空间物资管理系统无线射频识别技术论文

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空间物资管理系统无线射频识别技术论文

篇1:空间物资管理系统无线射频识别技术论文

空间物资管理系统无线射频识别技术论文

1引言

“国际空间站”(ISS)是迄今为止规模最大、技术最复杂、寿命最长的载人空间飞行器。ISS运输和管理的物资超过50万件,约有3%的空间站物资失踪或损坏,如在2006年3月23日用于净化航天服二氧化碳的4个罐在空间站失踪。ISS采用基于条码的物资信息查询系统对物资进行管理。条码阅读器逐一扫描货包上的条码标签获得货物的信息,通过无线或有线的方式更新物资信息管理数据库,实现空间站在轨物资信息识别。物资信息管理数据库存放于空间站的笔记本电脑和地面电脑上,通过上传和下传的delta文件进行同步更新,条码阅读器的缺点有:人工操作,清点货包内物品时须要移动货包和物品,将条码移到条码阅读器能扫描的位置,逐一扫描,完成清点后再将所有的物品重新装包;无法实现准确位置定位;条码信息无法修改;易损坏,耐久性差,寿命短。因此,站上使用的物资信息查询系统操作工作量大。在零重力环境下,每人每天平均花费20min时间用于清点在轨存货。在ISS生活过的航天员提出应采用先进的物资信息管理系统,以便航天员在长期航天飞行任务中能以简易、方便和快捷的操作了解站上存有哪些物品,这些物品存放在什么地方,按计划在什么时候使用。当前,我国载人空间站工程正处于工程研制阶段,有必要对站上的物资管理提前进行研究和系统顶层设计。基于此,本文吸取ISS物资管理效率低的教训,提出一种应用无线射频识别(RadioFre-quencyIdentification,RFID)技术的空间物资管理系统,可实现对站上物资高效、简易、方便和快捷操作的目标。

2空间物资管理任务需求

2.1空间物流系统

空间物流系统是指全生命周期任务内空间物资的需求规划、研制、运输和信息管理等要素集成。载人航天工程须依赖空间物流系统实现地面对空间站物资的后勤服务。这些服务包括:补给空间站舱内空气和发动机推进剂,运送空间站的维修更换设备;运输航天员生活、工作用品和出舱活动消耗品;运送空间科学实验设备和实验样品;对空间站在轨产生的废弃物和垃圾进行存放跟踪管理。空间物流系统由支持空间站运作的物资规划、物资管理、空间物资、运输载体组成。物资管理是其中的一个重要组成部分,它由地面物资管理和在轨存货使用管理两部分组成,可实现天地同步管理,支持地面人员和在轨航天员掌握和控制地面上行物资的运输、空间站在轨存放的各类备用物资、废弃物全生命周期的信息流和物资供应链。

2.2地面物资管理

地面物资管理的任务是跟踪和记录空间物资供应中上行物资的地面交付、装载信息,为空间站在轨存货使用管理提供信息。典型的地面物资管理过程,以上行物资配套及运输要求为起点,以运输飞行器待命发射为终点。地面物资管理的主要工作包括:

(1)根据发射任务物资规划,将上行货物和需通过运输飞行器下行废弃物的要求信息录入物资管理计算机中;

(2)根据任务要求,运输飞行器系统完成物资运输方案后,将物资的装载布局初步信息录入物资管理计算机中(后面实施过程进行确认、修订);

(3)定制物资装载设备的同时,将用于管理物资装载和位置信息的装载设备信息录入物资管理计算机中;

(4)在物资地面交付、验收过程中,将空间物资详细接口、性能等信息录入物资管理计算机中并确认;

(5)在地面总装和测试期间,记录、跟踪空间物资在运输飞行器上的位置信息、产品状态信息,并录入物资管理计算机中;

(6)发射前,将地面最终状态的物资信息上行注入空间站。

2.3在轨存货使用管理

在轨存货使用管理由航天员对在轨存货管理和地面对在轨存货管理两部分组成,航天员对在轨存货管理中包含废弃物的存放跟踪管理。航天员对在轨存货管理的任务包括:定期查询货物的存放位置、货舱的装货状态;对货物取用、转移、存放及废弃物存放进行信息管理操作;识别和跟踪货物供应中在轨存放、使用和废弃物管理等信息。航天员通过在轨存货管理可为地面制定订货、存货及规划货物补给提供依据。地面对在轨存货管理的任务包括:地面人员跟踪和掌握在轨存货、使用状态,制定订货、存货及规划货物补给。目前,ISS上这部分工作由专门的物流中心负责。

3物资管理系统方案

3.1系统组成

物资管理系统的`任务是实现对上行物资和下行废弃物的全生命周期管理,包括地面物资管理和在轨存货使用管理两项任务。该管理系统由物资信息识别和物资信息管理两部分组成(见图6)。硬件设备包括RFID标签、RFID读写器和管理计算机,软件包括存储于管理计算机中的物资信息数据库和管理软件系统。其核心技术为RFID技术。

3.2RFID技术

RFID采用无线电技术,利用射频信号通过空间耦合(电感或电磁耦合)实现无接触的信息传输,并通过传输的信息识别物体。RFID技术可识别高速运动物体,并可同时识别多个标签,操作快捷方便;识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID系统一般由一个读写器、若干标签以及天线组成。RFID读写器通过天线在一定范围内发出特定频段的射频信号,此射频信号被无源RFID标签接收,RFID标签就从接收信号发送存储于其上的信息,实现RFID标签与RFID读写器之间的数据传输;也可由有源RFID标签主动向RFID读写器发送存储于其上的信息,实现RFID标签与RFID读写器之间的数据传输。RFID读写器接收到RFID标签的信息并解码后,将该信息送至管理计算机进行数据信息处理,最后应用系统得到所需要的信息,从而实现识别的目的。与ISS目前使用的条码识别技术相比,RFID技术具有如下优点:非接触、自动化;读写迅速,且可同时读写;数据可修改,标签可重复使用;技术成熟,可靠性高;物理耐用性好;数据存储量大;寿命长。

3.3物资信息识别

作为物资管理系统的识别和采集终端,RFID标签和RFID读写器完成物资信息识别的功能。RFID标签主要由超薄微型芯片和嵌压在塑料片、纤维纸等材料中的天线组成。它有两种类型:普通材质物资使用普通RFID标签,金属材质物资和液体物资使用抗金属标签。RFID读写器由掌上数字终端(PDA)模块和RFID识读模块构成。PDA模块由处理器系统、有线通信接口、无线通信接口、人机交互、数据存储和电源管理6个基本功能单元组成。RFID识读模块通过发射调制了标签操作指令的射频信号和接收RFID标签返射的无线信号实现RFID标签的读、写等ISO18000-6C协议[12]约定的操作。与ISS的条码系统不同,RFID读写器可同时识别多个物资的电子标签信息,实现批量、快速和准确的自动识别,操作快捷方便。RFID读写器与物资电子标签之间的有效作用距离可达数米,航天员不必接触物资本体就可以获取物资信息,能大幅度减少清理物资的工作量。

3.4物资信息管理

物资信息管理的实现以数传网络作为信息传输手段,以物资信息数据库为物资信息存储单元,以物资信息管理计算机为信息查询终端。它包括地面物资信息管理和在轨存货信息管理。

(1)地面物资信息管理:在物资交付、验收期间,将上行物资信息录入运输飞行器的物资管理计算机;物资总装测试期间,用RFID采集和跟踪上行物资信息,并将这些信息传递到运输飞行器的物资管理计算机;发射前,将运输飞行器物资管理计算机的物资信息上行注入空间站,同时传递给地面数据中心。

(2)在轨存货信息管理:用RFID采集和跟踪空间站(包括运输飞行器)的物流信息,将这些信息成批传送到空间站数据中心;废弃物处理、装载完成后,将废弃物信息录入到空间站数据中心;存货信息和废弃物信息定期由空间站数据中心向地面数据中心发送。

4工程应用情况

目前,ISS上仍然使用条码技术对空间物资进行管理,我国载人空间站工程中的运输飞行器系统在地面工程研制阶段已首次实施了RFID空间物资管理方法,并具体运用了RFID技术对地面空间物资信息进行管理。首先,将空间物资管理方法应用在地面管理软件系统中,保证地面全部物资在交付验收、总装和测试等研制过程中的准确定位,无一丢失或误标。其次,RFID读写器可同时识别多个物资的标签信息,实现了多个物资信息成批、快速和准确的自动识别,操作快捷方便。最后,RFID读写器与物资标签之间的有效作用距离为数米,可满足使用要求,地面操作人员不接触货物本体就能获取物资信息,可大幅度减少清理物资的工作量。总之,运用空间物资管理方法和RFID技术,很好地完成了运输飞行器的地面物资管理,实现了对地面物资高效、简易、方便和快捷操作的目标。

5结束语

空间物资管理是我国载人航天的新需求,本文提出的应用RFID技术的空间物资管理系统,可提高空间物资管理的效率,为载人空间站工程的顺利实施和运营业务提供技术支持。随着天地一体化的空间物资管理水平的发展,后续应进一步研究RFID技术的抗干扰能力和可靠性,使空间物资管理系统更好地应用于载人空间站工程。

篇2:浅谈基于射频识别技术的产品信息查询系统论文

浅谈基于射频识别技术的产品信息查询系统论文

引言

目前,随着社会生活节奏的不断加快,互联网技术和应用已经取得了很大的突破。而全球信息技术的深入和3G网络的逐步完善使得“物联网”受到了广泛关注。射频识别系统可以把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理,将代表了下一代信息发展的重要方向。

物联网的核心技术最终能够运用到人们的生活细节当中,例如,我们可以将感应器制作成标签嵌入到公共交通、各种仓库、园林管理、家用电器、超市货柜等场所中,然后与现有的网络整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个网络当中,有能力超级强大的中心计算机,能够针对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

1背景和演进路径

RFC的产生与发展有其技术的原因,也有环境和经济的背景。在当前能够“热门”的主要原因有以下三个方面:

1.1经济危机下的推手

经济增长理论告诉我们,每一次的经济低谷必会产生新的技术,而这种技术一定可以对大多数产业具有使用价值,纵观过去,互联网技术取得巨大成功,而目前的.经济危机让人们又不得不面临紧迫的选择,催生出的物联网与射频识别技术将变成下一个经济增长的核心技术。

1.2传感技术的成熟

随着微电子学的不断发展,涉及人类活动中有关生活、生产、管理等各种传感器(无线传感器、电子标签、RFD等)已经比较成熟。

1.3网络接入和信息处理能力的提高

目前,随着网络接入多元化、计算机软件技术的飞跃发展,基于海量信息收集和数据云计算处理的能力大大提局。

2工作原理

利用RFC技术设计一套关于产品信息查询的方案,具有设计简洁、易于移植、并且使得在今后升级、扩充及选择应用软件方面具有更多的灵活性。整体采用自顶向下的设计思想,将系统的各部分所需的功能进行了合理的划分,其中包括中心处理子系统、射频识别RFC管理子系统、环境温度检测子系统、实时时钟管理子系统、产品有效信息查询子系统及状态信息显示子系统等构成。

在本设计中,对ID的要求有2点,一个必须符合异步串行通信,第二个就是误差小,容易识别。基于这两点,本设计中采用了非接触ID设备。该设备为只读设备。集成了串口通信模式及通信接口,使得上位机调试带来了方勿预留的卡有效信号接口可以供外部设备进行查询使用。本设计中的RFC采用感应偶合方式。

3总体设计

该系统主要由五部分组成,具体说明如下:

3.1中心处理系统

作为整个系统的控制中心,主要负责并协调各个子系统能稳定、高效的工作。

3.2射频识别管理子系统

该子系统,同时面向管理者与广大用户,管理者的任务是对ID设备管理、ID标签的录入及产品查询记录状态的相关管理。用户主要对已选商品进行相关查询,以便更清楚了解自己所选的产品,包括违规查询操作和正常查询操作,若查询产品信息前未进行刷卡确认,则产品查询详清界面发出警告信息,提示用户进行刷卡查询,若查询产品信息前用户进行了刷卡确认,则在产品详情界面会向用户展示产品的详细信息。

3.3环境温度监测子系统

用于要求产品信息与环境温度相结合的场所,系统实时检测产品周围环境的信息,并使得对产品相关信息更加直观的展示。

3.4实时时钟管理子系统

时间调整部分我们可针对年、月、日、时、分、秒进行调节,其它调节功能(农历、星期)已经利用算法实现自动更新与校准。时间存储部分,主要实现对ID标签查询的时间状态信息。

3.5状态信息子系统

首先,能对系统时间进行校准和设定;其次,能对产品的有效信息进行便捷查询;最后,管理者可以对用户已经查询的D产品进行回顾查询ID卡号、时间记剥。

4总结

从课题选择、模块分析、软硬件对接调试,到最终的系统完善。证明利用RFC技术对产品信息查询具有可行性。不仅查询简洁正确率高,而且可应用前景很广。今后还可以在此系统融入Internet网络,从而实现真正的物联网时代。

篇3:基于射频识别技术的物流仓储管理系统开发论文

基于射频识别技术的物流仓储管理系统开发论文

RFID技术是指通过无线电讯号识别相关数据的技术手段,它在使用的过程中有许多的优势。物流行业应用这一技术的时间相对久远,已经有的历史。但是,我国由于经济发展水平和技术的落后,将RFID技术应用于物流仓储领域才处于萌芽间断,所以对于RFID技术在仓储管理中的实际应用情况进行分析、调查和研究,对于RFID技术进一步应用于这一行业有非常重要的意义,可以提升整个物流仓储行业的工作效率。

1RFID技术概述

RFID技术就是指无线射频识别技术,是一种通过现代通信技术手段实现的,远距离数据传递的技术手段。使用RFID技术,不需要设备之间进行实际的接触,就能够实现数据的传递,因此被广泛的应用于生活和工作的众多领域。RFID技术系统的构成部分分为三个,其中应用软件系统可以由单一软件和多个软件两种方式构成,主要进行的是相关数据的分析工作;阅读器是一个与应用软件系统相连接的设备;而电子标签就是那些数据携带的对象。应用软件经过对阅读器提供的相关的数据进行分析处理,最终得出对企业有利的决策依据和意见,整个的过程就是RFID技术的应用过程。

2RFID的物流仓储管理系统设计

传统的物流仓储管理中,没有有效的管理方法和具体的管理技术,因此常常出现管理效率低下,管理不严谨的现象,对于出库、在库、入库的统计不明晰的问题。RFID技术可以有效的提升仓储管理中的管理水平,实现自动化的管理,对于RFID技术的应用体现在仓储管理的每一个方面,我们分别可以从入库、在库、出库三个方面分析,同时还可以根据库存的多少来优化管理仓储问题。RFID的仓库管理系统框架见图1.

2.1入库过程管理系统设计

2.1.1装配设计

对于物资的.具体的品名、批次以及规格等各种信息均可以按照一定的格式输入电脑系统,然后通过系统的运作产生相应的条形码,之后再对这些条形码进行归类处理,并且给予每一类一种合理的包装。RFID标签内的信息就包括了每一类的物资信息、种类、品名和具体的数量等等的内容,再由电脑计算机通过相关的软件系统的运行将这些产品的路径和运输信息逐步生成,最后形成调度表,从而按照上面形成的信息进行具体的运输和管理。

2.1.2运输设计

在运输过程中,同样可以应用到RFID技术,通过制定科学合理的运输方式和运输技术,在运输开始前就将运输内容的信息传输到企业的RFID系统当中,同时同步到服务器中,运输活动开始之后就可以应用全球卫星定位系统和地理信息系统的双重定位跟踪到相关的信息,并且及时制定遇急措施,更好的保证运输的安全性。

2.1.3进库设计

进库是仓储活动的重要一环,在装配之初已经把各信息输入到RFID软件系统中,所以入库信息的传达要早于货物的到达时间,在这段时间内就可以即时的对仓储系统进行调整,仓内货物的合理规划和放置可以有效的节约入库的时间。仓管人员在运输车到达后可以通过RFID标签的扫描最终确定信息一致后方可将货物放入预先准备好的位置即可。

2.1.4验货设计

在物资入库时,还要对所入库的物资进行最后的核验,这时有两种不同的RFID阅读器可供使用,分别是固定式和手持移动式标签阅读器。阅读器对每一个产品的信息进行阅读后与之前的信息进行对比,确认信息的准备无误之后就将这些物资收入仓储。之后,通过打印入库清单完成整个RFID软件系统的工作内容,最终实现科学化仓储管理,提高仓储管理的效率,降低企业应用于仓储系统中的成本,同时为后续的在库和出库统计做好前期的准备工作。

2.2在库过程管理系统设计

①库存控制指标的设定。合理的库存指标就是指库存量既可以满足日常的需求,又不至于库存过多而导致不必要的成本积压,在盘存的业务中主要就是确定库存的上限和下限。

②管理库存的数量。对库存的数量进行实时的监控,当库存数量不在上下限之间时就要及时的报告,实现高低储存报警和补货及时告知。

③盘点记录。就是对实际的库存数量和库存的记录数量、位置等进行对比和比较,确保信息的一致性,方便入库、出库。RFID系统针对盘点有自己的系统设置,通过阅读器对仓储的物资进行快速的盘点,上传数据,工作人员根据实际的结果分析原因。

④货物信息的及时查阅。这个内容主要是提供对于货物缩放位置和储存数量等信息的查找工作。在以往的仓储过程中,由于信息的不及时更新等原因,很难实现货物信息的及时掌握,无法了解仓库货物的实际情况和数量,从而很容易产生损耗和浪费,也容易引起由于信息更新不及时产生的延迟现象,从而影响到企业的正常运行。引进RFID系统之后,整个仓储的系统均有了及时的信息更新和沟通,客户发出需求信息之后,我们就可以及时的对于所缺少的货物进行补充和管理,防止出现调配不齐的问题。RFID系统的使用大大的提升了企业工作的效率,降低了企业因为库存和仓储中的不足而造成的损失,扩大其利润空间。而且由于系统本身具有自主分析的功能,所以可以及时的对缺少的货物提出补货提醒,管理系统的人员可以及时的补货,使得仓储设备得到最优化使用。

2.3出库过程管理系统设计

当前人们主要关注的就是出库的质量和供应的时间,以及信息的及时和准确。在仓储管理系统中引入RFID系统后,仓储产品出库的流程就有了一些改变和提升,分别为:一是备货,当客户提交相关的需求信息之后,企业就可以在自己的RFID系统中及时的了解到具体的需求状况,并且马上备货,RFID系统对于所需要的货物的具体情况,如位置,数量,是否充足等信息提供给仓储管理人员,操作人员根据具体的情况开始进行定位和配货,确定好待出库的物资,等待出库。二是取货,当确定好待出货物资,并且了解物资的具体情况之后,就要根据实际的需求,确定采用哪种器械来取货。物资在出库的过程中也要通过阅读器进行相关数据的确认,确认无误后出库。三是出货,在货物出仓前,RFID系统后台会通过相关软件的计算,进行不同运输工具的对比和安排,最终确定一组最适合的工具和运输方式与合理的运输路线的具体的可操作的规划,最后在这一切都确认无误之后进行出库。出库后就开始应用前面讲到的技术手段,对货物的运输过程进行实时的监管,确保货物在安全的环境中到达指定位置。

3结语

这一技术引入仓储管理系统中,实现了仓储系统的自主管理和更新,使的仓储管理的效率提升,为仓储管理实现高效、快捷、低人工、低能耗提供了可能,是现代仓储管理的必然发展趋势。

参考文献:

[1]陈子侠。RFID技术的应用与现代物流[J].商业研究,,(6):131-156.

[2]刘克胜,董学杰,吴柳滨。自动识别技术在物流信息化中的应用[J].物流科技,2013,(5):93.

[3]齐文忠。托起电子标签的未来---为粤港电子标签技术研究合作助威[J].金卡工程,,(9):108-187.

篇4:应急物资管理射频标签优化技术及仿真论文

应急物资管理射频标签优化技术及仿真论文

1研究背景和概述

射频标签(RFIDtag)又称电子标签,在跟踪、物流、物资管理等领域已得到广泛应用,例如:图书馆门禁系统,交通收费,仓储管理、货架管理以、应急物资管理及食品安全溯源等。其中,用于解决读写器作用范围内多标签识别情景下的射频标签识别防碰撞方法已成为该领域的重要研究点。射频标签的防碰撞方法主要是为了解决在射频标签识别设备的有效通信区域内,当多个射频标签同时与识别设备进行通信时产生的地址冲突问题。目前学术界对射频标签防碰撞问题集中于对算法本身的研究,一般没有考虑射频标签编码策略的因素。本文对采用经典的QT射频标签防碰撞算法情况下,分别使用“层次化编址”和“随机编址”两种编址策略的射频标签识别吞吐率进行比较研究。通过模拟仿真可以得出结论,利用“随机编址”策略可以获得比“层次化编址”策略更高的射频标签识别吞吐率。而“层次化编址”策略也有其优势,一是现有的商用射频标签产品,大多采用了高位地址相同,低位地址连续增加的“层次化编址”策略;二是“层次化编址”本身可以直接提供商品厂家、类型等信息。因此,研究针对“层次化编址”策略的射频标签防碰撞算法、以及研究“层次化编址”策略的应用场景是下一步的研究方向。

2射频标签编码策略分析

2.1射频标签国际标准协议采用的射频标签编码协议

在较早版本的射频标签国际标准协议(如ISO18000-6TypeB)中,射频标签的地址是固定的。而在较新的射频标签国际标准(如ISO18000-6TypeC)集中,用户可以根据需要优化定制射频标签编址策略。随着RFID技术的发展,在许多应用领域中,需要更加灵活的射频标签国际标准,因此本文研究采用经典的QT射频标签防碰撞算法情况下,分别对射频标签使用“层次化编址”和“随机编址”两种编址策略时,对射频标签识别吞吐率的影响,为射频识别系统优化设计和新的射频标识标准科学制定提供参考。

2.2层次化编址策略与随机编址策略

作为“层次化编址”策略的一个例子,EPC(ElectronicProductCode)即电子产品编码,是一种编码系统。它建立在EAN.UCC(即全球统一标识系统)条型编码的基础之上,并对该条形编码系统做了一些扩充,用以实现对单品进行标志。EPC编码由版本号、产品域名管理、产品分类部分和序列号四个字段组成。EPC编码根据地址长度的不同又分为EPC-64,EPC-96等多种编码方法,如图1所示。EPC-64是目前得到行业支持较广泛的一种EPC编码方法,又分为TYPE-I,TYPE-II,TYPE-III三种实现方案。较新的射频标签国际标准ISO18000-6TypeC也在协议的层面上对EPC提供了支持。“随机编址”策略,顾名思义,就是对每一个射频标签随机生成和分配一个地址。随机生成的地址仅做标签识别,没有具体的意义,可以在后台数据库中与产品类型、厂商品牌等其他信息进行关联。

3基于计算机仿真的射频标签编码策略比较研究

3.1射频标签编码策略计算机仿真

本文开发了射频标签识别防碰撞算法计算机仿真软件,分别对射频标签使用“层次化编址”和“随机编址”两种编址策略的射频标签识别吞吐率进行计算机模拟。在仿真过程中,射频标签防碰撞算法采用经典的QT算法。射频标签地址长度为64bit。对于“层次化编址”策略,采用EPC-64TYPY-I规范,对“随机编址”策略,采用随机生成的方式生成射频标签地址。射频标签识别防碰撞算法计算机仿真参数的选择基于现实的射频标签读取场景,包括超市个人结算场景和大型仓储区货架管理场景。这两种场景的共同点是每种场景下系统都需要考虑两个数量Ntotal和Nlocal。Ntotal表示已经入库且分配了射频标签的物品总数量,Nlocal表示射频标签阅读器某一次读取操作中需要读取的射频标签数量。在超市个人结算场景下Nlocal大约在数十个的数量级,在大型仓储区货架管理场景场景下Nlocal大约在数百个的数量级。而Ntotal可能在几万至几十万的数量级。在本文的模拟过程中,Ntotal取值为10000至100000,每隔10000计算一个模拟数值。而Ntotal取20和200两个数值,分别模拟超市个人结算场景和大型仓储区货架管理场景。

3.2不同射频标签编址策略仿真结果

可以看出在射频标签阅读器一次需要读取20个射频标签的情景下,采用随机编址策略时,射频标签阅读器只需发起50次左右前缀匹配。而采用EPC-64TYPY-I层次化编址策略,则大约需要发起400次左右前缀匹配。由图3右侧图表可以看出在射频标签阅读器一次需要读取200个射频标签的情景下,采用随机编址策略情况下,射频标签阅读器只需发起不到600次左右前缀匹配。而采用EPC-64TYPY-I层次化编址策略,则大约需要发起800至1500次前缀匹配。

3.3仿真结果分析与进一步的研究方向

通过上文的仿真结果,可以得出结论:采用随机编址策略,射频标签阅读器可以通过发起更少的射频标签前缀匹配操作,完成射频标签匹配读取任务,射频标签识别吞吐率由于“层次化编址”策略。出现这种情况的原因是因为,在使用随机编码编址情况下,射频标签间的地址是低相关性的,标签地址冲突只会出现在射频标签地址前几位。而采用层次化编址策略情况下,射频标签间的地址是高相关性的,在不同策标签地址层次分段上,都有可能产生射频标签地址读取冲突。虽然从射频标签读取效率的角度讲,“随机编址”策略,优于“层次化编址”策略,然而简单放弃“层次化编址”策略并非最终的解决方案。第一个原因是而现有的射频标签产品,大多采用了高位地址相同,低位地址连续增加的“层次化编址”策略;第二个原因是“层次化编址”策略本身比“随机编址”策略直接提供了关于产品的'更多信息。因此,下一步的研究方向包括下面几个方面:一是对基本的QT算法进行优化,研究在采用层次化射频标签编址策略情况下,读取效率仍然较高的射频标签读取算法。二是从系统优化的观点选取适合的射频标签编址策略。例如某应用需要通过扫描射频标签获得产品信息,就需要从系统的角度考虑是直接采用包含产品信息的“层次化编址策略”更加优化,还是采用“随机编址”策略,然后从数据库读取产品信息更加优化。

4结论

射频标签又称电子标签,是一种得到广泛应用的物品单元自动识别通信技术。本文根据射频标识技术的最新发展,在射频标签地址优化编码技术方向上开展研究与仿真。模拟结果表明采用经典的QT射频标签防碰撞算法,利用“随机编址”策略可以获得比“层次化编址”更高的射频标签识别吞吐率。下一步的研究方向包括:一是对基本的QT算法进行优化,研究在采用层次化射频标签编址策略情况下,读取效率仍然较高的射频标签读取算法;二是面向应用,综合考虑射频标签识别算法吞吐率、数据库访问瓶颈等多种关键影响因素,从系统优化的观点选取适合的射频标签编址策略。本文的研究成果具有较高的现实指导意义。

参考文献

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[2]D.Klair,K.Chin&R.Raad,“AsurveyandtutorialofRFIDanti-collisionprotocols”,IEEECommunicationsSurveys&Tutorials,vol.12,(03)pp.400-421,.

[3]张予帅,蒋泰,苏平,罗义学,肖煌.ISO18000-6TypeB与TypeC标准的分析与比较[J].广西科学院学报,(04):336-339.

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[5]李竞.生活必需品现场保障数据系统的设计与实现[J].中国安全生产科学技术,2014(11):94-100.

篇5:基于射频通信技术的停车库智能管理系统论文

摘 要:随着生活水平的提高以及安全防范意识的增强,人们对于停车管理的安全性和泊车的便利性都产生了新的需求。科技的不断发展使得车库的管理也趋于智能化,本文主要介绍了一种全新的停车库智能管理系统,其技术核心为射频通信技术,在进出车辆上需要安装相应的技术模块,在技术支持下,实现对不同车辆信息的辨别和迅速的读取。车库出入口的装置能够对车辆的信息和相应票据进行实时监控,保证车辆可以高效地完成进出。在总线和太网结构的支持下,车库信息能够实现共享,这就使得车库的管理效率大幅度提升。这一系统经过了实践的检验,运行稳定,在未来会得到大面积使用和推广。

篇6:基于射频通信技术的停车库智能管理系统论文

在传统的车库管理中,主要是借助人工进行管理,缺乏客观性,主观性比较强,致使管理中经常出现停放不科学、进出效率比较低的情况。目前,射频射通信技术的应用越来越广泛,是比较有潜力的一种技术,基于此技术,设计了停车库智能管理系统。这一管理系统的核心为射频通信技术,实现了车库与车载模块之间的数据传送,形式为非接触式,数据进行双向传输。这样,不同的车辆被及时识别,数据进行及时交货。对于传统的磁卡等方式,主要优势体现在速度快、非接触、低损耗、受环境影响小、使用周期长、较强的应付突发状况的能力等。同时,系统的模块设计以及通信协议的开放化,使得存储空间被拓展,功能得到开发。该系统在数据库的协助下,对客户车辆进出信息进行了高效的管理,智能化水平提高,管理效率增强。

1 停车库智能管理系统简介

系统的主要构成部分为车载模块、地感检测装置以及信息管理部分,如图1所示。车载模块的技术关键为射频通信芯片,目的是实现读头与模块之间的信息通信。信号的传递主要依赖读头和天线,一旦模块到达信号所在区域,就会产生电流,电路被激活,模块的编码就会通过天线发射出去,读头接受信息后,立即进行解码,实现车辆信息的传送,作出及时处理;地感检测装置的作用是实现对车辆进出、闸道以及相关票据的开具的处理。各项信息通过总线进行传输,达到主电路,而后经过详细的综合处理,实现对车辆状态的考量,而后做出相应的处理,主要是指令的传达以及信息的交换;信息管理部分主要是对车辆、车库以及管理信息进行交换,实现数据及时、正确的显示,对车辆正确的停放进行指导,实现信息的完整保存。

图1 系统结构图

2 硬件的工作原理

2.1 硬件的机构

系统硬件主要包含两部分,即读头部分的硬件和车载模块部分的硬件。读头硬件主要由机芯片和射频通信的芯片等部件组成,实现对信息的读取和传输。读头对模块的信息主要是采取无线通信的方式,对车辆的身份进行准确检验,在芯片和总线的协助下,实现与主控线路的信息交流,执行软件的要求和任务。同时,读头也能够与收费网络进行连接,将车辆的信息传输给管理中心。而车载模块的硬件结构主要是由单片机和射频通信芯片组成,预留接口,目的是对程序进行调试。

2.2 车载模块的主要作用

在车载模块中,其射频通信和控制电路是主要的组成部分。射频通信电路主要采用的是单片机,其具有较好的兼容性,避免了复杂了编码程序,其它外围配件不多,便于使用。主要选用2.4 GHz通信芯片,功率不高,工作模式分为四种,同时集成了链路层协议,提高了数据的传输速度。控制电路采用的是具备强大功能的单片机,对指令的运行和处理时间较短,能够实现较高能力的编程,有利于软件的开发和利用。它的工作电压为1.8V,在软件上采用指令性结构,执行时间为一小时,对任务的执行力度十分强。同时,具备较高的语言编辑能力,有利于软件的.开发和能力的提升。它集成了多种配件,实现了闪存的功能,读写功能比较明显。看门狗电路的设置使得对异常状况的处理能力提高,能够使得系统自动归位。

2.3 在硬件设计中需要注意的问题

对于射频通信电路,其主要的干扰来源于数字电路,如果过程信号没有被隔离,那么就会影响数据的传输。鉴于模块对电压波动的敏感反应,电源产生的噪音也会对传授性能造成影响。因此,在进行硬件电路设计的时候,要保证接地良好,保证干扰维持在最小。另外,电源要采用星形布线,有效防止噪声的干扰。

3 软件的设计

3.1 车载模块的软件流程设计介绍

系统的软件主要包含控制软件和管理软件两大部分。其中,车载模块的程序以及读头的单片机处理程序是主要的组成,如图2所示。初始化程序是由车库发送信息,而后唤醒模块,通信之后的延长时间即为车辆间隔的时间。

图2 车载模块软件流程图

3.2 无线传输通信协议

系统的通信协议主要分为三层,即物理层、数据链路层以及应用层。数据链路层主要是保证无线数据的稳定性。在进行数据传输的时候,实现对数据帧的拆解,而后进行再次发送。在接受数据的时候,进行解包、重组,最后移交给应用层。鉴于协议的分层性,相邻层之间的连续只需要使用接收函数,各个单独的通信层处于各自独立的状态,体现了较高的灵活性。

4 有关系统低功耗的设计

为了方便使用者,系统的车载模块的能源来源于一次性电池,因此,在设计中尤其要注重低功耗方面的设计。

篇7:射频识别技术(RFID)在医药物流系统应用

随着无线射频识别技术RFID的出现,现有商品条形码的地位受到了挑战,零售业供应链管理面临新的革命,根据科尔尼国际管理咨询公司 (A.T. Kearney)的计算,从数据上衡量,零售商采用RFID后的利益来源于三个方面:降低库存水平约5%;每年减少店内和仓库人工成本约7.5%;提高周转,减少缺货,在每年每10亿美元的销售额中,增加周转额70万美元。

一、目前医药行业物流所存在的问题

医药行业是高科技行业,药品制造企业要完全按照国家的GMP标准进行生产,而药品流通企业则要按照国家的GSP进行存储和配送。在整个系统中存在着许多重大问题,这些问题阐述如下:

1、在生产过程中,原辅材料不能及时到位,极大地影响了生产效率;

2、因人工操作,在整个存储和配送过程中的差错率达到3%以上,不但增加了物流成本,还影响了企业的信誉,给客户的销售造成许多困难;

3、有一些不法厂商,利用各种机会制造假药,而国家食品药品监管局(SFDA)却没有手段对其进行及时查处,使得假药泛滥,严重影响人民的身心健康;

4、为了获取不正当利益,各销售组织及其人员进行异地串货,获得大额的销售佣金,极大地损害了其它人员的利益,并且打击了后者的工作积极性,破坏了市场的正常运转,加速企业的衰亡速度。

为了解决这些问题,各药品制造企业和流通企业都想尽了各种办法,还是无法解决这些问题。美国的国家食品药品监管局(FDA)应用射频识别技术,就较好地解决了这些问题。射频识别技术对药品生产和流通的每一个环节都可以做到实时监控,差错率几乎为零,有效控制假药的生产与销售,一旦发现,立即进行查处。

二、RFID的简介

RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别,俗称电子标签。对ERP(企业资源规划)和SCM(供应链管理)系统来说,RFID是一种革命性的突破。它的精确化管理将触角伸到了企业经营活动的每一个环节,使生产、存储、运输、分销、零售等各方面管理都将变得过去无法想象的便利。过去的物料编号无法实现对单一部件的跟踪,而今天,物料的精确化管理却将触角伸到了每一个环节的每一个部件,无论是质量控制、自动化管理、产品的生命周期管理都将变得非常有效而且便利,例如,对产品次品率的分析可以将次品来源定位在某一点,而仓库中的某一个产品也不会因为同一类产品的数量过多而被单独过久放置。

相对于一维条码和二维条码来说,RFID的优点在于,(1)用电波在离开的位置处(最大5米左右)可以取得信息;(2)在电波能够达到的范围内哪怕有障碍物也能进行识别;(3)一次可以识别数个标签(搭载有抗冲突机能的情况);(4)可以改写标签里的信息;(5)标签的内存容量很大(最大可达几万位数);(6)对于抗污染和损伤能力较强;(7)可以采用密码化等高水平技术来保护信息。

在物流界,RFID的电子标签使得管理效率大为提高,成本大为降低。RFID所开拓的新世界,绝不仅仅在于用电子标签使物流、零售变得方便,RFID为把我们的现实世界和虚幻世界连结起来提供了一个崭新的界面。

1)RFID带动零售业革命

随着无线射频识别技术RFID的出现,现有商品条形码的地位受到了挑战,零售业供应链管理面临新的革命,

根据科尔尼国际管理咨询公司(A.T. Kearney)的计算,从数据上衡量,零售商采用RFID后的利益来源于三个方面:降低库存水平约5%;每年减少店内和仓库人工成本约7.5%;提高周转,减少缺货,在每年每10亿美元的销售额中,增加周转额70万美元。

2)RFID带动物流供应链革命

由于RFID标签的存储容量是2的96次方以上,所以物流行业第一次发现他们可以将世界上所有的商品每一个都以惟一的代码表示。以往使用条形码,由于长度的限制,物流行业只能给每一类产品定义一个类码,就是说,一批牛奶,不管保质期是哪一天,他们在商场的代码都是一样的,商场无法通过代码判断每一件产品的准确库存周期。RFID彻底抛弃了这种限制,现在所有的产品都可以享受独一无二的识别。

在供应链管理上,无论哪个环节应用RFID都可以提供更高的技术支持,获得更佳的管理效果。有专家认为,要想提高物流供应链管理的效益,就必须使供应链上的成员及时获得其它成员和各业务环节上的运行信息,而信息的共享不足就会发生供应链的断裂和效率低下。先进的射频技术信息可以加强这些环节的自动化程度。这样便可提高业务运行的自动化程度,大幅降低差错率,提高供应链的透明度和管理效率。

高效的供应链和物流管理体系就是它的核心竞争能力。充分利用现代信息技术打造的供应链与物流管理体系,不仅可为天士力制药获得了成本上的优势,而且加深了它对顾客需求信息的了解、提高了它的市场反应速度,从而为其赢得了宝贵的竞争优势。

三、RFID在医药物流行业的具体应用价值,主要体现在以下几个环节:

1、生产环节。在药品生产制造环节应用RFID技术,可以完成自动化生产线运作,实现在整个生产线上对原材料、半成品和产成品的识别与跟踪,减少人工识别成本和出错率,提高效率和效益。特别是在采用JIT(Just-in-Time)准时制生产方式的流水线上,原材料与零部件必须准时送达到工位上。采用了RFID技术之后,就能通过识别电子标签来快速从品类繁多的库存中准确地找出工位所需的原材料和半成品。RFID技术还能帮助管理人员及时根据生产进度发出补货信息,实现流水线均衡、稳步生产,同时也加强了对质量的控制与追踪。

2、存储环节。在药品仓库里,射频技术最广泛的使用是存取货物与库存盘点,它能用来实现自动化的存货和取货等操作。在整个药品仓库管理中,将供应链计划系统制定的收货计划、取货计划、装运计划等与射频识别技术相结合,能够高效地完成各种业务操作,如指定堆放区域、上架取货与补货等。RFID技术的另一个好处在于在库存盘点时降低人力。RFID的设计就是要让商品的登记自动化,盘点时不需要人工的检查或扫瞄条码,更加快速准确,并且减少了损耗。

3、运输环节。在途运输的货物和车辆贴上RFID标签,运输线的一些检查点上安装上RFID接收转发装置,接收装置收到RFID标签信息后,连同接收地的位置信息上传至通信卫星,再由卫星传送给运输调度中心,送入数据库中。

4、配送/分销环节。在配送环节,采用射频技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率,并能减少人工、降低配送成本。如果到达中央配送中心的所有商品都贴有RFID标签,在进入中央配送中心时,托盘通过一个阅读器,读取托盘上所有货箱上的标签内容。系统将这些信息与发货记录进行核对以检测出可能的错误,然后将RFID标签更新为最新的商品存放地点和状态。

5、零售环节。RFID可以改进零售商的库存管理,实现适时补货,有效跟踪运输与库存,提高效率,减少出错。同时,智能标签能对某些时效性强的商品的有效期限进行监控:商店还能利用RFID系统在付款台实现自动扫描和计费,从而取代人工收款。

篇8:物资管理系统总体设计研究论文

物资管理系统总体设计研究论文

1软件介绍

所谓物资管理软件,就是使用网络数据库的应用技术而开发的一款软件,它包括100多个命令文件,主要使用的数据库有10多个。由于仓库中包含的物资种类很多,且报表也很多,所以使用程序实现这些功能有很大的困难。因此,为了使用户能够更方便的使用这个软件,在程序上又增加了几个新的功能,这个程序包括了约有一万五千条语句,是整个系统中最大规模的一个程序。

2系统概述

该系统是使用软件工程学中的设计思想以及方法来进行设计的,通过对系统计算机科学的方法和技术进行综合的使用,来开发和研制本系统。因此,该系统具有结构清晰、结构齐全、输入输出灵活方便、修改的功能性强等优点。除此之外,系统还使用了数据库共享的方式,通过一次性的输入极大地方便了用户。且该系统有着较强的保密性以及准确性,使用了数据保密的方式以及数据后备的系统,使得该系统的运行安全可靠。如果想要对于系统的某些情况、以及错误的数据信息进行修改,则必须至少要有2个业务人员同时在场进行更改,才能够实现系统的修改,否则系统拒绝修改。而且,系统还使用了统一编制,对于物资名称、规格型号等处能够自动的显示出填写的内容,进一步减少了汉字输入的问题。对于文件组织的问题,则使用了分层处理的方式,对每一层都采取了属性的结构,这样能够保证系统保持着较高的运行速度。

3系统分析

通过对于系统的调查,以及对于厂内的仓库的管理的全面的了解,我们对于系统做出了详细的分析与归纳、总结。首先对于收料进行分析。收料的业务流程是:首先,业务科把定货的合同进行登记注册,然后由供货的厂方进行供货。一方面能够把货物交给物流发运,另一方面也可以通过银行向厂方托收结算。之后,财务科就会收到银行转来的托收凭证,将其复核登记以后,交给业务科进行处理。在业务科收到凭证以后,根据托收单上的合同货物以及发货的清单来查询此合同的正确性。如果不存在这个合同,则需要签署意见,把托收凭证转交给财务科,并且拒绝支付收料款以及相关的费用。否则,则签署意见并且把脱手的凭证交给库房进行实物的点收。然后,库房就可以根据这个凭证记性实物的.接收了。如果收到的货物和发货单上面的货物是符合的,那么保管员就可以填写验收料的点收单了。(其中,两份送交业务科,三份送交财务科)。在业务科受到点收单之后,把其中的一份留下作为入账的留存,另一份上交到物资部门。而财务部门受到点收单以及托收的凭证之后,就可以向供货的厂家进行付款了。如果收到的实际货物和发货的清单不一致,保管员就应该填写验收记录将下一步交给业务科进行处理。在业务科收到了验收记录之后,根据验收的实际情况,包括损坏以及缺少的情况,写出拒付报告并且将其交给财务科。财务科在受到验收记录以及拒付报告以后,就可以向供货的厂方提出拒付的要求了。然后对于发料的业务进行分析,这个过程就不在此叙述了。最后,通过计算机完成最后的功能,包括做开发料单,做季度收发、存明细报表,做季度收、发、存汇总报表,做基本建设用原料、燃料收支与库存统计表,做机电设备(产品)库存、使用情况的表格等相关的表格。

4系统设计

4.1系统总体设计

首先根据厂方对于这个系统的具体要求来设计本系统需要具备的功能。使用结构化的模块设计方式,把物资管理系统分成7个功能单一、相互独立的功能模块,而对于每一个功能模块都是由很多歌子模块组成的,这些模块之间既有联系,又是相互独立的,这使得系统能够很方便的运行,且容易被维护。

4.2系统输入输出

数据的输入模块在本系统的初次使用时是一次性进行的,在以后的管理中会把每次的收料和发料的数据自动的输入到计算机中的相关数据中,这样能够减少二次输入带来的麻烦。而且在使用的时候,标准的收料单以及发料单的格式能够显示在屏幕上,使用的时候可以及时的检查每项的输入情况,如果发现错误能够进行理科的更改,减少了很多麻烦。

4.3修改删除模块

对于数据的修改、删除,本系统也能够很容易的进行。该模块使用菜单的方式,通过几个字母就能够实现对于记录的查找,在查找到以后就可以进行修改了,极大地方便了查找不便、修改麻烦的问题。

4.4备份软盘模块

在进行这个操作的时候,系统能够按照不同的年度、季度对于备份文件进行命名,并且将其传达给用户,用户不用担心文件重名的问题,且以后对于旧账的查找也因此而方便。

4.5账目结算模块

每年的年末都需要对账目的结存情况进行长须,并且将累积的收入、累积的发出置为0.所以,对于账目的查询需要在将各项的账目备份完毕之后进行。

4.6数据库结构设计

在设计数据库的时候,首先需要分析系统的数据类型、数据特点以及用户要求,并且在此基础上考虑到系统的运行速度、可靠性、安全性等特点,设计出合理的数据库结构,这样才能够保证该系统的良好的性能。

5结束语

通过使用物资管理软件系统,能够使得仓库的货物得到科学、合理的管理,省时、省力,并且对于物流信息的实时掌握也有着很大的帮助。所以,本文主要对于物资管理软件系统的总体设计进行了介绍,希望该系统能够得到广泛的使用。

篇9:无线传感器网络管理技术论文

无线传感器网络管理技术论文

无线传感器网络管理技术论文【1】

摘 要 无线传感器网络(WSN)与计算机网络有着巨大的差异,但是又广泛的应用于现代社会的各行各业。

现有的网络管理技术并不能满足WSN的运行,亟待解决各方面的问题。

本文在介绍WSN管理技术的基础上,集合WSN自身特性,介绍了现有的WSN管理技术需要具备的技术性能。

希望能够为WSN管理技术发展提供一定的启发。

【关键词】无线传感器 网络 管理技术

无线传感器网络(简称传感器网络WSN)由大量的微传感器构成,在传感器安装区域完成信息收集、处理与流通功能,被越来越多的用于交通、医疗、工业自动化等智能领域,近年来随着信息化进程的深入和物联网相关技术的成熟,无线传感器网络技术的技术研究也突飞猛进;和普通计算机网络不同,传感器网络被用于特定的应用中、要求部署巨大数量的微传感器等特征,这就需要传感器网络的管理技术具有高效、灵活、安全的特性,传统计算机网络的管理技术不再适用于传感器网络管理,因此近年来传感器网络管理技术的理论和应用研究不断的取得突破性进展。

1 无线传感器网络管理

无线传感器网络与计算机网络的不同特点使得传感器网络管理技术也具有自身特点,具体表现在轻量级、开放性、自治性、高容忍、可伸缩等方面。

1.1 轻量级

由于无线传感器有很多位传感器构成,其内部电量较少、存储量和通信距离有限。

每个传感器的体积都比较小、电池更换困难、成本和功耗较低、计算和存储能力较弱,这就使得传感器网络管理技术也要具备符合上述特点的轻量级特征。

1.2 开放性

传感器网络有着和计算机网络不同的软、硬件系统和通信协议,同时不同的应用环境、任务需求和任务目标也会使传感器网络有巨大差异;为了保证传感器网络与互联网和移动网络的相互连通,就要保证传感器网络管理技术具有开放性,能够与其他软硬件系统无缝联通。

1.3 自治性

传感器网络在建设和使用的过程中,单独的某个传感器是随机布置在某个位置的,如果人工对其进行运维,会消耗巨大的人力物力,这就需要传感器网络技术满足其自身智能决策的需求,保证传感器形成自适应的分布式网络,无需人工参与即可可靠运行。

1.4 高容忍

无线传感器的应用环境多种多样,其低成本特性导致节点有易损坏、抗干扰弱、稳定性差等问题,这就要求传感器网络管理技术能够识别和容忍这种故障,并且保证网络信息感知和传输的可靠性。

1.5 可伸缩

未来的传感器网络将会覆盖非常的区域,数量差异巨大的传感器节点将会上传巨量的信息,这就要求传感器网络管理技术在应对不同数量的节点和信息时具有良好的可伸缩性能。

2 无线传感器网络管理体系

2.1 配置管理功能

通过配置管理功能获取传感器网络中的数据,并通过数据来控制每个传感器的配置信息和传感器网络内的节点状态及其连接关系等网络状态。

通过配置管理功能可以让网络管理员对传感器网络的控制变得更强;由于无线传感器网络节点的电量、通信、存储等方面能力有限,配置管理就要在网络拓扑控制和重编程技术中实现。

节点通信和感知的基础就是拓扑控制,拓扑控制在WSN管理中有三个方面:拓扑发现、成簇管理和睡眠周期管理。

WSN重编程技术,WSN首次配置完成后对网络进行远程的软件升级、任务下达和功能再配置的过程。

由于WSN的工作环境多样,其性能和功能需求需要动态变化,不能可能事先生成其所有可能需要的运行条件和对应的系统配置,这就要求WSN管理系统具有自我重新编程配置功能。

2.2 故障管理功能

WSN大多需要在无人管理的环境中长时间顺利运行,而传感器的自身质量和性能缺陷导致WSN中随时有可能会有节点出现故障。

如果传感器节点出现故障,将会把采集到的错误信息不断地上传至网络,最终导致网络管理出现问题;还有些故障会导致节点通信受阻,数据传输终端等问题。

目前,WSN故障管理可分为集中式、分布式、基于移动装置和层次式集中结构。

集中式结构中的管理者要得到整个网络的信息才能进行精准的故障管理,这种管理技术消耗了节点的很多能量;分布式管理则有更低的能量消耗,但是会消耗较多的存储空降;层次式则是集中式和分布式的混合结构,兼顾了二者特点;由于基于移动装置的结构使用环境较为特殊,可以预测分布式和层次式的管理结构是未来WSN故障管理的发展方向。

2.3 安全管理功能

安全管理指的是通过安全管理和技术手段,保障WSN资源的保密、完整、可用性等,不会由于设备、通信协议、网络管理或者环境因素受到破坏。

安全管理的基本原则就是通过合适的技术和管理措施来确保网络资源的基本安全,从而满足传感器网络开展的安全需求。

传感器网络不同于传统网络,但又需要参考普通网络的安全管理经验,这就导致WSN网络完全在密码算法、数据完整性、数据保密性、秘钥管理技术、网络认证等方面存在不可忽视的技术难题需要突破。

2.4 性能管理功能

性能管理功能即通过考察WSN运行情况和通信速度等参数来对传感器网络性能进行评估。

性能管理要分析和监视网络及网络提供的功能是否顺利运行,其分析结果会触发网络的自身诊断机制或引导网络开启自我重配置等。

WSN包括数据收集、分析、上传等应用功能的专门网络,其性能管理还会包括以下几个方面:

(1)使用周期管理,即网络部署到网络能力耗尽的时间;

(2)数据传输性能,包括数据传输可靠性、数据传输速度等;

(3)上述性能,才能更好的完成性能管理,促进WSN网络的高效运行。

2.5 计费管理功能

目前,WSN的应用还只是应用于专门领域的闭合网络,对计费系统的需求没有很急迫,但是随着WSN的进一步发展和市场商业化深入,计费问题将会变得极为关键,并且伴随而来的数据安全、真实、可靠等问题也会越来越多。

3 结束语

WSN管理技术和理论还处在初级阶段,但是随着社会需求和相关领域的发展,WSN技术及其相关研究必将成为热点。

在WSN设计的通用性和有效性问题方面、分布式和层次式结构设计、主动网络技术、网络状态和性能的监测与优化等方面都需要进一步深入研究,对新技术进行推广,促进WSN技术的应用和发展。

参考文献

[1]刘丹,钱志鸿,刘影.ZigBee网络树路由改进算法[J].吉林大学学报(工学版),,40(5):1392-1396.

[2]皇甫伟,周新运,陈灿峰.基于多层抽样反馈的传感器网络时间同步算法[J].通信学报,,30(3):59-65.

无线传感器网络技术【2】

【摘要】 传感器被越来越多地布置到实际的网络环境中,用于实现某些应用。

无线传感器网络已经成为了科学研究领域最前沿的课题之一,引起了工业界和学术界众多研究者的关注。

通过总结相关方面的工作,综述在不同领域中无线传感器网络的实际应用,并对具体应用的一些重要特性进行分析,在此基础上提出若干值得继续研究的方面。

【关键词】 无线传感器 网络应用

篇10:二维码技术在电力物资管理系统的应用论文

二维码技术在电力物资管理系统的应用论文

【摘要】生产一线班组经常都需要使用到设备、安全工器具、耗材等物品,物品的借出、归还都是通过纸质登记的方式,但是纸质不易保存,统计比较繁琐,容易出错,增加工作负担。针对这些问题,我们开发了二维码物资管理系统,采用“南网仓库物资存放四号定位法”进行位置编码,形成数据库,通过无线扫描枪扫描二维码,实现物品的借出与归还。

【关键词】二维码;物资管理;数据库

1材料管理模式的现状

根据调查,目前90%的班组在材料库房管理方面都是使用纸质登记,设备的借出、归还,材料的消耗都是记录在纸张表单上,每次登记都要手动填写相关信息,人为增加了工作量,费时费力;对于耗材这类消耗物资,还存在部分员工嫌麻烦而不进行登记的现象,给耗材使用管理带来了相当大的困难;同时对于纸质的消耗也是不容忽视的一大问题;此外,纸质记录的保存也存在弊端,不仅容易损坏丢失,而且随着时间推移,保存的记录越来越多,不仅查找时不方便,还占用空间。还有少数班组使用的是手动录入excel表格,比起纸质登记,虽然降低了纸张的损耗,易于保存,但是工作量却没有减少,仍然需花费大量的时间与精力。包括笔者所在班组,仅有两个班组采用的是条形码扫描管理,借出、归还设备时扫描条形码,系统中自动录入相关设备名称,点击确认完成一系列的借出或归还流程。相比纸质管理,它减少了纸张的使用,省去了人为记录的麻烦,但是由于系统本身设计问题,仍存在不足之处。首先,条形码能记录的数据有限,不易辨识,要想知道某条形码对应哪个设备,只有通过数据库才能查询;第二,系统只针对设备、安全工器具这类多次使用的物资,对于耗材这类消耗物资无法统计,使得耗材的使用仍然是用纸质记录,这就使得一个班组材料房同时存在两种管理方式,不便于统一管理。

2新物资管理系统的使用

2.1新物资管理系统功能

(1)物资入库,当材料房补充进新物资时,材料管理员首先要按照“南网仓库物资存放四号定位法”对该物资进行编号,每个物资对应一个二维码,保证其唯一性。然后通过该模块添加新物资的信息,更新数据库,以便于班组成员使用等后序流程能顺利完成。

(2)物资消耗,是针对耗材这类消耗型的特殊物资设计的',传统仓储管理使得部分不常用耗材长时间堆积在班组库房中,造成资源浪费,占用大量空间,增加了管理成本。新的管理采用了急救包模式,班组根据平时的工作情况与经验,自行定出各种耗材所需数量的上、下限,以及耗材补充时间,平时使用只消耗不归还,对材料的使用与存放空间都进行了合理利用。比如,每次大修,每拿一袋电流连接片出库,就直接扫描二维码,系统会自动弹出电流连接片的相关信息栏,选择“消耗”模块,填写使用数量和借出地点,点击确认就完成了耗材借出流程,系统自动减少该物资剩余库存量。材料员事先在系统中设置各耗材的总数,当剩余库存不足时,就无法借出该耗材,提醒材料员进行补充。

(3)物资借出,当要借出设备、安全工器具时,扫描二维码,系统弹出相关设备的信息栏,选择借用人员名字,填写工作的变电站名称,确认即可。

(4)物资归还,使用完的设备、安全工器具进行归还时,选择该模块,系统弹出的界面显示了所有处于借用状态的物资,选中要归还的设备,确认归还设备完好无损后,点击确认,就完成了物资归还的流程。

2.2新物资管理系统的优点

2.2.1相较于传统仓库管理方式:

(1)便捷化、高效化---使用二维码便于物资跟踪和管理,由于二维码的识别具有快速、准确、易于操作等特点,在材料管理中引入该技术,能够使管理工作节省人力、减少差错、提高工作效率,并保障物资流转的顺利进行。

(2)科学化预测---二维码系统完整的记录了物资的借出与归还信息,可以直接导出为excel表,根据历史使用数据统计耗材的使用情况,预测出未来所需耗材数量,从而对现有库存上、下限做出更符合实际的调整。对消耗量大的,增加库存上限;连续几个月消耗量小甚至无消耗的,减少库存量。

(3)针对特殊管理模式开发出新模块---根据耗材只出不进的管理模式特点,系统增加了耗材消耗模块。比起以前的纸质登记,新系统使得借出手续变得方便简单,易于管理。

2.2.2相较于条码扫描系统管理方式

(1)提供全面的物资信息---二维码比之条形码,能记录下更多的数据,我们在其中增加了设备、安全工器具的有效期、型号,当你需要查找某设备相关信息时,不必在专门搜寻设备记录清单,只需用手机扫一扫它对应的二维码,就可以看见该设备的详细信息,方便大家随时随地查看。

(2)智能安全提醒功能---系统中增加了有效期提醒时间功能,当设备、安全工器具要到期时系统会自动提醒材料员该设备需送检,降低了遗漏送检设备的风险,避免了过期设备仍在使用的行为。

(3)设置库存下限,为应急抢修工作做好后勤保障---在系统中设置了耗材的库存下限,当库存量达到下限时,将无法借出该耗材,剩余的库存量只能用于应急缺陷,为应急抢修工作做好后勤保障。

3基于新系统的物资使用管理制度

(1)整理(Seiri),对库房进行大整理,分出用与不用的物品,库房只保留必需的物品,提高库房利用率,减少不必要的浪费。

(2)整顿(Seiton),必需品依规定定位、定方法摆放整齐有序,明确标示。将测试设备、用电设备、生产工器具以及耗材按类规范整理分好,平常设备和抢修设备分区放好,划出待检设备区。

(3)清扫(Seiso),打扫库房,保持库房、设备干净,并定期对设备进行检查、送检,保证设备的有效与合格。对于耗材,每半年进行一次补充,确保必需库存的同时又不至于浪费。

(4)清洁(Seiketsu),要求每天出工借出物品时需按规定进行登记,归还时确认物品完好性,必须摆放到规定的位置。按照规定定期对设备、耗材检查,记录在表分类保存。将整理、整顿、清扫实施的做法制度化、规范化,维持其成果。

(5)素养(Shitsuke),对于不遵守规定的人员进行考核,努力提高人员的修身,使人员养成严格遵守规章制度的习惯和作风,以此保证材料房的管理能严格规范地执行下去。

4新物质管理系统的推广

新物资管理系统中引入二维码技术,对物资的入库、借出、归还、使用记录检查等各个环节的流程起到了高效有序的作用,保证材料管理各个作业环节的效率和准确性,确保使用人员及时准确地掌握物资所处的状态,合理、规范、有效的对其进行使用。

篇11:井下作业的物资管理系统探讨的论文

井下作业的物资管理系统探讨的论文

摘要:随着宽带建设速度加快,以及融合安全的下一代国家信息基础设施的脚步,推进信息化和工业化深度的融会,经济社会各个领域的智能信息化快速发展。现今社会是以IPv6构成全方面的下一代国家信息基础的网络环境,并且支撑了云数据、互联网、物联网等网络技术的发展。基于下一代互联网的石油行业智能化的系统管理是目前国家信息智能化建设的主要组成部分,它给石油产业智能化的建设提供了发展机会。

关键词:井下物资;管理;智能化;移动端

一、项目背景及意义

“井下作业物资管理系统”是基于互联网技术发展中智能化建设的主要组成部分。随着现今社会的人们使用智能手机的增加,互联网技术深入到了我们的生活并且也在逐渐改变我们的生活方式,同时也在丰富我们的业余生活。当然,在不知不觉中让我们的办公方式也发生了很大的改变。现在移动终端已经不单是一个人与人之间的基本通信设备了,而是成了一个集工作业务管理、信息处理、交流学习等多功能综合性的智能终端,它已经成为人们工作、学习和生活都紧密相连的朋友[1-2]。“井下作业物资管理”将实现井下收发材料业务集中处理的信息管理平台。它将会全面提升井下作业物资管理的功能,提高井下作业单位收发材料集中度和使用度,提升信息化应用水平和智能水平,并提高工作效率,最终满足井下作业单位员工的新需求。当员工配备了用料上报、报料查询、用料审核、发料确认、发料查询等功能为一体的智能化物资管理系统专用的移动终端设备,他们就能够不受时间的限制,迅速方便地实时获取收发料的相关信息并且能够及时地进行处理。这不仅能够提高员工的工作效率,同时满足了智能化井下作业物资的核心功能需求。并且可以全面支撑井下作业单位各个业务安全的可靠发展。

二、建设目标及原则

通过搭建井下作业物资系统云端服务平台帮助井下作业人员借助智能化专用移动终端,使井下作业人员能够不受空间和时间的限制,及时快速地对井下作业材料进行调拨工作和物资使用,从而大大地提高井下物资管理系统的智能化[3]。“井下作业物资系统”设计的总体原则是:满足设计目标的基本要求,优先考虑系统的扩展性,充分遵循系统的完整性、可靠性和安全性的原则,创建合理的经济框架和优化设备的设计框图。2.1及时性原则系统所有工作数据要保证第一时间传递云端并且能够集中处理,数据的集中管理必然能使整个系统的信息更加及时、更加准确。2.2实用性原则实用性原则就是能够最大程度地满足用户的`工作需求,是每个智能化体系在设计过程中必须要考虑的一种系统原则,它是每个智能化系统对所对待用户最基本的诚信。系统总体的设计框架应当充分考虑用户各业务权限、每个环节系统中处理数据的快捷性和可实现性,把满足井下作业物资管理业务作为首要考虑因素。2.3安全性原则系统应该能够全面提供智能化终端的安全保密机制,保证信息能够安全发送和接收。系统在设计框架时应充分思考如何正确提供安全可靠的技术和管理方式,可以通过增加复杂的设计来提高系统质量和保障系统安全性。2.4可操作性系统应该在设计的时候优先考虑智能化移动端界面的友好性和简洁性,能够使得用户方便快捷地体验[4]。同时,应尽量满足用户能够在权限范围内于各个模块中间流畅地切换使用。

三、移动端功能

井下作业收发料系统是根据用户的需求,设置了作业队、作业区、工程所、供应站、运输队五个角色,每个角色除了共有的个人信息、关于软件、检测更新模块,还设有不同模块使用权限。下面着重介绍作业队和工程所拥有的权限功能相关信息:3.1作业队作业队员工主要是进行井下物资材料申请的工作:①材料上报。用户根据现场情况从下拉菜单中选择所属作业区、井号、施工类型,并填写详细的材料需求进行上报,同时用户可以拍摄现场图片、描述现场情况来进行上报。②报料查询。用户用来查询已经报料的历史记录,查询报料到达进程。3.2工程所工程所员工主要是对作业队井下物资的申请来进行审批工作。①材料审批。工程所人员对作业区审核过的用料申请进行审核,从审核列表中选择需查看报料单,可对报料数量及材料明细进行修改。检查无误后确认审批。②审批查询。工程所审核人员通过手机端查询已审核的物资申请记录。可以通过多个条件组合搜索。从已审核列表中选择需查看项目,了解审核的物资详情。

参考文献

[1]杨丰盛.Android应用开发揭秘[M].机械工业出版社,,7.

[2]王辉,吴越,章建强,等.智慧城市[M].北京:清华大学出版社,:31-46.

[3]李丽香,刘海涛.智慧油田生产现场的标准化管理建设[J].信息技术与信息化,(04):154-155.

[4]于振山,孙茜,张跃.大数据、物联网技术在智慧油田建设中的应用[J].中国管理信息化,(18):48-49.

篇12:射频识别技术在猪群生产管理中的应用论文

1.1 实现“一场一畜一标”管理

基于RFID技术的养殖生产管理,是电子射频耳标打在猪只的耳朵上,记录其生产全过程,即时获取猪只信息(包括其病历资料、饲料喂养情况、喂药、转群及检疫等多种信息)。另外,通过电子射频耳标可实现全方位追踪,不仅便于掌握猪只的系谱及其后裔列表,还能为客户选购提供便利。此外,将该技术应用于猪群生产管理还能确保养殖安全,提高经济效益。例如,将国家明令禁止的违禁药物信息嵌入系统可避免养殖场或养殖户无意中使用上述药物,进而酿成安全生产事故,造成较大的经济损失。同时,还能在猪出栏操作时自动检查药物休药期,有效杜绝将存在安全隐患的猪销售出栏这一现象,避免出现源头污染。

1.2 架构网络信息管理平台

可由畜牧业管理部门牵头,采用会员制管理办法,实现数字化管理,将养殖企业的所有信息嵌入至数据模块中,通过网络对接等方式接入,建立信息安全管理体系并发挥其功能作用。尤其是养殖企业及其行政管理部门通过密码进入后,可通过终端控制实现长期跟踪,不仅可提高养殖场的系统化管理水平,还能规范养殖管理,提高管理效益。

1.3 通过不同模块实行分类管理

射频识别技术可通过多种管理模块(主要有饲养场管理模块、物流仓储模块、屠宰场管理模块、销售管理模块等)实行分类管理。其中饲养场管理模块除可在生猪日常管理中发挥重要作用之外,还可用于生猪健康管理;物流仓储模块主要用于记录养殖产品上市前的各种信息(主要包括上市时间、地点等信息);屠宰场管理模块可在生猪屠宰之后实施管理操作,而销售管理模块则可提供上市销售猪肉的具体情况(如肉的等级、重量、销售时间、出场时间和生产日期查询等信息)。这种分类管理模式便于养殖企业对数据进行集中管理,进而有效提高其生产效率和管理水平。

1.4 建立数据库,认定子项目

在养殖生产过程中建立数据库,认定子项目,并统计已录入的所有数据信息并实现核对动物基本信息和相关子信息等功能,防疫信息则主要涉及防疫检查、接种疫苗及相应处理等,此外还有屠宰检疫记录、流通环节监督、产品销售情况等信息。将以上信息制成各种报表并录入至数据库,通过计算机操作,可有效提高养殖场的日常经营和管理水平。

2 组建基于RFID技术管理系统,实施精细化管理,提高管理及生产效率

目前,基于RFID技术管理系统在大型养殖企业中的应用已十分广泛,在很大程度上提高了企业的生产管理水平,为企业管理者进行宏观决策提供富有价值的信息,并能第一时间了解并掌握养殖场的'管理状况,进而有利于提高企业的现代化管理水平。基于RFID技术并实现计算机系统管理可便于企业进行微观控制,有效节约成本,在不影响生产的情况下及时掌握各种信息,提高企业效益及管理能力。

基于RFID技术的猪群生产管理,可对生猪养殖实现全过程跟踪,确保猪肉产品的质量安全,减少并避免相关疾病。同时,还能准确掌握猪只的健康状况,第一时间发现疾病并及时进行处理。此外,应用该技术开展饲养管理能有预见性的开展疾病预防管理,同时也便于猪只接种工作的开展。例如,通过记录防疫信息可对猪只实现跟踪追溯管理,有任何环节出现异常均可及时准确的查找出来并第一时间进行处理,同时也在明确相关人员责任、增强工作人员的责任心等方面也具有很大优势,可明显提高工作效率。

篇13:电厂仓储物资管理系统优化措施论文

电厂仓储物资管理系统优化措施论文

摘要:仓储是企业运转中非常重要的一个组成部分,同时也是确保企业运行质量的重要基础,高效的仓储物资管理能够推动企业具有更强的综合竞争实力,对推动企业发展具有十分关键的作用。电厂在运行时包含很多复杂的环节,所以需要储存的物资种类和数量都会比较多,所以电厂的物资仓储成本也在随着社会电力需求量的增加而不断增长。而电厂仓储物资的管理质量会直接对电厂的生产数额和居民的生活质量造成影响,对我国电力行业的发展具有非常重要的意义。

关键词:电厂;仓储物资管理;优化

电厂仓储物资管理对电厂生产效率的保障及生产效率的提高具有非常重要的意义,而电厂的工作效率是决定我国居民用电水平的重要因素。同时,对电厂仓储物资进行管理有更有利于电厂的建设与维护工作水平提高,对电厂运行及管理状态也会产生很大影响,对电厂服务质量提升具有推动性作用。因此,电厂管理部门及相关工作人员应该将重视其管理工作,在实践中找出整个工作体系中存在的不足并制定有效方案解决该系统中的问题,实现对电厂仓储物资管理系统的优化。

1提升仓储物资管理员工的整体素质

1.1通过定岗实现人力资源的整合。以往,在对电厂仓储物资管理人员进行选拔时都是采用“论资排辈”的方法,这种方式对整个物资管理系统工作质量和工作效率提高有十分不利的形象。所以,电厂的领导者和管理者应该重视对物资管理人才的培养和引进,这样才能有效促进我电厂运行效率提高。电厂应该采用公开招聘的对仓储物资管理人才进行引进,这种招聘方式可以大大提高管理人员选拔的公平性,对管理队伍综合素质提高、结构优化以及企业成本节约都具有十分重要的`意义。

1.2通过培训实现员工素质的提高。人是电厂仓储物资管理的主体,因此,员工的综合素质是确保仓储管理质量的重要因素,所以电厂应该对员工培训工作给予充分的重视。通过培训员工可以学习最先进的管理方法和管理经验,能够在很大程度上为保证仓储物资管理人员的管理质量提高提供保障。培训可以让员工掌握更多的物资管理方面的专业知识,也能够增强员工责任意识和培养员工的工作热情。另外,随着科学技术的发展,电厂仓储物资管理方式也发生了巨大转变,现代科学技术及管理理念在管理工作中不断应用,这就要求电厂需要定期组织员工培训,以确保其能够随时掌握最先进的知识内容。

2合理改进仓储场所与设备

2.1库房的合理安排。库房是对仓储物资开展存储工作的基础,而材料性质不同对仓储环境的要求也会有所不同,这就要求电厂的相关管理部门及工作人员能够按照材料种类和性质的不同对存储库房进行科学的选择和合理的安排。另外,还要根据生产需求合理安排库房的位置,这样才能确保电力生产的效率,实现对电厂生产成本的结语及产业结构的优化。在进行物资存储时需要将一些体积较大、不利于装卸的物资存储在交通便捷的位置,而钢材、仪表、设备这些物资需要进行单独存放。

2.2仓储装备的合理配备。仓储物资管理现代化的实现主要取决于仓储场所中的自动化基础设施在仓储物资管理的过程中需要配备储存设备、计量装置与搬运机械等,要确保这些设备的现代化与自动化,提高仓储的整体现代化水平。

3深入推进仓储物资管理信息化工作

随着科技水平的发展,信息科技逐渐应用到各行各业的生产中,信息技术在电厂中的应用能够有效提高电厂运行的效率。维持电厂运行的物资有很多种,数量也比较庞大,因此在管理时具有较高的难度,在管理中使用信息化手段有利于节约物资管理的时间。简化物资管理流程,能够节约电厂运行的时间并且极大降低电厂物资管理所需要耗费的成本,从而使管理质量得到提升。目前,信息化手段在我国电厂仓储物资管理工作中的应用还不是十分广泛,因此,为达到从根本上提高整个物资管理系统工作效率,对仓储管理信息化工作展开深入推进是非常重要的一项任务。

4构建有效库存控制模型

4.1库存控制关键点

第一,订购点。订购点指的是电厂仓库中某物资应该进行采购补充的数量点。如果订购点提前,将会导致该物资仓库存储量的积压,增加订购成本:如果订购点推后,将可能出现缺货情况,对生产造成影响,产生缺货成本。第二,订购量。订购量指的是某物资库存量在订购点时需要进行采购的数量,如果订购量过多,将会导致该物资仓库存储量的积压,增加订购成本:如果订购量太少,将会造成订购次数增加,使订购成本增加,同时存在不满足生产所需的风险。

4.2有效库存控制模型

4.2.1实现电厂之间的联合仓储。电厂在设备设计及型号等方面具有相似性,为电厂之间实现联合仓储奠定了基础条件电厂应该与地理区位靠近的其他电厂谋求仓储方面的合作,侮个电厂负责仓储不同的配件,从而降低单个电厂需要配备的配件种类与数量,从根本上降低仓储物资管理方面的成本。

4.2.2在供应链管理理念基础上形成库存管理模式。供应链管理模式包括VMI,JMI,CYFR3种。与其他制造业相比,电厂的物资需求具有计划性不强、不确定性较高的特点,需要依据具体配件的消耗情况或预期的使用情况对配件的采购进行申报,在申报之后供应商再依据订单进行生产。在供应链管理理念基础上形成库存管理模式,能够实现对物资供应的横向协调与控制。

5提高仓库管理水平

5.1通过准确的管理计划实现仓储物资管理。在仓储物资管理工作中,要进一步加强物资需求管理与计划管理,促进仓储物资管理工作效率的提高。由生产部门、计划部门与物资部门共同进行管理,实现管理计划的及时、准确生产部门要依据生产的实际需求提出物资需求计划;计划部门在接到物资需求计划之后要对供货期进行了解,依据库存的实际情况制定采购的计划;物资部门在接到采购计划之后要对货源进行及时的落实与采购,确保物资供应。

5.25S库存物资管理。第一,整理。物资管理人员要对仓储物资进行定时巡视,明确仓库中物资的状态,侮月进行物资保管人员之间的相互盘点,侮季度组织所有物资的全部盘点。第二,整顿。对物资要按照相关的保养与保管方式进行管理,做到合理定位编号,实现入库与出库的便利。针对一些易燃易爆的物资要在独立的仓库中进行存放与管理。

6结束语

仓储物资管理是电厂电力生产物资供应环节中非常关键的一个部分,同时也是决定电厂工作效率的重要因素之一,所以为保证电厂生产的质量及水平加强仓储物资管理系统建设非常重要。若想实现对电厂仓储物资管理系统的优化,需要从员工素质、信息管理、仓储环境配置等方面进行考虑,只有将这些因素综合起来才能促进电厂产业结构优化,从而促进电厂生产成本节约,推动我国电力行业发展。另外,对电厂仓储物资管理系统进行完善还能促进我国基础设施完善,从而带动我国综合国力提高。

作者:江雪 单位:中国能源建设集团黑龙江省火电第三工程有限公司

参考文献:

[1]方飞.电力建设工程物资仓储管理的优化分析[J].中国市场,(50):37-38.

[2]伍约任.电力物资仓储管理存在的问题分析及优化策略[J].中外企业家,(20).

篇14:射频识别课程教学改革中的探索与研究管理论文

射频识别课程教学改革中的探索与研究管理论文

摘要:《RFID技术与应用》是电子信息类专业的一门专业课,该课程综合了不同专业领域的技术,应用范围极其广泛。本文针对该课程的特点,结合实际情况,提出了在CDIO工程教育理念下,对该课程的教学过程中实施的教学改革方案。在此方案中,强调专业课知识与基础课知识相结合、理论知识与实践经验相结合,从教学手段、过程和考核办法等多个教学环节入手,来促进学生听课积极性,改善主动参与学习的程度,从而达到提高教学效果的目的。

关键词:射频识别 CDIO 教学

RFID技术是物联网领域中的研究热点之一。《射频识别技术(以下简称RFID技术)与应用》课程是电子信息工程专业的专业主干课,也是物联网技术专业、物流工程专业等新兴专业的专业必修课。

该课程是本专业具有代表性的一门课程,理论性、综合性、实践性都很强,也是一门难度较大的课程。因此研究CDIO工程教育模式在本课程的教学过程中的应用方法,将有利于提高本课程教学的效果,同时为本专业的其他专业课教学方法的改革做一个示范。

在该方案中,把传统理论讲授与CDIO模式进行有机结合,同时结合专业的培养目标、教学计划、课程群等要求,探索新的实践教学体系、考核方式与评价手段、教学方法以及质量控制体系等,进行全方位的构思与设计,从教学理念、思路、方法、评价等方面进行改革。

一、教学改革的现状分析

目前,针对本课程教学改革开展现状分为以下几类:

1.教学内容以理论为主、实践不足

在现有的课程资源中存在以理论为重,实践学时不足的问题,实践环节只是“插拔式”验证性实验,或简单软件仿真的验证实验。造成了理论与应用脱节、理论枯燥和实践的'缺乏。

2.简单的课程内容整合的教学改革

这类课程教学改革仅停留在删减课程内容,缩减理论学时,延长学生进入企业等用人单位的实习时间。其结果是:理论和实践仍然脱节,没有找到契合点。

3.物联网行业人才的需求

RFID技术和物联网技术属于电子、计算机和通信技术等多学科的交叉领域。物联网被认为是继计算机、互联网+之后的第三次信息时代大革命。企业、行业对物联网技术的关注,使得对物联网产业的专业人才需求越来越迫切。

基于上述三种情况的分析,本方案致力于创新本课程的教学方法,以CDIO模式引入到课程的教学改革中,实现理论与实践深度融合的项目驱动式教学,重点研究学生理论与实践动手能力相结合的培养方案和方法,使学生能够真正做到理论联系实际,在提高课程的教学效果、质量的同时,提高学生的创新、实践能力。

二、教学内容设计

1.教学方案设计

本方案的具体内容如下:

(1)教学体系创新。该课程采用项目驱动教学,以项目任务为引领,培养学生获取知识、运用知识、共享知识、传播知识、发现知识的能力,以及培养学生构思、设计、实现和运作的能力。

(2)教学内容优化。该课程教学内容,包括理论内容与实践教学方面,选取整个RFID读写器的设计为背景,将每个章节作为一个环节、实现某一特定功能来讲授和实施,做到以实践促进理论学习,以项目驱动课程教学。

(3)教学组织有序。采用“提出项目学习知识掌握技能完成项目”的“四环相扣”教学法,促进学生深度掌握知识点,增强其主观能动性。通过分组和分工、查阅资料、提出方案、确认方案、最终完成子项目设计与调试,在整个过程中锻炼学生团队合作意识和协作能力。

(4)教学评价合理。该课程设计了科学合理的考评、监督方法,对学生的学习过程采用跟踪性评价,确立“过程性评价”的思想,将学生的理论成绩、实践能力、实践成果、课堂表现和组长给分等各项评价分解成多项指标进行加权求和,最后给出课程的总评成绩。

2.预期的教学目标和能力培养

通过本方案的实施,实现对学生如下能力的培养:

(1)电路设计能力。在本课程中,涉及到的电路设计项目有:读写器主板电路设计, LF、HF频段读头设计。上述的设计,有助于提升学生的电路设计能力。

(2)MCU的编程能力。读写器的程序以MCU为核心,相关的程序包括:时序控制、编解码、数据的发送和接收、声光电路及显示模块的驱动、防碰撞算法的编程等。上述的软件程序设计,可以进一步提升MCU方面编程能力。

(3)检测工具使用能力。在项目的调试过程中,需要大量的调试工作,借助各类检测工具和设备来完成,如:万用表、示波器和频谱分析仪等。调试工作,有助于提升学生对调试设备的使用技能。

(4)故障排查和分析能力。在设计与调试的过程,通过问题和现象,判断相应的故障,并通过理论分析、检测设备的使用,培养故障分析和排除的能力。

(5)专业知识的综合运用能力。读写器的设计是一门综合型很强的项目,几乎涵盖了本专业的所有专业课程,包括:模、数字电路,高频技术,通信技术和单片机技术等。通过项目的实施,结合前4项的培养和训练,可以实现专业知识的综合运用,并得到进一步提升。

(6)团队合作能力。各子项目均通过分组合作的形式进行的。在小组内部,各成员之间分工、合作,各负其责,共同完成。通过项目的进行,再次培养小组成员之间默契和团队合作精神。

3.拟解决的关键问题

(1)加强任课教师的实践动手能力和教学改革模式的深化理解。教师要不断进行学习和研讨,多方面拓宽个人视野和提高综合素质。

(2)形成一批项目驱动的实践教学项目和成品。完成项目作品,并建设一个功能和设施齐全的《RFID技术与应用》课程开放实验室,并形成一套开放实验室的管理办法。

(3)弥补缺少配套教材的不足。结合本课程项目教学的探索,编写适合CDIO模式的教材。

(4)解决考试方式单一化。进行配套的课程考试改革,建立过程考核方法具体实施方案。

三、项目实施的方案

1.项目分解及教学环节设计

本课程实施的项目,围绕RFID读写器的设计,以模块的形式,将项目分解为二级单元项目,其中一部分的二级单元项目进一步划分为三级子项目,采用了由浅入深,循序渐进的方法,完成项目教学。

6个单元项目分别如下:RFID系统的构成、电感耦合方式前端电路设计、LF和HF频段产品设计、微波频段RFID产品、RFID技术在物联网中的应用。

在教学过程中,由教师提出各单元子项目,然后进行相关知识讲解,最后学生掌握设计方法和设计思路,设计完成各子项目,进而完成四级项目,最终完成三级项目的设计和制作。

2.项目的实施流程

教学内容的改革决定了“以教师为主导、以学生为主体、以项目为主线”的教学原则。在教学过程中实施的步骤如下:

(1)提出项目。指导教师首先提出项目,给出具体的任务和指标。以项目为驱动,使学生从一开始就带着设计任务进入学习状态。

(2)学习知识。为了完成项目,学生要学习储备知识,提供解决方案。然后完成项目设计,将新的知识融入到对应的项目中,注重能力培养,突出实用性、适用性和先进性。

(3)掌握技能。在项目的实施过程中,由教师引领,以小组的形式进行项目方案的论证、实施,团队协作解决在实施过程中遇到的困难和问题,进而掌握技能。

(4)完成项目。在单元子项目完成后进行归纳、总结,结合主项目进行探索和提高,最终将各个子项目汇总成主项目。

在完成上述四个环节后,一个主项目基本能够完成。

四、考核方法

考核环节的设计是教学设计的重要组成部分,在CDIO课程教学中,考试方式将进行彻底改革。将考核贯穿在整个项目的各个环节和过程中,侧重对项目设计能力的考核。改革后的成绩组成如下:

第一,平时成绩占10%。第二,项目设计制作技能考核占60%,包括:项目实操考试占20%,理论考核占40%。第三,项目过程表现占30%,由全组成绩、组长给组员的排序成绩和教师考核成绩进行综合评定。

以上三项之和为本课程的成绩。

参考文献

[1]蒉秀惠.“CDIO”模式下单片机课程改革探索[J].宁波职业技术学院学报,2010,14(6):35-36

[2]刘思远,姜万录,陈刚等.基于CDIO项目式教学的课程改革与实践[J].教学研究,2012,35(3):46

[3]陈冬松.国际创新型工程教育模式中国化研究述评[J].长春理工大学学报(社会科学版),2010,23(5):106-108

作者简介:付丽华,1972―,女,满族,辽宁人,沈阳工学院,教师,副教授,硕士学位,研究方向:自动识别产品及系统设计。

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