基于物联网的高校固定资产盘点系统的设计

基于物联网的高校固定资产盘点系统的设计
朱勇;焦安群;王宁
【摘要】目前高校在固定资产盘点管理方面仍然采用手工记录为主计算机管理为辅的传统管理方式,针对此情况设计一套融合智能手机、RFID和数据库的智能高校固定资产盘点系统.利用高校校园网和后勤集团服务器,管理人员通过附带RFID读写器的智能手机读取贴有RFID标签的仪器设备信息,并将采集的数据信息利用智能手机数据库对其进行记录、核实和更新,最后通过校园网完成与高校后勤服务器的数据信息交互.此系统不仅优化了高校固定资产的管理方式,同时也提升了高校管理人员的工作效率.
【期刊名称】《黑龙江大学工程学报》
【年(卷),期】2012(003)002
【总页数】4页(P95-98)
【关键词】射频识别;固定资产盘点系统;智能手机
【作者】朱勇;焦安群;王宁
【作者单位】黑龙江大学电子工程学院,哈尔滨 150080;中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司,哈尔滨 150080;黑龙江大学电子工程学院,哈尔滨 150080【正文语种】中文
【中图分类】G482
0 引言
物联网技术作为信息通信领域的又一次技术革命浪潮，在充分融合互联网技术与移动通信技术的基础之上让所有物品能够在物联网范围内进行连接与通信，从而提升以物联网技术为核心的相关系统在物品自动识别、实时定位、质量追踪和监控管理等方面的优势［1］。

近几年全国高校在师资力量以及信息化建设方面取得大跨步的进展，但高校固定资产管理却呈现出工作效率低下以及管理混乱等状况，其中高校每年对固定资产的例行盘点环节仍然采用手工作业为主的方式，在浪费巨大人力物力的同时盘点效率也较低，最终造成高校固定资产不必要的浪费与流失［2］。

融合智能手机与物联网技术的高校固定资产管理系统，不仅有效的减少了固定资产的流失与闲置情况，同时显著地提升了固定资产管理的工作效率。

1 基于物联网的固定资产盘点优势
目前多数高校都已经建立各自的固定资产管理体系，但是这些传统的固定资产管理体系在资产盘点方式和管理工作效率等方面存在很大的局限性［3］，基于物联网技术的固定资产盘点系统以RFID和无线网络技术为底层基础，利用智能手机与RFID读写器为高校资产管理人员提供便携式信息采集应用。

本系统不仅能够有效地降低传统固定资产管理系统的局限性，还能够显著地提升高校固定资产的信息化管理水平，从而有效地杜绝固定资产管理中出现的仪器闲置浪费，资产盘点工作繁琐等问题［4］。

2 高校固定资产盘点系统构架
高校固定资产盘点系统由RFID智能读写终端、校园网和后勤集团服务器组成。

RFID智能读写终端分布于各学院相关专业实验室与后勤资产管理处。

整个高校固定资产盘点系统的整体示意图见图1。

图1 基于物联网的固定资产盘点系统框架Fig.1 System framework of fixed asset inventory based on the internet of things
RFID智能读写终端的工作原理如下：实验室负责人或高校资产管理人员首先通过
附带有RFID读写器的智能手机扫描实验室相关仪器设备上所粘贴的RFID标签，并获取盘点仪器设备的仪器编号、引进时间、所属部门和转借单位等信息，然后利用智能手机自带的SQLite数据库将RFID读写器采集的仪器设备信息进行临时存储与处理，最后利用智能手机的多种网络形式与高校校园网进行连接并将存储于数据库的数据信息传送到高校后勤集团服务器以完成对固定资产信息的管理汇总［5］。

3 RFID智能读写终端硬件平台构建
RFID智能读写终端的硬件平台主要由智能手机、射频读写模块、便携式电源模块以及无线通信模块4部分组成，其硬件平台示意图见图2。

图2 RFID智能读写终端硬件平台示意图Fig.2 Schematic diagram of RFID intelligent reader terminal hardware platform
3.1 射频读写模块设计
系统的射频读写模块设计采用SPI数据接口与微控制器进行数据通信［6］，射频芯片与微控制器的电路接口方案见图3。

图3 MFRC522与微控制器的接口方案图Fig.3 Interface programs of
MFRC522and microcontroller
在电路接口方案中，MOSI负责从微控制器到射频芯片的串行数据输入，MISO负责从射频芯片到微控制器的串行数据输出。

NSS负责SPI接口的使能选择，SCK 负责时钟信号。

进入SPI模式必须将I2C引脚设置为低电平，而EA引脚设置为高电平［7］。

在SPI模式下，射频芯片在接收到读数据指令后会将已编码的地址字节所对应的数据通过MISO返回至微控制器，并将读取的数据信息存入数据寄存器中。

在接收到写数据指令后需要写入的数据通过MOSI传送至射频芯片，完成对应地址数据信息的更新。

3.2 便携式电源模块设计
电源管理芯片对于RFID智能读写终端的功能实现起到至关重要的作用，针对系统硬件结构特点并结合表1［9］，系统电源管理芯片选择低压差线性稳压器（LDO）。

表1 电源管理芯片性能比较Table 1 Performance comparison of power management chip芯片类型普通型 LDO型 DC－DC升降型转化效率低中高
输出电流中小大储能元件不需要不需要需要噪声大小大成本低低高
3.3 无线通信模块设计
在无线通信电路设计中，蓝牙模块通过UART＿TXD和UART＿RXD管脚与微控
制器进行电路连接。

蓝牙模块的PIO9引脚连接到状态显示灯，当蓝牙模块与智能手机进行通信链路连接时，显示灯处于频闪状态，说明此时通信链路没有建立成功；当蓝牙模块与智能手机完成连接匹配后，显示灯处于长亮状态，此时蓝牙模块与智能手机之间形成透明的串口数据通信链路［8］。

4 RFID智能读写终端软件平台构建
系统的软件设计包括RFID数据读写程序以及Android操作系统下蓝牙通信软件
和SQLite数据库软件的编写。

4.1 RFID数据读写程序设计
根据RFID数据读写通信协议系统采用异步半双工UART方式编写RFID数据读写串口通信程序，程序的数据发送部分采用查询方式，而数据接收部分采用中断方式［10］。

RFID串口通信程序设计流程见图4。

图4 串口通信程序设计流程图Fig.4 Flowchart of serial communication programming
4.2 蓝牙通信软件设计
蓝牙通信软件的设计包括数据接收与命令发送功能的实现以及UI界面的更新，蓝牙设备的搜索列表显示以及蓝牙设备请求建立数据通信连接3部分［11］。

程序
首先检测操作系统下的蓝牙设备是否处于可发现状态，然后从蓝牙设备的搜索列表中获取配对成功的蓝牙设备名称与MAC地址，对蓝牙服务器进行实例化并利用Connect Thread主动请求与周边蓝牙设备进行通信链路的连接，创建Socket监听线程并通过Connect Thread完成与周边蓝牙设备的数据交互，最后建立蓝牙
设备输入输出流的映射。

4.3 SQLite数据库软件设计
本系统中数据库软件采用Android系统自带的SQLite数据库，SQLite是目前占
用资源较低处理速度较快的嵌入式数据库。

数据库程序首先调用openOrCreateDatabase（）函数建立高校固定资产盘点系统数据库以及数据表，然后调用OnClick－Listener（）函数在数据表中建立添加、更新、删除和清除按钮。

数据库软件将所有添加到数据库中的数据以仪器编号为标签，放置在数据库下拉列表框中，管理人员在列表框中选择需要查询的仪器编号，并对此仪器的编号、引进时间、所属部门以及转借单位等数据进行更新、删除和清除操作，同时可通过添加操作完成对新仪器设备信息的录入工作。

5 实验与总结
经过实验验证，基于Android操作系统的RFID智能读写终端能够正确地接收来
自盘点仪器上RFID标签所发射的射频信号，管理人员可通过智能读写终端的蓝牙通信软件无差错的读取仪器所对应的编号及其相关信息，并利用数据库软件对采集的信息进行添加、更新和清除等操作。

基于物联网的高校固定资产盘点系统解决了高校固定资产闲置与浪费等问题，显著提高了固定资产管理的效率。

整个系统的设计工作已经完成并处于试验阶段，但是应用于高校固定资产管理体系之中还需要对系统性能进行深一步验证与完善。

参考文献：
［1］王保云.物联网技术研究综述［J］.电子测量与仪器学报，2009，（12）：1
－7.
［2］张萍.高校固定资产管理探析［J］.现代管理科学，2006，（5）：103－104.
［3］左胜平.我国高校固定资产管理中存在的问题及其对策［J］.经济师，2006，（2）：94－95.
［4］郭锦平，徐军.高校固定资产网络管理信息系统［J］.实验技术与管理，2004，（5）：160－164.
［5］张文丰.RFID技术在高校固定资产管理的应用及前景分析［J］.广州广播电视大学学报，2008，（4）：28－32.
［6］李新春，于永鑫.移动式13.56MHz RFID读卡器的设计［J］.计算机系统应用，2011，（8）：229－232.
［7］陈宝平，王月波，马伯元.基于MFRC522的Mifare射频卡读写模块开发［J］.微计算机信息，2007，（32）：230－231.
［8］胡凌昊.基于Windows Mobile的脉搏监护系统［D］.兰州：兰州理工大学，2011.
［9］孟海斌，张红雨.高效率RFID手持机电源设计［J］.通信电源技术，2011，（3）：28－30.
［10］曹刚.基于MIFARE射频卡读写器的研究与实现［D］.北京：北京化工大学，2008.
［11］韩超，梁泉.Android系统原理及开发要点详解［M］.北京：电子工业出
版社，2010.。