基于RFID的智能槍械管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：針對某部隊武器裝備動用數(shù)量大、出入庫頻繁、安全管理任務(wù)重、庫房管理人員少等特點，將RFID技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)引入到槍械管理系統(tǒng)之中，通過對槍械的動態(tài)、靜態(tài)信息自動識別獲取，實現(xiàn)了對槍械的實時自動管理，提高了槍械安全管理水平。該系統(tǒng)已經(jīng)成功運用于某部隊的槍械日常管理中。
關(guān)鍵詞：RFID；槍械管理；自動識別；電子標簽；EPC編碼

    某部隊對槍械的管理仍處于人工管理狀態(tài)，傳統(tǒng)的槍械管理系統(tǒng)對槍械出入庫及使用情況采用傳統(tǒng)的記錄及查詢方式，效率低且不方便對槍械的入庫、出庫、槍械維修送檢、報廢等整個槍械的生命周期中的管理、進行實時信息查詢、跟蹤、追溯、統(tǒng)計和分析。傳統(tǒng)的槍械管理系統(tǒng)已經(jīng)不能適應現(xiàn)代槍械管理的信息化和自動化要求。為了彌補傳統(tǒng)的槍械管理系統(tǒng)的不足，本文在原有槍械管理系統(tǒng)的功能基礎(chǔ)上引入了射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)。RFID技術(shù)是一種非接觸的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。整個識別過程無須人工干預，可以廣泛應用于制造業(yè)、物流、倉儲等領(lǐng)域。RFID技術(shù)允許利用無線電波對多個電子標簽成批閱讀和進行遠程閱讀，其意義遠遠超過條形碼。其抗干擾性、快速識別性、智能鑒別性和安全防盜性會給槍械管理提供一個全新的解決方案。基于RFID的智能槍械管理系統(tǒng)就是在此背景下設(shè)計開發(fā)的。

1 RFID技術(shù)簡介
    RFID系統(tǒng)利用射頻標簽承載信息，射頻標簽和閱讀器間通過感應無線電波或微波能量進行非接觸雙向通信，達到自動識別的目的。
1．1 RFID系統(tǒng)構(gòu)成
    一個典型的RFID識別系統(tǒng)主要由電子標簽、閱讀器以及天線組成。
    (1)電子標簽(Tag)：電子標簽是射頻識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體。每個電子標簽具有惟一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象。
    (2)讀寫器(Reader)：讀寫器是可以讀或?qū)憳撕炐畔⒌脑O(shè)備，可分為手持式或固定式。
    (3)天線(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。
1．2 RFID系統(tǒng)的工作原理
    閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號，當電子標簽進入磁場后，接收閱讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的信息(Passive Tag，無源標簽)或主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag，有源標簽)。閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

2 基于RFID的智能槍械管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
2．1 系統(tǒng)需求分析
2．1．1 入庫流程
    槍械設(shè)備配送到軍械倉庫后，首先將電子標簽掛在槍支的手柄上或粘貼在彈藥箱的表面，然后用讀寫器讀取電子標簽存儲的EPC編碼，成功讀取EPC編碼后，再把EPC編碼與槍械設(shè)備的屬性(包括槍械編號，槍械名稱，槍彈痕跡，管理狀態(tài)，負責人姓名，槍械質(zhì)量，單位編號，所屬系統(tǒng)等)數(shù)據(jù)信息存儲到數(shù)據(jù)庫槍械表中的一條記錄中。在軍械倉庫的門口安裝兩部讀寫器，用以識別和偵測槍械設(shè)備。當帶有電子標簽的槍械進入讀寫器的工作區(qū)域時，電子標簽自動激活并將存儲器中的EPC編碼傳送給與讀寫器接口連接的計算機，計算機進行信息的收集，經(jīng)過檢驗無誤后，按要求對數(shù)據(jù)進行處理。入庫流程如圖1所示。

2．1．2 出庫流程
    在軍械倉庫出口處安裝兩部讀寫器，當裝有電子標簽的槍械離開庫房需要出庫時，讀寫器讀到槍械表面電子標簽的EPC編碼，并將信息傳給槍械管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過EPC編碼查詢數(shù)據(jù)庫。成功查詢后，系統(tǒng)會自動顯示該EPC編碼所對應槍械的基本信息，并判斷要出庫的槍械是否經(jīng)由正規(guī)的出庫手續(xù)，如果是，允許出庫，否則系統(tǒng)自動報警。在槍械出庫的同時，系統(tǒng)會自動記錄下該槍械出庫的具體時間，負責人的姓名等信息。出庫流程如圖2所示。

2．2 系統(tǒng)的架構(gòu)
    基于RFID的智能槍械管理系統(tǒng)由1臺計算機(裝有槍械管理系統(tǒng)軟件)、1臺打印機和3臺固定讀寫器組成，系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)如圖3所示。控制中心的1臺固定讀寫器主要作用是錄入槍械的基本信息，使槍械的基本信息與RFID電子標簽的EPC編碼信息存儲在數(shù)據(jù)庫槍械表中的一條記錄中。槍械庫房里的兩臺固定讀寫器主要功能是用來獲取槍械的RFID信息，這兩臺讀寫器采用防沖撞技術(shù)協(xié)調(diào)工作，只要有一臺讀寫器檢測到電子標簽的EPC編碼信息后，則通過RS 232接口將電子標簽的EPC編碼信息送到控制中心的計算機。系統(tǒng)會自動彈出該EPC編碼對應的槍械在數(shù)據(jù)庫中的信息，以方便槍械管理員對槍械出入庫的管理。

2．3 設(shè)計實現(xiàn)
    基于RFID的智能槍械管理系統(tǒng)主要由前臺管理界面和后臺數(shù)據(jù)庫兩部分組成。本系統(tǒng)采用VisualBasic 6．0作為前臺開發(fā)語言，Access作為后臺數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫訪問方式為ADODC。系統(tǒng)軟件以前、后臺的方式運行，前臺可進行信息錄入、信息刪除、信息統(tǒng)計、信息顯示、打印等操作；后臺進行數(shù)據(jù)通信，是一種實時多任務(wù)的管理系統(tǒng)軟件。槍械管理系統(tǒng)主要由管理法規(guī)模塊、基本信息模塊、查詢與統(tǒng)計模塊、電子標簽操作模塊、電子標簽檢測模塊組成。
    各模塊基本功能：管理法規(guī)模塊主要是顯示國家對槍械的管理法規(guī)；基本信息模塊主要包括槍械基本信息、持槍人員信息、單位信息的錄入與刪除；查詢與統(tǒng)計模塊包括槍械的出入庫記錄、各支隊槍械信息匯總、在庫槍械的庫存信息的查詢與統(tǒng)計；電子標簽操作模塊包括電子標簽的注冊、注銷；電子標簽檢測模塊是系統(tǒng)的核心模塊之一，系統(tǒng)主要運用該模塊功能檢測槍械的出入情況。系統(tǒng)工作時，當帶有電子標簽的槍械進入讀寫器射頻信息工作區(qū)域內(nèi)，電子標簽被自動激活并將電子標簽的EPC編碼傳回讀寫器，并送入計算機終端進行處理。管理系統(tǒng)會把接收到電子標簽的EPC編碼與數(shù)據(jù)庫中每條數(shù)據(jù)的EPC進行匹配，如果數(shù)據(jù)庫中沒有該電子標簽的信息，系統(tǒng)會自動提示此電子標簽信息沒有入庫；如果數(shù)據(jù)庫中有該電子標簽的信息，系統(tǒng)會自動彈出該電子標簽EPC編碼對應的數(shù)據(jù)庫中的槍械信息，通過此模塊可以完成槍械的自動出入庫操作。系統(tǒng)效果圖如圖4所示。

3 結(jié)論
    基于RFID的智能槍械管理系統(tǒng)將無線射頻識別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等應用于槍支、彈藥等日常管理使用的每個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用先進的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計與開發(fā)方法，使用數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對槍械自動識別、槍械信息自動采集、槍位狀態(tài)實時偵聽、槍械信息自動化搜索、槍械出入庫信息的自動化檢測及記錄、槍械智能防盜等功能。系統(tǒng)避免了人工登記臺帳，實現(xiàn)槍械的檔案全自動化管理。該系統(tǒng)具有全自動化、智能化、快速、安全地存取槍械及操作記錄信息輸出過程無須人工參與等特點，是將槍械等裝備的出入庫管理、使用維護管理，防盜等功能集于一體的智能化、數(shù)字化槍械管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以為槍械的監(jiān)測、控制和跟蹤管理、維修統(tǒng)計以及質(zhì)量跟蹤等方面提供有效的科技支撐，必將有力地推動部隊槍械管理的智能化、自動化發(fā)展。