資產相關數據的可信度。同時，本系統也創建了資產基本信息和資產狀態信息等2個Web Service接口，利于系統的后續擴展。見圖5所示。

圖5 系統集成示意圖

4.2.3 防止信息泄露的技術措施

在Web Service技術運行中，信息可能泄露的源頭主要有連接、消息和底層架構等。為降低信息泄露的風險，本系統在集成實現中主要采取以下措施：

1) 應用SSL協議對所有的Web Service接口連接進行加密，確保連接安全；

2) 采用XML的WS-Security安全擴展標準，實現了數字簽名功能，保證消息本身不被無關人員查看或修改；

4.3 實現自主可控的建設策略

目前，國內對自主可控尚無統一的標準要求，但通過多年的實踐，已形成如下共識：自主可控是保障網絡安全、信息安全的前提，能自主可控就意味著信息安全容易治理、產品和服務一般不存在惡意后門并可以不斷改進或修補漏洞[17]。因此，在本系統的建設中，貫徹了以下策略：

1) 硬件選用注重“本質安全”[18]

試驗部隊建成的試驗IP網是獨立成網且與外網物理隔離的一個可信平臺。因此，在本系統的硬件建設中，主要考慮除網絡平臺以外的硬件選型。具體是：服務器選有自主知識產權的浪潮服務器；RFID標簽、讀寫器、發卡器、二維碼掃描槍、條碼打印機等選用國內專業物聯網公司——西安優勢物聯網科技有限公司獨立研發的產品；定位器選用完全自主可控的北斗定位終端；移動終端選用國產的聯想PC/平板一體機。

2) 軟件選擇注重“開源自主”[19-20]

系統軟件主要包括應用程序、操作系統和數據庫等。其中，應用程序選用了具有優良的跨平臺、支持動態的Web/Internet計算、符合開源許可證要求的Java語言開發；應用服務器和數據庫服務器的操作系統選用了具有高安全、跨平臺、中文化特點的銀河麒麟系統；數據庫選用了具有自主知識產權的高性能數據庫管理系統——武漢達夢數據庫，目前達夢數據庫已通過公安部安全四級評測，是當前安全等級相當高的商業數據庫之一。

3) 信息流轉強調“分權受控”[21-22]

信息系統必然要面向用戶，若用戶不受控地訪問系統、獲取信息，則易導致信息安全問題。為此，在本系統設計之初，就在信息流轉設計中，充分貫徹“分權受控”思想。即：將系統用戶劃分為“業務員、管理員、保密員、審計員”等四類。其中，業務員只在保密員賦予的角色、操作權限和管理范圍內進行業務操作；管理員只對系統資源進行配置和管理，不參與任何業務流程；保密員只對業務員的業務角色、操作權限和管理范圍進行管理；審計員對系統全部用戶的操作日志和所有接入設備的運行日志進行審計和監控，不參與業務和系統管理。它們之間的權限相互獨立、互相監督制約，使系統的信息安全能得到機制上的保證。

5 結論

系統運行的結果表明：資產信息及動態可以快速、準確、安全地獲取，保障了科研固定資產的安全和完整，利于試驗部隊的合理配置和有效使用，為科研試驗任務的有序開展提供了有效服務。

由于系統結合了預算管理，使試驗部隊對科研固定資產的全壽命過程實施統籌管理成為可能；同時，系統又嵌入了財務管理，由經費強制驅動業務，使資產信息的采集與處理更加主動；下一步系統擴展北斗指揮機功能，還可以實現貴重資產位置狀態的實時管控。

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(責任編輯 唐定國)

Designing and Implementing MIS of Fixed Assets Supported Scientific Task in Experimenting Army

WEN Haia, YANG Peng-zhengb, LI Qing-yub

(a.Department of Metrology & Testing; b.Logistics Department, Huayin Ordnance Test Center, Huayin 714200, China)

Whether it is the concept or mode, the experimenting army and other units are very different about the assets management. Based on the demand analysis, this paper gave the overall design of five layers IoT structure and B/S/S mode. In order to facilitate the rapid operation, we put forward three codes to identify the same asset. System integration method based on Web Service was proposed to avoid repeated processing. There is no unified standard requirement in the country, from the hardware selection, software selection, information transfer, etc., a more compre- hensive strategy about independently & controllable was given. Through the on-line operation, the result shows that the asset information and the dynamic information can be fast, accurate and safe to obtain to meet the needs of management.

fixed assets; IOT; asset identification; system integration; independently & controllable

2016-11-16；

2016-12-09 基金項目：軍內科研項目“基于物聯網技術的科研固定資產管理應用研究”(2014SY55A0016)

文海(1972—)，男，高級工程師，碩士，主要從事軍事計量與裝備信息化研究。

10.11809/scbgxb2017.03.021

文海,楊蓬正,李青鈺.試驗部隊科研固定資產管理系統的設計與實現[J].兵器裝備工程學報，2017(3):93-97.

format:WEN Hai, YANG Peng-zheng, LI Qing-yu.Designing and Implementing MIS of Fixed Assets Supported Scientific Task in Experimenting Army[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(3):93-97.

TJ06

A

2096-2304(2017)03-0093-05