基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的固定資產(chǎn)及倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)

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(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。本系統(tǒng)運(yùn)用射頻識(shí)別技術(shù)來(lái)解決資產(chǎn)盤(pán)點(diǎn)中由于信息失真和滯后引起的實(shí)物與賬目不符、資產(chǎn)閑置浪費(fèi)等問(wèn)題；可依據(jù)實(shí)際情況，采用快速折舊算法來(lái)完成固定資產(chǎn)的折舊計(jì)算工作，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)在軟件設(shè)計(jì)方面，采用了C／S、B／S相互結(jié)合的設(shè)計(jì)方式，十分方便系統(tǒng)的查新和維護(hù)。
關(guān)鍵詞：射頻識(shí)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(lài)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(yùn)營(yíng)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(jìn)企業(yè)正確評(píng)估固定資產(chǎn)的整體情況，提高資產(chǎn)使用效率，保護(hù)固定資產(chǎn)的安全完整，增強(qiáng)企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。目前，固定資產(chǎn)及倉(cāng)儲(chǔ)管理存在的問(wèn)題主要在于：資產(chǎn)變動(dòng)過(guò)程中信息的失真和滯后引起的實(shí)物與財(cái)務(wù)賬目不符；折舊計(jì)算工作繁瑣費(fèi)時(shí)；存在大量的重復(fù)購(gòu)置與閑置浪費(fèi)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(dòng)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(jìn)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(dòng)識(shí)別、實(shí)時(shí)定位、質(zhì)量追蹤和監(jiān)控管理等方面的優(yōu)勢(shì)。
    本系統(tǒng)主要采用射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)來(lái)完成資產(chǎn)管理，RFID是一種利用射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)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(cāng)儲(chǔ)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(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)單位健康發(fā)展。

1 技術(shù)背景
    RFID是無(wú)線電方面的自動(dòng)識(shí)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(dòng)、靜置或惡劣環(huán)境下對(duì)各類(lèi)物品或設(shè)備等進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和管理，方便相關(guān)人員的管理。經(jīng)過(guò)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(hào)方式的區(qū)別，RFID標(biāo)簽可以分為主動(dòng)式(有源)和被動(dòng)式(無(wú)源)兩種。主動(dòng)式電子標(biāo)簽可主動(dòng)向讀寫(xiě)器發(fā)送射頻信號(hào)，通常由內(nèi)置電池供電，又稱(chēng)為有源電子標(biāo)簽；被動(dòng)式標(biāo)簽不帶電池，又稱(chēng)為無(wú)源電子標(biāo)簽，其發(fā)射電波及內(nèi)部處理器運(yùn)行所需能量均來(lái)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(xiě)距離較長(zhǎng)、讀寫(xiě)速度較高的場(chǎng)合，如停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)或人員實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，其基本特點(diǎn)是存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量較大、讀寫(xiě)距離長(zhǎng)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(mén)禁控制、貨物跟蹤、物品監(jiān)管等，其基本特點(diǎn)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(duì)閱讀天線的方向性要求不高，但其不足之處在于標(biāo)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(dòng)式(有源)標(biāo)簽。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的固定資產(chǎn)及倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)由讀寫(xiě)器和RFID標(biāo)簽組成。讀寫(xiě)器接收RFID標(biāo)簽發(fā)出的數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到軟件平臺(tái)，同時(shí)也可以根據(jù)軟件平臺(tái)的要求改寫(xiě)RFID標(biāo)簽中數(shù)據(jù)的內(nèi)容；RFID標(biāo)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(gè)讀寫(xiě)器可以接收多個(gè)標(biāo)簽的數(shù)據(jù)；每個(gè)RFID標(biāo)簽發(fā)出的數(shù)據(jù)可以被多個(gè)讀寫(xiě)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(biāo)簽、數(shù)據(jù)讀寫(xiě)器和軟件平臺(tái)。其中，RFID標(biāo)簽選用433 MHz高頻有源標(biāo)簽，可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)讀寫(xiě)器可接收臨近的RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，并通過(guò)GPRS／4G／3G等無(wú)線方式上傳至軟件平臺(tái)，也可以接收軟件平臺(tái)的命令，下發(fā)命令到RFID標(biāo)簽；軟件平臺(tái)主要是對(duì)標(biāo)簽所傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、去除冗余、存儲(chǔ)等操作，供用戶(hù)查詢(xún)，或下發(fā)命令。

    RFID標(biāo)簽主要包括處理器模塊(MCU／CPU)、CC1101無(wú)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(wú)線模塊供電；當(dāng)標(biāo)簽接收信息時(shí)，無(wú)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(dá)到數(shù)據(jù)修改的目的；數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，無(wú)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(jì)
3．1 軟件結(jié)構(gòu)
    整個(gè)軟件系統(tǒng)可基于OSGi架構(gòu)開(kāi)發(fā)。OSGi技術(shù)是面向Java的動(dòng)態(tài)模型系統(tǒng)，OSGi服務(wù)平臺(tái)向Java提供服務(wù)，這些服務(wù)使Java成為軟件集成和軟件開(kāi)發(fā)的首選環(huán)境。Java可提供在多個(gè)平臺(tái)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(biāo)準(zhǔn)化原語(yǔ)。這些組件能夠組裝進(jìn)一個(gè)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(gè)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(chǔ)和處理模塊、應(yīng)用層模塊等四個(gè)模塊，各個(gè)模塊間可通過(guò)異步或同步事件機(jī)制關(guān)聯(lián)起來(lái)。
    數(shù)據(jù)接收和發(fā)送模塊：負(fù)責(zé)接收讀寫(xiě)器上傳的數(shù)據(jù)，或向讀寫(xiě)器發(fā)送標(biāo)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(jìn)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(jìn)行編碼，使其符合下行數(shù)據(jù)的要求。
    數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理模塊：存儲(chǔ)接收的數(shù)據(jù)；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，刪去錯(cuò)誤、重復(fù)的冗余數(shù)據(jù)；依據(jù)實(shí)際情況，采用不同的折舊算法計(jì)算資產(chǎn)的折舊費(fèi)用等。
    應(yīng)用層模塊：包括資產(chǎn)添加／報(bào)廢管理、資產(chǎn)查詢(xún)(實(shí)時(shí)／歷史)、折舊情況計(jì)算、異常情況報(bào)警、標(biāo)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(chēng)直線法，是最簡(jiǎn)單且常用的一種方法。這種方法是將固定資產(chǎn)的原價(jià)與預(yù)計(jì)凈殘值間的差值，除以預(yù)計(jì)使用年限，求得每年的折舊費(fèi)用。固定資產(chǎn)轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品成本中的價(jià)值在所有使用年限中都是相等的，折舊的累計(jì)額成直線上升的趨勢(shì)。工作量(產(chǎn)量)法實(shí)際上也是一種直線法，只是改用工作量(產(chǎn)量)作為計(jì)算每期折舊費(fèi)用的基礎(chǔ)而已。加速折舊法是指固定資產(chǎn)計(jì)提的折舊費(fèi)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(bǔ)償?shù)囊环N折舊計(jì)算方法。
    本系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況，選取不同的折舊算法，確保計(jì)算的準(zhǔn)確性。對(duì)于使用或存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、在使用周期內(nèi)磨損比較平均的情況，選取以時(shí)間為分?jǐn)偦A(chǔ)的平均折舊算法。對(duì)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(jì)耐用期限內(nèi)加快得到補(bǔ)償。對(duì)于企業(yè)計(jì)提的折舊費(fèi)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(dòng)的情況都應(yīng)該采取加速折舊算法。

4 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)分析
    目前，市場(chǎng)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(duì)其優(yōu)劣性進(jìn)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(shí)需要手動(dòng)掃描，耗費(fèi)人力；存儲(chǔ)的內(nèi)容一般不可改變，不利于回收；安全性較低。

    RFID標(biāo)簽的特點(diǎn)在于其使用壽命長(zhǎng)；不怕油污、灰塵等惡略環(huán)境；可遠(yuǎn)距離讀取，節(jié)省人力；可重復(fù)存儲(chǔ)，能夠回收利用；安全性高。  RFID標(biāo)簽的不足在于成本相對(duì)較高，但隨著該項(xiàng)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(kāi)始接受這樣的成本，相對(duì)于價(jià)值不菲的固定資產(chǎn)而言，電子標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)、軟件和硬件，采用成熟、可靠技術(shù)，以整體性、實(shí)用性為主，兼顧先進(jìn)性和可擴(kuò)充性，在現(xiàn)有系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的完善建設(shè)，具有良好的性能價(jià)格比。
    (1)實(shí)用性與可行性：根據(jù)系統(tǒng)需求出發(fā)，最大限度滿(mǎn)足業(yè)務(wù)上的各項(xiàng)功能要求，確保實(shí)用性。管理、維護(hù)和維修具有簡(jiǎn)易性。對(duì)不同場(chǎng)合、不同物品的大小、不同產(chǎn)品組合有較強(qiáng)的適應(yīng)性、針對(duì)性、可行性設(shè)計(jì)。
    (2)安全性：相關(guān)設(shè)備、標(biāo)簽和軟件針對(duì)安全性有專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)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(yùn)作效率。
    (4)開(kāi)放性：相關(guān)設(shè)備和標(biāo)簽要符合ISO／EPC等相關(guān)國(guó)際規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)并符合國(guó)家無(wú)線電管理論證，提供開(kāi)放的二次開(kāi)發(fā)接口，支持主流RFID中間件產(chǎn)品。
    (5)可擴(kuò)充性：在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，應(yīng)具有良好的可擴(kuò)充能力，可以根據(jù)信息需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)整、擴(kuò)充，系統(tǒng)設(shè)備可根據(jù)業(yè)務(wù)需求擴(kuò)展數(shù)量，而整體技術(shù)方案結(jié)構(gòu)無(wú)需大的更改。
    (6)可靠性和容錯(cuò)性：電子標(biāo)簽相關(guān)設(shè)備和標(biāo)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(biāo)簽有效性等不穩(wěn)定因素，提供針對(duì)性的應(yīng)對(duì)方案。