物聯網技術背景下的皮革企業信息管理系統設計研究

馬旭穎，趙甜甜

（陜西郵電職業技術學院，陜西 咸陽 712000）

前言

物聯網技術在企業生產與管理中并不陌生，物聯網是基于互聯網技術、計算機技術、通信技術融合發展的產物，由于其應用范圍較廣，對數據的實現與識別功能較強，已經被傳統行業作為智慧信息管理的首選方式，也是促進傳統制造企業升級轉型的有效技術。

皮革企業作為相對傳統的制造行業，面對國內市場對皮革產品需求的不斷提升與銷量訂單的不斷增多，轉型升級對于傳統皮革制造企業事關重大。皮革企業既要把握當下市場中的機會，也要面對國內激勵的皮革市場競爭環境，因此，利用物聯網技術設計現代皮革企業信息管理系統，可以實現對皮革企業內部信息的智能化管理，從而有效提升皮革企業的智能轉型之路，進一步降低企業的生產成本。

1 物聯網概述

1.1 物聯網技術

“物聯網”（Internet of Things）是指將各種信息傳感設備及系統，例如傳感器網絡、紅外感應器、射頻標簽閱讀裝置、激光掃描器、二維碼設備、全球定位系統和其他基于“物—物”通信模式（M2M）的短距無線自組織網絡，通過各種接入網與互聯網，二者相互結合起來而形成的一個巨大智能網絡[1]，可以實現精準識別、實時監控、定位跟蹤等功能。

1.2 物聯網體系架構的組成

物聯網體系架構的組成主要涉及感知層、網絡層和應用層，三者的組合使物聯網與各行業對接了信息管理與智能數據識別的需求。

感知層作為物聯網中的關鍵技術，是實現物體自動識別的鑰匙，對物體進行精準的掃描或傳感，以此達到信息識別的目的；網絡層以移動通信網絡為載體，是物聯網實施過程中最為成熟穩定的構成，也是物聯網技術融合企業智能管理信息系統中最強、最穩定的部分；應用層表現在技術的開發與提供應用端的功能，將物聯網技術與企業智能生產、運輸管理、物料管理等需求進行技術開發，實現產品的解決方案，保障企業數據信息的透明化與共享化，保證數據信息存儲與安全。同時，物聯網采用XML/Web Services/SOA 等開放式、標準化的數據表達技術，將終端設備或子系統匯總到一個統一的管理平臺，實現遠程監視以及自動報警、控制、診斷和維護，為用戶提供對設備的全局化管理和綜合化、智能化的信息服務[2]。

2 物聯網技術融合的皮革企業信息管理系統設計

2.1 皮革企業信息管理系統模塊組成

針對目前皮革企業生產管理中信息混亂的現狀，以及管理系統響應協作效率慢的問題，設計一款以物聯網技術為基礎的現代皮革企業信息管理系統。該系統的建設，其目的是在現代制造生產過程中實現智能化管理，有效避免生產與數據統計環節的壁壘，提高皮革企業管理的效率。系統模塊的組成主要包含了界面層（實現對皮革企業系統中的界面控制等）、功能層（皮革生產過程接受發送命令等）、存儲層（皮革加工環節數據保存等）。

2.2 皮革企業信息管理系統架構設計

首先，對現代皮革企業信息管理系統設計要進行整體的架構，由于是以物聯網技術為基礎，同時考慮到減輕皮革企業系統維護升級的成本，所以系統采用的是Brower（瀏覽器）/Serv-er（服務器）作為架構，可進一步簡化皮革企業客戶端的電腦載荷量。其次，利用物聯網中的RFID（無線射頻技術）射頻信號及其空間稠合和傳輸特性進行非接觸雙向通信，可以實現對皮革生產物品過程中的自動識別，并進行數據交換[3]。

最后，針對皮革企業的特性，利用不同層區將皮革企業生產過程中的各階段數據信息準確無誤的存儲搬運到數據庫之內，其目的在于減少系統操作的計算量，有效提升層與層之間的交互響應，從而實現皮革企業信息管理系統架構。具體如圖1 所示，界面層主要是進行控制顯示，是企業與系統之間的交互使用工具；功能層主要作為系統與業務二者之間命令與執行的邏輯架構，同時，業務所產生的各類數據可以進行信息采集與預警，有效對企業管理進行實時監控；存儲層針對采集數據進行存儲服務與服務器優化，直接面向功能層提供皮革企業在不同生產階段的數據服務，同時還可以實現修改、添加、自動核對數據的功能。

2.3 皮革企業信息管理系統界面層設計

皮革企業信息管理系統界面層設計中，界面顯示與外部傳輸設備用以實現界面信息的輸入與識別，特別選用HMI（人機界面）組態屏，其優勢在于清晰度效果好，分辨率較高（可達到1024×900），電阻觸摸穩定性較好，對于皮革制造過程中相對復雜的操控環境可以很好地適應。

HMI 組態屏主要有兩部分內容組成，一部分是主控制器，主要負責對數據命令實施、發送和分析，FPGA 負責對命令進行讀取、刷新與顯示。具體如圖2 所示，組態屏之中的Visual-TFT 軟件可以對界面進行優化與排版設計，使不同皮革企業中可以根據自身的管理需求進行界面的應用排列。同時，在串口屏內部存儲器之中，還可以進行SD 卡或USD 的信息讀取，無需復雜的電路傳輸，全程操作便捷，系統響應速度快，界面操作上手簡單容易。

2.4 皮革企業信息管理系統功能層設計

功能層作為皮革企業信息管理系統中的重點，對整個系統的實現至關重要。功能層的核心基礎在于對皮革生產環節過程中的信息采集與數據傳輸。數據傳輸的效率十分迅速，但是其過程相對復雜，作為皮革企業信息管理系統功能層的主要應用功能，數據傳輸的準確性十分重要。數據傳輸的實現首先管理人員要施加相關命令，管理人員通過服務器進行任務查看、數據監測、注冊修改，運用服務器向無線傳感器施加命令進行數據傳輸，無線傳感器在接受到數據之后自動停止運行；其次，數據傳輸通過Web 端來進行分散式數據提交，Web 端自動判斷數據的來源與分類，數據庫在接受指令后自動查詢庫內的Results 列表，自動進行數據篩查與整合；最后，結果顯示在Web 端，數據傳輸過程結束。

2.5 皮革企業信息管理系統存儲層設計

存儲層是數據通過企業服務器來完成的。服務器組織架構包含了兩部分文件服務器和網站服務器。數據存儲的位置依據數據類型來進行自動分類，以皮革原材料入庫管理數據存儲為例，物料是保障皮革制作車間進行生產的決定因素，對物料的工作流管理是保障皮革生產車間正常生產的前提[4]。具體過程：需要管理人員根據皮革生產訂單來進行原料統計，購買皮料之后通過界面層對皮料采購信息進行輸入，利用RFID 調度技術進行數據統計，每當需要生產使用皮料時，需要先通過功能層的數據傳輸進行生產資料管理，系統自動對所缺皮料數據進行統計，同時對領取生產的皮料數據進行保存，存儲層可以把皮料管理中的各環節數據進行準確存儲。

3 物聯網技術架構的皮革企業信息管理系統優勢

3.1 促進皮革企業生產中的智能化

通過對皮革企業信息管理系統的設計，可以發現該系統可以較好的使皮革企業生產過程效率有效提高，特別是對于企業中生產設備在線監控與數據參數調試，都可通過物聯網技術進行精準識別與監測，促使皮革企業生產轉向智能化生產，例如運用拍照識別方法系統自動判斷皮革脫毛過程、紅外皮革企業信息管理系統識別皮革材料中的殘次品等，同時還可以有效解決生產過程中所遇到的各類設備故障代碼問題。

3.2 提高生產過程中的監控與管理

皮革企業信息管理系統中的功能層不僅可以實現對數據的傳輸，還可以利用物聯網技術能夠對企業生產狀況實施有效監控，并從中收集異常信息、工時信息、產量信息、生產信息等，從而在皮革生產過程中安排生產計劃、提升產品生產質量，保障皮革產品的生產穩定性[5]。同時，由于數據傳輸的成本幾乎可以忽略不計，作為傳統制造的皮革企業可以大幅度減少人工的成本，還可以通過該系統進行精細化的信息管理。

3.3 提升生產環節中的節能減排效率

由于在制革的過程之中會產生一定的污染，現代皮革企業在處理污染過程之中通過物聯網技術與環保設備的結合，可以有效判斷污染系數，根據系統自動統計的排污數據，進行排污預警提醒，遠程設置排污系統的開放與關閉功能，有效防止各類突發情況。同時，充分利用物聯網的分層技術對能耗進行感知和檢測，利用系統中的功能層可以對企業成產過程中的能耗數據儲存、加工、查詢、分析，極大地提高了皮革生產環節中的節能運行水平[6]。

4 結語

物聯網技術架構的皮革企業信息管理系統設計，可以為實現皮革企業在智能生產、統計分析、預警分析、終端系統管理中的實現，對信息數據的實施把控可以有效判斷生產周期效率，同時對信息管理系統中的存儲層可進行相關的生產數據、皮料數據分析。通過對皮革企業信息管理系統設計模式的開發，對完善企業在各環節數據中的收集工作，通過對控制器接收、發送、分析命令，使皮革企業生產實現智能化操作，從而有效提升皮革企業的生產效率，進一步降低企業的人工成本，使企業更好的應對復雜的市場變化。