RFID技術在實驗室資產管理中的應用

楊玉麗

摘要：實驗室的資產逐年增加，種類多，數量大，傳統的管理模式稍顯落后。使用RFID技術來管理實驗室固定資產，將電子標簽植入資產中，管理員可以通過手持識讀器對資產進行實時管理，大大提高了資產管理的工作效率、管理水平和管理效能，使固定資產管理做到精細化，固定資產管理的速度和準確性也得到很大改善。

關鍵詞：電子標簽；手持識讀器；資產管理；RFID

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.094

1緒論

目前，高校固定資產地理位置分散，管理難度大。管理制度及運行機制不夠健全和規范，造成資產管理的差錯率比較高。許多工作（如資產清產工作、資產維護和保養）仍然很繁瑣，需要大批人員進行手工操作、檢查和統計等。每年的資產清查要花費許多的人力、物力和財力，許多資產管理員清查不徹底，草草應付，從而影響教學、科研等各項活動。因此本文利用基于RFID射頻識別技術的物聯網架構研究高校固定資產管理，實現固定資產管理物理網系統。高校資產管理的主要內容：

（1）驗收入庫：固定資產采購到貨后，進行驗收入庫登記及審批工作；

（2）領用出庫：領用固定資產時，進行的出庫登記及審批工作；

（3）資產轉移：在同一機構內部，固定資產的使用人或使用部門發生變化時，進行的資產交接登記及審批工作；

（4）資產調撥：在不同機構之間，固定資產的所屬機構發生變化時，進行的資產調撥登記及審批工作（分公司內部及跨分公司）；

（5）資產退還：退還固定資產時，進行的退還登記及審批工作；

（6）資產報廢：當固定資產報廢時，進行的報廢登記及審批工作。

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，俗稱電子標簽。射頻識別技術RFID是一種利用無線讀寫數據，借以識別物品的技術，它是無線通訊技術與半導體技術相結合的產物，是當前應用最廣泛的非接觸式自動目標識別技術之一。識別系統由閱讀器和電子標簽組成，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預。RFID技術具有很強的環境適應性，抗干擾能力強，可全天候使用，幾乎不受污染與潮濕的影響，同時還避免了機械磨損。RFID標簽數據存儲容量大、信息處理速度快、存儲信息可以自由更改，存儲數據可以加密，標簽無直接對最終用戶開放的物理接口，能更好地保證機具的安全性。在物流系統、零售行業、身份識別、交通管理農牧行業和醫藥行業等許多領域，RFID識別技術已經成為21世紀最熱門的技術之一。

2 RFID工作原理

RFID領域應用最為廣泛的一個標準是EPC標準，它將RFID系統分成了四個層次，包括物理層、中間層、網絡層和應用層。物理層是整個系統的物理環境構造，包括標簽、天線、讀寫器、傳感器、儀器儀表等硬件設備。中間層是信息采集的中間件和應用程序接口，負責對讀卡器所采集到的標簽中的信息進行簡單的預處理，然后將信息傳送到網絡層或應用層的數據接口。網絡層是系統內部以及系統間的數據聯系紐帶，各種信息在其上交互傳遞。應用層則是EPC后端軟件及企業應用系統。在明晰的系統層次上，EPC標準還統一了數據的報文格式，并規范了輸出傳輸流程。這樣，RFID系統的部署就會變的嚴謹有序。

在工作時，RFID讀寫器通過天線持續發送出一定頻率的信號，當RFID標簽進入磁場時，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），閱讀器通過射頻天線發送一定頻率的射頻信號，當電子標簽進入發射天線工作區域時產生感應電流，電子標簽獲得能量被激活并發出自身編碼等信息，閱讀器接收到來自電子標簽的信號后，進行解調與解碼，然后發送到管理系統進行相關處理。

3系統總體設計方案

本系統分為軟件上位機、固定識讀器、手持RFID識讀器和RFID電子標簽等四部分，它們之間通過數據庫聯系起來。

首先，軟件上位機是供系統管理員和普通用戶使用的，用于查詢或修改數據。固定識讀器安裝在門上，用于對資產和人員的進出進行控制。

手持RFID識讀器是供資產操作員使用的。各級資產管理員對其名下資產進行調度時，首先在數據庫中修改相關數據，隨后將修改的數據下載到RFID識讀器中，資產管理員再到實地使用手持識讀器修改資產內嵌的電子標簽，最后將修改的完成情況返回到數據庫。年終盤點時，各級資產管理員到實地，使用RFID識讀器收集資產數據，再將數據傳回計算機，最后由管理系統客戶端將匯總好的數據匯報給上一級資產管理員。最終數據可以快速地匯總到后勤管理部門。

固定識讀器可以主動檢測其信號范圍內的電子標簽，當用戶提供遷移許可后，打開門禁，并自動修改數據庫的內容；如果用戶無法提交必要的身份證明或遷移許可，系統會關閉門禁并向主控制臺發出警報。系統結構框圖如圖1所示。

4 RFID技術在高校固定資產管理中的應用前景分析

目前，我國高校采用RFID技術進行固定資產管理的仍不多。盡管RFID技術已在倉儲、物流、圖書管理等很多領域得到廣泛應用，但仍有一些因素制約著RFID技術的快速發展和大規模應用。

（1）標準問題。標準化是推動產品廣泛獲得市場接受的必要措施，但射頻識別讀/寫機與標簽技術仍未統一，因此無法一體適用。目前各產品制造商、自動識別實驗室與國際標準組織正在致力于制定射頻識別技術的標準，以求所有的標簽能夠被任何讀/寫機兼容。

（2）成本問題。RFID系統建立成本分為初建費用和運行費用。初建費用包括：RFID接收讀取器、電子標簽、管理用微機等設備費用和搭建網絡的費用。至于網絡，高等學校可利用現有網絡。RFID系統的設備功率都很小，很少需要維護，其運行費用比較低。項目需要進行設備采購、系統搭建、軟件編制和系統授權等方面的投資，此外還需支付項目組成員的工資、咨詢公司的咨詢服務費和集成公司的項目集成費。因此，客觀全面地評價RFTD技術投資回報率是一個比較復雜的課題，隨著技術的突破、成本的降低將會逐步實現。

（3）技術完善問題。雖然單項技術已經趨于成熟，但RFID電子標簽總體上產品技術還不夠成熟，還存在較高的差錯率。識別距離方面，采用高頻頻段的RFID標簽的有效識別距離僅為1米，采用超高頻頻段的識別距離可以達到3米～6米，還不能達到理論上的識別距離（10米）。此外，射頻識別標簽與讀寫器具有方向性，且射頻識別信號容易被物體所阻斷，環境中的建筑結構尤其是金屬結構的排列、數量會對RFID系統的安裝和識別效果產生影響，這些都是RHD技術未來發展的重大挑戰。

（4）集成應用問題。當前高校數字校園的眾多管理系統在設計時大多以條形碼和磁條技術為基礎，RFID系統則是以RFID智能標簽為基礎的，二者在通訊協議、接口等方面需要整合，而整合工作需要有較強的技術力量，存在大量需要攻克的技術難題。

（5）數據安全問題。在對信息有保密要求的領域時，目前RFID技術在應用上還存在障礙，因為廣泛使用的無線RFID系統并沒有可靠安全機制，無法對數據進行很好的加密，射頻標簽的數據很容易受到攻擊。

（6）系統碰撞問題。在RFID系統工作期間，當有2個或2個以上應答器同時發送數據的時候，就會出現數據干擾，這個干擾被稱為碰撞，其結果將會導致數據傳輸失敗。因此，必須制定適當的通信方式，在RFID系統中存取記錄的技術方法（該方法可以使多路存取無故障進行）被稱為防碰撞法，如ALOHA算法。

5結論

基于學校資產管理系統和PFID技術的物聯網資產管理模式，大大節省了人力、物力、財力，方便了學校的固定資產管理和數據平臺上報及實驗室資產統計上報，并為學校的決策和評估提供準確實時的數據來源。我們可以通過以下幾點來了解。

（1）隨時掌握。通過網絡技術，資產管理相關人員可以隨時隨地的查閱并管理資產狀況，可以很方便的獲取資產一手信息，可以做到資產及時報修，實時維護。

（2）資產清查變得輕松簡單。傳統的高校固定資產清查要花費很多精力去完成，工作很繁重，手段很落后，往往清查也不徹底，基于RFID的資產管理方式大大提高了資產清產工作效率。

（3）管理成本降低。基于RFID的資產管理方式減少了管理人力、物力和財力的投入，提高了高校固定資產管理的速度和準確性，提高了資產管理的工作效率、管理水平。杜絕了資產丟失，使實驗室固定資產的管理更高效。

（4）基于RFID的資產管理方式成本較低，資產管理人員的操作簡單，易于掌握。