一、背景

　　不可否認(rèn)，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)成為世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，打破了以往物物間孤立無(wú)聯(lián)系的瓶頸，讓人與人、物與物、人與物之間自此建立起了更加緊密的聯(lián)系。站在物聯(lián)網(wǎng)的視野下，通過(guò)采用創(chuàng)新性的行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案，將會(huì)實(shí)現(xiàn)人與物的完美交互，促進(jìn)人與物質(zhì)世界的融和，讓一切變的更加智能、高效與便捷。

　　航天企業(yè)是中國(guó)航天事業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，航天系統(tǒng)是現(xiàn)代典型的復(fù)雜工程大系統(tǒng)，具有規(guī)模龐大、系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)密集、綜合性強(qiáng)，以及投資大、周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大、應(yīng)用廣泛和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益十分可觀等特點(diǎn)，是國(guó)家級(jí)的大型工程系統(tǒng)。因此，航天企業(yè)的設(shè)備資產(chǎn)繁多復(fù)雜，許多設(shè)備具有價(jià)值高、流動(dòng)性強(qiáng)、安全管理難等特點(diǎn)，而管理者為了清查或清點(diǎn)資產(chǎn)的實(shí)時(shí)狀況，跟蹤資產(chǎn)的流向，需要浪費(fèi)大量寶貴的時(shí)間和人力物力。傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理方式一般依賴于以紙張文件為基礎(chǔ)的非自動(dòng)化方式來(lái)記錄、追蹤管理，效率低下。隨著設(shè)備數(shù)量的增加，設(shè)備管理人員的負(fù)擔(dān)越來(lái)越重。人工清點(diǎn)時(shí)也容易遺漏或重復(fù)，實(shí)物很難與賬面相符，同時(shí)也增加了資產(chǎn)管理的難度，常常造成數(shù)據(jù)不及時(shí)，出錯(cuò)率高等問(wèn)題。

　　北京慧感嘉聯(lián)科技有限公司致力于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的行業(yè)應(yīng)用，立志成為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的領(lǐng)跑者和物聯(lián)網(wǎng)方案解決專家，慧感嘉聯(lián)所提供的基于RFID的設(shè)備管理方案方案，充分考慮到設(shè)備管理的實(shí)際需求，秉承安全、高效、便捷的理念，采用了獨(dú)有的Sense-ID感知識(shí)別RFID核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“感知”與“識(shí)別”的完美融合，通過(guò)高效靈活的組建方式，讓設(shè)備管理用戶自此跨入了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

　　二、物聯(lián)網(wǎng)與RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

　　物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

　　射頻技術(shù)(RFID)是一種世界上較為領(lǐng)先的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID是一種突破性的技術(shù)："第一，可以識(shí)別單個(gè)的非常具體的物體;第二，其采用無(wú)線電射頻，可以透過(guò)外部材料讀取數(shù)據(jù);第三，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行識(shí)讀。此外，儲(chǔ)存的信息量也非常大。目前該技術(shù)廣范應(yīng)用于以下領(lǐng)域，如身份識(shí)別、防偽、大型設(shè)備固定資產(chǎn)管理、藥品物流識(shí)別、檔案、車輛管理等諸多領(lǐng)域。

　　最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：

　　A、標(biāo)簽(有、無(wú)源)：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象;

　　B、讀寫器：讀取(可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備;

　　C、天線：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。

　　三、方案說(shuō)明

　　3.1 基本需求

　　1、所有的設(shè)備均配備有唯一標(biāo)識(shí)的RFID標(biāo)簽。通過(guò)固定讀寫器和天線可以實(shí)現(xiàn)對(duì)貨架上的所有設(shè)備進(jìn)行進(jìn)行實(shí)施的狀態(tài)跟蹤。

　　2、可通過(guò)手持機(jī)隨時(shí)獲取設(shè)備編碼并查詢?cè)O(shè)備相關(guān)信息。

　　3、可使用手持機(jī)在一定距離內(nèi)對(duì)貨架上的設(shè)備進(jìn)行定位。

　　3、系統(tǒng)中配備發(fā)卡器，可以隨時(shí)向新增設(shè)備配發(fā)標(biāo)簽

　　4、可以通過(guò)管理系統(tǒng)提供設(shè)備外借歸還功能。

　　5、管理系統(tǒng)可以提供查詢功能，可隨時(shí)獲知各設(shè)備的狀態(tài)。

　　6、設(shè)備庫(kù)房出入口配備有固定讀寫裝置，當(dāng)帶有標(biāo)簽的設(shè)備在到達(dá)出入?yún)^(qū)域時(shí)，該設(shè)備的信息和進(jìn)入時(shí)間將會(huì)被7、對(duì)于未辦理外借手續(xù)的設(shè)備到達(dá)出入?yún)^(qū)域時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出報(bào)警并記錄。

　　8、系統(tǒng)配備有盤點(diǎn)功能，利用PDA可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的快速盤點(diǎn)并生成盤點(diǎn)文件。

　　RFID設(shè)備管理系統(tǒng)的功能如下：

　　信息采集：設(shè)備管理系統(tǒng)具有信息快速采集功能，利用固定在貨架上的固定式讀寫器和天線陣對(duì)貨架上在架設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集并匯報(bào)至應(yīng)用程序端。也可以利用系統(tǒng)中的PDA實(shí)時(shí)采集設(shè)備的具體信息包括但不限于設(shè)備

　　名稱、所屬貨架、管理人等內(nèi)容。同時(shí)管理員也可以利用PDA對(duì)設(shè)備的信息進(jìn)行在線修改。

　　狀態(tài)跟蹤：利用資產(chǎn)應(yīng)用程序或者PDA，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)跟蹤。即可以快速的獲知該設(shè)備的狀態(tài)比如是使用中、已外借、已歸還還是已報(bào)廢等。

　　設(shè)備定位：可以利用PDA在一定范圍內(nèi)對(duì)貨架上的設(shè)備進(jìn)行定位，即可以在大量的設(shè)備或設(shè)備中尋找特定的設(shè)備，當(dāng)PDA發(fā)現(xiàn)該設(shè)備時(shí)，將會(huì)發(fā)出提示。

　　外借歸還管理：管理系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備的外借或歸還進(jìn)行管理，借用人在外借某設(shè)備時(shí)，需要在管理系統(tǒng)出進(jìn)行申請(qǐng)，管理系統(tǒng)將會(huì)對(duì)相關(guān)操作予以記錄，當(dāng)設(shè)備逾期未還時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)予以提示，管理員還可以通過(guò)系統(tǒng)的查詢功能對(duì)在借設(shè)備進(jìn)行查詢。

　　進(jìn)出入管理：系統(tǒng)在庫(kù)房門口安裝有固定式讀寫器、天線以及紅外感應(yīng)裝置，當(dāng)帶有標(biāo)簽的設(shè)備到達(dá)進(jìn)出區(qū)域時(shí)，該設(shè)備的信息將會(huì)被管理系統(tǒng)記錄，對(duì)于沒(méi)有辦理外借手續(xù)的設(shè)備，系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出報(bào)警。

　　利用PDA可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的快速盤點(diǎn)，并能一鍵生成相關(guān)的盤點(diǎn)記錄，省卻傳統(tǒng)利用紙筆進(jìn)行盤點(diǎn)記錄的繁瑣與低效。

　　3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)定義和設(shè)備資產(chǎn)管理領(lǐng)域的實(shí)際情況，智能貨架管理方案將根據(jù)功能劃分為三層，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

　　如圖2所示，貨架上各個(gè)設(shè)備均安裝的RFID無(wú)源抗金屬標(biāo)簽、貨架上安裝的固定讀寫器和天線組、PDA手持機(jī)、位于出入口的固定讀寫器及天線以及資產(chǎn)借還器組成了RFID智能貨架管理系統(tǒng)，其工作原理和流程如下：

　　1、發(fā)標(biāo)簽：當(dāng)有新的設(shè)備進(jìn)入時(shí)，應(yīng)首先為設(shè)備配發(fā)標(biāo)簽，利用管理客戶端的發(fā)卡程序和資產(chǎn)借還器，可以給設(shè)備配發(fā)標(biāo)簽，標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)著該設(shè)備的編號(hào)，同時(shí)該設(shè)備的信息將會(huì)寫入后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。

　　2、安裝標(biāo)簽：利用3M背膠或其它固定方式將已寫入編碼的標(biāo)簽粘貼在設(shè)備表面。隨后設(shè)備可放置在相應(yīng)的貨架上。

　　3、信息采集：貨架上的所有設(shè)備都會(huì)通過(guò)貨架上的固定式讀寫器和天線組實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)設(shè)備離開該貨架時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)予以記錄，當(dāng)設(shè)備放置在錯(cuò)誤的貨架上時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)予以提示。將PDA移至待讀取設(shè)備的標(biāo)簽附近，PDA也會(huì)顯示出相關(guān)的設(shè)備信息。

　　4、設(shè)備定位：利用PDA可以在一定距離內(nèi)對(duì)設(shè)備進(jìn)行定位，在PDA中輸入想要查找的設(shè)備的編號(hào)或者名稱，隨后在貨架周圍搜尋該設(shè)備，當(dāng)PDA發(fā)現(xiàn)與待查詢?cè)O(shè)備匹配的設(shè)備時(shí)，會(huì)發(fā)出相應(yīng)提示。

　　5、外借歸還管理：當(dāng)設(shè)備需要外借時(shí)，可以利用在管理客戶端處辦理相關(guān)手續(xù)，在辦理相關(guān)手續(xù)之后，設(shè)備的狀態(tài)將會(huì)更改為已外借，并會(huì)將相應(yīng)的外界人信息、外借時(shí)間與歸還時(shí)間等內(nèi)容更新至后臺(tái)，在到達(dá)歸還時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出提示。在設(shè)備歸還后，相關(guān)內(nèi)容會(huì)予以更新。

　　6、防盜管理：當(dāng)人員在持有未辦理外借手續(xù)的設(shè)備經(jīng)過(guò)門口的進(jìn)出區(qū)域時(shí)，安裝在門口的天線和固定式讀寫器將會(huì)捕獲到該設(shè)備的信息并發(fā)出報(bào)警提示。所有進(jìn)入該區(qū)域的設(shè)備都會(huì)在系統(tǒng)里進(jìn)行記錄。

　　7、快速盤點(diǎn)：利用PDA可以進(jìn)行設(shè)備的快速盤點(diǎn)，只需要掃描貨架上的所有在線設(shè)備，PDA將會(huì)自動(dòng)進(jìn)行盤點(diǎn)，并生成相應(yīng)的盤點(diǎn)報(bào)告。

　　3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　方案將由三層組成，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層

　　感知層：感知層主要實(shí)現(xiàn)信息的采集與感應(yīng)，感知層設(shè)備包括無(wú)源標(biāo)簽、RFID固定式讀寫器、RFID PDA、資產(chǎn)借還器。主要使用ISO-6C協(xié)議進(jìn)行通信。

　　網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集與存儲(chǔ)，換言之，網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層與感知層的通信，在本方案中，利用TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)固定式讀寫器與管理端的通信，使用USB接口連接資產(chǎn)借還器和管理客戶端，而PDA則可利用USB與客戶端同步。

　　應(yīng)用層：應(yīng)用層主要是貨架管理的客戶端，是用于人機(jī)交互的應(yīng)用程序。

　　3.4 硬件組成

　　本節(jié)對(duì)智能貨架設(shè)備管理系統(tǒng)的硬件組成進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，表1列出了詳細(xì)的設(shè)備清單：

　　四、產(chǎn)品說(shuō)明

　　4.1 標(biāo)簽

　　方案中使用的標(biāo)簽為北京慧感嘉聯(lián)自主研發(fā)的Mtag-05和Mtag-02型UHF抗金屬標(biāo)簽，Mtag-05具有超薄、讀取距離遠(yuǎn)、抗金屬材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，非常適合固定在較大的設(shè)備上使用：Mtag-01體積較小，適合用于管理小型設(shè)備

　　規(guī)格參數(shù)：

　　讀取距離(1W輸出6dBi圓極化天線)：>3m

　　尺寸(mm)：20(L)*10(W)*1(T)

　　重量(g)：10

　　芯片型號(hào)：Monza 4E(或用戶指定)

　　用戶數(shù)據(jù)區(qū)：128bits

　　工作溫度：–40 to +85°C

　　安裝方式：背膠或機(jī)械固定(可定制)

　　規(guī)格參數(shù)：

　　讀取距離(1W輸出6dBi圓極化天線)>8m

　　尺寸(mm)100(L)*30(W)*3(T)

　　重量(g)25

　　頻率范圍(MHz)860-928

　　芯片型號(hào)Monza 4E(或用戶指定)

　　用戶數(shù)據(jù)區(qū)128bits

　　EPC數(shù)據(jù)區(qū)496bits

　　工作溫度–40 to +85°C

　　4.2 固定式讀寫器系統(tǒng)中使用的固定式讀寫器的型號(hào)為Sread-01型無(wú)源UHF讀寫器，其具有極高的靈敏度，可敏銳的捕捉到帶有標(biāo)簽的設(shè)備。該設(shè)備將會(huì)安裝到貨架上和出入?yún)^(qū)域以進(jìn)行貨架管理和物品防盜管理

　　規(guī)格參數(shù)：

　　頻率中國(guó)大陸920-925MHz;OPEN'(Custom) 860-960MHz

　　天線外置式，雙天線

　　天線接頭形式SMA陰頭

　　輸出功率最大功率30dBm;+/-1.0dBM可調(diào)有效讀取距離(標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽及測(cè)試環(huán)境)>6m

　　標(biāo)簽識(shí)別率大于170個(gè)/秒

　　尺寸150X110X47(mm)

　　網(wǎng)口RJ45TCP/IP 10 100M自適應(yīng)

　　供電DC 5V

　　供電電流1m

　　尺寸110X80X26(mm)

　　接口USB

　　供電USB自供電

　　供電電流

　　4.3 PDA

　　PDA 為手持設(shè)備，其型號(hào)為Sread-03，采用windows CE 操作系統(tǒng)，帶有數(shù)字鍵盤及觸屏輸入，內(nèi)置有應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備定位和快速盤點(diǎn)功能。應(yīng)用程序會(huì)根據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行開發(fā)并提供升級(jí)服務(wù)。

　　4.4 資產(chǎn)借還器

　　桌面式發(fā)卡器使用慧感嘉聯(lián)科技自主研發(fā)的Sread-02 型發(fā)卡器，發(fā)卡速度快，體積小，不占空間，性能極其穩(wěn)定。

　　規(guī)格參數(shù)：

　　支持頻段 中國(guó)大陸920-925MHz;

　　OPEN'(Custom) 860-960MHz

　　天線 內(nèi)置式，單天線

　　輸出功率 最大功率20dBm;+/-1.0dBm 可調(diào)有效讀取距離(標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽及測(cè)試環(huán)境) >1m

　　尺寸 110X80X26(mm)

　　接口 USB

　　供電 USB 自供電

　　供電電流 <600mA

　　儲(chǔ)存溫度： -40～+85℃

　　4.5 智能貨架原理

　　所謂智能貨架是采用了RFID 高性能的資產(chǎn)定位管理設(shè)備進(jìn)行資產(chǎn)管理的貨架，其支持ISO-6C 協(xié)議標(biāo)簽識(shí)別，支持單節(jié)貨架最大寬度10m，并支持多節(jié)貨架并列應(yīng)用，通過(guò)貨架分層標(biāo)簽掃描，可完成物品清點(diǎn)、查詢、錯(cuò)架統(tǒng)計(jì)等功能。

　　智能貨架的性能包括：

　　采用先進(jìn)的防沖突算法，具有強(qiáng)大的標(biāo)簽檢測(cè)功能

　　低功耗設(shè)計(jì)，輸出功率可調(diào)性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)，單次檢測(cè)成功率大于99.5%，高于國(guó)際同類產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)讀寫器分層貨架控制，降低應(yīng)用成本。

　　4.6 設(shè)備管理程序

　　管理程序基于Java 開發(fā)，運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件配置要求較低低，可在客戶現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)上安裝使用，而不會(huì)對(duì)其它應(yīng)用造成影響，可支持Windows XP SP2及以上的操作系統(tǒng)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用Mysql 5.0 版本，在管理資產(chǎn)較多時(shí)，建議使用專門的服務(wù)器。具體的運(yùn)行環(huán)境要求如下所述：

　　操作系統(tǒng)：Window XP SP2+及以上

　　CPU：主頻1.5GHz 及以上

　　內(nèi)存：512M 及以上

　　硬盤：20G 及以上

　　管理程序會(huì)根據(jù)用戶的具體要求進(jìn)行開發(fā)，并會(huì)視使用效果和用戶反饋提供升級(jí)更新服務(wù)。

　　四、費(fèi)用預(yù)算

　　4.1 產(chǎn)品報(bào)價(jià)

　　本著一切為了客戶的原則，慧感嘉聯(lián)結(jié)合以往的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)備管理系統(tǒng)進(jìn)行了性價(jià)比的最大優(yōu)化，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了有效的成本控制，將系統(tǒng)整體費(fèi)用最低程度的降低。

　　4.2 其它服務(wù)

　　貨架管理系統(tǒng)的質(zhì)保期為系統(tǒng)交付使用之日起的12 個(gè)日歷月，在質(zhì)保期內(nèi)，所有的產(chǎn)品將會(huì)享受慧感嘉聯(lián)提供的免費(fèi)質(zhì)保服務(wù)，對(duì)于非人為因素所造成的產(chǎn)品損毀，慧感嘉聯(lián)將會(huì)在7 日內(nèi)完成更換或維修工作?；鄹屑温?lián)將會(huì)在質(zhì)保期內(nèi)向用戶免費(fèi)提供兩次生產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)的培訓(xùn)，并提供全程的技術(shù)支持服務(wù)。除此以外，在質(zhì)保期內(nèi)，慧感嘉聯(lián)會(huì)可根據(jù)用戶要求免費(fèi)提供兩次軟件的更新升級(jí)服務(wù)。