基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的固定資產(chǎn)及倉儲管理系統(tǒng)
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摘要:提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的固定資產(chǎn)及倉儲管理系統(tǒng)的設(shè)計方法。本系統(tǒng)運用射頻識別技術(shù)來解決資產(chǎn)盤點中由于信息失真和滯后引起的實物與賬目不符、資產(chǎn)閑置浪費等問題;可依據(jù)實際情況,采用快速折舊算法來完成固定資產(chǎn)的折舊計算工作,確保計算結(jié)果的準確性。系統(tǒng)在軟件設(shè)計方面,采用了C/S、B/S相互結(jié)合的設(shè)計方式,十分方便系統(tǒng)的查新和維護。
關(guān)鍵詞:射頻識別;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);平均折舊法;加速折舊法
0 引言
固定資產(chǎn)是企業(yè)賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),是企業(yè)產(chǎn)生效益的源泉,關(guān)系到企業(yè)的運營與發(fā)展。企業(yè)科學(xué)管理和核算固定資產(chǎn),有利于促進企業(yè)正確評估固定資產(chǎn)的整體情況,提高資產(chǎn)使用效率,保護固定資產(chǎn)的安全完整,增強企業(yè)的綜合競爭實力。目前,固定資產(chǎn)及倉儲管理存在的問題主要在于:資產(chǎn)變動過程中信息的失真和滯后引起的實物與財務(wù)賬目不符;折舊計算工作繁瑣費時;存在大量的重復(fù)購置與閑置浪費等情況。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為信息通信領(lǐng)域的又一次技術(shù)革命浪潮,在充分融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)之上讓所有物品能夠在物聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)進行連接與通信,從而提升以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的相關(guān)系統(tǒng)在物品自動識別、實時定位、質(zhì)量追蹤和監(jiān)控管理等方面的優(yōu)勢。
本系統(tǒng)主要采用射頻識別技術(shù)(RFID)來完成資產(chǎn)管理,RFID是一種利用射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)信息的技術(shù)。這種融合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的固定資產(chǎn)與倉儲管理系統(tǒng)能夠提高資產(chǎn)的管理和使用效率,取得良好的經(jīng)濟效益,促進企業(yè)單位健康發(fā)展。
1 技術(shù)背景
RFID是無線電方面的自動識別技術(shù)的具體應(yīng)用與發(fā)展,該技術(shù)的主要目的是在移動、靜置或惡劣環(huán)境下對各類物品或設(shè)備等進行自動識別和管理,方便相關(guān)人員的管理。經(jīng)過十幾年的發(fā)展,RFID技術(shù)已在各行各業(yè)得到了廣泛的不同程度的應(yīng)用。
依據(jù)發(fā)送射頻信號方式的區(qū)別,RFID標簽可以分為主動式(有源)和被動式(無源)兩種。主動式電子標簽可主動向讀寫器發(fā)送射頻信號,通常由內(nèi)置電池供電,又稱為有源電子標簽;被動式標簽不帶電池,又稱為無源電子標簽,其發(fā)射電波及內(nèi)部處理器運行所需能量均來自閱讀器產(chǎn)生的電磁波。
RFID系統(tǒng)根據(jù)工作頻率的不同,可以分為高頻和低頻系統(tǒng)。高頻系統(tǒng)一般指工作頻率大于400 MHz的系統(tǒng),高頻系統(tǒng)主要應(yīng)用于讀寫距離較長、讀寫速度較高的場合,如停車場管理系統(tǒng)或人員實時定位系統(tǒng),其基本特點是存儲的數(shù)據(jù)量較大、讀寫距離長等;低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30 MHz的系統(tǒng),低頻系統(tǒng)多用于距離短、成本低的應(yīng)用中,如門禁控制、貨物跟蹤、物品監(jiān)管等,其基本特點是系統(tǒng)成本低,射頻卡外形多樣(卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、對閱讀天線的方向性要求不高,但其不足之處在于標簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短(典型閱讀距離為10 cm)。
本系統(tǒng)采用433 MHz高頻主動式(有源)標簽。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的固定資產(chǎn)及倉儲管理系統(tǒng)由讀寫器和RFID標簽組成。讀寫器接收RFID標簽發(fā)出的數(shù)據(jù),通過網(wǎng)絡(luò)上傳到軟件平臺,同時也可以根據(jù)軟件平臺的要求改寫RFID標簽中數(shù)據(jù)的內(nèi)容;RFID標簽發(fā)出數(shù)據(jù)信息,包括資產(chǎn)設(shè)備的必要信息等。一個讀寫器可以接收多個標簽的數(shù)據(jù);每個RFID標簽發(fā)出的數(shù)據(jù)可以被多個讀寫器接收,兩者形成MESH網(wǎng)絡(luò)。其系統(tǒng)設(shè)備組網(wǎng)示意圖如圖1所示。
本系統(tǒng)主要包括RFID標簽、數(shù)據(jù)讀寫器和軟件平臺。其中,RFID標簽選用433 MHz高頻有源標簽,可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)讀寫器可接收臨近的RFID標簽的數(shù)據(jù),并通過GPRS/4G/3G等無線方式上傳至軟件平臺,也可以接收軟件平臺的命令,下發(fā)命令到RFID標簽;軟件平臺主要是對標簽所傳的數(shù)據(jù)進行處理、去除冗余、存儲等操作,供用戶查詢,或下發(fā)命令。
RFID標簽主要包括處理器模塊(MCU/CPU)、CC1101無線模塊、電源模塊等,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。電源模塊向處理器模塊、無線模塊供電;當標簽接收信息時,無線模塊首先接收數(shù)據(jù)信息并傳遞給MCU/CPU,MCU/CPU修改E2PROM中的數(shù)據(jù)信息,以達到數(shù)據(jù)修改的目的;數(shù)據(jù)發(fā)送時,無線模塊發(fā)送的內(nèi)容也由MCU/CPU中的E2PROM得到。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
3.1 軟件結(jié)構(gòu)
整個軟件系統(tǒng)可基于OSGi架構(gòu)開發(fā)。OSGi技術(shù)是面向Java的動態(tài)模型系統(tǒng),OSGi服務(wù)平臺向Java提供服務(wù),這些服務(wù)使Java成為軟件集成和軟件開發(fā)的首選環(huán)境。Java可提供在多個平臺支持產(chǎn)品的可移植性。OSGi技術(shù)提供允許應(yīng)用程序使用精煉、可重用和可協(xié)作的組件構(gòu)建的標準化原語。這些組件能夠組裝進一個應(yīng)用和部署中。圖3所示為本系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)圖。
該軟件基于OSGi框架,整個軟件系統(tǒng)可分為數(shù)據(jù)接收和發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)存儲和處理模塊、應(yīng)用層模塊等四個模塊,各個模塊間可通過異步或同步事件機制關(guān)聯(lián)起來。
數(shù)據(jù)接收和發(fā)送模塊:負責接收讀寫器上傳的數(shù)據(jù),或向讀寫器發(fā)送標簽生成/修改命令。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊:將接收到的數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)包的協(xié)議進行解析,得到具體的資產(chǎn)信息;或?qū)⑿枰掳l(fā)的數(shù)據(jù)進行編碼,使其符合下行數(shù)據(jù)的要求。
數(shù)據(jù)存儲和處理模塊:存儲接收的數(shù)據(jù);對數(shù)據(jù)進行處理,刪去錯誤、重復(fù)的冗余數(shù)據(jù);依據(jù)實際情況,采用不同的折舊算法計算資產(chǎn)的折舊費用等。
應(yīng)用層模塊:包括資產(chǎn)添加/報廢管理、資產(chǎn)查詢(實時/歷史)、折舊情況計算、異常情況報警、標簽生成/修改。
3.2 折舊算法
資產(chǎn)折舊的方法有平均折舊法和加速折舊法。平均折舊法主要包括年限平均法和工作量(產(chǎn)量)法。年限平均法又稱直線法,是最簡單且常用的一種方法。這種方法是將固定資產(chǎn)的原價與預(yù)計凈殘值間的差值,除以預(yù)計使用年限,求得每年的折舊費用。固定資產(chǎn)轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品成本中的價值在所有使用年限中都是相等的,折舊的累計額成直線上升的趨勢。工作量(產(chǎn)量)法實際上也是一種直線法,只是改用工作量(產(chǎn)量)作為計算每期折舊費用的基礎(chǔ)而已。加速折舊法是指固定資產(chǎn)計提的折舊費用,前期多提,隨后遞減。這是使固定資產(chǎn)的成本在使用年限中盡快得以補償?shù)囊环N折舊計算方法。
本系統(tǒng)根據(jù)實際情況,選取不同的折舊算法,確保計算的準確性。對于使用或存儲時間長、在使用周期內(nèi)磨損比較平均的情況,選取以時間為分攤基礎(chǔ)的平均折舊算法。對于加速折舊算法在固定資產(chǎn)使用的初期多提折舊,后期則少提折舊,可以使固定資產(chǎn)成本在估計耐用期限內(nèi)加快得到補償。對于企業(yè)計提的折舊費不需要以貨幣形式支付,卻以貨幣的形式回收;或者使固定資產(chǎn)的使用成本平均,從而不致引起產(chǎn)品成本大幅度波動的情況都應(yīng)該采取加速折舊算法。
4 系統(tǒng)優(yōu)勢分析
目前,市場上的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)的支撐技術(shù)主要有條碼技術(shù)、磁卡技術(shù)、RFID技術(shù)等,表1所列是對其優(yōu)劣性進行的比較。其中,條碼和磁卡的使用已經(jīng)有很多年的歷史,并且應(yīng)用廣泛。其不足主要在于使用壽命短,容易磨損;讀取時需要手動掃描,耗費人力;存儲的內(nèi)容一般不可改變,不利于回收;安全性較低。
RFID標簽的特點在于其使用壽命長;不怕油污、灰塵等惡略環(huán)境;可遠距離讀取,節(jié)省人力;可重復(fù)存儲,能夠回收利用;安全性高。 RFID標簽的不足在于成本相對較高,但隨著該項技術(shù)的不斷成熟和推廣使用,其應(yīng)用成本已在逐漸下降,部分管理領(lǐng)域已開始接受這樣的成本,相對于價值不菲的固定資產(chǎn)而言,電子標簽的成本還是可以接受的。
5 結(jié)論
本系統(tǒng)建設(shè)了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準、軟件和硬件,采用成熟、可靠技術(shù),以整體性、實用性為主,兼顧先進性和可擴充性,在現(xiàn)有系統(tǒng)基礎(chǔ)上實現(xiàn)系統(tǒng)的完善建設(shè),具有良好的性能價格比。
(1)實用性與可行性:根據(jù)系統(tǒng)需求出發(fā),最大限度滿足業(yè)務(wù)上的各項功能要求,確保實用性。管理、維護和維修具有簡易性。對不同場合、不同物品的大小、不同產(chǎn)品組合有較強的適應(yīng)性、針對性、可行性設(shè)計。
(2)安全性:相關(guān)設(shè)備、標簽和軟件針對安全性有專門的設(shè)計和規(guī)劃,設(shè)備和天線固定防變更、防破壞等措施。
(3)高效性:系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸和使用具有快速、高效的運作效率。
(4)開放性:相關(guān)設(shè)備和標簽要符合ISO/EPC等相關(guān)國際規(guī)范標準并符合國家無線電管理論證,提供開放的二次開發(fā)接口,支持主流RFID中間件產(chǎn)品。
(5)可擴充性:在系統(tǒng)設(shè)計方面,應(yīng)具有良好的可擴充能力,可以根據(jù)信息需要對系統(tǒng)進行必要的調(diào)整、擴充,系統(tǒng)設(shè)備可根據(jù)業(yè)務(wù)需求擴展數(shù)量,而整體技術(shù)方案結(jié)構(gòu)無需大的更改。
(6)可靠性和容錯性:電子標簽相關(guān)設(shè)備和標簽應(yīng)用充分考慮使用環(huán)境、環(huán)境干擾、箱體大小變化、設(shè)備有效性、標簽有效性等不穩(wěn)定因素,提供針對性的應(yīng)對方案。