基于射頻識別技術的裝備維修器材管理信息系統設計
作者:張玉輝 侯著榮 翟毅華
來源:RFID世界網
日期:2007-06-04 18:28:57
摘要:本文簡要介紹了射頻識別技術的基本原理,著重敘述了基于射頻識別技術的便攜式維修器材管理信息系統的組成、功能和特點。該系統運行可靠,操作方便,提高了裝備維修器材保障的效率。
1 引言
未來高技術局部戰爭中,大型復雜裝備的戰損率空前加大,急劇變化的、高度透明的戰場環境,對裝備維修器材保障的快速性、及時性、準確性提出了更高的要求。在裝備維修器材保障中,由于各種維修器材基數種類多,品種數量大,以及所在的車、箱、層、位等信息都不便記憶,傳統記帳管理情況下,要為每個基數配備基數標準手冊和各箱器材裝箱清單,器材查找和使用都十分煩瑣。
射頻識別技術(RFID),又稱非接觸IC卡技術,是上個世紀80年代初發展起來的一種先進的自動識別技術,它利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信,以達到識別目的并交換數據。RFID系統組成如圖1所示。與磁卡、IC卡等接觸識別技術不同,RFID系統的電子標簽和讀寫器之間無須物理接觸就可完成識別,因此它可實現多目標識別、運動目標識別,可在更廣泛的場合中應用。
2 便攜式維修器材管理信息系統的構成
2.1 系統構成原理
該系統利用射頻卡、手持機和計算機技術和手段,實現裝備戰備器材基數集裝信息的管理,包括:器材基數標準、裝箱標準和實際裝箱內容,缺項情況等,同時利用射頻卡,存儲集裝箱實際器材庫存和位置信息,利用手持機和條形碼技術,實現裝箱器材庫存和位置信息,利用手持機和條形碼技術,實現裝箱器材的快速查找和出入庫。并能夠對器材消耗情況做出實時統計,及時做出補充計劃。
系統主要適用于配備戰備器材基數的各級部隊的集裝箱管理,同時,又可適用于配備維修器材的部隊倉庫庫房的管理。
系統由維修器材射頻卡管理信息系統,戰備器材射頻卡管理信息系統和器材射頻卡手持管理信息系統三大部分組成。
其構成原理示意圖如圖2所示。

2.2 硬件構成
(1)射頻卡手持機器材管理信息系統
射頻卡:采用大容量射頻卡,保證一個基數的器材信息能夠存放在一張卡中。
射頻卡手持讀寫器:采用手持式數據采集器。
條碼掃描器:標準CCD或激光頭條碼掃描器。
微型打印機:熱敏式微型打印機
(2)計算機器材射頻卡管理信息系統
計算機:PII∕200∕64M∕500M∕14”以上。
讀寫器:采用外掛式射頻卡數據采集器。
條碼打印機:采用熱敏標簽打印機。
2.3 軟件構成
系統軟件功能結構如圖3所示:

2.4 系統功能構成
便攜式器材管理信息系統以射頻卡作為器材數據的信息載體實現對器材的管理,該系統和業務計算機系統之間可通過射頻卡傳遞信息,或者通過專用網絡或軍用電話傳輸數據,由業務計算機管理信息系統實現對數據的收集匯總和保障決策、分析。
2.4.1戰備和維修器材管理信息系統
這兩個系統安裝在用于器材業務管理的計算機上,主要功能包括:基礎數據維護;維修器材和戰備集裝箱器材的分發,補充,出入庫管理;器材信息的查詢統計;本單位和下屬單位器材申請計劃的生成匯總等。其中的讀寫卡操作包括:
(1)按照需要將特定的器材基數標準庫存或維修器材出入庫信息寫入射頻卡中,隨同器材下發或出入庫處理。
(2)器材消耗后回收射頻卡,讀出卡中的信息并保存在數據庫中,以備系統查詢統計用。
2.4.2手持機管理信息系統
手持機管理信息系統主要由器材查詢、器材出庫、器材入庫、系統管理四部分構成。
器材查詢:通過掃描輸入或手工輸入需要查找的器材條件(器材代碼、規格圖號和器材名稱三種信息的任一種),系統能迅速找到射頻卡中記錄的符合條件的器材,并在界面上顯示出該器材的庫存數量和存放位置等詳細信息。
器材出庫:在器材出庫功能模式下輸入器材條件,查詢出需要出庫的器材,然后輸入出庫的數量,系統打印出庫清單并將新的庫存數量寫回到射頻卡中。
器材入庫:同器材出庫類似,進行入庫處理修改射頻卡中庫存數據。
系統管理:對系統進行基礎維護,包括日期設置、時間設置、單位設置、歷史數據查詢等。
應用這種信息系統進行器材保障的業務流程如圖4所示:

3 系統的主要特點
3.1 將大容量射頻卡應用于器材管理
首次利用大容量射頻卡作為戰備維修器材基數的實物庫存帳,使得一個基數器材項數及位置情況全部存放于一張射頻卡中,取代了基數標準手冊和手工帳薄,實現了器材管理帳薄的電子化。
3.2 開發利用射頻卡手持式讀寫器
開發手持機應用程序,實現了利用手持機進行器材出入庫管理及記帳,系統體積小、重量輕,攜帶方便,實現了器材項目快速、準確、方便的查詢和定位。
3.3 優化查詢算法,提高查詢速度
優化查詢算法,提高了查詢速度。通過將射頻卡中的數據轉化成數據庫格式連同存儲地址一起備份到手持機內存中,手持機查詢內存文件,獲取該項器材的射頻卡存儲地址,讀取射頻卡中的器材信息,使查詢定位在幾秒鐘內就可以完成。
3.4 合理地運用了條形碼技術
面對裝備器材品種多、型號復雜,人工查找和辨認器材困難的實際和我軍普遍采用器材代碼進行器材標識的特點,系統采用條碼打印機將器材代碼打印成標準化的條形碼,從而方便器材查詢、提高器材的識別速度和準確性。
3.5 可實現遠程數據傳輸功能
利用專用數據網或利用電話線加上調制解調器就可以實現手持機和計算機的遠程數據傳遞。使客戶端和業務主機組成一個整體,實現實時的數據交換,從而快速收集各個客戶終端的數據,進一步提高器材保障速度。
4 結束語
基于射頻卡技術的便攜式器材管理信息系統,實現了我軍野戰部隊裝備維修器材各方面管理、集裝信息的快速定位查詢及電子帳薄的建立。系統緊密結合部隊業務特點,功能齊全、實用性強。便攜式手持機系統配置靈活、攜帶方便、使用簡單、查詢快速準確、抗毀性強、可靠性高,適合于部隊和用于戰時野外作業,對企業的備件管理也有一定的參照作用。該系統的應用,達到了器材發放快速、準確、高效的目的,對實現我軍裝備戰時“精確”保障具有重要意義和實用價值。
參考文獻
[1]王豐等.軍事物流學.北京:中國物資出版社,2003.8
[2]王鐵寧等.基于IC卡存儲識別技術的裝甲裝備器材管理信息系統.倉儲管理與技術.2003.1.24~26
[3]梁海斌等.軍械維修器材管理學.北京:科學出版社,1998.8
作者簡介:張玉輝(1978-),男,漢族,吉林通化人,碩士研究生,軍事裝備學學科,主要從事裝備保障指揮及其自動化研究。電話:13933007510;E-mail:zhangyuhui923@sina.com(050003 河北石家莊軍械工程學院研究生二隊)張玉輝 侯著榮 翟毅華
未來高技術局部戰爭中,大型復雜裝備的戰損率空前加大,急劇變化的、高度透明的戰場環境,對裝備維修器材保障的快速性、及時性、準確性提出了更高的要求。在裝備維修器材保障中,由于各種維修器材基數種類多,品種數量大,以及所在的車、箱、層、位等信息都不便記憶,傳統記帳管理情況下,要為每個基數配備基數標準手冊和各箱器材裝箱清單,器材查找和使用都十分煩瑣。
射頻識別技術(RFID),又稱非接觸IC卡技術,是上個世紀80年代初發展起來的一種先進的自動識別技術,它利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信,以達到識別目的并交換數據。RFID系統組成如圖1所示。與磁卡、IC卡等接觸識別技術不同,RFID系統的電子標簽和讀寫器之間無須物理接觸就可完成識別,因此它可實現多目標識別、運動目標識別,可在更廣泛的場合中應用。

2 便攜式維修器材管理信息系統的構成
2.1 系統構成原理
該系統利用射頻卡、手持機和計算機技術和手段,實現裝備戰備器材基數集裝信息的管理,包括:器材基數標準、裝箱標準和實際裝箱內容,缺項情況等,同時利用射頻卡,存儲集裝箱實際器材庫存和位置信息,利用手持機和條形碼技術,實現裝箱器材庫存和位置信息,利用手持機和條形碼技術,實現裝箱器材的快速查找和出入庫。并能夠對器材消耗情況做出實時統計,及時做出補充計劃。
系統主要適用于配備戰備器材基數的各級部隊的集裝箱管理,同時,又可適用于配備維修器材的部隊倉庫庫房的管理。
系統由維修器材射頻卡管理信息系統,戰備器材射頻卡管理信息系統和器材射頻卡手持管理信息系統三大部分組成。
其構成原理示意圖如圖2所示。

2.2 硬件構成
(1)射頻卡手持機器材管理信息系統
射頻卡:采用大容量射頻卡,保證一個基數的器材信息能夠存放在一張卡中。
射頻卡手持讀寫器:采用手持式數據采集器。
條碼掃描器:標準CCD或激光頭條碼掃描器。
微型打印機:熱敏式微型打印機
(2)計算機器材射頻卡管理信息系統
計算機:PII∕200∕64M∕500M∕14”以上。
讀寫器:采用外掛式射頻卡數據采集器。
條碼打印機:采用熱敏標簽打印機。
2.3 軟件構成
系統軟件功能結構如圖3所示:

2.4 系統功能構成
便攜式器材管理信息系統以射頻卡作為器材數據的信息載體實現對器材的管理,該系統和業務計算機系統之間可通過射頻卡傳遞信息,或者通過專用網絡或軍用電話傳輸數據,由業務計算機管理信息系統實現對數據的收集匯總和保障決策、分析。
2.4.1戰備和維修器材管理信息系統
這兩個系統安裝在用于器材業務管理的計算機上,主要功能包括:基礎數據維護;維修器材和戰備集裝箱器材的分發,補充,出入庫管理;器材信息的查詢統計;本單位和下屬單位器材申請計劃的生成匯總等。其中的讀寫卡操作包括:
(1)按照需要將特定的器材基數標準庫存或維修器材出入庫信息寫入射頻卡中,隨同器材下發或出入庫處理。
(2)器材消耗后回收射頻卡,讀出卡中的信息并保存在數據庫中,以備系統查詢統計用。
2.4.2手持機管理信息系統
手持機管理信息系統主要由器材查詢、器材出庫、器材入庫、系統管理四部分構成。
器材查詢:通過掃描輸入或手工輸入需要查找的器材條件(器材代碼、規格圖號和器材名稱三種信息的任一種),系統能迅速找到射頻卡中記錄的符合條件的器材,并在界面上顯示出該器材的庫存數量和存放位置等詳細信息。
器材出庫:在器材出庫功能模式下輸入器材條件,查詢出需要出庫的器材,然后輸入出庫的數量,系統打印出庫清單并將新的庫存數量寫回到射頻卡中。
器材入庫:同器材出庫類似,進行入庫處理修改射頻卡中庫存數據。
系統管理:對系統進行基礎維護,包括日期設置、時間設置、單位設置、歷史數據查詢等。
應用這種信息系統進行器材保障的業務流程如圖4所示:

3 系統的主要特點
3.1 將大容量射頻卡應用于器材管理
首次利用大容量射頻卡作為戰備維修器材基數的實物庫存帳,使得一個基數器材項數及位置情況全部存放于一張射頻卡中,取代了基數標準手冊和手工帳薄,實現了器材管理帳薄的電子化。
3.2 開發利用射頻卡手持式讀寫器
開發手持機應用程序,實現了利用手持機進行器材出入庫管理及記帳,系統體積小、重量輕,攜帶方便,實現了器材項目快速、準確、方便的查詢和定位。
3.3 優化查詢算法,提高查詢速度
優化查詢算法,提高了查詢速度。通過將射頻卡中的數據轉化成數據庫格式連同存儲地址一起備份到手持機內存中,手持機查詢內存文件,獲取該項器材的射頻卡存儲地址,讀取射頻卡中的器材信息,使查詢定位在幾秒鐘內就可以完成。
3.4 合理地運用了條形碼技術
面對裝備器材品種多、型號復雜,人工查找和辨認器材困難的實際和我軍普遍采用器材代碼進行器材標識的特點,系統采用條碼打印機將器材代碼打印成標準化的條形碼,從而方便器材查詢、提高器材的識別速度和準確性。
3.5 可實現遠程數據傳輸功能
利用專用數據網或利用電話線加上調制解調器就可以實現手持機和計算機的遠程數據傳遞。使客戶端和業務主機組成一個整體,實現實時的數據交換,從而快速收集各個客戶終端的數據,進一步提高器材保障速度。
4 結束語
基于射頻卡技術的便攜式器材管理信息系統,實現了我軍野戰部隊裝備維修器材各方面管理、集裝信息的快速定位查詢及電子帳薄的建立。系統緊密結合部隊業務特點,功能齊全、實用性強。便攜式手持機系統配置靈活、攜帶方便、使用簡單、查詢快速準確、抗毀性強、可靠性高,適合于部隊和用于戰時野外作業,對企業的備件管理也有一定的參照作用。該系統的應用,達到了器材發放快速、準確、高效的目的,對實現我軍裝備戰時“精確”保障具有重要意義和實用價值。
參考文獻
[1]王豐等.軍事物流學.北京:中國物資出版社,2003.8
[2]王鐵寧等.基于IC卡存儲識別技術的裝甲裝備器材管理信息系統.倉儲管理與技術.2003.1.24~26
[3]梁海斌等.軍械維修器材管理學.北京:科學出版社,1998.8
作者簡介:張玉輝(1978-),男,漢族,吉林通化人,碩士研究生,軍事裝備學學科,主要從事裝備保障指揮及其自動化研究。電話:13933007510;E-mail:zhangyuhui923@sina.com(050003 河北石家莊軍械工程學院研究生二隊)張玉輝 侯著榮 翟毅華