基于RFID自动识别技术实现智能化监控管理的研究

■杜思维 ■江西省建筑材料工业科学研究设计院，江西 南昌 330001

通过对美国、日本和欧洲发达国家一些调查报告显示［1］：目前拥有数千台服务器机房的大型企业，每台服务器、笔记本及其它的IT设备的平均利用率仅为10%-20%。还有相当一部分信息中心经理不知道公司到底有多少服务器及相关设备，大型企业设备利用率低浪费资产大笔资金投入，还占用空间。

目前随着企业规模的不断壮大，资产数目和种类的逐渐增加，盘点及日常管理和调配变得非常繁琐，如何实时快速知到企业内部资产的生存状况，提高设备利用率，减少闲置资产，节约资金，是决定企业生存重要的一部分。因为资产设备是每个企业单位重要物质基础，确保资产充分利用。

当前资产管理很多还是人工管理方法、手段，尤其是在国内，这种管理资产的方式工作效率低下、差错率高，尤其是盘点时，资产信息无法实时同步导致资产缺乏跟踪管理，账目与实物不符，丢失现象非常普遍等。企业年底清查资产，那将是领导及资产管理员的恶梦，常常浪费大量宝贵的时间和人力物力，最后结果还是实物很难与账面相符。当然主要原因是资产不断流动的，很难知道去向。

当前资产管理具体存在以下的不足［5］：(1)资产信息与实际情况不符，尤其是位置信息的缺乏;(2)资产购买部门与维修部门没有集成的信息系统，缺乏业务联系和业务沟通;(3)资产的管理困难，工作效率低;(4)资产清查费时、费力、效果有限，且“前清后乱”;这些的问题促使迫切需要一种新的管理方式，解决以上问题。

1 构建智能化监控管理系统

本文结合本院资产跟踪管理实际情况，针对目前资产管理系统效率低下、易出差错、盘点工作量巨大、资产管理混乱、资产管理成本高等问题．所以成功开发基于RFID技术资产跟踪管理系统。本系统是基于B/S模式的WEB开发技术，遵循技术先进、开发成本低和维护方便这三大原则，以最快的时间和最小的开发成本研发出具有较大应用价值的系统。

资管产跟踪管理系统的开发是一个复杂的系统工程，它涉及计算机处理技术、系统理论、管理方法和技术、管理技术指标的遴选与检验等各方面的问题，很难在短期内开发出一套完善的管理系统。结合本系统的特点，需要为系统的开发选择取合适的开发模式，目前主流的开发方法有：结构化生命周期开发方法、原型法、面向对象的开发方法等。根据本项目的背景情况，采用原形法的开发方法实施系统的开发，原形法是由于对项目的需求分析不够明确、项目内容复杂的情况下采用的一种开发方法，它的基本思想是系统开发人员根据用户需求构造出一个实在的系统原形，反复修改原形直至用户满意。

UML组成结构

本系统的访问模式为浏览器的B/S模式，系统开发采用MVC(Model-View-Control，简称MVC)开发结构，Model(模型层)主要负责出来业务逻辑以及数据库的交互，View(视图层)主要用于显示数据和提交数据，Controller(控制器)主要是用作捕获请求并控制请求转发，这模式的设计有效降了模块之间的耦合性，提高了系统的重用性和可适用性，降纸了生命周期成本，有昨于快速的部署和软件维护;同时，软件设计时充分地运用面向对象的设计方法，实现了部分模块的组件化，这些方法和技术进一步规范了软件设计的过程，有效地消除传统API的复杂性与限制，同时也缩短了应用程序的开发周期与部署上的复杂性。具体的软件设计架构如图所示。

软件架构设计图

系统网络结构图中，系统采用无线射频技术和网络通信技术，给每个设备配备一个电子标签，通过在各个区域内部置不同的RFID读卡器，可以快速读取设备上的电子标签信息，将读取的标签信息通过内置的通讯方式无线通信模块发送至后台服务器处理，基于RFID的资产跟踪管理系统网络结构如图所示。

系统总体设计

RFID资产跟踪管理系统以分层的思想来构建，分为四层，每一层完成功能结构清晰。系统体系结构如图2所示。

最底层，即是数据采集层，由RFID阅读器读取贴有电子标签的设备信息，把相关的信息反馈到RFID中间件。

RFID中间件，主要完成数据的收集、并对数据采取融合、数据筛选、聚类等操作、并控制RFID阅读器。

应用接口，RFID把相关的数据融合处理后，由应用系统存入到数据库中。应用接口作为中间桥梁，提供给不同开发语言开发出来的应用程序的操作接口。

应用层，包含资产盘点、资产登记、资产管理、资产监控、统计查询、系统管理等模块，并通过应用接口操作RFID中间件，即可以对RFID阅读器采集成的数据进行相应的处理。

基于RFID的资产跟踪管理系统体系架构

2 系统开发工具和运行环境

采用较为先进的开发工具和设计模式，实现了部分模块的组件化，实现了系统的用户层、业务层、数据层在逻辑上的独立。系统用到的主要工具有：Visual Studio 2010平台，C#作为后台代码主要的程序设计语言，使用Dream Weaver设计WEB页面框架，使用Firework、Flash设计页面的图片、动画等多媒体元素，此外还用到了JavaScript前页脚本语言设计工具，采用SQL Server 2005作为系统的后台数据库管理系统。开发环境有：WINDOWS 系列操作系统，Visio 2003，IIS6．0，Offices办公系列软件。系统运行的软、硬件环境的配置情况如表2-1所示。

表2 -1 系统运行环境配置

3 系统性能测试

压力测试被用来测试出系统的能够承受的并发访问能力，此测试结果可用来指导系统性能改的工作或者为系统服务能力提供一个参考。因此，软件压力测试是系统质量保证一个重要方法，是WEB系统测试中的非常重要的一项工作。

(1)系统访问压力测试。软件压力测试的资源主要涉及WEB服务器内存、服务的CPU、网络带宽和硬盘使用空间。下面主要给出测软件承受的并发访问的压力测试用例及其结果，同时还包括大数据恢复时间，大数据导入导出时间，因此压力测试对于具有大批量的用户并发访问的系统更应该加强的一项测试，测试时需要考虑大批量录入数据时间，大数据量的计算时间和用户并发访问数量，本系统的部分压力测试用例及其测试结果如表所示，由表中可以分析得到，系统压力并发访问的性能较好，其中用户并发访问压力测试场景如图3-1所示。

表3 -1 用户并访问压力测试用例及测试结果表

图3 -2 用户并发访问的压力测试显示结果

(2)大量数据操作的测试。大数据量测试主要是测试出系统接受大量数据操作的处理能力，并测试出软件发生故障的极限。大数据量测试的操作还包括在设定时间内能够持续处理的工作负载。由表3-2的测试结果可以得知，系统对数据量不是很大的情况下，写入数据库的执行效率较好。

大量数据写入数据库的测试用例及测试结果

(3)疲劳强度测试。该种测试是属于性能测试范畴，实施疲劳强度测试的主要目的是系统运行过程中的资源分配情况。比如如果在外存储空间或内存储空间不足情况，系统是否会表现出在在正常条件下不能体现出的缺陷，系统的疲劳测试用例和测试结果如表3-3所示，由表中的测试结果可以得知，系统抗疲强度性能较好，能够长时间接受多用户的并发访问。

表3 -3 系统疲劳强度测试用例及测试结果

4 结束语

本文采用RFID技术，给每个设备配备RFID标签，RFID读卡器读取资产信息，并将读取的标签信息通过内置的通讯方式无线通信模块发送至后台服务器处理。

(1)剖析资产管理核相关系统的发展现状，明确项目的开发目的和意义，确定项目的主要研究内容和实施内容。

(2)详细描述系统所采用的关键技术，研究RFID技术在资产管理中的应用。

(3)对资产跟踪管理设计，在需求分析中采用活动图、用例图等方式，在设计中使用类图、E-R关系图，使用C#+asp．net语言实现资产跟踪管理系统，并制定项目测试计划;

(4)完成资产管理员的资产管理、普通员工的设备申请、领导审批的决策、盘点等代码编写以及系统测试等工作，逐步提高系统的性能、健壮性。

经对项目的实验测试表明：系统运行结果正确，达到了项目设计预期目标和要求，能够满足资产管理要求，本院通过资产跟踪管理系统能够提高设备利用率，降低管理成本，提高管理效率。

但是在开始本项目过程中发现存有很多不足，比如需求分析书的撰写还不是十分规范，调研过程中的需求分析沟通能力有所欠缺，通过测试发现，系统还存在诸多BUG，系统的性能方面没有达到最优化，系统处理数据的速度不够快。