基于RFID的藥品生產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)

姚佳　肖兵　李世正

摘? 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展給各行各業(yè)都帶來了巨大的變化和發(fā)展，其中RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心，這項技術(shù)在多個行業(yè)均有很好的應(yīng)用，文章就是從藥品生產(chǎn)企業(yè)的實際需求出發(fā)，基于RFID技術(shù)和分布式系統(tǒng)為藥品生產(chǎn)企業(yè)量身打造了一套包括原材料管理、生產(chǎn)管理、倉儲管理以及流通管理的管理系統(tǒng)。文章對RFID等關(guān)鍵技術(shù)做了詳細(xì)的闡述，介紹了藥品生產(chǎn)管理系統(tǒng)各模塊的組成及功能。最后對系統(tǒng)所存在的不足和未來的研究、改進(jìn)方向進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：RFID;分布式系統(tǒng);藥品生產(chǎn)

中圖分類號：TQ460.5? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）34-0097-02

Abstract： The development of the Internet of things technology has brought great changes and development to all kinds of industries. RFID technology is the core of the Internet of things technology， which has been well applied in many industries. This paper is based on the actual needs of pharmaceutical manufacturing enterprises. Based on RFID technology and distributed system， a set of management system is built for pharmaceutical manufacturing enterprises， including raw material management， production management， warehousing management and circulation management. In this paper， the key technologies such as RFID are described in detail， and the composition and function of each module of drug production management system are introduced. Finally， the shortcomings of the system and the future research and improvement are summarized.

Keywords： RFID; distributed system; drug production

1 概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)近年來發(fā)展迅速，已經(jīng)覆蓋了多個行業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的擴展和延伸，通過射頻識別、紅外感應(yīng)以及激光掃描等技術(shù)，將物體與后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通信和信息交換。并按照約定協(xié)議內(nèi)容將物體進(jìn)行識別、分類、定位、監(jiān)控等管理措施。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能化程度高、運行高效，在物流、食品生產(chǎn)及溯源、圖書館、門禁系統(tǒng)等多種場合廣泛應(yīng)用。

2 RFID技術(shù)簡介

物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是RFID技術(shù)，RFID是無線通信技術(shù)的一種，其工作原理是使用無限射頻信號對物體上的電子標(biāo)簽進(jìn)行非接觸式識別以及對該標(biāo)簽的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀和寫等操作。該技術(shù)有很多優(yōu)點，首先是非接觸式遠(yuǎn)距離識別，電子標(biāo)簽通過反射方式返回數(shù)據(jù)，加上其強大的放沖突機制，可以快速識別大量的電子標(biāo)簽，RFID系統(tǒng)只要需十秒鐘左右就可識別上百個標(biāo)簽。第二是自帶存儲器。RFID標(biāo)簽可存儲10K以內(nèi)的數(shù)據(jù)，雖然存儲空間較小，但卻提供了關(guān)鍵字索引功能，在產(chǎn)品管控、溯源等方面有很重要的作用。第三是RFID標(biāo)簽成產(chǎn)成本低，可以在電子工廠采用印刷電路的方式大規(guī)模生產(chǎn)。除此之外，RFID技術(shù)還有精度高、使用方便、抗干擾能力強等優(yōu)點。

RFID系統(tǒng)有三個組成部分，分別是RFID標(biāo)簽、數(shù)據(jù)處理單元、RFID閱讀器如圖1所示。

其工作原理是，首先由數(shù)據(jù)處理單元提出需求，將指令發(fā)送給RFID閱讀器，閱讀器接受指令后，通過天線對外發(fā)出指令信息，在閱讀器電磁場覆蓋范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽接收信號，對信號進(jìn)行解碼和判斷，并實現(xiàn)讀寫操作。

3 基于RFID藥品生產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

近年來，藥品的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，生產(chǎn)工藝不斷更新，這對藥品生產(chǎn)的信息化管理提出了更高的要求。合理的使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠極大的優(yōu)化生產(chǎn)流程、從藥品的原材料控制、藥品生產(chǎn)、藥品倉儲、藥品流通以及藥品溯源等多方面提供更科學(xué)合理的解決方案。

3.1 業(yè)務(wù)流程

經(jīng)過多家藥品生產(chǎn)企業(yè)走訪調(diào)查，綜合調(diào)查結(jié)果及專家建議，項目組為藥品生產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計了4個模塊，分別實現(xiàn)藥品的原材料采購、藥品生產(chǎn)、藥品流通和藥品銷售的管理功能。如圖2所示。

第一個模塊是原材料采購管理模塊，原料進(jìn)入廠區(qū)時加入RFID電子標(biāo)簽，記錄原料的生產(chǎn)廠家，采購批次等信息。隨后原料入庫，入庫加入入庫時間、存放條件等相關(guān)信息。

第二個模塊為藥品生產(chǎn)管理模塊，原材料從倉庫提出進(jìn)入生產(chǎn)車間時，加入加工單位（車間、生產(chǎn)設(shè)備等）、加工工藝、生產(chǎn)時間、加工編號、包裝信息等，生產(chǎn)過程結(jié)束后，成品進(jìn)入倉庫，記錄其倉儲條件。

第三個模塊是藥品流通管理模塊，記錄藥品出庫時間、物流單位、編號以及運輸環(huán)節(jié)相關(guān)信息，其主要目的是對藥品的流通環(huán)節(jié)進(jìn)行管控。

第四個模塊是藥品銷售模塊，該模塊可作為藥品銷售管理軟件獨立運行，但其數(shù)據(jù)庫仍需與前三個模塊統(tǒng)一。該模塊的主要功能是記錄藥品的倉儲條件，銷售時間和顧客編號等信息。

該系統(tǒng)從原材料采購到生產(chǎn)加工，再到倉儲流通，以及最終的銷售做到了生產(chǎn)管理全覆蓋，設(shè)計目的主要有兩條，一是做到藥品生產(chǎn)信息化管理，各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)詳細(xì)準(zhǔn)確，能最大限度優(yōu)化生產(chǎn)。二是做到所有藥品可溯源，電子標(biāo)簽從原料到零售全過程記錄，每件藥品均可詳細(xì)查出其原料供應(yīng)商、加工生產(chǎn)信息、物流信息以及銷售信息。藥品生產(chǎn)企業(yè)和市場監(jiān)管部門可以通過數(shù)據(jù)對藥品生產(chǎn)銷售的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行實時把控、監(jiān)管。再遇到質(zhì)量問題時，能最快速度找出問題所在，節(jié)約人力財力。

3.2 系統(tǒng)實現(xiàn)用到的關(guān)鍵技術(shù)

近年來，國家大力支持藥品生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合、整合，我國藥品生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模不斷增大。隨著企業(yè)規(guī)模增大，各種數(shù)據(jù)和運算的需求也不斷提高，為了滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理，藥品生產(chǎn)管理系統(tǒng)采用了分布式布局。與以往常規(guī)的單體系統(tǒng)不同，分布式系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存儲在多個分布在各地的服務(wù)器上，從物理角度來說是完全分布的，但通過計算機網(wǎng)絡(luò)把多個服務(wù)器組成服務(wù)器集群。使得系統(tǒng)從邏輯運行上看又類似于單體系統(tǒng)，這種分布式系統(tǒng)使用方便，能有效的解決大規(guī)模企業(yè)的數(shù)據(jù)存儲和運算問題。

J2EE框架，J2EE框架是目前較為主流的分布式系統(tǒng)的解決方案，其優(yōu)點有很多，首先能夠使用多種操作系統(tǒng)，常用的WINDOWS SEVER、UNIX等操作系統(tǒng)均可配置。除此外，本系統(tǒng)采用基于B/S的結(jié)構(gòu)，以及SSM框架，這些都是近年來分布式系統(tǒng)的常用技術(shù)。

4 存在的問題與發(fā)展前景

RFID技術(shù)是目前最流行、成熟的無線自動化識別技術(shù)，RFID擁有0部署簡單、出錯率低等特點。是目前提高企業(yè)生產(chǎn)、存儲、流通效率的最有效方法。但這項技術(shù)目前仍然存在一些問題有待解決，一是掃描重復(fù)，二是掃描遺漏，這兩個問題是未來基于RFID的生產(chǎn)管理系統(tǒng)有待研究和解決的問題。如何保證無線通信的穩(wěn)定和準(zhǔn)確也是未來的研究方向之一。

另外，倉庫的規(guī)劃、布局是否合理，如何通過控制貨架閑置率，將物資分屬性合理分配存儲等問題也是提高企業(yè)生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素。

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