基于RFID技术的资产管理系统基本架构与功能实现

唐有川

(陕西国防工业职业技术学院 经济管理学院， 西安 710300)

0 引言

随着社会发展企业业务类型正处于不断变化的状态中，现代企业的正常运转离不开固定资产的有效管理。而对这些资产的管理需要企业具备高效的资产管理系统，以达到对固定资产的动态管理，使资产充分发挥其最大的作用。

1 需求分析

现阶段不少企业的固定资产管理系统的管理办法还停留在粘贴纸质条形码标签上。条形码上只包括一些简单的固定不变的信息(如固定资产的名称、型号，使用年限、购入日期等)，而无法及时更新使用部门、责任人等处于动态变化的信息，给资产盘点和管理等工作增加了一定的难度，降低了管理效率。

无线射频识别RFID(Radio Frequency Identification)技术，作为通信技术的一种，通过无线电讯号完成对特定目标的识别与相关数据的读写，无需识别系统与特定目标间建立机械或光学接触即可实现自动识别，穿透性非常强，耐用耐腐蚀成本相对较低[1]。

2 基于RFID技术的资产管理系统的总体设计

在具体设计时，考虑到业务的复杂且具有重叠性，设计了总的前台客户端，并构建了后台业务逻辑框架，各模块根据具体的业务实现。

2.1 UI框架设计与实现

资产管理UI框架基本结构类如图1所示。

票据管理模型(bill manage model)负责存储数据，而票据形式(Bill Form)负责卡片界面展示，票据视图(Bill List View)负责展示列表界面的数据，Action响应按钮点击，票据形式、票据视图和 Action 持有票据管理模型的引用 ， 并对票据管理模型的变化通过应用程序事件监听器(App Event Listener)进行监测；Model Delegator 封装了部分对票据管理模型的操作，票据管理模型则通过 Model Service调用服务器端。资产管理完成Action的封装需依据具体业务特点，提供通用按钮功能。封装按钮主要分为：文档管理，联查卡片、单据与审批流程，模板与直接打印等按钮，由公共按钮提供各功能节点处理；修改、增加、删除、审核等按钮；公共业务封装及状态处理由公共按钮提供，其他按钮补充处理特殊业务。UI 使用 Spring 的 IOC 实现控制反转，依赖于接口和抽象类，通过 xml 文件配置，具体实现类可灵活注入，实现代码解耦[2]。

图1 UI框架示意图

2.2 资产管理系统后台的设计与实现

通过远程调用后台服务，客户端完成业务校验、处理及数据存储等操作，后台代码设计需编码规范统一保持代码一致；分解后台处理过程，抽象出对应的角色及职责；能灵活应对不同的业务要求；实现同一领域模块内部分内容(如通用业务处理及校验、某些处理流程)的复用等。基于以上条件，完成后台业务框架对应类图的设计，如图2所示。

图2 资产管理后台业务框架

2.3 RFID模块的设计

RFID主要组成部分为天线、读写器与电子标签，本文使用的电子标签为射频卡，里面内嵌天线完成与读写器间的通信，同时也可与外部计算机交换数据[3]。

2.3.1 基于RFID技术的资产管理系统的逻辑结构

业务应用模块作为上层模块实现与中间件交换数据，根据资产盘点中间件应用指令，硬件操作通过数据传输和硬件通信实现，获取硬件返回数据并回传给业务层处理，其逻辑架构如图3所示。

图3 RFID资产管理系统

2.3.2 RFID系统的组成和原理

通过射频天线阅读器发送射频信号，发射天线工作区会使电子标签产生感应电流被激活，通过天线将自身编码等相关信息发送出去；通过天线调节器，系统将接收到的载波信号发送给阅读器供其完成解调和解码，处理完成后传送给后台主系统，根据逻辑运算主系统首先需判断该卡的合法性，根据实际设定情况完成相应处理和控制，并将对应的指令信号发送给执行机构，完成控制动作。在低频段射频识别基于变压器耦合模型，在高频段基于雷达探测目标耦合模型，RFID 系统的基本工作原理如图4所示[4]。

图4 RFID资产管理系统工作原理

3 基于RFID技术的资产管理系统设计的实现

3.1 RFID模块的实现

本系统的数据采集器采用MC3190系列和IC不干胶标签，具备第三方接口函数，主要函数功能如表1所示。

表1 RFID接口函数表

程序中主要函数介绍：(1)Connect Com 函数，用于同读写间通信的开启，返回值为 1(代表开启成功) 或0(代表开启失败)，通信端口号由Net Port表示，读写器的IP地址由NetlP表示，其完整形式为intConnectCom(char*NetIP,intNetPort)。

(2)Start Polling 函数：用于读写器轮询标签的开启，返回值为 1(代表开启成功)或0(代表开启失败)，其完整形式为intStartpolling(intConnectID,intSendMode)，其中，由Connect ID表示读写器ID地址，数据发送方式用Send Mode(1对应Protocol Mode方式，2 对应ACSII方式，3对应KEYBOARD Mode方式，本系统使用3)表示。

(3)Get Polling Data函数：用于读写器轮询标签数据的读取，返回值为 1(读取成功)或者0(读取失败)，其完整形式为 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，读写器ID地址由Connect ID表示，uid与ssi是传出参数，分别表示电子标签的UID和信号强度[5]。

3.2 RFID通信实现

本文选用的产品提供的现成接口函数是面向C/C++的，无法直接使用java语言开发，须再次封装，采用JNA技术完成封装过程，根据需要重新定义几个函数，为了方便系统调用，以dll文件库形式将其封装，重新定义的接口函数如表2所示。

重新定义封装的实用函数都实现了开启/关闭通信及读取数据的功能，其中，get Msg函数体核心算法流程如图5所示，其他定义的函数与其类似。

表2 RFID封装的函数表

图5 get Msg核心算法流程

3.3 RFID资产管理系统组成结构

RFID组成结构如图6所示。

图6 RFID资产管理系统组成结构

通过各系统的互相联系，准确快速的采集重要资产各环节(贴标、出/入库、盘库、外出等)的数据，确保企业对重要资产状态信息的及时准确的掌握。整个系统的业务核心为后台管理子系统，主要用于基础设置、资产租出/租入管理、资产信息管理与使用管理、资产贴标；标签发行子系统主要用于新增资产物资信息的电子标签的写入，完成其信息标识的作用；识别采集子系统作为支撑环节，通过 RFID 手持设备，主要用于采集并上传重要物质在各操作环节的数据信息[6]。

资产管理实现资产全生命周期的管理，即从投入使用到报废整个过程，其中重要部分包括：

(1)粘贴新设备的RFID电子标签(包括厂商、出厂日期、名称、使用年限等)，将电子标签 ID导入数据库，完成信息档案的建立。

(2)盘点设备：盘点前电子标签信息通过 RFID终端即可读取，然后对要盘点的设备需从服务器下载分类信息列表，与该基站内采集到的当前设备信息进行比较处理，报警和处理账实不符情况，资产盘盈、盘亏结果会自动生成，上传更新资产管理系统后台中相应资产的信息。

(3)实时调拨设备：会计学上购入的设备即为资产，使用过程中会涉及到正常的调拨，使用年限到期后需有报废操作，同样通过RFID终端读取电子标签信息，在进入和退出时分别读取调入资产上的电子标签信息，并将其上传到中心服务器，实现设备状态的自动判断及处理，实时跟踪定位管理重要资产[7]。

4 基于RFID技术的资产管理系统的测试

本文通过定位实验以及误差检测，采用工具 SPR(用友公司制作)，客户端环境信息、SQL 耗时和结果集(TOP10)、耗时分布图、远程调用等都可在录制的报告中显示，以设备卡片节点的功能按钮(打开、新增、修改等)，表体 100 张卡片为基准完成测试，系统测试用例如表3所示。

检测结果表明：在对重要资产定位上，本系统的距离误差不超过3米，有效满足了实际操作中对重要资产的定位要求；系统平均正常运行时间在3 500小时以上，地图精度误差平均在15米内，可以满足实际运行需求，能够提高企业资产管理的智能化和自动化水平。对于固定资产设备的管理，在全生命周期内实现了重要流程信息化管理过程，达到了预期效果。使用RFID技术后，实现了非接触式设备信息的自动录入，显著提高了资产管理效率。

5 总结

在现代资产管理系统设计基础上，以RFID技术为基础，使用RFID标签，借助RFID的读写器完成相关标签数据的自动采集，将标签数据传送给系统后台服务器实现相互通讯的过程。本文构建了基于RFID技术的资产管理系统基本构架，编写程序使用了Spring框架和JAVA语言，能够完成基础设置、资产信息/使用管理、资产租入/租出管理等相关过程，经测试表明该系统较为稳定，自动化水平较高，可以满足实际资产管理系统的运行需求，从而提高企业资产的管理效率。

表3 系统的测试用例