張玉柱　汪正道　楊莉

摘要：分析企業(yè)資產(chǎn)管理所面臨的諸多困難，設計并實現(xiàn)了一種基于RFID技術的資產(chǎn)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)在研究資產(chǎn)生命周期管理的基礎上設計了系統(tǒng)功能，采用分層設計思想設計系統(tǒng)的架構，便于系統(tǒng)的維護和擴展；提出一種新的網(wǎng)關設計模式改進系統(tǒng)，解決不同網(wǎng)關下資產(chǎn)管理難、數(shù)據(jù)不能共享等問題。通過理論與實踐，表明該系統(tǒng)可以極大提高資產(chǎn)管理效率，該新模式具有較強的實用性。

關鍵詞：資產(chǎn)管理；生命周期管理；系統(tǒng)功能；系統(tǒng)架構；分布式網(wǎng)關

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）20-0082-04

Design of RFID Technology-Based Asset Management System and Improvement

ZHANG Yu-zhu，WANG Zheng-dao，YANG Li

（Chongqing University of Posts， Electronics and Communication Engineering of Communication Institute， Chongqing 400065， China）

Abstract： The asset management business is facing many difficulties， the design and implementation of asset management system based on RFID technology. System on the basis of research on asset life cycle management system is designed function， an architectural hierarchical design system design， easy system maintenance and expansion； propose a new gateway design patterns to improve the system to address asset management is difficult under different gateways The data can not be shared and so on. Through theory and practice，it shows that the system can greatly improve the efficiency of asset management and the new model has a strong practical.

Key words： asset management； life cycle management； system function； system architecture； distributed gateway

1 概述

資產(chǎn)是企業(yè)的重要組成元素，是企業(yè)參與生產(chǎn)的必要因素，資產(chǎn)管理占據(jù)著企業(yè)管理的重要位置，對于企業(yè)發(fā)展成長有著重要的意義[1-3]。然而，現(xiàn)階段企業(yè)資產(chǎn)管理還主要是通過人工方式，采用條碼或者Excel表格進行資產(chǎn)的盤點工作。這種方式不僅耗費大量時間和人員，而且盤點的效率也不高；對于資產(chǎn)無法做到跟蹤記錄處理，所以無法實時快速查看資產(chǎn)的位置信息，使用信息等等；企業(yè)對于資產(chǎn)沒有統(tǒng)一的管理，不了解資產(chǎn)的分布情況、使用情況，使得資產(chǎn)的使用效率不高；資產(chǎn)的借出借入無法進行快速的審查，安全性不高，也會出現(xiàn)資產(chǎn)的流失情況。

近幾年隨著RFID技術的出現(xiàn)與發(fā)展[4]，使得從根本上解決企業(yè)當前資產(chǎn)管理中遇到的困難成為可能。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，可以通過射頻信號來識別目標，而且更有一些突出的優(yōu)點：讀取距離遠、數(shù)據(jù)信息大、可以擦寫數(shù)據(jù)、多個識別，使用周期長，可以在惡劣的環(huán)境下工作，穿透性好，處理速度快等等[5]。因此，把RFID技術應用到資產(chǎn)管理中，結合RFID各種優(yōu)點，搭建一個具有管理全面、數(shù)據(jù)安全、信息可靠等優(yōu)點的資產(chǎn)管理系統(tǒng)，可以有效提高企業(yè)的工作效率、節(jié)省開支，實現(xiàn)資產(chǎn)的快速、高效、全面管理[6-9]。

2 資產(chǎn)生命周期管理的研究

“資產(chǎn)全生命周期管理”（Life Cycle Asset Management，簡稱“LCAM”）[10]，是指從系統(tǒng)的整體目標出發(fā)，以資產(chǎn)作為管理對象，基于其經(jīng)濟生命統(tǒng)籌管理資產(chǎn)的編制預算、購置建設、使用消耗、維護改造、報廢更新的全過程。為了實現(xiàn)對資產(chǎn)的全生命周期管理，系統(tǒng)定義資產(chǎn)共分為六個狀態(tài)：入庫態(tài)、定點態(tài)、移動態(tài)、異動態(tài)、替換態(tài)、出庫態(tài)。六種狀態(tài)的資產(chǎn)涵蓋了資產(chǎn)生命周期中的各種情況，系統(tǒng)應用域的主要處理邏輯根據(jù)這六種狀態(tài)的轉換進行具體實現(xiàn)。圖1為資產(chǎn)狀態(tài)轉換圖。

圖1 資產(chǎn)狀態(tài)轉換

3 系統(tǒng)功能

基于LCAM的研究，結合企業(yè)對資產(chǎn)管理的需求，系統(tǒng)設計的業(yè)務功能有兩大塊：資產(chǎn)狀態(tài)管理和系統(tǒng)管理。前者主要是對資產(chǎn)狀態(tài)、位置等實時信息監(jiān)控管理，包括資產(chǎn)出入庫管理、資產(chǎn)移動、資產(chǎn)盤點掃描、資產(chǎn)定位、門禁報警等；后者主要是系統(tǒng)的自身維護，有用戶管理、權限管理、部門管理等。具體功能結構如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能

其中資產(chǎn)入庫、資產(chǎn)移動、系統(tǒng)管理等業(yè)務處理邏輯簡單，所以對資產(chǎn)定位和門禁報警作詳細說明，資產(chǎn)盤點掃描是針對多個資產(chǎn)的盤點或者房間資產(chǎn)的掃描，實際是多資產(chǎn)定位，所以處理流程同資產(chǎn)定位。

3.1 資產(chǎn)定位

根據(jù)用戶輸入的資產(chǎn)ID，返回資產(chǎn)當前所處的狀態(tài)或者位置信息。資產(chǎn)定位流程如圖3所示。其中，替換態(tài)是指標簽更換時的一種臨時狀態(tài)；異動態(tài)是指資產(chǎn)非法移動或者移動超時時的一種報警狀態(tài)；移動態(tài)是指資產(chǎn)調撥時的一種狀態(tài)。資產(chǎn)定位可以實時查詢資產(chǎn)實際使用情況以及當前所在房間位置信息，用戶在web端輸入資產(chǎn)名稱或者資產(chǎn)編號，操作簡單方便，管理全面高效。

圖3 資產(chǎn)定位

3.2 門禁報警

報警功能是針對當資產(chǎn)未經(jīng)過允許非法通過門禁或者資產(chǎn)在移動接受或歸還超時這兩種情況，系統(tǒng)可以自動及時產(chǎn)生報警信息提示資產(chǎn)管理員核實資產(chǎn)信息。門禁報警產(chǎn)生的主要有兩種情況：越界報警和超時報警，其流程如圖4所示。當接受的門禁事件處于報警狀態(tài)時，系統(tǒng)會再次產(chǎn)生報警；當資產(chǎn)非法移動時系統(tǒng)產(chǎn)生越界報警；當移動設置的接受或歸還時間超時系統(tǒng)會產(chǎn)生超時報警。

圖4 門禁報警

4 系統(tǒng)架構

為了更好地提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可維護性、可擴展性，系統(tǒng)采用分層設計的思想。具體可以分為應用層、中心層和邊緣層，加上數(shù)據(jù)庫和底層RFID設備，總體架構如圖5所示。其業(yè)務流程為：用戶由應用層發(fā)起業(yè)務請求，請求可能是資產(chǎn)的盤點、掃描、移動等等操作，然后經(jīng)過中心層事件中心響應，找到對應的ALE事件進行等待，再由邊緣層將等待的事件取走并做相應的處理，在邊緣層中，調用對應的邏輯讀卡器打開底層的物理讀卡器采集數(shù)據(jù)，最后再把處理結果反饋給應用層供用戶查看。

圖5 系統(tǒng)架構

4.1 應用層

應用層處于系統(tǒng)的最上層，是用來直接和用戶進行交互的。該層也是系統(tǒng)功能的切入點，如資產(chǎn)的盤點掃描、資產(chǎn)移動、門禁報警等。系統(tǒng)采用的是B/S模式即瀏覽器/服務器模式，該模式是以web形式呈現(xiàn)給用戶的，將大量的計算放在服務器端進行，客戶端不需要或者只要少量的計算即可。這種“肥服務器端，瘦客戶端”方式真正實現(xiàn)用戶的“零安裝”，只要有一臺可以上網(wǎng)的電腦即可；同時，該模式適合移動辦公，系統(tǒng)維護容易等優(yōu)點。

4.2 中心層

由系統(tǒng)架構圖可以看出，中心層是連接應用層和邊緣層的紐帶，在系統(tǒng)中起到關鍵作用。中心層一方面設計了事件中心，在事件中心中定義應用層相關業(yè)務的ALE事件；另一方面采用Web Service作為服務器；在該系統(tǒng)中，Web Service在應用層與邊緣層之間起到通信中介的作用。Web端發(fā)起盤點指令時，需要將房間號和事件編號發(fā)送給Web Service，然后等待邊緣層取走，邊緣層取走房間號和事件編號后將對應房間的讀卡器設備打開，最后將標簽數(shù)據(jù)和事件編號再放回到事件中心并關閉讀卡器，等待Web取走對應事件編號的標簽數(shù)據(jù)。中心層的設計使得當上層業(yè)務需求發(fā)生變更時，只需要修改應用層業(yè)務邏輯，中心層不需要修改或者少量的修改即可，大大提高系統(tǒng)的可維護性可擴展性。

4.3 邊緣層

邊緣層主要包括設備管理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和事件管理模塊以及設備自檢模塊，邊緣層結構如圖6所示。設備管理模塊分為邏輯讀卡器管理和物理讀卡器管理模塊，實現(xiàn)不同硬件選擇不同的驅動程序，屏蔽底層硬件的差異性，便于系統(tǒng)的維護擴展；數(shù)據(jù)處理模塊的設計用來過濾冗余的標簽數(shù)據(jù)，防止一個標簽在一個事件周期內被多次讀到，減輕系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理壓力；事件管理模塊用于不間斷掃描事件中心中事件編號和房間信息參數(shù)并取走，再由設備管理模塊打開對應的房間的物理讀卡器采集房間數(shù)據(jù)；設備自檢模塊的設計是設備的自我維護，主要利用硬件設備的心跳包來檢測硬件的工作狀態(tài)，出現(xiàn)問題可以及時的上報給系統(tǒng)管理員。

圖6 邊緣層結構圖

5 系統(tǒng)改進

隨著企業(yè)不斷地發(fā)展，資產(chǎn)的種類和數(shù)量也不斷的增多，資產(chǎn)的形式不局限于單個器械儀表，而是以整體為單位作為一個資產(chǎn)管理對象。因此，企業(yè)對資產(chǎn)的管理提出了新的需求，如異地管理、多地管理等。

傳統(tǒng)資產(chǎn)管理系統(tǒng)采用的主要是單一化網(wǎng)關模式來設計的，如圖7所示。這種模式只適合企業(yè)的單點管理，當企業(yè)有多處資產(chǎn)需要管理時，如果采用該模式，則需要在每一個資產(chǎn)管理點安裝部署一整套系統(tǒng)，且只能在該點處進行系統(tǒng)功能的操作，點與點之間不能直接交互控制，即用戶無法在一個基站控制另一個基站的物理設備進行資產(chǎn)管理，使得企業(yè)多地資產(chǎn)管理變得復雜、耗時耗力。

圖7 單一化網(wǎng)關

針對上述問題，結合分布式設計思想[11-12]，本文提出一種新的網(wǎng)關設計模式-分布式網(wǎng)關來改進資產(chǎn)管理系統(tǒng)。該模式的設計思想是建設一個總網(wǎng)關，網(wǎng)關連接并控制多個子網(wǎng)關，即構成一個分布式網(wǎng)關如圖8所示。其中，網(wǎng)關是建設的總網(wǎng)關，基站1到基站N是子網(wǎng)關所屬與網(wǎng)關。該模式的實現(xiàn)是在網(wǎng)關部署一套系統(tǒng)，提供連接協(xié)議接口，配置好子網(wǎng)關的設備參數(shù)，如邏輯讀卡器所屬的基站、物理讀卡器對應基站的網(wǎng)段作為聯(lián)接地址及MAC地址；而在每個基站僅安裝配置好的物理設備即可。同時，分布式網(wǎng)關也是一個可變的網(wǎng)關，當有新的基站資產(chǎn)需要管理時，只需在網(wǎng)關下增加該基站的連接信息和配置相關的設備參數(shù)，系統(tǒng)的維護和擴展簡單方便。

圖8 分布式網(wǎng)關

分布式網(wǎng)關包含多個基站，每個基站下包含多個邏輯讀卡器，每個邏輯讀卡器下又包含了多個物理讀卡器，它們之間形成對應映射關系，逐層調用。用戶在網(wǎng)關處就可以管理所有基站的資產(chǎn)，如盤點基站1的資產(chǎn)，在web端發(fā)起盤點操作，生成事件包含事件編號、基站編號等信息，等待邊緣層取走，對事件進行解析處理并采集數(shù)據(jù)，最后再把處理結果反饋給web端，業(yè)務流程如圖9所示。采用分布式網(wǎng)關，把每一個基站打包成一個資產(chǎn)管理對象，實現(xiàn)企業(yè)資產(chǎn)的異地管理、多地管理等，減少企業(yè)的開支、提高工作效率，同時系統(tǒng)的性能也得到了提升。

圖9 業(yè)務流程

6 總結

本文指出企業(yè)資產(chǎn)管理傳統(tǒng)方式所存在的缺陷，分析RFID技術在資產(chǎn)管理中的優(yōu)點，給出一套基于RFID技術的資產(chǎn)管理系統(tǒng)方案。該方案中首先對資產(chǎn)的生命周期管理進行研究，給出資產(chǎn)在生命周期中使用情況的六種狀態(tài)，并在此基礎上利用各狀態(tài)之間的轉換關系設計出系統(tǒng)的業(yè)務功能；其次給出系統(tǒng)的總體架構并闡述各模塊功能；最后，提出一種新的設計模式來解決企業(yè)資產(chǎn)管理所遇到的新的困難。目前該系統(tǒng)已經(jīng)成功應用在某單位的日常資產(chǎn)管理中。實踐表明，利用RFID技術可以幫助企業(yè)建立起統(tǒng)一的、有效的、實時的資產(chǎn)管理系統(tǒng)，給用戶提供簡單方便的Web操作界面，并且通過網(wǎng)絡集中化管理，實現(xiàn)資產(chǎn)生命周期管理，有效地解決資產(chǎn)盤點難、統(tǒng)計難、賬務與實物不符等難題，既可以實現(xiàn)資產(chǎn)的優(yōu)化配置管理，又可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時共享，大大提高了企業(yè)的工作效率。

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