基于RFID的藥品生產管理系統設計與開發

姚佳　肖兵　李世正

摘? 要：物聯網技術的發展給各行各業都帶來了巨大的變化和發展，其中RFID技術是物聯網技術的核心，這項技術在多個行業均有很好的應用，文章就是從藥品生產企業的實際需求出發，基于RFID技術和分布式系統為藥品生產企業量身打造了一套包括原材料管理、生產管理、倉儲管理以及流通管理的管理系統。文章對RFID等關鍵技術做了詳細的闡述，介紹了藥品生產管理系統各模塊的組成及功能。最后對系統所存在的不足和未來的研究、改進方向進行了總結。

關鍵詞：RFID;分布式系統;藥品生產

中圖分類號：TQ460.5? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）34-0097-02

Abstract： The development of the Internet of things technology has brought great changes and development to all kinds of industries. RFID technology is the core of the Internet of things technology， which has been well applied in many industries. This paper is based on the actual needs of pharmaceutical manufacturing enterprises. Based on RFID technology and distributed system， a set of management system is built for pharmaceutical manufacturing enterprises， including raw material management， production management， warehousing management and circulation management. In this paper， the key technologies such as RFID are described in detail， and the composition and function of each module of drug production management system are introduced. Finally， the shortcomings of the system and the future research and improvement are summarized.

Keywords： RFID; distributed system; drug production

1 概述

物聯網技術近年來發展迅速，已經覆蓋了多個行業。物聯網是互聯網技術的擴展和延伸，通過射頻識別、紅外感應以及激光掃描等技術，將物體與后臺數據庫進行通信和信息交換。并按照約定協議內容將物體進行識別、分類、定位、監控等管理措施。物聯網技術智能化程度高、運行高效，在物流、食品生產及溯源、圖書館、門禁系統等多種場合廣泛應用。

2 RFID技術簡介

物聯網的核心技術是RFID技術，RFID是無線通信技術的一種，其工作原理是使用無限射頻信號對物體上的電子標簽進行非接觸式識別以及對該標簽的相關數據進行讀和寫等操作。該技術有很多優點，首先是非接觸式遠距離識別，電子標簽通過反射方式返回數據，加上其強大的放沖突機制，可以快速識別大量的電子標簽，RFID系統只要需十秒鐘左右就可識別上百個標簽。第二是自帶存儲器。RFID標簽可存儲10K以內的數據，雖然存儲空間較小，但卻提供了關鍵字索引功能，在產品管控、溯源等方面有很重要的作用。第三是RFID標簽成產成本低，可以在電子工廠采用印刷電路的方式大規模生產。除此之外，RFID技術還有精度高、使用方便、抗干擾能力強等優點。

RFID系統有三個組成部分，分別是RFID標簽、數據處理單元、RFID閱讀器如圖1所示。

其工作原理是，首先由數據處理單元提出需求，將指令發送給RFID閱讀器，閱讀器接受指令后，通過天線對外發出指令信息，在閱讀器電磁場覆蓋范圍內的電子標簽接收信號，對信號進行解碼和判斷，并實現讀寫操作。

3 基于RFID藥品生產管理系統的設計與實現

近年來，藥品的生產規模不斷擴大，生產工藝不斷更新，這對藥品生產的信息化管理提出了更高的要求。合理的使用物聯網技術能夠極大的優化生產流程、從藥品的原材料控制、藥品生產、藥品倉儲、藥品流通以及藥品溯源等多方面提供更科學合理的解決方案。

3.1 業務流程

經過多家藥品生產企業走訪調查，綜合調查結果及專家建議，項目組為藥品生產管理系統設計了4個模塊，分別實現藥品的原材料采購、藥品生產、藥品流通和藥品銷售的管理功能。如圖2所示。

第一個模塊是原材料采購管理模塊，原料進入廠區時加入RFID電子標簽，記錄原料的生產廠家，采購批次等信息。隨后原料入庫，入庫加入入庫時間、存放條件等相關信息。

第二個模塊為藥品生產管理模塊，原材料從倉庫提出進入生產車間時，加入加工單位（車間、生產設備等）、加工工藝、生產時間、加工編號、包裝信息等，生產過程結束后，成品進入倉庫，記錄其倉儲條件。

第三個模塊是藥品流通管理模塊，記錄藥品出庫時間、物流單位、編號以及運輸環節相關信息，其主要目的是對藥品的流通環節進行管控。

第四個模塊是藥品銷售模塊，該模塊可作為藥品銷售管理軟件獨立運行，但其數據庫仍需與前三個模塊統一。該模塊的主要功能是記錄藥品的倉儲條件，銷售時間和顧客編號等信息。

該系統從原材料采購到生產加工，再到倉儲流通，以及最終的銷售做到了生產管理全覆蓋，設計目的主要有兩條，一是做到藥品生產信息化管理，各環節數據詳細準確，能最大限度優化生產。二是做到所有藥品可溯源，電子標簽從原料到零售全過程記錄，每件藥品均可詳細查出其原料供應商、加工生產信息、物流信息以及銷售信息。藥品生產企業和市場監管部門可以通過數據對藥品生產銷售的各個環節進行實時把控、監管。再遇到質量問題時，能最快速度找出問題所在，節約人力財力。

3.2 系統實現用到的關鍵技術

近年來，國家大力支持藥品生產企業聯合、整合，我國藥品生產企業規模不斷增大。隨著企業規模增大，各種數據和運算的需求也不斷提高，為了滿足大規模數據的處理，藥品生產管理系統采用了分布式布局。與以往常規的單體系統不同，分布式系統將數據存儲在多個分布在各地的服務器上，從物理角度來說是完全分布的，但通過計算機網絡把多個服務器組成服務器集群。使得系統從邏輯運行上看又類似于單體系統，這種分布式系統使用方便，能有效的解決大規模企業的數據存儲和運算問題。

J2EE框架，J2EE框架是目前較為主流的分布式系統的解決方案，其優點有很多，首先能夠使用多種操作系統，常用的WINDOWS SEVER、UNIX等操作系統均可配置。除此外，本系統采用基于B/S的結構，以及SSM框架，這些都是近年來分布式系統的常用技術。

4 存在的問題與發展前景

RFID技術是目前最流行、成熟的無線自動化識別技術，RFID擁有0部署簡單、出錯率低等特點。是目前提高企業生產、存儲、流通效率的最有效方法。但這項技術目前仍然存在一些問題有待解決，一是掃描重復，二是掃描遺漏，這兩個問題是未來基于RFID的生產管理系統有待研究和解決的問題。如何保證無線通信的穩定和準確也是未來的研究方向之一。

另外，倉庫的規劃、布局是否合理，如何通過控制貨架閑置率，將物資分屬性合理分配存儲等問題也是提高企業生產效率的關鍵因素。

參考文獻：

[1]古舒睿.RFID技術在國際物流中的應用[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2015（03）：194-195.

[2]楊志勇，章沛蓉，張雨杰，等.BIM與RFID技術在裝配式綜合管廊中的應用研究[J].城市道橋與防洪，2019（08）：259-262+31.

[3]李世正，姚佳.基于RFID的物流自動分揀系統研究與設計[J].電腦與電信，2018（4）：57-59.