基于RFID技術的資產管理系統基本架構與功能實現

唐有川

(陜西國防工業職業技術學院 經濟管理學院， 西安 710300)

0 引言

隨著社會發展企業業務類型正處于不斷變化的狀態中，現代企業的正常運轉離不開固定資產的有效管理。而對這些資產的管理需要企業具備高效的資產管理系統，以達到對固定資產的動態管理，使資產充分發揮其最大的作用。

1 需求分析

現階段不少企業的固定資產管理系統的管理辦法還停留在粘貼紙質條形碼標簽上。條形碼上只包括一些簡單的固定不變的信息(如固定資產的名稱、型號，使用年限、購入日期等)，而無法及時更新使用部門、責任人等處于動態變化的信息，給資產盤點和管理等工作增加了一定的難度，降低了管理效率。

無線射頻識別RFID(Radio Frequency Identification)技術，作為通信技術的一種，通過無線電訊號完成對特定目標的識別與相關數據的讀寫，無需識別系統與特定目標間建立機械或光學接觸即可實現自動識別，穿透性非常強，耐用耐腐蝕成本相對較低[1]。

2 基于RFID技術的資產管理系統的總體設計

在具體設計時，考慮到業務的復雜且具有重疊性，設計了總的前臺客戶端，并構建了后臺業務邏輯框架，各模塊根據具體的業務實現。

2.1 UI框架設計與實現

資產管理UI框架基本結構類如圖1所示。

票據管理模型(bill manage model)負責存儲數據，而票據形式(Bill Form)負責卡片界面展示，票據視圖(Bill List View)負責展示列表界面的數據，Action響應按鈕點擊，票據形式、票據視圖和 Action 持有票據管理模型的引用 ， 并對票據管理模型的變化通過應用程序事件監聽器(App Event Listener)進行監測；Model Delegator 封裝了部分對票據管理模型的操作，票據管理模型則通過 Model Service調用服務器端。資產管理完成Action的封裝需依據具體業務特點，提供通用按鈕功能。封裝按鈕主要分為：文檔管理，聯查卡片、單據與審批流程，模板與直接打印等按鈕，由公共按鈕提供各功能節點處理；修改、增加、刪除、審核等按鈕；公共業務封裝及狀態處理由公共按鈕提供，其他按鈕補充處理特殊業務。UI 使用 Spring 的 IOC 實現控制反轉，依賴于接口和抽象類，通過 xml 文件配置，具體實現類可靈活注入，實現代碼解耦[2]。

圖1 UI框架示意圖

2.2 資產管理系統后臺的設計與實現

通過遠程調用后臺服務，客戶端完成業務校驗、處理及數據存儲等操作，后臺代碼設計需編碼規范統一保持代碼一致；分解后臺處理過程，抽象出對應的角色及職責；能靈活應對不同的業務要求；實現同一領域模塊內部分內容(如通用業務處理及校驗、某些處理流程)的復用等。基于以上條件，完成后臺業務框架對應類圖的設計，如圖2所示。

圖2 資產管理后臺業務框架

2.3 RFID模塊的設計

RFID主要組成部分為天線、讀寫器與電子標簽，本文使用的電子標簽為射頻卡，里面內嵌天線完成與讀寫器間的通信，同時也可與外部計算機交換數據[3]。

2.3.1 基于RFID技術的資產管理系統的邏輯結構

業務應用模塊作為上層模塊實現與中間件交換數據，根據資產盤點中間件應用指令，硬件操作通過數據傳輸和硬件通信實現，獲取硬件返回數據并回傳給業務層處理，其邏輯架構如圖3所示。

圖3 RFID資產管理系統

2.3.2 RFID系統的組成和原理

通過射頻天線閱讀器發送射頻信號，發射天線工作區會使電子標簽產生感應電流被激活，通過天線將自身編碼等相關信息發送出去；通過天線調節器，系統將接收到的載波信號發送給閱讀器供其完成解調和解碼，處理完成后傳送給后臺主系統，根據邏輯運算主系統首先需判斷該卡的合法性，根據實際設定情況完成相應處理和控制，并將對應的指令信號發送給執行機構，完成控制動作。在低頻段射頻識別基于變壓器耦合模型，在高頻段基于雷達探測目標耦合模型，RFID 系統的基本工作原理如圖4所示[4]。

圖4 RFID資產管理系統工作原理

3 基于RFID技術的資產管理系統設計的實現

3.1 RFID模塊的實現

本系統的數據采集器采用MC3190系列和IC不干膠標簽，具備第三方接口函數，主要函數功能如表1所示。

表1 RFID接口函數表

程序中主要函數介紹：(1)Connect Com 函數，用于同讀寫間通信的開啟，返回值為 1(代表開啟成功) 或0(代表開啟失敗)，通信端口號由Net Port表示，讀寫器的IP地址由NetlP表示，其完整形式為intConnectCom(char*NetIP,intNetPort)。

(2)Start Polling 函數：用于讀寫器輪詢標簽的開啟，返回值為 1(代表開啟成功)或0(代表開啟失敗)，其完整形式為intStartpolling(intConnectID,intSendMode)，其中，由Connect ID表示讀寫器ID地址，數據發送方式用Send Mode(1對應Protocol Mode方式，2 對應ACSII方式，3對應KEYBOARD Mode方式，本系統使用3)表示。

(3)Get Polling Data函數：用于讀寫器輪詢標簽數據的讀取，返回值為 1(讀取成功)或者0(讀取失敗)，其完整形式為 int Get Polling Data(int Connect ID,int*Count,char*Date Time,char*uid,char*ssi,char *lqi,char*di,char*tl,char*t2)，其中，讀寫器ID地址由Connect ID表示，uid與ssi是傳出參數，分別表示電子標簽的UID和信號強度[5]。

3.2 RFID通信實現

本文選用的產品提供的現成接口函數是面向C/C++的，無法直接使用java語言開發，須再次封裝，采用JNA技術完成封裝過程，根據需要重新定義幾個函數，為了方便系統調用，以dll文件庫形式將其封裝，重新定義的接口函數如表2所示。

重新定義封裝的實用函數都實現了開啟/關閉通信及讀取數據的功能，其中，get Msg函數體核心算法流程如圖5所示，其他定義的函數與其類似。

表2 RFID封裝的函數表

圖5 get Msg核心算法流程

3.3 RFID資產管理系統組成結構

RFID組成結構如圖6所示。

圖6 RFID資產管理系統組成結構

通過各系統的互相聯系，準確快速的采集重要資產各環節(貼標、出/入庫、盤庫、外出等)的數據，確保企業對重要資產狀態信息的及時準確的掌握。整個系統的業務核心為后臺管理子系統，主要用于基礎設置、資產租出/租入管理、資產信息管理與使用管理、資產貼標；標簽發行子系統主要用于新增資產物資信息的電子標簽的寫入，完成其信息標識的作用；識別采集子系統作為支撐環節，通過 RFID 手持設備，主要用于采集并上傳重要物質在各操作環節的數據信息[6]。

資產管理實現資產全生命周期的管理，即從投入使用到報廢整個過程，其中重要部分包括：

(1)粘貼新設備的RFID電子標簽(包括廠商、出廠日期、名稱、使用年限等)，將電子標簽 ID導入數據庫，完成信息檔案的建立。

(2)盤點設備：盤點前電子標簽信息通過 RFID終端即可讀取，然后對要盤點的設備需從服務器下載分類信息列表，與該基站內采集到的當前設備信息進行比較處理，報警和處理賬實不符情況，資產盤盈、盤虧結果會自動生成，上傳更新資產管理系統后臺中相應資產的信息。

(3)實時調撥設備：會計學上購入的設備即為資產，使用過程中會涉及到正常的調撥，使用年限到期后需有報廢操作，同樣通過RFID終端讀取電子標簽信息，在進入和退出時分別讀取調入資產上的電子標簽信息，并將其上傳到中心服務器，實現設備狀態的自動判斷及處理，實時跟蹤定位管理重要資產[7]。

4 基于RFID技術的資產管理系統的測試

本文通過定位實驗以及誤差檢測，采用工具 SPR(用友公司制作)，客戶端環境信息、SQL 耗時和結果集(TOP10)、耗時分布圖、遠程調用等都可在錄制的報告中顯示，以設備卡片節點的功能按鈕(打開、新增、修改等)，表體 100 張卡片為基準完成測試，系統測試用例如表3所示。

檢測結果表明：在對重要資產定位上，本系統的距離誤差不超過3米，有效滿足了實際操作中對重要資產的定位要求；系統平均正常運行時間在3 500小時以上，地圖精度誤差平均在15米內，可以滿足實際運行需求，能夠提高企業資產管理的智能化和自動化水平。對于固定資產設備的管理，在全生命周期內實現了重要流程信息化管理過程，達到了預期效果。使用RFID技術后，實現了非接觸式設備信息的自動錄入，顯著提高了資產管理效率。

5 總結

在現代資產管理系統設計基礎上，以RFID技術為基礎，使用RFID標簽，借助RFID的讀寫器完成相關標簽數據的自動采集，將標簽數據傳送給系統后臺服務器實現相互通訊的過程。本文構建了基于RFID技術的資產管理系統基本構架，編寫程序使用了Spring框架和JAVA語言，能夠完成基礎設置、資產信息/使用管理、資產租入/租出管理等相關過程，經測試表明該系統較為穩定，自動化水平較高，可以滿足實際資產管理系統的運行需求，從而提高企業資產的管理效率。

表3 系統的測試用例