企业信息化与RFID

企业信息化与RFID（精选7篇）

企业信息化与RFID 篇1

摘要：目前, 一些中小型物流企业在应用物流管理信息系统方面存在的问题主要是投资规模不足和整体规划能力不足;以外包开发为主、对管理信息系统的开发和建立认识不足。为帮助中小型物流企业更好地使用物流管理信息系统, 开发者应针对中小型物流企业的需求特点进行设计, 满足中小型物流企业主要进行货运贸易、存储和配送的功能需求。帮助中小型物流企业更好地掌控仓储过程大量的信息流动和变动, 使其在登记货物、审核货品、存放货品、分拣货品中做到快速和准确, 使其在运输过程中借助VRR解决车辆路线安排问题, 达到最短路程、最小费用、最短时间、最小车辆等。

关键词：RFID技术,中小型物流企业,信息系统,分析与设计

一、引言

经济全球化与社会生产力的发展, 推动着贸易的扩大、资本流动加速、生产和资源配置在更大的范围内进行, 对物流的需求也越来越大。物流已经成为继劳动力、自然资源之后为企业提供巨大利润的企业“第三利润源泉”。现代物流要求在准确的时间、准确的地点以准确的价格把物资交付给顾客。它体现为整个供应链的战略性管理, 也提出了更专业、更迅速、更廉价的物流服务要求。

与此同时, 我们也看到一些中小型物流企业物流管理信息系统应用存在的问题。一是投资规模不足, 管理信息系统低水平开发和运行, 不少企业对管理信息系统一次性投资, 当业务和市场环境发生变化时, 管理信息系统又不能及时做到扩充和维护, 使计算机网络信息系统不能随业务的变化正常运行, 最终导致系统瘫痪。二是整体规划能力不足, 管理信息系统不是一次开发到位就能做到好的, 是一个实践提高和适应市场环境变化的过程。三是管理信息系统以外包开发为主, 一些中小型物流企业根本不能修改系统软件, 受制于人。四是有的中小型物流企业对管理信息系统的开发和建立认识不足, 强调抓业务和营销工作。

RFID技术具有无接触式、大容量、快速、高容错、抗干扰和耐腐蚀、安全可靠的信息识别等特点, 其在物流仓储管理中得到了较好的应用。

二、物流信息系统的需求分析

用户需求分析:针对中小型物流企业开发和设计的。用户需求分析主要针对它们进行调查并得出结论。作为中小型物流企业要在竞争中立于不败之地就要以客户为中心, 用良好的管理和完美的服务来吸引顾客。

组织职能分析:作为基层员工使用, 管理人员进行监督。从设计方面讲求软件的通用性, 面向广大中小型企业用户, 要避免约束为固定组织结构的企业。

业务流程分析:在用户需求分析的基础上把系统划分为三大功能模块:存储中心、配送中心、运输系统。

三、物流信息系统的设计

(一) 系统总体设计

根据业务流程图的需要把系统分为五大主要模块:系统、配送中心、服务系统、运输系统、存储系统。

(二) 系统详细设计

1.登陆界面分析。将按部门登陆, 不同的操作人员登录其对应操作功能模块。管理员将有登陆所有操作单元的权利。

2.系统模块详细分析。系统作为管理员和操作人员可登陆的操作界面。为了区分管理员和操作人员的权限及确定管理员登陆, 对管理员操作单元进入时需输入二级密码。

3.存储系统。出库、入库功能是存储系统的主要功能, 查询功能将加入记录查询, 能查询出库及入库全部记录。货物的编号将能表示一定的含义, 可以由日期和编号共同组成。加入仓库租赁功能。

4.员工管理。作为存储员工的基本信息。增加了一个打印工资单的功能。

5.配送中心。配送中心主要对表进行操作达到完成操作。功能上订单服务、商品库存信息和配送单三大功能, 根据商品库存信息决定库存是否充足来决定是否接单, 接单后减少商品库存, 并通过Word生成配送单, 并且把运输要求生成运输订单发送给输运系统。

6.运输系统。运输作为物流企业的核心, 通过对车辆信息表和运输订单的相关信息进行相关操作达到目的。准备加入一个优化计算, 实现运输的最短路程达到效率最高化。

四、中小型物流企业管理信息系统的实施

(一) 程序设计

程序设计的主要任务是对结构图中各个模块内部处理过程和算法进行描述, 基本功能是指明控制流程、处理功能、数据组织等方面的实现细节, 从而在编码时能把对设计的描述直接翻译为程序代码。随着管理信息系统的发展, 为了便于系统的维护, 有利于发展和扩充, 避免因人员变动而引起程序编写和维护的脱节, 面向对象程序设计方法得到了广泛运用。

(二) 数据录入

数据录入是按照规定的格式, 将新系统运行所需要的原始数据输入到计算机系统内部。这是一项重要、细致和工作量大的工作, 需要引起足够重视。数据录入一般可分为以下三步骤:收集整理数据、转换数据和数据的录入。

(三) 系统介绍

系统能够完成中小型物流企业日常的信息需求, 达到节约时间, 最大效益地提高企业员工的工作效率。优点表现为成本低廉、维护容易、操作简便和运行稳定。开发环境:Visual Basic6.0和Access2000。

Access数据库管理系统是Microsoft Office套件的重要组成部分, 适用于小型商务活动, 用以存贮和管理商务活动所需要的数据。Access不仅是一个数据库, 而且它具有强大的数据管理功能, 它可以方便地利用各种数据源, 生成窗体 (表单) , 查询, 报表和应用程序等。

五、物流信息系统的评价

中小型物流企业作为系统的用户, 开发者依据中小型物流企业的需求设计, 满足中小型物流企业的功能需求。中小型物流企业在日常运行中, 主要进行货运贸易、存储和配送。仓储作为物流发展中的基本业务, 仓储过程中有大量的信息流动和变动。在登记货物、审核货品、存放货品、分拣货品中如何做到快速和准确, 这些问题信息化就能迎刃而解。信息化能准确的记录信息和信息的变动。运输过程中借助VRR (车辆路线安排问题) , 达到最短路程、最小费用、最短时间、最小车辆等。

参考文献

[1]张强.现代物流管理[M].北京:北京理工大学出版社, 2006-09

[2]姜斌远.中小型物流企业管理信息系统的开发与探讨[J].企业研究, 2006:78-79

[3]龙虹, 阎艳.管理信息系统 (第一版) [M].北京:北京理工大学出版社, 2007:258-261

[4]申时凯, 李海雁.数据库应用技术 (第一版) [M].北京:中国铁道出版社, 2005:22-25

企业信息化与RFID 篇2

企业信息化从其内涵要求讲[1],就是使企业生产经营的全过程、企业管理的全过程,通过信息快速往复传递和有效处理、加工、反馈来进行,形成科学化、高效率的运作规程和功能。企业信息化的要求则是用现代信息技术支撑企业运作,即构建电子信息技术与现代通讯技术相结合的信息网络,形成相应的信息采集、处理、存贮、流通系统。

RFID技术是一种基于射频原理实现的非接触式自动识别技术[2,3,4],目前分为有源和无源两种。经过多年的发展,13.56 MHz以下的RFID技术已相对成熟[5],目前业界最关注的是位于中高频段的RFID技术[6,7],特别是860-960 MHz(HF频段)远距离RFID技术发展最快[8];而2.45 GHz和5.4 GHz频段由于产品拥挤,易受干扰,技术相对复杂,其相关的研究和应用仍处于探索的阶段[9,10]。

在企业的生产加工工程中,不同的产品,要经过不同的路径来完成生产工序。生产线上,不同的产品所需的物料,需要在正确的时间、以正确的顺序、送到正确的工位,采用人工操作,难免产生差错,而这些差错可能会给企业带来巨大的损失。采用RFID技术来标识生产线上的每个容器,将RFID读写器安装在生产线上,当装有在制品的容器经过生产线每个操作点进行操作时,将操作信息实时写入标签;在路径分歧点上,通过识别标签上信息来确定下一步的路径;同时将后道工序所需物料信息传送到指定的位置,减少差错,降低装配时间。产品制造过程中每一道工序全部采用RFID智能终端系统实现对工序、工人、工件、工时、工作结果的数据自动采集,从来料检查到成品出库,实现全过程质量控制、物料控制、成本核算等实时的可视化监控管理,并可设定异常情况下的处理模式,如报警、停产等,避免了因数据采集滞后而导致的生产损失。

目前的企业信息化管理系统(ERP)[11,12]主要应用在大型企业,针对中小企业的管理系统不多,ERP系统主要有3类:(1)完全携带西方管理思想和项目经验的ERP系统;(2)完全借鉴西方技术的ERP软件;(3)由传统财务软件改造成的ERP软件。他们共同的特点就是企业在应用他们的软件时尽可能地向其软件所包含的管理模式靠拢,而不管这种管理模式是否适合该企业。由于我国中小企业种类繁多,我国的国情决定我国中小企业难以用一种或多种模式来管理,而且目前信息化管理系统价格不菲,普通中小企业难以接受。因此,必须根据我国中小企业特点出发,研究适合我国中小企业的信息化系统解决方案。

本文基于中小企业信息化的实际需求,对低频RFID技术在企业信息化系统中的应用进行了探讨,提出了一种基于低频RFID技术的企业信息化终端系统模型。

1 RFID在企业信息化中的应用

RFID(Radio frequency identification)是自动识别技术的一种,即通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,对目标进行识别。一个典型的RFID系统一般由RFID标签、读写器以及计算机系统等部分组成。其中RFID标签中一般保存有约定格式的编码数据,用来唯一标明标签所附着的物体。与传统的识别方式相比,RFID技术不用直接接触、光学可视、人工干预即可完成信息输入和处理,且操作方便快捷,能够广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等要收集和处理数据的应用领域,并被认为是条形码标签的未来替代品。

由于低频段无源RFID标签成本很低,可对企业源材料、产品进行编号,同时与数据库相联,如果在通道处建立RFID阅读器,能够对进出库的产品、源材料进行实时统计;如果将标签制成员工卡,再结合电子地图,可完成对员工的考勤、定位,企业管理人员可实时监控、监督员工的动向,如果将两者结合起来,可自动统计出员工产品生产消耗情况,工作时间等。

EM4095是EM MICROELECTRONIC公司开发的一款CMOS集成的应用于100-150 k Hz频率的RFID系统的收发前端芯片。图1,2为以EM4095为核心的下位机模型。

2 企业信息化管理系统基本模型

企业最关心的是产品合格率、源材料的消耗和生产进度。如何有效地提高产品合格率、降低能耗,一个必不可少的条件是提高员工的积极性、责任心,对产品、源材料、员工、设备进行编号统计是唯一的途径。因此,有必要建立一个数据库管理系统,前端采用RFID技术来获取信息。

图3给出了企业生产信息化模型图,在员工卡、产品、原材料上都打上能表述身份的RFID标签,在工作台控制器、仓库、大门处都安装固定的阅读器,电子标签与阅读器之间无接触。阅读器可采用单片机控制EM4095芯片构建。当员工接到任务单时,后台数据库将工作任务下到指定的工作台上,员工利用自己的员工卡靠近阅读器,工作台控制器首先识别是否为本工作任务所指定的员工,然后才控制生产设备启动,如果该工作台没有接到生产任务或不是生产任务指定的员工时,生产设备不启动;当生产设备计满件数后,设备停止工作;如果两件产品生产时间间隔过长,可向数据库发出超时警告;这可以有效地节约能耗,预防出工不出力,提高生产效率;这样生产出的每件产品和消耗的原材料都可以绑定到人,从而实现将产品、能耗落实到人。

3 RFID终端系统流程与系统测试

图4为RFID终端系统流程图,首先进行系统的初始化,然后当有卡进入EM4095发送信号区,EM4095进入工作状态,就是SHD=0,准备开始读取ID卡。确定起始位,首先要正确找到数据1(按规则下跳为1,上跳为0)。可检测高电平并等其变低,但这会把0错检为1,因为0也存在高电平。但是如果检测到一个周期的高电平(数据01),则可确定找到了数据1,找到1后就可以同步了,因为EM4100卡最后一位数据就是0,正好可以利用其作为判断的特征。同步后开始接受同步数据,即9个1,这一部分用一个循环做。同步数据接收完后,则开始接受数据,数据分11行5列接收以利于校验位的判断,如有出错则放弃数据。最后把接收完的数据发送给上位机并写入数据库。

4 结束语

企业信息化与RFID 篇3

关键词：物联网,RFID,图书馆

物联网是把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来, 实现智能化识别和管理, 它是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮, 是一个全新的技术领域。早在1999年, 在美国召开的移动计算和网络国际会议提出, “传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来, 物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一, 并将其写入“政府工作报告”, 物联网在中国受到了全社会极大的关注。

于20世纪90年代末部分图书馆开始引进RFID (Radio Frequency Identification) 即无线射频识别。步入21世纪后引进RFID的图书馆不断增多。图书馆利用RFID技术代替旧的识别馆藏的方式, 从而极大地提高了服务质量和工作效率。利用RFID技术可以对图书馆的图书资源、排架, 楼宇管理以及服务模式进行优化与整合等, 实现图书馆的智能化管理。这将进一步推进数字化图书馆向智能化图书馆发展, 也将大大提升图书馆的竞争力, 实现更为人性化的服务。本文论述了RFID的工作原理以及RFID技术在图书馆领域中的应用, 同时也对RFID的标准、资金、安全等方面的问题进行了探讨。

1. RFID的概念、结构与工作原理

RFID是非接触式的自动射频识别技术。RFID系统包括三个部分:RFID标签、天线与阅读器。RFID标签通常贴于物件上作为物件的标识, 而RFID阅读器用于读取RFID标签。两者都有天线, 用于发送并接收信息。RFID标签包括天线、调制器、芯片、编码发生器、时钟等部件。RFID标签贴于需识别的物件上, 比如图书馆的书本, 将物件的识别数据存储于芯片中, 调制器、编码发生器、时钟等部件负责信号调制与同步, 通过天线发送或接收处理数据。RFID标签主要有以下特征来区别:能量来源 (被动或主动) 、频率、读写特性 (只读或可读写) 、存储容量等。图书馆所使用的是被动式的标签。阅读器是指所有可以读取或者写入RFID标签的设备, 阅读器由耦合器和天线组成。阅读器通过天线发射无线射频信号形成一个读取区域, 在该区域内的RFID标签会响应读取信号而与阅读器进行作息交流。

为了使RFID阅读器读取的标签信息能够被其他程序使用, 还需要一些中间软件, RFID中间软件是负责计算机程序与RFID阅读器之间的接口处理程序, RFID中间软件的主要功能是负责将阅读器所读取的RFID标签的信息进行搜集、过滤及整理、排除重复讯号、转换, 传递给后端的计算机程序进行处理。RFID中间软件能够增加系统开发的透明性与层次性, 无论计算机系统增加或改由其他系统取代。都可以通过中间软件进行程序开发, 而不需要针对特定的RFID阅读器进行开发, 省去多对多联结与整合的问题。RFID中间软件一般会提供DLL动态链接库程序, 或者提供中间的程序界面操作等, 整合图书馆系统 (ILS) 可以在此基础上进行RFID系统功能开发。

图书馆所使用的被动式RFID标签与阅读器之间的工作过程如下:RFID阅读器的天线向其读取区域发射电磁波, 该区域内的RFID标签收到阅读器发射的信号后, 获取能量而被激活。RFID标签按照阅读器的指令, 产生信号, 并将标签里的信息通过RFID标签的天线传输到阅读器的天线, 阅读器将从其天线收到的信息通过中间的软件发送至计算机程序进行处理。

2. RFID技术在图书馆中的应用

图书馆作为信息服务部门, 其全部工作价值都要通过服务这个环节来实现, 而作为重要的文化信息中心, 图书馆自动化系统及相关技术对提高服务的质量与效果起着极为重要的作用。RFID技术可以极大地提高图书馆服务的质量和工作效率, 对图书馆自动化系统产生较大的变革。

2.1 图书馆自助站与自助借还

使用RFID建构图书馆的自助借还站, 进行图书馆的自助借还服务, 这是每个图书馆引进RFID最基本的目的, 是图书馆基于RFID系统改造的基本内容。

RFID自动借书子系统由自动借书机实现, 主要由RFID图书自动化提取和RFID图书自动传输机两个模块组成。自动借书机处理读者的借阅信息, 将信息连接到RFID图书自动提取子系统, 智能化管理书架子系统处理RFID信息, 并释放图书资源。当自动借书机收到指令信息, 读者就能得到所要借阅的图书。RFID自动还书系统主要由自动还书机、RFID图书电子标签、还书箱和服务器组成。当读者还书时, 通过阅读器读取书籍的RFID, 连接服务器查询相关读者信息, 修改其借阅信息, 并自动控制还书箱中的图书, 对已归还的图书实现自动存储到智能书架。RFID图书馆智能化管理系统可利用最短的时间, 实现对大量RFID图书的有效管理和借还, 同时更快速且有效地处理大量RFID图书的数据信息。

2.2 还书箱与自动归还

传统的还书箱服务实际工作上并非实时服务, 无法为读者立刻提供还书记录等。而自动归还具有实时归还的这个功能。以下介绍RFID技术这一模式的还书箱, 将RFID阅读器与天线装入传统还书箱中处理有RFID标签的书本, 它将会实时处理滑进还书箱中的书本。对于读者而言, 与传统的还书箱没有太大的区别, 他们所需要做的仅仅是将书本扔进还书箱中。而有时图书馆为了提高还书箱读取RFID标签的机会, 会要求读者一次只能放进一本书。KIOSK模式 (自助服务机) 的还书箱就是基于RFID技术的设备, 并且会有计算机人机交互的界面, 让读者进行一些功能选择, 提供打印收据、借还、返还错误书本等功能。

2.3 自动分类系统与图书自动分类

RFID图书自动分类系统的一个潜在的巨大优势是可以更方便地进行自动书本处理, 但它确实可以显著改进图书馆对还回图书分类过程, 减少图书馆工作人员的时间与花费 (节省人力资源) 。一般图书馆为了提高分类系统的准确率, 会要求读者每次只能还回一本书, 待该书处理完成后才可以放入第二本, 这是为了保证书本被摆放于传送带的正确位置。自动分类系统对书本所作的分类是基于书本对应的分类号。图书馆的RFID系统会根据自身实际情况设定分类依据:

(1) 异常图书如无法通过RFID的识别进入还书箱, 图书馆工作人员可以查明该书本无法识别的原因并进行相应处理。这些异常的图书可能会包括RFID标签损坏的图书或没有RFID标签的图书。

(2) 被预约图书。该类别也是一种特殊的图书。将被预约的图书别处捡出, 可以省去由工作人员捡出被预约书本的工作量, 提高工作效率。

(3) 按照分馆进行分类。

(4) 按照分类号进行分类。

RFID提供的自助还回、自动分类的功能, 可以极大降低工作人员的工作时间与劳动强度, 尤其是自动分类功能, 被认为是图书馆RFID投资最明显的回报。RFID提供的图书馆书库管理的功能, 可使图书馆图书馆方便开展图书盘点、书本查找、顺架等操作。使用RFID书库管理的功能还将进一步减少丢失图书、寻找图书的时间, 用户可以自由借还书, 借还速度加快, 排队时间减少, 从而较大的提高了用户的满意度和图书馆服务质量。

2.4 RFID点检仪与书库管理

手持可移动式RFID阅读器统称为点检仪, 点检仪在图书馆中有特殊的功能:盘点, 使用RFID点检仪读取书本RFID, 比使用条形码更方便快捷:

(1) 条码识别每次只能扫描一个条形码, 书本扫描时需逐件进行, 而RFID阅读器能一次性读取多个标签, 速度明显提高。

(2) 条形码读取需要在有光源的条件下进行, 将条形码对准扫描仪, 因而在书架上读取书本时, 需将书本从书架抽出后再读取, 这加重了工作人员的负担;而RFID读取无方向之分, 在书架上读取书本时不需将书本从书架上抽出, 明显减低了工作人员的工作强度, 从而极大地提高扫描书本的速度, 以前需要几个月完成的工作, 现在几天就可以完成。

2.5 RFID智能书架

基于RFID的智能书架是进行图书馆书本利用率统计的一种有效方式, 这在传统的基于条形码的系统中不可能实现的。通过书本利用率统计, 可为图书馆的决策提供数据依据。然而目前的智能书架更多只是应用于先导试验之中, 要在全馆内进行智能书架改造, 所需要的设备、花费、人力投入很巨大, 其中仅RFID阅读器数量就相当庞大, 因此尽管智能书架确有很强的应用前途, 但是在全馆推广并不现实, 各图书馆可以考虑在期刊部、教师指定参考书库等小规模的书库中使用基于RFID的智能书架。

2.6 RFID光盘系统

随着计算机技术以及媒体技术的日益成熟, 信息, 资料, 文献的存储载体已不再局限于纸张, 媒体资源 (以光盘为主要的存储方式) 以其容量大、易保存、易查找、易管理的特点, 成为图书馆藏的重要资源。图书馆专门购买的音像资料, 由于管理和技术等的诸多方面原因, 其管理与利用一直成为困扰着图书馆服务工作的难点。图书馆的光盘资源的管理主要有以下特点:

(1) 流通速度快。

(2) 管理困难, 各图书馆对光盘的利用都采取了相对保守的管理方式, 读者自由使用光盘受到较大的限制。

(3) 处理加工流程繁琐。

而RFID的应用为图书馆媒体资源管理提供了新的途径。基于RFID的图书馆光盘管理系统可以简化图书馆的光盘加工与流通流程, 从而为读者提供更有质量的服务。

3. 图书馆RFID安全与隐私问题

RFID技术带给图书馆的不仅仅是效率, 也有安全与隐私问题的担忧。RFID信号能够穿透木头、纸和塑料等物质, 同时不可避免的存在以下问题:

(1) 容易受到金属材料的干涉, 导致RFID信号屏蔽, 从而使RFID失效。此外使用超高频 (UHF) 的RFID标签, 还较容易受到水的屏蔽, 人体在普通状态之下用或用腋窝夹住书本就可以逃避安全门的检测。而采用高频 (HF) 的RFID标可以穿透水, 可以避免上面的问题。

(2) 物理破坏。图书馆减少标签物理破坏的方法依然是隐蔽书本中的RFID标签的存在, 然而读者一旦识破图书馆的隐蔽意图后, 各种隐蔽方式也是徒劳无功。

(3) 标签重叠。在标签重叠时可能会影响RFID的读取效果, 尤其在两个RFID标签位置重叠且距离很近, 读取效果更是不佳。

(4) RFID数据非法读取。由于现在有的RFID阅读器与标签均遵循一定的标准, 非授权方只需要有符合相应标签的阅读器便可以读取图书馆的RFID的标签的数据。然后进行一些数据分析、数据关联等, 侵犯读者的隐私。为了防止RFID数据非法的读取, 图书馆可以对RFID标签中的数据进行加密, 那么即使通过符合标准的阅读器读取到标签中的内容, 也会由于数据加密而无法知晓这些内容的意义。

(5) RFID数据非法写入。RFID数据非法写入可能造成对图书馆书本安全较大的威胁, 与非法读取相似, 非授权方只需要有符合相应标签的阅读器便可以向图书馆RFID标签写入数据。盗书者只需要在图书馆内向RFID标签随便写入数据, 将标签原有数据擦除, 就可以很顺利地将书本盗出。图书馆解决数据非法写入的方法是:增加RFID标签的“写入”锁, 当向标签写入信息时, 需要打开写入锁入才能进行数据写入。

4. 结语

目前RFID技术已较成熟, 其带给图书馆的潜在的巨大利益是激励图书馆、设备供应商、研究人员不断关注、研究、实践的重要原因。利用RFID系统可以很好的实现图书管理的自动化和智能化, 从而提升图书馆的核心竞争力, 提高为读者服务的效率, 具有广阔的发展空间。RFID技术图书馆的影响更是深层次的, 它不但改变了传统管理模式下图书馆的人才结构、馆员的知识结构, 也给传统的图书管理带来了一系列来自文化信息产业方面的竞争与挑战, 同时也要认识到它带来的信息安全等方面的问题。

参考文献

[1]郭秀梅.基于物联网的图书馆图书动态指示系统构建探讨.图书馆论坛, 2012 (9) :21-25

[2]张敏.基于物联网技术下的图书管理系统构建.河南理工大学学报 (自然科学版) , 2012 (6) :326-329

企业信息化与RFID 篇4

课外学分指在课堂教学之外, 根据受教育者的需求和自身学习需要, 有目的、有计划、有组织地对教育者直接或间接指导下来实现教育目的的一种活动。是大学生业余生活的重要部分, 是大学生基础教育的延伸。大学生课外学分统计信息系统通过在高校开展丰富多彩的课外活动, 利用校园一卡通签到, 系统高效、快捷的统计签到情况, 分配学分。此系统作为正常教学外的一个辅助工具, 不仅为大学生提供一个拓展知识、提高能力、接触社会、积累经验的平台。同时, 可以查看学生上课出勤情况, 老师上课情况, 还可以为高等学校课程设置、就业指导提供参考。

2 系统需求分析

2.1 功能分析

大学生课外学分统计信息系统通过服务器端设置教室、终端、会议、项目等信息, 在教室运行客户端, 只有教室编号、终端编号、教室IP一一对应后, 才能下载会议, 然后, 学生通过读卡器刷校园卡签到, 客户端显示签到者姓名、学号、照片等信息。上传流水, 服务器端可以查看签到人数、签到时间等。

2.2 性能分析

大学生课外学分统计信息系统要安全性、兼容性、先进性达成统一;界面友好, 操作方便;数据信息安全, 统计准确;系统安装简单, 易于维护, 易于操作;同时, 系统连贯、易扩展、易升级。

3 系统设计

3.1 数据库设计

大学生课外学分信息统计系统, 主要有终端表 (Tterm) 、讲座表 (Tacol) 、签到记录 (Tcas) 、统计项目 (Titem) 、统计项目讲座关系表 (Trelation) 、统计结果表 (Tcoureslt) 和用户表 (Tuser) 七张表组成。

终端表:终端ID、教室编号、I P等

讲座表:讲座编号、名称、主讲人、教室编号等

签到记录:工学号、校园卡号、姓名、单位、签到时间、终端ID、教室编号、讲座编号等。

统计结果:工学号、次数、权重合计、项目编号等。

3.2 系统设计

本系统服务器端, 主要是设置管理, 如教室管理、终端管理、会议管理、项目管理、统计管理, 采用B/S模式, 通过浏览器可以方便地设置和查询各种信息、统计签到。客户端主要是运行程序、下载会议、刷卡签到、显示签到者信息、上传流水等。

4 系统模块与功能

经过需要分析和系统设计, 主要有终端管理、教室管理、项目管理、签到管理、讲座管理等模块, 具体功能主要有:

教室管理是实现对教室ID、教室名称、教室IP、教室地点的查询、添加、修改、删除操作, 一间教室对应唯一教室ID、唯一IP。

终端管理是实现对终端ID、终端名称的查询、添加、修改、删除操作, 一间教室对应一个终端号。

项目管理主要是对项目的查询、添加、修改、删除操作, 一个项目中可以有好几个会议。

讲座管理主要是对讲座名称、主讲人、讲座主题图片、举办讲座的教室、时间、权重、说明等信息的管理。

签到管理主要是分别对讲座、项目、教室等条件的查询、统计。

5 系统实现与安装

本系统以Windows.NET为平台, Visual Studio 2008为开发工具, 选用易上手、安全性好、维护性好、跨平性的C#作为开发语言, 后台数据库采用SQL Server 2008, 鉴于系统的特殊性, 结合B/S和C/S各自的特点, 采用混合模式, 同时, 考虑系统数据量大、易于查询、便于维护, 引用MVC (ModeView-Control) 模式, 数据处理主要集中于中间控制单元, 引用RFID技术, 开发读卡器与校园卡系统的对接程序, 利用RFID技术, 实现读卡器读取校园卡的信息。

本系统安装简单、方便, 只要将客户端拷入本地机, 安装.NET Framework2.0版本以上, 修改配置文件中的终端号、教室编号、COM端口号、教室IP四个参数, 运行程序后, 即可下载会议, 刷卡签到, 上传流水。

6 总结

目前, 该系统已投入使用, 运行效果良好, 操作简单, 界面友好, 系统信息安全、准确。教务处利用此系统开展了“双百案例课堂”活动, 通过刷校园卡签到, 改变了以往手工签到、手工点名的方式, 同时, 依据统计签到情况, 自动分配学分, 不仅提高了效率, 节省了人力、物力;而且, 通过该系统拓展了大学生视野, 锻炼了大学生动手能力和创新能力, 加强了团队协作意识, 提高了大学生就业能力和综合素质;依据系统统计数据, 可以考核老师、教师出勤情况, 系统设置内容也为高校设置课程计划、调整培养方案, 指导大学生就业等工作提供参考。

系统虽然完成, 实现了预期的基本功能, 但并不完善, 对会议只能签到, 缺少签退。同时, 最后一名学生签到后, 签到者照片会一直在客户端显示。此外, 尽可能的与多媒体中控系统结合对接, 共用一个读卡器, 识别教师、学生身份, 实现签到或打开多媒体系统。

参考文献

[1]康博.C#高级编程[M].北京:清华大学出版社, 2002.

[2]王平, 贾化萍.C/S和B/S结合模式下应用系统的研究与开发[J].电脑与信息技术, 2006, 14 (1) :50-53.

[3]曾登高..NET系统架构与开发[M].北京:电子工业出版社, 2003.

[4]薛华成.信息管理系统[M]第3版.北京:清华大学出版社, 1999

企业信息化与RFID 篇5

医院供应室担负着全院的再生医疗器械回收、清洁、包装、灭菌、贮存、发放等工作,是医院的重要组成部分。随着医院规模的迅速扩张,再生医疗器械的品种和数量呈快速增加趋势,做好这部分器械包的高效、科学管理成为医院管理工作的重要内容[1],研发一套再生医疗器械管理信息系统势在必行。

传统的管理模式存在很多问题,主要表现在:(1)物件经常丢失,错拿错放、过期失效等;(2)发现某一炉次灭菌存在问题物品包时,难以及时召回同一炉次灭菌的其他物品包;(3)相关信息存档困难,无法实时检索,归档整理困难;手工记录无法及时、准确提供全面可靠的管理数据,以应对举证倒置的法律环境;(4)面对检查时,手忙脚乱;(5)供应室灭菌物品无法做到快速、准确、方便地追溯到源头和患者;(6)供应室内部管理难以做到过程控制和全面质量管理;(7)全成本核算时需要花费大量精力和时间,并且事倍功半。

2 射频识别(radio frequency identification,RFID)技术

RFID[2]是一种非接触式的自动识别技术,它通过无线射频信号自动识别目标对象并获取相关信息。识别过程不需人工干预,并可工作于各种恶劣环境。RFID系统由电子标签、阅读器及软件系统3个部分组成[3,4]。其中,电子标签由天线与集成电路2个部分组成,天线用来接收和发射信号;集成电路部分的功能是处理和存储信息,对射频信号进行调制和解调。阅读器是读取电子标签所存储信息的设备。软件系统根据不同业务需求定制开发,其主要功能是对从电子标签中读取来的信息依据具体的业务情况做进一步的分析利用。

RFID的工作原理是将RFID电子标签安装在被识别对象上以后,当其进入磁场时,电子标签与阅读器之间建立起无线方式的通讯,电子标签向阅读器发送存储在芯片中的产品信息,阅读器接收信息并进一步分析和解码后,传送给信息系统进行数据处理。

RFID被称为信息产业的又一次革命,已经广泛应用于工业自动化、商业流通和医疗等领域。RFID技术与一维条形码相比,具有很多优点:(1)RFID识读器能同时扫描多个标签带;(2)RFID阅读器不受存储容量的限制,能储存几千个字符信息;(3)RFID不需要有线识读器而且通讯距离较长,最大读取距离可达5 m;(4)RFID对环境变化有较高的耐受能力,电子标签可以用酒精擦拭,更适合在医疗行业推广应用。

3 基于RFID的再生医疗器械管理信息系统总体设计与实现

3.1 系统总体结构设计

基于RFID的再生医疗器械管理信息系统总体设计目标是利用RFID技术建立一套完整的再生医疗器械过程管控和可回溯系统。从再生医疗器械的回收、清洗、打包、灭菌、发放,到术前核对,最后到术后清点,实行全程监控,做到每个再生医疗器械都能向上追溯到清洁者、打包者等信息,向下追溯到手术医生和患者个人;同时能随时查询再生医疗器械的库存、计费及所处状态。基于RFID的再生医疗器械管理信息系统的总体结构如图1所示。

基于RFID的再生医疗器械管理信息系统可分为三大部分:供应室管理模块和供应室业务模块及使用科室管理模块。供应室管理模块包括人员管理、权限分配管理、标签管理、责任管理、质量追踪、耗损管理、绩效管理、库存管理以及统计分析功能;供应室业务模块包括再生医疗器械从“回收”开始、经过“清洗”、“打包”、“灭菌”,到最后“发放”的过程管理;使用科室管理模块包括术前核对、使用登记、术后清点和追溯管理等功能。软件流程图如图2所示。

3.2 系统详细功能设计

RFID技术在再生医疗器械管理系统中具体应用,主要是通过打包时医疗器械基本信息与RFID标签对应关系的建立、科室领用信息录入、患者使用医疗器械信息的登记、器械各种情况退回手续的处理、术后清点等多个步骤来实现的。

由于再生医疗器械在供应室时,并不总是以器械包的形态存在于全过程,为了真正做到全程可追溯,我们设计了两种类型的RFID标签:一种是供应室容器上使用的RFID标签,从器械回收后到打包前,是按器械类型来分类存放的;另一种就是通常说的贴于器械包的RFID标签,该标签生命周期长,在器械打包时生成,存在于灭菌、发放、使用和回收等诸多环节。器械处于两种不同的标签过渡环节时,做好相应的增减操作及特殊情况备注说明是保证器械全程可追溯的关键步骤。

为此,在数据库设计时,除了通常的信息外,在相关表中增加了字段信息,用来记录单个器械的流动情况和特殊情况备注,即从哪个RFID标签中回收来的,又到了哪个新RFID标签中去了;同时当有特殊情况需要标明时,在相应位置做好备注信息。依据此信息,可以统计出某时间段内每一单个器械的使用频次,从而可以精确估算某品牌、某批次器械的使用寿命,为补充和采购器械时提供参考。

3.2.1 回收管理

使用过的或者过期的可再生医疗器械包回收至消毒供应中心,要在器械RFID标签中增加记录,同时在器械包RFID标签中减少记录,当特殊情况如:器械遗失、损害等需要说明时,要做好备注。所有操作都要在数据库系统中做好记录,以方便随时查询某个时间段内回收器械包的数量以及遗落、丢失器械的情况,对确实丢失或损坏的器械按价计入科室成本。回收的器械选用合适的清洗筐盛放,器械在随后的清洗、烘干和上油等环节始终固定这个容器,容器上有RFID电子标签,用来记录里面盛放器械的信息,包括器械的种类、数量、规格等。

3.2.2 清洗管理

采用正确的清洗方法不但可以延长器械的使用寿命,而且减少被污染的机会,保证灭菌质量。根据物品性质对回收器械进行分类清洗,如:带有管腔的一些器械可以使用高压水枪和高压气枪进行清洗,一些精细器械可以用超声清洗机加以清洗。系统与清洗器实现互联,自动读取清洗器工作日志,记录清洗设备的相关数据,如水温和水压等。

3.2.3 打包并绑定标签

对清洗合格的器械按种类打包并绑定RFID数据标签,同时从相应的器械RFID标签中减少记录。RFID标签可以重复使用10万次,使消毒成本大大降低,同时也消除了手术器械使用过程中的浪费现象。RFID标签内容包括器械包类型、器械种类和编号、数量、包装人员编号、包装日期等信息。

3.2.4 灭菌管理

记录灭菌锅次锅号,并记录每个器械包灭菌过程中的温度、压力等实时数据。该模块不但可以实现对每个器械包灭菌过程中的温度、湿度等时间曲线的实时显示和查询,而且可以查询灭菌设备在任何时候的工作状态。一旦发现异常,及时检修设备,从而杜绝不合格的器械包下发到使用科室。

3.2.5 发放管理

该系统与医院信息系统(HIS)整合,使用科室通过客户端发送电子申请单,供应室提取科室申请并根据申请单生成出库单据,在配送前打印出本次要配送的所有器械包的出库单据,使用科室在接受器械包的同时在出库单据上签字确认,作为纸质依据保存在供应室。出库单据信息包括器械包申请人、申请科室、接收人、出库时间、出库数量、出库金额、配送人员、有效期等信息。

3.2.6 术前核对

使用科室手术前对包内物品清单与RFID标签中记录的明细进行数目、品种及合极与否等方面的核对。如果不一致,立即联系供应室调换或做退回处理。

3.2.7 使用登记

录入使用再生医疗器械的患者ID号,系统会自动显示患者的基本信息及本次住院费用信息与押金结余情况;读取患者将要使用的再生医疗器械包上的RFID标签,系统将自动把该再生医疗器械信息与患者基本信息、手术医生和护士等信息相绑定,以方便今后随时追溯查询。同时,将再生医疗器械包的服务价格计入使用科室成本,以方便成本核算调用。

3.2.8 术后清点功能

器械数量的准确交接是一个重要环节。术后信息系统列出手术过程中使用过的全部器械物料的基本信息,以方便工作人员进行核对及与供应室回收人员进行器械交接,最大限度防止物品遗落。

3.3 系统功能实现

基于RFID的再生医疗器械管理信息系统软件实现包括数据库和应用软件实现[5],其中数据库依托于“军卫一号”数据库系统,如患者基本信息表、科室字典表等直接应用“军卫一号”中现成的表,除此之外,还需要添加20多个表,在数据库中新建CSSD用户,创建新的表空间TSP_CSSD,新建再生医疗器械包名称表,再生医疗器械包服务价格表、患者再生医疗器械使用情况表等20多个相关表。

其体系结构设计采用较为广泛的C/S两层结构[6,7],其中服务器端为Windows 2003+现行HIS后台数据库(Oracle10g服务器端),客户端为Windows 2000/XP+Oracle客户端。前台开发工具则采用SYBASE公司的快速应用开发工具PowerBuiler11.0。

3.4 系统优点

本系统应用RFID技术作为管理的手段,实现了再生医疗器械可追溯管理和数字化管理的目标。与传统的管理模式相比具有很多优点:(1)通过使用召回功能,快速准确地追踪与召回过期或存在问题的物品;(2)在产品使用期限内,始终知道物品所在的位置和所处的状态;(3)通过RFID阅读器快速、客观录入操作流程的每一步[8,9],彻底切断被污染记录纸可能造成的污染途径;(4)数字化记录消毒、灭菌等设备的相关信息,例如温度和压力等;(5)实现对一次性物品管理,包括按批次管理有效期和质量跟踪等;(6)可实现单个器械维护与跟踪管理;(7)准确统计工作量,如清洗、消毒灭菌设备工作及状态和维护记录等;(8)生成各类基于动态过程的数据报表,提供管理决策支持和多维数据分析;当发生医疗事故时,可以为确凿的举证提供相关材料,使医院和患者的利益都得到有力保障。

4 结论

本系统使用1 a多来,把供应室的管理水平提升到了一个新的台阶,其整个流程更智能化、标准化和规范化。首先,系统理清了各员工的责任,把责任落实到人,并提供统计任意时间段内各员工的工作量情况功能,从而增强了工作人员的责任心,提高了工作效率;其次,使再生医疗器械的查询、跟踪和库存管理变得更为清晰有效,1 a多来丢失和损坏的器械数量减少50%,电子标签可以反复读写十万余次,节约了大量成本;最后,系统将关键数据加密后存储在标签里,提高了安全性。

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企业信息化与RFID 篇6

该系统基于RFID的物联网技术将大大解决流浪犬监管的难题。通过给犬只注射带有RFID识别码的电子芯片, 作为其合法电子证件, 该芯片中存放了犬只的基本信息, 通过读码器将信息传递给系统平台, 从而实现对犬只身份、犬主、健康、防疫等信息进行自动识别, 实现了犬只管理的规范化和信息化。动物用注射型电子标签是一种特殊的采用RFID技术的电子标签, 这种标签体积小, 标签ID符合国际标准化组织 (ISO) 的编码标准, 其无源的特点对宠物的身体健康不会造成任何影响。在我国, 该技术也已经被用于城市宠物的管理与饲养上。

1 RFID技术

RFID (Radio Frequency Identification) 技术是一种无线通信技术, 可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。一个完整的RFID系统主要由若干个应答器即电子标签、阅读器和应用软件系统组成, 其中电子标签是物品识别的载体, 具有唯一的电子编码, 阅读器是RFID系统信息控制和处理中心, 通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的近距离采集, 通过接口把信息汇总给后台主机。应用软件系统是应用层软件, 主要是把收集的数据进一步处理, 并为用户所使用。

2 系统结构及简介

2.1 系统结构

该系统主要包括硬件和软件两部分, 硬件部分包括注射式电子芯片、手持式扫码器, 该套硬件是针对本系统特别设计开发的综合手持终端, 具有使用方便, 信息传输安全等特点。软件部分是犬只规范化管理信息系统, 该系统集成了犬只注册、办证、年检、查询、用户管理、站点管理等模块。系统结构如图1所示。

从图1中可以看出, 通过犬只信息注册或现场办证将犬只基本信息、免疫信息、犬主信息等一并录入数据库, 各类管理用户通过浏览器或客户端查看数据库中信息。

2.2 数据库设计

用户管理模块主要用于定义各级用户权限信息, 本系统包括站点管理员、区域监督员、系统监督员、系统管理员等四级权限, 通过对用户权限的管理实现不同用户对应系统不同的操作权限, 实现数据的一致性。该模块对应用户表, 定义如表1所示。

在犬只注册模块里提供了对系统新增犬只进行操作的功能, 包括犬只新增、犬只变更、犬只注销、信息打印和信息查询功能。注册宠物的信息查询后直观地显示出来。站点管理员按照选择登记类型、养犬人信息登记、犬只信息登记三步进行登记, 犬只信息表定义如表2所示。

系统对关键字段进行了有效性认证, 如身份证号码位数并判断犬主年龄不得小于18周岁;用户登记的手机号码必须满足11位;对于犬证编码字段则使用RFID技术实现自动登记, 由于犬只种类很多, 为便于用户录入数据时快速找到准确名称, 该字段中使用了Ajax技术实现快速检索, 通过对字段的优化大大提高了用户的使用感受。

2.3 软件功能介绍

(1) 系统用户管理。对系统的用户进行管理, 包括用户的添加、编辑和注销功能。添加用户时必须为用户指定相应的角色。用户只能根据其角色规定的权限才能执行相应的操作。其次要为每个用户指定一个唯一站点, 确保用户的合法性, 也增强了系统的安全性。用户站点管理如图2所示。

(2) 犬只信息注册。犬只注册页面包括个人注册和单位注册两种, 站点管理员将犬只信息录入到系统中包括文本信息和图片信息, 还可以打印注册信息。犬只信息注册如图3所示。

(3) 犬只信息管理, 该模块主要包括信息查询和统计功能。各权限都具有该功能, 用户可以利用多种条件进行模糊查询也可以利用芯片编号等进行精确查询, 对查询的结果也可以进行浏览打印, 区别在于不同权限所能查看到的信息范围不相同, 便于对不同用户的分层管理。

本系统采用了基于J2EE的技术进行实现, 采用了流行的B/S架构, 使系统的管理与部署操作更加简易。在系统实现时采用SSH框架作为系统的基本架构, 使用Ext JS技术实现系统客户端界面, 为了提高用户的使用体验, 进一步使用了Ajax技术。系统还采用了Web Service+XML技术实现系统与其它部门系统数据交换, 因此整体技术架构使系统在开发、部署、维护方面都具有良好的优势[1]。

系统中存储了大量犬主 (单位/个人) 和犬只信息, 为保存数据安全, 采用MD5 (消息摘要算法) 加密技术对账户信息进行加密, 实现信息传输完整一致, 确保认证用户在授权范围执行相应操作。

在接口及数据标准方面, 按照江苏省《行政权力事项编码规则》和《行政权力网上公开透明运行信息系统数据接口规范》 (苏政工开办【2008】9号) 进行开发。行政权力数据标准及接口规范主要包括行政审批事项数据、过程数据、结果数据;行政执法案件数据、行政处罚事项基本数据、行政处罚过程数据、行政处罚结果数据、部门相关统计数据、部门监察数据等。

3 结语

随着物联网技术和信息化技术的不断发展, 宠物数据信息的收集、管理、发布都体现了高效化、集中化的特点, 这种特点既有利于对行业协会的统一规范化管理, 也有利于公安、防疫等监管部门及时有效地监管、处置市场行为, 同时, 宠物医院、疫苗中心、宠物服务等行业共享该数据, 真正实现了信息化资源的高效使用。

摘要：随着人们生活水平的提高, 饲养宠物成为一种时尚, 城市宠物信息的电子化管理成为行业和监管部门亟需解决的问题。文章介绍了一种基于RFID的技术的犬只信息管理系统, 该系统使用自行设计的手持式读写器, 采用基于Web的B/S模式结合Web Service、Ajax、SSH框架、负载均衡和动态缓存, 使系统在安全性、扩展性和操作灵活性等方面大大提高。

关键词：RFID技术,宠物管理,信息系统

参考文献

企业信息化与RFID 篇7

改革开放以来,我国天然橡胶产业迅猛快速发展。天然橡胶是重要的战略物资[1],作为一种可再生资源,天然橡胶广泛应用于航天航空、汽车制造工业等领域。随着经济的发展,我国自主生产的天然橡胶已不能满足各行各业的需求,目前全国每年使用量200万t余,其中50%以上需要进口。天然橡胶属于热带农产品,对生长环境有特殊要求。我国适合种植天然橡胶的地区很有限,仅海南、云南、福建、广东和广西的部分地区较为适宜[2]。其中,海南的天然橡胶种植面积为600万hm2多,年产干胶28万t多,是我国最重要的天然橡胶生产基地。海南地处亚热带地区,冬季低温和夏季的台风等恶劣自然天气都会对天然橡胶的生产造成很大损失。为此,我国的相关科研单位积极研究,发明了多种优良橡胶苗品种,提高了橡胶苗的抗低温、抗风和抗病能力。据相关统计数据,我国自主选育的品种近90类,另外还有一些国外引进的优良品种。然而广大胶农在购买胶苗时很难确定胶苗是什么品种,同时也不清楚购买的胶苗是否适合在自己承包的地区进行种植。因此,需研究一个橡胶苗品种识别与信息追溯系统,用来规范橡胶品种的流通,扩大优质的橡胶苗品种种植面积,从而增加天然橡胶的产量,提高海南天然橡胶种植业的经济效益。

1 RFID电子标识技术

无线射频技术RFID(Radio Frequency Identification)是一种非接触的识别系统,主要利用射频信号通过交变磁场或电磁场,实现无接触信息传递。无线射频识别系统由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)(也就是所谓的应答器(Transponder))两个部分所组成。图1所示为常见射频识别系统的基本组成[3]。

在实际应用中,电子标签需要供电才能工作。电子标签按供电形式主要分为有源标签和无源标签。有源标签可自行供电,工作可靠性高,但是随着签内电池能量的消耗将会使数据传输能力下降;无源标签本身不带电池,主要靠天线接收电磁波,感应出电流经整流后给其供电,具有较长的使用期,支持长时间数据传输和永久性数据存储。阅读器在射频识别系统中起着非常重要的作用,是读取或写入电子标签信息的主要设备。按照应用系统的功能需求,阅读器主要有固定式阅读器和便携手持式阅读器两种。台式阅读器一般将天线与阅读装置集成在一起,固定安装在规定场所、产品装运或者卸载通道的一侧,适应快速、连续、多目标和大批量的标签读写操作;便携式阅读器适用于流动性大的识读对象和流动工作场所[4]。常见的RFID系统按工作频率可分为低频系统、中频系统和高频系统。频段的高低决定了识别距离的长短,频段越高,识别距离越远。其中,高频段典型频率集中在433.92MHz,862～928MHz,2.45GHz,5.8GHz几个区间,读取识别距离大于1m(典型情况为4～7m,最大可达10m)。

随着无线电技术技术的快速发展,RFID技术在农业上的应用已备受关注。目前,基于RFID技术建立起来的物联网技术已广泛应用在食品安全追溯系统,实现了对农产品的生产、运输、储存和销售的流动监控[5]。另一方面,农业高新技术的发展使农产品种植逐步进入信息化时代,定期对农产品的生长环境和生长特性进行信息采集,可以有效地利用水肥资源,提高农产品的产量和质量,促进现代化农业的可持续发展[6]。RFID技术具有信息处理速度快、成本低和可靠性高等优势,可以用来标识每一棵橡胶幼苗,通过阅读器快速进行识别,计算机便可从共享数据库获取对应胶苗品种分类、产地、特性、生长信息、适宜环境参数和籽苗芽接时间等信息。通过这些数据,胶农能掌握胶苗基本特性情况,有针对性地对胶苗进行种植,合理安排水肥资源供给与温湿度调整等,从而提高胶苗成活率。

2 橡胶苗品种识别与信息追溯系统设计

2.1 总体结构

橡胶苗品种识别与信息追溯系统如图2所示,涉及的环节主要有育苗信息收录阶段、品种识别与信息查询阶段。RFID电子标签标识的各项品种信息都是在培育阶段收录统计的。系统基于先进的RFID技术,结合Visual Basic.NET程序设计、Access数据库技术,构建了一个橡胶育苗信息共享平台,实现橡胶苗品种识别、品种维护和品种特性信息查询等。首先,完成对各电子标签的编码;编码完成后,将电子标签有序地贴到对应的橡胶苗上;控制管理系统通过相应软件建立编码信息和数据库的映射关系。在育苗阶段,通过其他手段将各项数据(如橡胶苗的种子来源、种植环境的基本参数、橡胶苗芽接情况、生长取样数据和图像记录等)上载至数据库,并经统计整理后存入相应的标签编码指定的数据集合中。由此,育苗阶段利用RFID技术完成了对橡胶苗的标识,并通过数据库完成了电子标签对应信息的整理。这样,每一个带有标签的橡胶苗的数据都可以通过识别标签中的编码信息到对应的共享数据库进行查询。胶农购买到橡胶苗时,只需通过RFID阅读器进行扫描,便可得到品种分类、产地、品种特性和育苗阶段取样采集的生长情况等基本信息,从而根据这些信息确定自己买的树苗是否适合种植。

2.2 系统硬件

在购买到橡胶品种时,胶农需要对批量的树苗进行识别,因此不宜用手持式阅读器近距离地对每一棵树苗进行扫描,阅读器离电子标签的距离至少在2～10m之间,因此需要选取读取距离比较大的RFID读写系统。本系统采用902～928MHz工作频段,选取技术水平比较成熟的无源微波电子标签。阅读器采用深圳远望谷公司的XCRF-860型。该读写器工作频率为902～928MHz,可读写符合ISO18000-6B标准的电子标签,通信接口丰富,读取和写入数据速度快,抗干扰能力强。RFID天线选用XCAF-12L型和ST-900R型,二者配合使用,可扩大微波辐射范围,使天线增益大,两种天线均具有防水和避雷保护功能,非常适合像橡胶育苗这样的湿度大与条件复杂的农业生产环境中。

2.3 系统软件

根据系统的特点,决定使用Visual Basic.NET开发基于Windows平台的应用程序,使用Access2003构建橡胶苗品种信息数据库。在这种方式下,育苗工作人员可以通过控制RFID读写系统,扫描通过阅读器辐射范围的橡胶苗产品,随时快速地读取橡胶苗品种数据,并生成相关信息的统计报表。同时,胶农也可根据阅读器识别的RFID电子标签信息,通过运行Windows应用程序快速,准确地查阅该品种橡胶苗的全部信息。

2.3.1 系统软件流程

橡胶苗品种识别与信息查询系统的流程如图3所示。

1)阅读器获取橡胶苗上的电子标签信息。

2)系统对获取的数据进行验证与判断,确定数据的合理性。

3)系统将获取到的二进制编码信息进行转换,生成品种识别条码。

4)通过条码,系统自动检索数据库信息,并判断数据是否有效,如为有效数据,则生成相应的图表信息,供用户查阅。

其中,RFID读写系统以及对应的Windows应用程序的工作过程如图4所示。

2.3.2 系统的数据库

橡胶苗品种识别与信息查询系统要能够有效地获取、存储、查询、更新、分析和维护橡胶苗的品种信息[7],必须建立高效易用的数据库系统。本系统的数据库使用Access2003建立,Access数据库简单易用,而且与Windows应用程序的兼容性好,界面操作方便。在数据库设计时采用关系数据库结构,以数据表为基本存储单元,将各种信息编入分类信息表。各分类信息表的主键设为电子标签信息对应的条码号,表与表之间通过电子标签对应的条码号建立联系。

3 系统实现

3.1 橡胶苗品种识别条码实现

根据橡胶苗的实际信息,可以对不同品种不同产地的橡胶苗进行编码,结合国际编码标准,可以设计查询条码。条码信息是RFID阅读器从电子标签中读取并转换出来的,用户可以通过该条码到共享数据库查询相关信息。条码结构如图5所示。

条码中“标识符+研发单位代码+产地代码+品种代码+采购日期”的信息表示:该橡胶苗是中国热带农业科学院研发、海南儋州农垦橡胶育苗基地生产的“热研7-33-97”品种,2011年12月1日完成培育出产。

3.2 品种信息查询实现

胶苗采购者通过电子标签识别,并且转换出来的条形码可以对橡胶苗的信息进行跟踪查询。在实际应用中,用户登录到系统的管理界面,只需将获取到的橡胶苗条形码输入系统,即可查询该品种的特性及整个培育过程中的取样信息,数据信息能直观地通过表格和图像的形式显示出来,如图6所示。图6中,给出育苗时的温度取样数据统计表格和芽接前胶苗图片示例以及品种特性数据,让胶农熟悉胶苗情况,做到因地制宜进行种植,从而完成了橡胶苗品种信息的追溯。

4 结论

通过分析我国天然橡胶的产业的现状,可知优质橡胶苗品种的推广将有利于增加天然橡胶的产量。本文采用RFID技术,并结合Visual Basic.NET程序设计、Access数据库技术,软硬件结合,初步构建成一个橡胶苗品种识别与信息追溯系统,从而解决了橡胶苗采购市场混乱和优质胶苗品种信息流通不畅等问题,在一定程度上推动了海南热带特色农业的发展。

摘要：海南是我国最重要的天然橡胶生产基地,然而部分地区的天然橡胶由于品种选育不当,直接影响了橡胶的抗寒、抗风和抗病能力,从而使天然橡胶的产量下降。为此,提出将RFID技术应用到海南橡胶苗品种识别与信息追溯中,结合Visual Basic.NET程序设计和Access数据库技术等,实现对优质橡胶苗的品种信息与育苗生长数据的追踪,以达到监督、指导海南橡胶的种植与管理的目的,从而扩大优质品种的种植面积,保障海南天然橡胶的产量和品质。

关键词：橡胶苗,RFID,Visual Basic.NET,Access数据库

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