淺析RFID技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理中的應(yīng)用

劉磊

【摘 要】RFID技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各行業(yè)與領(lǐng)域的設(shè)備管理當(dāng)中。伴隨高校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的不斷增多，其管理難度不斷上升，各高校紛紛引入RFID技術(shù)用于管理實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備。文章簡(jiǎn)單闡述了RFID技術(shù)的工作原理與優(yōu)勢(shì)，分析了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理存在的問題，并就RFID技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理中的應(yīng)用展開了探討。

【關(guān)鍵詞】RFID技術(shù);實(shí)驗(yàn)室;設(shè)備管理

【中圖分類號(hào)】TP391.44 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2018）12-0129-02

0 引言

伴隨高等教育事業(yè)的快速發(fā)展，高校實(shí)驗(yàn)室所擁有的設(shè)備越來越多，傳統(tǒng)條形碼技術(shù)已無法很好地滿足高校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的管理需求。RFID技術(shù)是一種興起于20世紀(jì)90年代的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，可經(jīng)無線電訊號(hào)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，并讀寫其相關(guān)數(shù)據(jù)，在圖書館、門禁系統(tǒng)、供應(yīng)鏈等的管理當(dāng)中發(fā)揮著非常重要的作用，同時(shí)在儀器、設(shè)備等固定資產(chǎn)的管理當(dāng)中也得到了廣泛應(yīng)用。

1 RFID技術(shù)的工作原理與優(yōu)勢(shì)

1.1 RFID技術(shù)的工作原理

RFID，全稱“Radio Frequency Identification”，學(xué)名“無線射頻識(shí)別”，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其利用射頻信號(hào)經(jīng)空間耦合交變磁場(chǎng)以實(shí)現(xiàn)非接觸式的信息傳遞，同時(shí)利用所傳遞的信息進(jìn)行識(shí)別。RFID系統(tǒng)主要包括電子標(biāo)簽與閱讀器兩部分，其中電子標(biāo)簽是貼于物體上的，其主要由標(biāo)簽天線與射頻芯片共同組成，用于存儲(chǔ)物體的識(shí)別信息;閱讀器由讀頭與天線共同組成，部分閱讀器是將讀頭與天線共同集成于同一設(shè)備單元當(dāng)中的，用于對(duì)電子標(biāo)簽上的信息進(jìn)行讀寫。部分系統(tǒng)還可將閱讀器的通信接口與計(jì)算機(jī)相互連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

RFID技術(shù)的基本工作原理如下：閱讀器經(jīng)射頻天線發(fā)送出具有一定頻率的射頻信號(hào)，電子標(biāo)簽在進(jìn)入此射頻信號(hào)范圍后即會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在獲取能量后會(huì)被激活，電子標(biāo)簽會(huì)將自身編碼信息經(jīng)標(biāo)簽天線發(fā)送出去，隨后射頻天線會(huì)接收此信息，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳輸至閱讀器，閱讀器實(shí)施解調(diào)、解碼等操作后將其送至后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行處理，主系統(tǒng)依邏輯運(yùn)算對(duì)此標(biāo)簽的合法性進(jìn)行判斷，并作出相應(yīng)處理與控制，發(fā)出相應(yīng)指令來對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作進(jìn)行控制。

1.2 RFID技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

據(jù)相關(guān)研究表明，將RFID技術(shù)應(yīng)用于制造企業(yè)，并與企業(yè)的管理軟件相互結(jié)合，可有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，生產(chǎn)周期可縮短近35%，數(shù)據(jù)輸入時(shí)間可節(jié)省36%左右，在制品可減少32%，文書工作可節(jié)省90%，有效縮短了企業(yè)的交貨期，降低了企業(yè)的產(chǎn)品不合格率，促進(jìn)了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。相比于傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)，RFID技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)：第一，RFID技術(shù)是利用無線電波來實(shí)現(xiàn)信息的接收與發(fā)送的，且這種無線電波的發(fā)射是連續(xù)不間斷的，只要此電波進(jìn)入閱讀器的可接收范圍內(nèi)，系統(tǒng)就可“感知”并進(jìn)行處理。無線電波具備較強(qiáng)的穿透力，其無需與閱讀器或是物體進(jìn)行接觸即可掃描到相關(guān)信息。第二，RFID技術(shù)掃描速度明顯更高，其只需接收到無線電波即可自動(dòng)“感知”物體，因此，其掃描速度極快。第三，RFID標(biāo)簽可進(jìn)行讀寫和修改。傳統(tǒng)條形碼標(biāo)簽多為入庫時(shí)所打印，若設(shè)備在被使用時(shí)發(fā)生了信息的變化，此條形碼標(biāo)簽是無法進(jìn)行修改的，而需重新打印。但RFID標(biāo)簽通過利用系統(tǒng)的中樞處理單元，可直接對(duì)設(shè)備的變化信息進(jìn)行更改，避免將原標(biāo)簽進(jìn)行作廢處理。同時(shí)，RFID標(biāo)簽的安全性較高，使用壽命較長(zhǎng)，且對(duì)環(huán)境的要求較低，極適用于實(shí)驗(yàn)室各類大型及小型設(shè)備的管理。

2 當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理存在的問題

2.1 管理困難，盤查不清

一直以來，高校多是采取傳統(tǒng)手工方式對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行管理，包括手工錄入設(shè)備信息、手工書寫發(fā)貨單等，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理所采取的方式相對(duì)落后，無法滿足當(dāng)前高校的發(fā)展需求。同時(shí)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的資產(chǎn)進(jìn)行清查時(shí)也多是通過掃描手寫編碼或是條形碼標(biāo)簽的方式進(jìn)行核實(shí)，這樣的盤查效率極低，且極易出現(xiàn)錯(cuò)誤，很難實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的賬物核實(shí)，加大了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備流失的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 各實(shí)驗(yàn)室之間缺乏交流，無法實(shí)現(xiàn)設(shè)備共享

當(dāng)前多數(shù)高校均缺乏實(shí)驗(yàn)室設(shè)備各方面信息的交流平臺(tái)，包括設(shè)備的引進(jìn)、管理、維護(hù)與運(yùn)作等，這不僅僅存在于各高校之間，而且也存在于高校的各實(shí)驗(yàn)室之間，導(dǎo)致高校出現(xiàn)設(shè)備重復(fù)購買、嚴(yán)重閑置的情況，不僅造成了高校的資金浪費(fèi)，而且也占用了高校的實(shí)驗(yàn)室空間，設(shè)備的利用率較低，這非常不利于高校的進(jìn)一步發(fā)展。

3 RFID技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理中的應(yīng)用

（1）設(shè)備的日常管理。伴隨高校的不斷發(fā)展，現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備不斷增多，不管是種類還是數(shù)量，都在不斷增加與持續(xù)優(yōu)化當(dāng)中，這非常有利于高校實(shí)驗(yàn)課程的開展，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，但這也使得設(shè)備的日常管理難度不斷加大，尤其是設(shè)備的錄入與借出。由于設(shè)備種類與數(shù)量的增多，傳統(tǒng)的人工錄入方式已無法滿足實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的需求。而RFID技術(shù)可通過于設(shè)備或其小部件上貼上電子標(biāo)簽的方式將設(shè)備的名稱、類型、型號(hào)、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)商、所處實(shí)驗(yàn)室等信息均錄入RFID系統(tǒng)當(dāng)中，管理員借助讀寫器即可一次性全部掃描錄入，且錄入后的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)傳輸至數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)當(dāng)中，減輕了管理人員的錄入工作量，同時(shí)通過檢索可迅速了解實(shí)驗(yàn)室設(shè)備情況，避免同類或相似設(shè)備的再次購入，減少資金浪費(fèi)。另外，利用RFID系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)室設(shè)備信息的相互共享，以了解實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的使用情況。在設(shè)備被借出時(shí)，利用讀寫器進(jìn)行掃描，即可于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫當(dāng)中及時(shí)更新設(shè)備的相關(guān)信息，表明此設(shè)備處于借出狀態(tài)，從而有效控制實(shí)驗(yàn)室中設(shè)備的借出。

（2）設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。現(xiàn)多數(shù)高校的實(shí)驗(yàn)室是24 h對(duì)校內(nèi)學(xué)生與教師開放的，這雖然有利于充分發(fā)揮高校實(shí)驗(yàn)室的職能，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些問題，如設(shè)備損壞、設(shè)備丟失等。而引入RFID技術(shù)即可解決這一問題。實(shí)驗(yàn)室中的每一件設(shè)備都擁有一個(gè)唯一的識(shí)別號(hào)，此識(shí)別號(hào)可保存于RFID標(biāo)簽當(dāng)中，于實(shí)驗(yàn)室出入口設(shè)置閱讀器之后，若此設(shè)備被帶離實(shí)驗(yàn)室，系統(tǒng)立即會(huì)發(fā)出警報(bào)，可有效避免設(shè)備的丟失。

（3）設(shè)備的清查與處理。伴隨高校規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高校實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備越來越多，部分高校實(shí)驗(yàn)室的資產(chǎn)設(shè)備價(jià)值甚至達(dá)千萬元，在進(jìn)行資產(chǎn)清查時(shí)，常會(huì)因無法準(zhǔn)確定位資產(chǎn)而導(dǎo)致清查難度加大，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且效率也不高。而使用RFID技術(shù)可利用手持式的RFID閱讀器對(duì)一定范圍內(nèi)的多個(gè)資產(chǎn)實(shí)施快速查找，并準(zhǔn)確定位，大大節(jié)省了工作人員查找資產(chǎn)設(shè)備的時(shí)間，提高了資產(chǎn)清查的速度。同時(shí)，資產(chǎn)設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)還可經(jīng)無線通信傳輸至服務(wù)器進(jìn)行處理，有效減輕了資產(chǎn)設(shè)備管理人員的工作負(fù)擔(dān)。在對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行清查和統(tǒng)計(jì)后，將相關(guān)信息上報(bào)至學(xué)校管理層，在等待管理層發(fā)出處理指示的過程當(dāng)中，若有問題出現(xiàn)，利用RFID系統(tǒng)也可進(jìn)行追蹤鎖定，這非常有利于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的優(yōu)質(zhì)管理。

（4）設(shè)備的使用管理。伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，部分高校的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)當(dāng)中添加了學(xué)生與管理人員的交互功能，利用實(shí)驗(yàn)室預(yù)訂模塊，學(xué)生可事先查詢實(shí)驗(yàn)室及其設(shè)備的使用情況，并提前進(jìn)行預(yù)訂，包括使用時(shí)間、實(shí)驗(yàn)主題、所需設(shè)備等，學(xué)生的這些預(yù)訂數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)錄入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，隨后管理人員即可利用RFID技術(shù)對(duì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員進(jìn)行登記，采取刷卡上機(jī)的方式，有效控制設(shè)備的使用情況。此外，利用RFID技術(shù)，還可對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考勤與考試成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并供學(xué)生進(jìn)行查詢，以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的統(tǒng)一管理。

（5）設(shè)備的維護(hù)。設(shè)備的維護(hù)與調(diào)配是實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)。若發(fā)生損壞的設(shè)備為同類設(shè)備，且數(shù)據(jù)超出常規(guī)，那么設(shè)備的維護(hù)將是一項(xiàng)非常艱巨的工作。而處于RFID系統(tǒng)當(dāng)中的設(shè)備卻不同，不管是同類或是不同類的設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室中每一件設(shè)備均有其唯一的電子標(biāo)簽，即使發(fā)生損壞的設(shè)備為同類設(shè)備，只要對(duì)其電子標(biāo)簽進(jìn)行掃描，即可了解此設(shè)備的具體信息，這非常便于設(shè)備的維護(hù)。

（6）設(shè)備的調(diào)配。在實(shí)際使用過程當(dāng)中，依學(xué)院的安排與使用需求，實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備不可避免地會(huì)發(fā)生相互調(diào)配的情況，部分實(shí)驗(yàn)室甚至?xí)l(fā)生設(shè)備小部件調(diào)配的情況，這雖然提高了設(shè)備的利用率，但卻無形中加大了后期設(shè)備清查與整理的工作難度。而在RFID系統(tǒng)當(dāng)中，不管是不同實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備，還是同一實(shí)驗(yàn)室中的不同或相同設(shè)備，甚至是同一實(shí)驗(yàn)室中設(shè)備的小部件，都可通過貼上電子標(biāo)簽來進(jìn)行區(qū)別，管理人員也可通過電子標(biāo)簽來了解設(shè)備的具體信息。若有不同實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備或是小部件發(fā)生了調(diào)配，系統(tǒng)即可迅速更新相關(guān)信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)跟蹤。

4 結(jié)語

總而言之，伴隨互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，RFID技術(shù)不斷成熟，其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理引入RFID技術(shù)，是實(shí)施實(shí)驗(yàn)室設(shè)備現(xiàn)代化、信息化管理的最直接體現(xiàn)，不但提高了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的管理水平，而且也提高了實(shí)驗(yàn)室的整體運(yùn)作效率，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化管理，有利于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)一步發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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