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基于物联网技能的分布式装备管理信息系统

发布时间:2019-01-05 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    基于物联网技能的分布式装备管理信息系统作者: 丁伟 阎慧   摘 要:针对装备应用越来越广泛、装备类型越来越复杂的发展现状,选取物联网技能为装备生成电子标签,建立信息化的装备电子标签数据库,并选取层次化分级方式在各级信息化装备管理中心建立装备基础数据平台,可实现对装备的层次化、智能化和自动化管理,有效提升装备管理的效率。
  关键字:物联网; 电子标签; 装备管理; 管理信息系统
  中图分类号:TP391 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2013.06.005
  本文著录格式:[1]丁伟,阎慧.基于物联网技能的分布式装备管理信息系统[J].软件,2013,34(6):17-19
  0 引言
  随着军队各种新型装备的快速发展和广泛应用,装备类型越来越丰富,对装备的管理任务也越来越繁重。当前,对装备的管理受人工因素的影响对照大,即通过人工操作的形式将装备的信息录入到管理系统中,装备的使用过程由人工核对点验,一定程度影响了装备管理的效率。利用新兴信息化技能实现对装备的智能管理,提高管理效益已成为提升军队信息化水平的紧迫需要。
  物联网技能是一种新兴的网络技能。利用物联网技能建立装备管理信息系统,通过网络为管理人员提供管理平台,不但能够实现对装备信息的自动快速采集和存储,而且还可使实现各级管理人员对装备信息的快速查询、浏览、统计和分析,对优化装备管理过程、完善装备管理方式、提升装备管理效率及创新装备管理模式,都具有重要的理论和现实意义。
  1 基于物联网技能的装备管理需求分析
  物联网是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技能[1]。基于物联网技能的装备管理系统即是将信息传感设备如RFID电子标签与装备联合起来变成装备信息网络,满足对装备管理的以下要求:
  (1)装备信息的智能、实时采集。应用RFID技能、条形码技能、电子标签技能,通过RFID读写设备、电子标签读写设备及条形码读写设备为装备生成相应的信息标识,实现对装备信息的智能、实时采集。
  (2)装备信息的层次化分级管理。针对装备管理部门分级化的隶属关系,建立分级的装备信息中心,将装备信息数据库分级部署,方便各级装备管理部门及人员对装备的系统管理。
  (3)电子标签的规范化生成与管理。电子标签作为管理装备的标识信息,其格式要适合军用标准规范,另外对于电子标签信息可以批量生成,并可以批量的导入到装备信息数据库中,并可以批量导出,保证电子标签管理的效率[2]。
  2 系统功能结构设计
  系统主要由基础数据管理平台和标签生成与管理模块组成。
  基础数据管理平台分布在各级信息化装备管理中心,并按照信息化装备管理中心的隶属关系进行分级管理,各级平台之间通过在线或离线方式进行数据交互。其功能设计如图1所示。
  标签生成和管理模块实现对信息化装备的信息编码、标签信息管理和标签生成,具有标签信息查询、标签数据导入、标签数据导出和系统管理等功能。其功能设计如图2所示。
  图2 标签生成与管理模块功能设计
  3 基础数据平台设计
  基础数据平台选取多层体系结构设计,选取B/S和C/S联合的方式,分为:数据服务层、数据库接口层、应用服务层和应用客户端,方便各级管理中心的分级管理及数据交互,如图3所示。
  图3 基础数据平台结构
  上下级之间数据采取层次化结构分布式部署,并通过B/S或C/S方式实现上下级之间信息的交互,其结构示意图如图4所示。
  图4 层次化分布式数据平台结构
  4 电子标签生成与管理设计
  4.1 电子标签生成与管理架构
  参照《军用射频识别系统标准》中规定的信息服务体系架构标准,电子标签生成与管理系统架构由硬件层、信息服务层和信息应用层构成[3]。如图5所示。
  图5 标签制作和管理系统架构示意图
  硬件层包括电子标签及读写设备、二维码标签及识读设备,实现对装备的惟一标识和标签信息的识读。
  信息服务层包括硬件接口、应用接口和服务中间件,实现硬件设备的配置接入、标签信息的采集和解析,为上层应用提供信息共享服务。
  应用层通过信息服务层应用接口,实现设备实体标签信息编码、标签制作与识读等标签信息管理功能。
  4.2 电子标签设计
  电子标签是实现对装备物联网管理的基础。为建立装备的信息数据库,最初要设计标准化的电子标签规范,依此为标准建立关于装备的数据库[4]。电子标签编码规范如表1所示。
  规范中各项目的定义如下:
  (1)标签类别:用于区分电子标签的类别,长度为4bit;
  (2)设备标识码:用于区别装备类型,分辨定义不同类型的装备,长度为32bit;
  (3)生产年度:装备生产年度,长度为8bit,取值范围1980~2235;
  (4)生产批次:装备生产批次,长度为4bit;
  (5)起始流水号:生产流水号,长度为20bit,表示装备生产流水号及外包装内装备起始生产流水号;
  (6)数量:长度为8bit,取值范围1~256;
  (7)器材种类:装备器材种类标识码,长度为4bit;
  (8)生产单位编码:装备生产单位编码,长度为8bit;
  (9)校验位:电子标签数据校验值,长度为8bit。
  4.3 电子标签管理
  电子标签管理主要实现对装备电子标签的生成、导入到管理数据库、从数据库导出、标签信息查询和管理等功能。   (1)二维码标签生成
  按照二维码编码规范生成装备的二维码信息,通过标签打印机输出二维码标签。
  (2)电子标签与装备绑定
  将电子标签自身的惟一标识TID与写入标签的装备编码等信息绑定,实现装备惟一标识的同时,做到标签和装备的双向识别。
  (3)电子标签批量发行
  通过外接式电子标签读写设备,实现电子标签的批量制作。
  (4)标签数据导入和导出
  离线制作发行标签时,使用数据导出功能将装备实体信息导出身成数据文件,标签制作完成后,使用数据导入功能,将标签制作相关信息导入数据中心。
  (5)信息查询检索及管理
  根据属性信息从数据库检索、筛选需要制作标签的装备信息,并对标签信息进行批改、删除等管理操作。
  5 系统实现与运行
  5.1 系统开发环境
  (1)硬件支撑环境,主要包括:100/1000M以太局域网、电子标签读写设备、RFID读写模块等;
  (2)软件支撑环境,主要包括:选取Windows2003 Server服务器操作系统、Windows XP sp3终端操作系统、浏览器IE 6.0以上,数据库选取Oracle 10g。
  5.2 系统运行效果
  装备管理信息系统通过选取物联网技能实现设备管理、装备入库管理、装备信息维护及系统管理,其运行效果如图6所示。
  图6 基于物联网的装备管理信息系统运行界面
  在装备管理过程中,通过为装备生成电子标签并基于物联网建立数据库,电子标签的生成与管理过程如图7所示。
  图7 电子标签生成与管理运行界面
  6 归纳
  针对当前我军装备管理以人工方式实施导致效率较低的问题,引入物联网技能,为装备生成电子标签,装备电子标签数据库选取分级形式进行部署和管理,对信息化装备采取分级化、智能化、自动化管理,有效解决传统装备管理效率不足的问题,提升我军装备信息化管理的水平和能力。
  参考文献
  [1] 韩金森, 邹涛, 张龙军. 物联网技能与研讨[J]. 电子设计工程, 2012, 20(19):21-24.
  [2] 刘兴, 郭金星. 浅析物联网对军队后勤建设的影响[J]. 后勤指挥学院学报, 2009(6):71-72.
  [3] 白景斐. 基于RFID的物联网车载终端系统[J]. 电子设计工程, 2012, 20(20):156-158.
  [4] 范斐, 赵辉, 王如龙等. RFID技能在军事试验装备管理中的应用[J]. 飞行器测控学报, 2011, 30(3):69-73.
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