0 前言

RFID（Radio Frequency IdentificaTIon）是一種自動無線識別和數(shù)據(jù)獲取技術，隨著與傳統(tǒng)網(wǎng)絡的結合，RFID技術展現(xiàn)出巨大的市場應用潛力，被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”和“第二代Internet”它利用無線射頻方式在讀寫器和電子標簽之間進行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達到目標識別和數(shù)據(jù)交換的目的。在國內(nèi)外，RFID技術被廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理、資產(chǎn)管理等眾多領域。時至今日，RF ID技術的新應用仍然層出不窮。

資產(chǎn)管理是RFID技術應用較早也是較為普遍的行業(yè)，相較傳統(tǒng)的二維碼，RFID電子標簽的非接觸、讀取速度快等特性，在提高工作效率和準確性方面帶來的好處顯而易見。IT設備作為資產(chǎn)有其管理上的特殊性，其主要存放的機房環(huán)境、設備運行的要求，以及設備表面的金屬特性均使得RFID技術在IT設備管理方面的應用受到較大的限制。本文就是在這方面的一個嘗試。

1 RFID技術特點

1.1 什么是RFID技術

RFID是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特性，實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：1）標簽（Tag），是由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象;2）讀寫器（Reader），是讀取或者寫入標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式;3）天線（Antenna），用于在標簽和讀寫器間傳遞射頻信號。

根據(jù)供電方式的不同，電子標簽可以分為有源電子標簽（AcTIvetag）、無源電子標簽（Passivetag）和半無源電子標（Semi-passivetag），有源電子標簽內(nèi)裝有電池，無源射頻標簽沒有內(nèi)裝電池，半無源電子標簽部分依靠電池工作。依據(jù)工作頻率的不同可分為低頻電子標簽、高頻電子標簽、超高頻電子標簽和微波電子標簽。依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標簽、線形標簽、紙狀標簽、玻璃管標簽、圓形標簽及特殊用途的異形標簽等。

讀寫器通過天線與電子標簽進行無線通信，可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌５湫偷淖x寫器包含有高頻模塊（發(fā)送器和接收器）、控制單元以及讀寫器天線。

1.2 RFID技術特點

與條形碼識別系統(tǒng)相比，RFID技術具有很多優(yōu)勢特點：

（1）通過射頻信號自動識別目標對象，無需可見光源，具有穿透性，可以透過外部材料直接讀取數(shù)據(jù)，保護外部包裝，節(jié)省識別時間;

（2）由于不需要物理接觸，標簽無機械磨損，壽命長，且可以在惡劣環(huán)境下工作，對環(huán)境要求低;

（3）無需與目標接觸就可以得到數(shù)據(jù)，讀取距離支持范圍廣，一般從幾厘米到十幾米的距離;

（4）支持寫入數(shù)據(jù)功能，無需重新制作新的標簽;

（5）使用防沖突技術，能夠同時處理多個射頻標簽，適用于批量識別場合;

（6）可以對RFID標簽所附著的物體進行追蹤定位，提供位置信息。

此外，由于RFID芯片的小型化和高性能芯片的實用化，射頻識別標簽不僅幫助不同領域的管理者追蹤物品的位置和搬運情況，還可以實時報告標簽上附帶的其他信息，比如設備的運行數(shù)據(jù)等。

2 RFID在設備管理中的應用

2.1 設備管理現(xiàn)狀

隨著計算機應用的普及，信息化程度的提高，數(shù)據(jù)中心設備的規(guī)模不斷擴大，設備管理的要求也越來越高。傳統(tǒng)的非自動化手工設備管理方式已經(jīng)無法適應大規(guī)模設備管理的要求，逐漸被采用計算機數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理方式所取代。但數(shù)據(jù)采集仍然依賴先紙張記錄，再手工輸入計算機的方式。這不僅造成大量的人力資源浪費，而且由于人為的因素，數(shù)據(jù)錄入速度慢、準確率低。隨著設備規(guī)模的持續(xù)發(fā)展，目前設備管理中的數(shù)據(jù)采集方式已難以滿足設備管理快速、準確的要求。

我們在實際工作中還遇到了設備信息采集與設備運行維護矛盾的問題，限制了設備管理工作的開展，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）標簽粘貼與查看。一般來說，數(shù)據(jù)中心的設備上粘貼有兩種標簽，一種是設備出廠時設備廠家粘貼的設備條碼標簽，這類標簽往往粘貼在設備后部邊緣處，本身不方便查看，粘貼的角度也不適合條碼設備掃描。而且設備上架運行后，設備后部往往連接各類線纜，查看設備條碼時會對設備運行安全帶來隱患。另一種是設備轉(zhuǎn)固以后，設備上粘貼的資產(chǎn)標簽。這類標簽在粘貼位置的選擇上存在問題。為了查看或掃描方便，標簽需要粘貼在方便查看的設備前表面，而網(wǎng)絡設備和服務器設備的前表面一方面凹凸不平、粘貼不牢靠，另一方面標簽粘貼也容易遮擋設備的警示燈，設備部件接口等。針對上述問題，設備管理部門做過大量實驗，結果均無法令人滿意。

（2）設備更換流程復雜。設備維護部門在進行設備維修更換時，需要通知設備管理部門同時更改設備標簽和設備管理系統(tǒng)中的設備信息，以保證設備信息準確有效。設備管理人員往往跟在系統(tǒng)維護人員后面疲于粘貼標簽，并手工修改系統(tǒng)內(nèi)的設備信息。當設備量巨大、設備更換頻繁時，設備更換及核查工作更多依賴于設備管理人員的工作責任心和工作細致程度。然而，工作中的疏漏在所難免，設備信息出現(xiàn)差錯時，則難以追查歷史信息。而RFID標簽的非接觸自動讀取方式，能很好地解決上述問題。因此，引入RFID技術，利用RFID標簽替代資產(chǎn)標簽和設備條碼標簽，利用RFID閱讀器自動讀取方式，代替維護人員用眼查看或條碼掃描儀掃描的方式。

2.2 RFID系統(tǒng)設計

2.2. 1 設備選型

首先，由于設備量較大，希望讀取速率較快，讀取距離較遠，一般來說高頻標簽比低頻標簽具備更好的讀取速率和讀取距離，同時技術和標準上較超高頻標簽成熟穩(wěn)定。其次，數(shù)據(jù)中心設備因其金屬表面以及機房環(huán)境電磁信號強，在標簽選擇上，需要選擇具有較好封裝技術的抗金屬標簽，以減少因金屬表面反射電磁波而產(chǎn)生對標簽信息讀取的影響，抗金屬標簽成本較高，往往是普通標簽的十幾倍。基于成本考慮，放棄有源標簽和大容量信息存儲標簽。第三，在RFID讀寫器選型時，除了考慮成本和需求外，需要選擇與標簽相適合匹配的讀寫器。

2.2.2 系統(tǒng)設計

根據(jù)設備管理工作當前的需求，RFID系統(tǒng)設計如圖1所示。

當設備到貨后，在設備側(cè)面粘貼RFID標簽，標簽內(nèi)存儲設備終身攜帶的唯一標識信息以及其他狀態(tài)位信息。在庫房和機房入口處安裝固定式RFID讀寫器，讀寫器通過局域網(wǎng)同設備信息管理系統(tǒng)連接，當貼上電子標簽的設備進入或離開庫房和機房時，電子標簽內(nèi)的數(shù)據(jù)被自動讀取，并被上傳至信息管理系統(tǒng)，設備管理員可實時追蹤設備的狀態(tài)和位置信息。同時，配備手持式RFID讀寫器，設備管理員可使用其自動進行大批量設備信息采集，通過無線網(wǎng)絡與設備信息管理系統(tǒng)連接，設備信息自動上傳至設備信息管理系統(tǒng)，自動進行數(shù)據(jù)比對，完成設備核查盤點功能。RFID系統(tǒng)實施后，很好地解決了標簽粘貼與查看的問題，大大提高了設備核查的效率和準確性。

對于設備更換跟蹤問題的解決，中間件技術是關鍵。基于工作需要和成本考慮，結合本單位實際情況，對RFID系統(tǒng)和現(xiàn)有管理信息系統(tǒng)進行了對接和整合，設計具有設備更換授權和設備狀態(tài)/位置跟蹤功能的中間件系統(tǒng)。首先對標簽內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)劃分信息域，根據(jù)實際需求設計標簽內(nèi)數(shù)據(jù)區(qū)編碼。如下圖所示。

其中設備編碼區(qū)域存儲的信息與現(xiàn)有設備信息管理系統(tǒng)中的設備編碼保持一致，一旦寫入不再更改。所占存儲位32字節(jié);位置碼存儲設備位置信息占用8字節(jié);狀態(tài)碼存儲設備狀態(tài)信息，如：運行，故障，維修，報廢等等占用8字節(jié)。

中間件具有以下三項主要功能：設備信息查詢模塊、設備位置跟蹤模塊、設備更換授權模塊。

中間件系統(tǒng)總界面主要功能是實現(xiàn)登陸，并在后臺連接設備現(xiàn)有信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。顯示系統(tǒng)主要功能模塊界面。

設備信息查詢模塊主要實現(xiàn)設備查詢功能，當設備管理員使用手持式讀寫器掃描RFID標簽時，中間件系統(tǒng)根據(jù)RFID標簽中的設備編碼，在設備信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中查詢該設備的基本信息和資產(chǎn)相關信息，并根據(jù)查詢條件顯示在手持式讀寫器上。

設備位置/狀態(tài)跟蹤模塊主要當設備的位置/狀態(tài)放生變化時，對設備RFID標簽的位置碼/狀態(tài)碼信息域?qū)懭胄碌奈恢?狀態(tài)信息，同時將設備新的位置/狀態(tài)信息寫回設備信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

設備更換授權模塊主要實現(xiàn)設備更換操作的授權和審核功能。當設備信息發(fā)生變化，需要寫設備RFID標簽時，中間件系統(tǒng)會向設備信息管理系統(tǒng)請求授權，授權通過后，設備信息管理系統(tǒng)自動對設備更換操作信息進行記錄，包括設備編碼、設備更換類型、更換時間、授權人等信息。

中間件系統(tǒng)的開發(fā)和使用，有效完成了RFID系統(tǒng)同現(xiàn)有設備信息管理系統(tǒng)的對接和整合，在手持式讀寫器終端上完成了設備查詢、設備位置/狀態(tài)跟蹤和授權歷史記錄等功能。簡化了設備更換流程的復雜性，同時通過技術手段加強了對設備更換流程的監(jiān)督。

2.2.3 RFID系統(tǒng)效果

以設備核查工作為例，對5000萬臺設備進行信息核查，傳統(tǒng)人工核查方式需要兩個人10個工作日的反復查看及核對，才能得到較為準確的核查結果。而利用RFID技術只需要一個人在半天內(nèi)就能完成設備核查工作，準確性非常高。

將RFID技術引入設備管理工作，大大減少了人工核查工作量，提高了設備信息采集的準確度，解決了設備管理和設備運行維護之間的矛盾，有效地完成了設備進出的自動化控制以及生命周期內(nèi)的跟蹤，提高了設備管理工作的效率和管理水平。

3 小結

本文介紹了RFID技術的特點，經(jīng)實踐證明在設備管理工作中應用RFID技術可以提高工作效率，減少由人工操作帶來的不便，提高設備核查準確性等。然而由于RFID技術在設備管理中的應用工作還剛剛起步，本文僅僅是對RFID技術在設備管理中應用的一點探索，不當之處在所難免。希望能通過此文的介紹，吸引更多人關注并研究RFID技術，共同推動RFID技術的應用和發(fā)展。

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