物联网基于RFID与智能手机的售后服务管理系统

2025-04-24 版权声明 我要投稿

物联网基于RFID与智能手机的售后服务管理系统(共8篇)

物联网基于RFID与智能手机的售后服务管理系统 篇1

务管理系统

摘要:有效地处理顾客投诉,及时补救失误等完善的售后服务措施成了保护消费者权益最有效的途径。引入先进技术。利用统一的信息化管理平台,优化现有业务流程,提高工作效率成为改善企业售后

虽然科技发展使得产品质量越来越高。但是要做到万无一失目前尚无良策,由于顾客使用不当、使用环境等原因会造成的问题时有发生。越来越多的企业(即使是最优秀的企业)也不能保证不发生失误和引起顾客投诉。因而有效地处理顾客投诉,及时补救失误等完善的售后服务措施成了保护消费者权益最有效的途径,也是企业在日趋激烈的市场竞争中致胜法宝。引入先进技术。利用统一的信息化管理平台,优化现有业务流程,提高工作效率成为改善企业售后服务的重要手段。

1设计方案

1.1系统总体架构

系统由组成结构、销售工作流程、售后维修工作流程等几部分组成

图1系统组成结构

在图1中。系统由企业内计算机通过内部网与服务器连接,系统客户端程序运行在工作站上.数据库和GSM/GPRS服务程序运行在服务器上,各经销商系统通过互联网连接到服务器进行数据上传与下载,现场工作用户(安装、维修等人员)通过智能手机上运行的系统用GSM/GPRS与服务器连接。智能手机用蓝牙与RFID读卡器相连进行工作。

销售工作流程如图2所示。在图2中.销售管理过程中.产品出库需要扫描电子标签.登记产品出厂情况:在经销商处.经销商可连上互联网登记产品到货情况:在产品出售后,提交安装单。由经销商派工,安装人员到现场安装后,用手机与读卡器扫描产品RFID。录入相关安装与客户信息传送提交到本部服务器。客服人员在收到安装人员提交信息(在系统中自动形成)后,应适时进行客户回访(电话),登记回访情况。至此,销售完成。

图2销售工作流程

售后维修工作流程如图3所示在图3中,售后维修从客户报障开始.接收报障可以是本部或经销商。接到报障后.迅速形成报障单、制定维修计划,然后输出派工单.让经销商派员到现场进行维修工作。维修工程师到现场后.用手机与读卡器扫描产品RFID号.发送到本部服务器,下载该产品的保修、维修记录、型号规格等相关信息.还可以在智能手机上的系统上查找相关故障与解决方案。维修完成,提交发送维修情况到本部。本部客服人员,接收到维修报告后,适时进行回访(电话),确认维修情况及收集客户意见和对服务的满意度。至此,维修服务流程结束。

图3售后维修工作流程 系统的简单数据流如图4所示。

图4系统简单数据流

与市场上其他的售后管理与跟踪系统相比,本系统结合RFID与智能手机、无线通信技术,使得销售跟踪、现场安装、现场维修等工作,可以利用智能手机和无线通信网络快捷地在现场第一时间获取和提交产品的信息,这样对企业管理者而言可以更快、更准确地获得产品的相机售后信息。

2系统使用的技术

2.1RFID与智能手机、无线通信技术

与市场上其他的售后管理与跟踪系统相比,本系统结合RFID与智能手机、无线通信技术,使得销售跟踪、现场安装、现场维修等工作,可以利用智能手机和无线通信网络快捷地在现场第一时间获取和提交产品的信息,这样对企业管理者而言可以更快、更准确地获得产品的相机售后信息。方便生产决策:而对现场工作的一线安装与维修工程师。他们也能快速、准确地获得该产品的生产信息、维修记录、保养日期等等,方便工作,提高了工作效率。

本方案选用的智能手机是采用微软WindowsM0bile5.0操作系统的智能手机。微软提供的WindowsM0bile5.0使开发人员能够轻松地利用现代移动设备的强大功能

2.2引入GIS.使MIS中数据信息能和GIS地理

信息紧密结合

引入GISfGeographicInformationSystem地理信息系统)功能,实现各种专题图的地理分布方式的展现,包括:销售、维修、缺陷等的分析专题图。GIS图形管理部分功能包括了GIS的基本操作功能如地图的放大、缩小、漫游以及查询定位等本系统采用Mapinfo的MAPX开发。

2.3使用工作流技术

使用工作流技术,员工可以随时了解自己需要进行的工作,管理者可以了解到具体每次工作的执行情况,做到事后评估监督,工作计划落到实处。

2,4采用模块化技术开发,开放式数据接口采用模块化技术开发,开放式数据接口,方便进行定制化修改,可以根据客户的实际需求增加更多的管理模块,例如将售后服务、采购、库存、销售等模块集成进来,真正让客户实现最高的软件满意度。3系统的功能设计

系统功能分为三部分:服务器端、工作站端和智能手机端

3.1服务器部分

(1)GSM/GPRS服务管理

本部分服务程序是用来与智能手机进行通信,进行接收、发送信息。接收智能手机发来的信息,更新数据库,进行对GSM/GPRS模块进行参数设臵管理。主要包括接收模块、发送模块、设臵模块。接收模块:主要功能是监听GPRS模块中的短信。接收并分析短信息的内容,对其中的各类(包括信息、命令、报告等)短信进行响应,调用相关的处理程序进行数据库更新,或者直接回复:发送模块:主要功能是响应相关客户程序的要求、生成、分析信息并发送出去。设臵模块:主要功能是对GSM/GPRS模块进行设臵。例如短信服务中心、本机号码、识别ID、服务器密码等,总之是设臵能让服务程序能正常工作的必要参数。

3.2后台程序部分 包括了基础数据管理、销售管理、售后服务管理、售后分析等

基础数据管理:主要是对系统的基础数据和数据字典进行维护.为系统能正常运行提供最基本的支持主要管理功能包括人员/智能手机管理、经销商管理、故障类型管理、解决方案管理、产品保修档案管理、客户档案管理、地图管理、系统设臵;

销售管理:提供产品销售有关的服务,包括销售与安装、产品跟踪等方面。主要管理功能有产品库管理、销售跟踪、销售分析、安装任务单、安装跟踪、提醒、安装回访管理、安装回访管理;

售后服务管理:主要管理功能有报障管理、日程安排、维修任务单、维修跟踪提醒、维修回访管理。

售后分析:主要管理功能有故障情况分析、客户满意度分析、服务拖延情况分析、机构人员效益分析。

3.3智能手机部分

(1)安装管理

(2)维修管理 4结语

物联网基于RFID与智能手机的售后服务管理系统 篇2

分散游客人流量大等特点, 如果沿用以前传统的人工方式来管理门票的销售、游客身份信息识别验证、游客和场馆的工作人员门禁访问控制管理、监控、游客和游客来处理信息, 如员工人身安全保证, 任务信息和工作量将大大增加, 这将增加游乐园的运营成本, 而且可以极大地减少整个操场的运营效率, 游客的满意度。尤其是在娱乐领域等待一些令人兴奋的项目时间将浪费大量的游客。所以如何让体验过程顺畅娱乐在体育场是进一步提高操场的焦点目前操作条件, 基于RFID技术的物联网的应用和其他现代信息技术新公园管理降低成本, 建立先进的游乐园智能管理系统, 来解决当前和未来可以看到各种各样的问题, 提高管理的效率和操作质量是成功的关键现代游乐园。

1 物联网概述

1.1 物联网的概念

物联网是通过射频识别、激光扫描仪, 全球定位系统 (GPS) 传感器和红外传感器、信息设备, 根据合同的协议, 把任何物品与互联网, 信息交换和通信, 以实现智能化识别、定位、监控、管理和跟踪的网络。物联网是计算机和互联网之后的世界信息产业第三次浪潮的通信网络。通过传感器安装在设备和设备, 形成了一个巨大的物联网, 然后通过互联网, 使人们能够在人的庞大网络的运行状态和设备监控管理, 目前互联网的发展RFID和无线传感技术主要用于实现人和物, 内容和内容的信息交流和沟通。

1.2 基于RFID系统的物联网架构

基于RFID系统的物联网架构是将RFID标签贴到相应物品上, 通过读取标签上的信息, 将之与读写器的信息进行交换与通讯, 从而将物品的信息传到后台信息处理系统中进行保存, 从而实现对物品的信息采集以及位置跟踪, 最后信息服务处理系统与互联网结合, 提供物联网服务。图1为基于RFID系统的物联网应用架构示意图。

2 系统体系框架

根据实际操作情况的操场, 操场是智能管理系统需求分析, 结合经济和实用等主要因素, 利用物联网技术, 开发应用了游乐场消费者电子腕带流程控制、区域定位系统、票务系统、进出场管理模块、移动手持终端设备, 实现了消费者身份验证、门禁及区域定位等多种功能。系统体系框架主要包括:1) 给游客配发腕带式电子手环;2) 读写器;3) 多功能查询终端;4) 控制中心、无线基站等基础设施。图2为该系统总体框架示意图。

2.1 腕带式电子手环

腕带式

电子手环是负载了电子门票、定位跟踪、电子钱包、身份认证等多功能的电子标签, 将其设计成腕带式手环形式, 佩戴在游客手上, 使游客拥有一个方便且轻松舒适的游玩感觉。该电子手环集成了13.56MHz和2.45GHz两个不同频率的标签, 即双频合一的腕带式电子手环。如果两个电子手环信号的同时, 信号“崩溃”, 中间的软件使用的算法的控制系统包含撤退和利用伪随机数生成算法来控制随机时间。退避算法可以显著降低碰撞概率, 使该阅读器具备“防碰撞”功能。

读写器对动态移动的腕带式电子手环携带的信息进行接收、处理、传输以实现游乐场中游客的跟踪定位, 游客可以多功能终端定位自己和同伴当前时刻的位置, 也可以了解目前的数量分布游玩区域, 从而科学、方便的安排下一个游玩计划。基于射频识别腕带式电子手环除了识别标签功能也有许多行业的存储功能, 可以在腕带式电子手环的形式存储在电子钱包。

应用有电子钱包功能, 游客根据需要可往电子钱包中充值, 在场馆内各种消费均可刷电子手环, 该项功能可使游客有效提高消费结算效率, 方便游客无负担游玩消费等。

2.2 基站

基站是由Zig Bee模块和读写器模块组成, 读写器选用13.56MHz的近距离读写器和2.45GHz的远距离读写器用于和腕带式电子手环的配套使用。将读写器安装在多功能查询终端, 通过多功能查询终端, 游客可查询自己及同伴的所在位置和预约排队等。游客进出某一游玩区时, 位置固定的读写器会记录游玩区的ID、游玩项目ID、佩戴电子手环的ID号、游客们进出游玩区时间等;腕带式电子手环进入读写器读写范围后, 读写器读取标签信息,

然后传到RFID中间模块进行处理, 在中间模块负责数据收集、旅游信息过滤、身份认证等一系列的数据处理工作, 然后将处理成功的数据传到后端信息系统进行进一步管理处理, 经过该一系列处理达到对验证持卡人的身份识别, 也可以支持软件系统相结合, 实现检验游客是否具有游乐项目游玩许可, 如果是有权限的游客, 游客不需要等候排队。只有一个有效的RFID电子标签的用户可以进入相应的区域, 整个过程系统将跟踪所有访问旅游信息备查。

无线基站主要是用来转发各终端和移动设备的游客数据, 为了配合定位, 无线基站需要成功通过测量接收信号能量, 并将该能量传给多功能查询终端, 由多功能查询终端服务器计算游客具体的位置信息。

2.3 多功能查询终端

多功能查询终端模块主要是为游客提供场馆内相关信息及自身位置的查询功能, 通过刷腕带式电子手环, 游客可以得到正确的使用, 最近的操场上活动, 访问游玩项目的位置分布, 自己与同伴游玩的位置信息, 娱乐项目等待时间游戏介绍和自助查询的需要。

多功能查询终端应用主要包括:游客确认自己和同伴的相对游玩位置信息;游乐场整体的项目介绍及各游玩项目的游玩方式;项目位置分布以及需要排队时间的情况;游客查询自己或其他游客的活动路径信息。游客活动路径查询包括:通过多功能查询终端, 游客可查看到自己游玩路径的信息并打印出来, 带同伴的游客成员还可实时查看同伴中其他成员的游玩路径信息。组员位置定位包括游客组的各个成员先通过刷手环获得多功能终端查询资格,

查询结果显示为被查游客的最后刷卡情况。当前位置信息查询包括游客通过刷手环在多功能查询终端查询自己的当前所处的位置信息, 多功能查询终端将以图像的形式显示以当前位置为中心一定范围内的地图信息。

2.4 控制中心

控制中心对各数据终端包括移动电子标签及固定读写器发来的数据信息进行相关处理, 游乐场工作人员通过图形化的处理用户界面, 实现监管信息、游乐场门禁、应急报警、定位跟踪各子系统, 同时与各个多功能查询终端连接, 更新终端信息。除了对各数据终端发送来的数据信息进行数据处理, 控制中心还可开发大型数据处理软件, 为各数据终端设备提供数据处理技术支持。

3 关键技术分析

基于RFID的游乐场物联网智能营运管理系统的关键技术有两种:

3.1 防碰撞技术

信道争用是指当多个电子标签同时给读写器发送信息时, 由于电子标签均存在于同频率同读写器的工作范围, 这些电子标签说明响应相同的阅读和写作几乎是在同一时间, 将自己的信息发送频率, 从而使读写器不能正确响应电子标签信息, 以致读写器误认为这个标签不在其工作范围内的情况, 即发生了信号碰撞, 该现象也称为信号相互干扰。为解决信号碰撞问题, 可在在读写器中加入二进制树图的函数, 用二进制树算法实现多标签的防碰撞读起信号。该算法的性能取决于读写器作用区域内的标签的数量以及标签的序列号的位数。

3.2 跟踪定位技术

本文研究的游乐场智能管理系统中的游客定位技术主要是采用RFID的实时定位技术,多个读写器位置已经固定,游客佩戴的电子手环位置是移动的,当待定位的电子手环发出的信号被固定位置的读写器扫描读取到时,系统将根据该读写器获取游客信号传播时间所形成的几何约束关系来判断游客位置信息,从而实现游客在移动状态下的自动识别进而实现游客位置的自动化管理,该定位系统融合 Zigbee 技术,实时跟踪游乐场内的游客手环,有效提高定位精度。

4 结束语

本文从实际需求和功能出发, 对RFID技术在游乐场智能管理系统的应用, 进行了相关的研究与探讨。对游乐场中智能管理所需进行仔细分析得出智能管理系统在本文中需要完成的功能, 提出系统总体设计框架并对每个模块作了功能描述。整个智能管理系统完成了电子门票、智能排队、跟踪定位、电子钱包、多功能查询终端、控制中心管理等功能, 有效提高游乐场运营效率和游客游玩的满意度, 降低了整个游乐场的运营成本。

摘要:该文以研究物联网的体系结构为基础, 从虚拟网络世界与现实物理世界融合角度提出一个基于RFID技术的物联网的概念模型, 研究射频识别技术在游乐场的应用, 构建一个智能互动游乐场的物联网平台, 从而提高整个游乐场运营效益。

关键词:RFID,游乐场智能管理,物联网体系结构

参考文献

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[3]钱晓军, 范冬萍.GIS技术及物联网在城市物联应急平台构建中的应用[J].现代电子技术, 2015 (24) :69-71, 75.

[4]李珍香, 李国, 李德兴.基于ARM的RFID智能安全管理系统设计与实现[J].计算机工程与设计, 2010, 31 (12) :2744-2748.

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[6]史辉情.基于RFID技术的档案管理系统的研究与设计[J].低碳世界, 2013 (13) :147-148.

物联网基于RFID与智能手机的售后服务管理系统 篇3

关键词:RFID;固定资产;高校;物联网

一、引言

高校设备固定资产具有价值高、数量多、使用周期长、使用地点分散、管理难度大等特点。特别是这几年,随着我国高等教育事业的发展,高校的设备固定资产得到飞跃式增长。以往由于成本、技术等各方面因数的考虑,高校对于设备固定资产管理基本上都采用传统的条形码编码方式进行管理,这种管理方式以人为手工为主,每年在资产清查时需要调动全校所有人员,动用大量的物力、人力、财力,并且从这次清查到下次清查的这段空余时间,经常会出现设备丢失或者设备被私人取走进行个人经营活动,从而影响学校教学、科研等各项活动,因此管理难度非常大。

由于互联网技术的发展及其建设成本的下降,各高校正如火如荼的開展校园一卡通、校园智能网络等各项信息网络基础设施建设,为设备固定资产管理物联网系统建设奠定了坚实的基础。本文着重介绍利用现有的互联网基础通过小规模的投资,增添若干终端设备,实现设备固定资产管理物联网系统。

二、RFID技术与物联网概述

射频识别技术(Radio Frequency Identification,缩写RFID)是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。本文中所使用的射频标签主要作为设备资产管理终端,标签记载设备管理所需要的各类信息数据,为了提高标签使用年限,平时射频标签不启动,只有当收到采集器发出启动信号时标签才启动工作。

“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上,通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备按约定的协议,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。实现任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。

三、高校设备固定资产管理物联网的构建

高校设备固定资产分布范围广,大致可归纳为这几个区域:学生生活区,教工生活区,教学区,实验区,办公行政区。实现物联网最根本的目的是实现轻松管理设备固定资产,在办公室的方寸之中就能掌控全方位设备固定资产信息,实时监控、清查,减轻管理人力、物力、财力的投入,提高工作效率、管理水平和管理效能,真正实现设备固定资产精细化管理,提高设备资产管理的速度和准确性,使各种资产管理能真正落到实处。

系统采用基于RFID技术利用现有互联网基础构建设备固定资产管理物联网系统,系统结构如图1。

设备固定资产管理物联网系统分为四部分构成:(1)资产信息登记。(2)系统管理平台。(3)互联网络。(4)终端。其中,资产信息登记主要用于发卡,对无线射频标签固化资产管理信息数据,在紧急状态下读取手持读写器采集的资产信息数据。系统管理平台,主要存档全校设备固定资产管理数据库,当需要采集终端设备资产信息数据时,系统发布读取信息数据命令,启动射频标签采集相关数据,经过系统自动计算很方便的进行资产清查,对于新增加的设备在验收合格后固化射频标签,系统读取信号正常后结合验收原始资料办理入帐和财务审查手续。系统终端,由控制器、数据采集模块和无线射频标签构成(如图2),数据采集模块以室为单元各安装一个模块,对于生活区内因为只牵涉到信息控制室数据采集,因此数据采集模块只需安装在控制室,当控制器接收到系统管理服务器发来的采集信号时,采集模块发出采集信号启动对应该室所有设备固定资产的射频标签读取相应的信息,通过系统终端控制器(No.1-No.n)和互联网发送数据到系统管理服务器。

四、实施效果分析

通过在现有互联网基础上改造的设备固定资产管理物联网系统,给我们的固定资产管理工作减轻了很大的工作量,为学校的资产评估、决策提供更为可靠实时的科学依据,避免学校在固定资产管理环节上可能造成的隐患。具体表现为:

(1)增强固定资产管理观念。学校领导通过本系统,很容易掌握全校各楼群固定资产的状况,对各部门申报的建设项目、改造完善项目、仪器设备维修项目、设备更换项目等项目审批、决策提供科学可靠的依据。

(2)打破原来大规模、定期的固定资产清查工作,转化为实时监测,定期或不定期地对固定资产进行清查盘点,有效地加强了资产的监督,保证了资产的安全。

(3)加强资产经营性管理,杜绝公有资产私人私用等行为,通过系统监控进一步加强了资产的调控性、安全性。

(4)解决资产的重置与闲置。监控库存设备及时调配盘活库存设备。

(5)节约管理成本。

(6)系统功能扩展性强,在实验室资产管理终端,可根据学校一卡通,要求增加若干终端读卡设备,很容易实现对实验室使用情况进行监控,实时掌握实验室使用率情况,为实验室建设提供科学的原始数据。

五、结束语

本系统具有结构简单,资产管理信息容量大、响应速度快、操作简单、系统结构成本较低等诸多优点。本系统的应用将极大地降低高校资产管理人员繁琐的手工劳动,提高劳动工作效率。本系统在一些设备较分散的终端可增加GPS模块,实现全方位辐射定点、定位监控。

参考文献:

[1]RFID技术[EB/OL].http://www.rfidworld.com.cn/active.html,2010-7-25.

[2]物联网[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/2911674.htm?fr=ala0_1,2010-7-25.

[3]RFID即射频技术在固定资产管理及企业物流中的应用[EB/OL].http://samlauzh.blog.bokee.net/bloggermodule/blog_viewblog.do?id=357601,2010-7-25.

[4]田利民,杨草山.基于无线射频识别技术应用高校资产的物流管理[J].商场现代化,2009,(1).

物联网基于RFID与智能手机的售后服务管理系统 篇4

12月7日上午,由长三角研究生教育创新计划协作委员会主办,安徽省政府学位委员会办公室和中国科学技术大学承办的长三角“物联网与智能服务”研究生学术论坛在中国科大管理学院学术报告厅举行。安徽省教育厅副厅长、安徽省人民政府学位委员会副主任委员李和平、中国科学技术大学副校长张淑林教授到会致辞。论坛由中国科大管理学院副院长华中生教授主持。来自上海交通大学、上海大学、华东理工大学、南京大学、东南大学、南京理工大学、常州大学、安徽大学和中国科学技术大学等长三角地区高校以及来自北京邮电大学、北京物资学院和西安科技大学等长三角以外地区高校的研究生参加了本次论坛。

本次论坛作为“长三角研究生教育创新计划合作协议”合作项目之一,旨在加强区域研究生教育合作,提升创新人才培养工作水平,努力实现“长三角”区域研究生教育的科学发展、率先发展、联动发展。当前网络与信息技术正在重塑人类社会、改变人居生活,“物联网与智能服务”研究的兴起将启迪或发现物联网和智能服务给人类事业发展提供的新机会。中国科大首次承办长三角研究生学术论坛,经初评,共接受来自长三角地区12所高校研究生的论文50余篇。

李和平副厅长代表主办方对论坛的召开表示祝贺。他回顾了长三角研究生论坛的成立和发展历程,肯定了长三角研究生论坛对研究生教育创新的重要意义,指出“物联网与智能服务”是一个具有前沿性多学科关注的论题,此次论坛依托管理学学科进行研讨,有助于开拓该学科研究生的研究思维和领域。他勉励与会同学珍惜此次机会,认真开展学术交流。

张淑林副校长代表承办方致欢迎辞。她对嘉宾和代表的.到来表示欢迎,并回顾介绍了中国科大学位与研究生教育的基本历程及取得的成就,表示中国科大非常重视借助各层级的研究生教育创新计划来培养研究生的综合素质,希望本次论坛能促进跨区域,跨校、跨院系高层次学生之间交流与研讨,通过不同学科背景的知识观点、思想相互碰撞与融合,拓宽学术思路与领域,激发创新激情,提高研究生创新能力。

论坛邀请了中欧国际工商学院赵先德教授、上海交通大学朱道立教授和合肥肥寰景信息技术有限公司陈拥权董事长分别作了题为“网络环境下的供应链与服务创新”、“智慧物流与管理决策”、“网络环境下的商业爆发点:智慧社区O2O”三个主题学术报告。三位嘉宾的演讲主题相互呼应,分别报告了物联网与智能服务中科学研究议题、智慧物流的运用领域及前景和智能社区建设及其运行的个案,为参会研究生们奉上了一场学术盛宴。

论坛共设基于物联网的服务运营管理、网络环境下的服务模式创新与智能服务运作、跨时空网路中的物流服务运作管理、基于物联网的供应链协调优化、考虑环境约束的服务运营管理、服务创新与决策六个小组进行学术交流。48篇论文作者在分组论坛报告他们的论文,来自中国科大管理学院相关专业的教师吴杰、杨锋、张增田、杜少甫、洪进和秦进等,作为论坛学术委员会成员主持了各分论坛,作了精辟点评,并提出了中肯的修改意见和建议,现场同学也与专家和论文作者进行了精彩互动。

物联网与智能电网的融合与发展 篇5

http://(2010/5/6 11:41)

李祥珍:各位领导、各位专家上午好。非常感谢电信研究院给我这个机会来跟大家交流,我的题目是“物联网与智能电网的融合与发展”,是一个初步探讨的东西今天跟大家一块分享。

我大概分五个部分,第一部分讲讲我们国家电网公司,我们信息通信网络的现状,第二讲讲我们正在进行的或者说未来若干年内要建设的智能电网的基本框架和它的发展目标。第三部分谈一下智能电网的物联网的需求,到底哪些需求需要物联网的支撑。第四部分谈一下物联网在智能电网的应用和我们国家电网公司正在开展的试点。最后组后跟大家一块分享一下我们物联网智能电网发展的战略和未来得一些基本方向。

国家电网信息通信有限公司副总工程师 李祥珍

国家电网公司是体制改革之后在原国家电网公司基础上成立了两个电网公司之一,它覆盖了除了海南、广东、广西、贵州以外的所有地区,公司资本金2000亿左右,覆盖国土面积88%,供电人口超过10亿人。我们资产总额达到了17000亿的资产情况,去年排名全球500强第15位。

国家电网公司应该说经过我们电力系统经过当时6年的发展,基本形成了完善的通信网络,形成了全世界最大的一个行业的专业网络,我们公司的分三级,国网公司总部至各网、省公司和直调厂站为一级,网公司范围为二级,省公司范围为三级,经过多年建设,国网公司通信网络实现传输媒介光纤化,业务承载化。目前,国家电网公司骨干通信网已基本建成覆盖各级电网主网架,满足电网安全稳定运行需要的“三纵四横”通信传输网。

这是我们公司未来构造的一个立体网络,从骨干层、核心层和介入层整体的网络架构。谈一下智能电网,刚才很多专家提到了智能电网,大家讲了很多内涵,我们叫三化,信息化、自动化、互动化,我认为几个内容,通过电网的建设,避免出现大量的停电,保证电网的安全。从以前的输煤,现在输电,我们进行远程覆盖来解决我们的能源问题。能源和能源使用地是相悖的,西部地区能源丰富但是没有需求,通过远程输电建立我们的网络来实现能量转换,我们从输煤变成输电。要保证新能源介入,我们特别是大型的风电、太阳能能接入,目前电网的结构和电网技术远远满足不了要求,由于风电、太阳能一个简式的方式,受天气的影响很大,所以接入问题很大问题需要解决。

第三要解决老百姓的输电、可靠用电的问题,另外引导我们百姓科技用电,承担节能减排的责任。我们国家电网公司在智能电网由这么几条,坚强智能电网以坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制手段,包含电力系统的发电、输电、变电、配电用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,覆盖所有电压等级,实现“电力流”信息流、业务六”的高度一体化融合,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网,它跟常规电网的特点一个是友好互动,第二是坚强可靠的特点。

我们智能电网建设的基础,我们信息化、自动化、互动化的特征,咱们下面有一个发展框架,公司在制订到2020年的发展计划,我们到N个重点,四个发展方向,两条主线,一个目标,三个阶段,一个目标是按照安全可靠几个原则,建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的中国特色坚强的智能化电网,技术上实现信息化、自动化、互动化管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化。通过这些建设,要达到四个体系,第一个发展基础体系,技术支撑体系智能应用体系,标准规范体系。N个重点实施,通过重点的节能减排来制成智能电网的建设。在2020前公司将投资4万亿用于智能电网的建设。

重点开展智能电网的发展给华研究,我们今年叫做规划年,重点开展坚强智能电网发展规划工作,制定技术和管理标准,开展关键技术研发和设备研制,开展各环节的试点工作。2011-2015年我们要全面建设阶段,加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术和装备实现重大突破和广泛应用。2016年到2020年是引领提升阶段,全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备全面达到国际先进水平。届时,电网优化配置资源能力大幅提升,清洁能源装机比例达到35%,分布式电源实现“即插即用”,智能电表普及应用,三年时间内将全国1亿户电表实现智能化。

我们从技术上来讲有几个技术,技术方面、装备方面实现一些重大的突破,包括监测和传感技术和我们电网的一些柔性以及电能方面的问问题。我们在输电方面要加强输电线路智能化建设,保证电网输电线路能够抵御像08年的南方雪灾的自然灾害的影响。要能够适应大的自然灾害对电网的冲击,同时在现有网络基础上提高传送容量和效率。

在配电方面能够实现高可性的目标,在用电方面我们要重点开展智能用户,智能家庭以及智能小区的建设,以及我们智能电表的建设。要实现对我们低压一些高质量电源的提供,特别是对于一些电能要求比较高的区域或者是企业能够提供一些可靠的服务,这是智能电表的一方面。

第三部分规划一下智能电网的物联网应用需求,传感器网络作为智能电网末梢信息感知不可或缺的基础环节,在电力系统中具有广阔的应用空间,将在电网建设、电网安全生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量几应用用户交互等方面发挥巨大作用,可以全方位提高智能电网各个环节的信息感知深度和广度,为实现电力系统的智能化以及信息流、业务量、电力流提供高可用支持。

这里列了一个表从发电到输电到变电,配电,用电物联网的几个范围。包括一些监控接入,目前正在开展的一些对风电厂的功率预测的一些应用,基于无线通信的一些应用,这个东西非常重要,对于我们在甘肃大型风电基地建设风力预测以及功率预测非常重要,我们也在推广这项工作。对于我们一些巡检,巡视,故障排查都有重要作用,在配电方面、变电、供电方面都有很大的帮助,由于时间的限制就不多谈了,如果你们需要我可以给你们提供文档。

在发电方面在基础建设,分布式电厂监控、厂区监控污染物及气体排放监控、能耗监控、煤料监控、抽水蓄能监控、风电厂监控、功率预测、光伏发电站监控、生物质发电、储能监控,电源接入等。在输电方面以输电与控制、广域量测系统,输电效率提升等。我们在输电方面要输电与控制,广域量测系统、输电效率提升等方面进行。我们也开展一些多网融合和一些信息通信网的建设,从主干网到低压接入网是未来我们五年的工作。

我们通信物联网解决的问题,一个是我们现在世博会大家可以看到,很多人在为世博会保电

做支撑。我们奥运会通过在保电过程中光北京保电公司满足不了这个工作,我们就利用轮流值班,传统方式是最可靠的但是也造成极大的浪费。部署杆塔和线路一些防护线路的部署来解决线路的一些故障问题。同时我们通过在线路上配置一些传感设备来检测线路的实时情况保证电网的安全。另外我们通过一些设备的使用和部署,来提高我们传感的效率,保证设备的安全和电到位。

我们要帮物联网一些相应的设备应用管理,从电缆这方面我们在提供,对于一些我们电力的防盗问题非常严重,每年国家电网公司光被盗的资产就超过100亿非常巨大,间接损失更庞大。我们需要通过一些技术方面的部署来实施一些电网方案的部署。针对智能用电及用电信息采集的传输可靠性不高的问题,实时性不强,以及缺乏互动手段我们要开展相应研究和部署,由于今天对智能电网的要求越来越高,通过技术手段的支撑和部署来满足这些需求。

物联网可以看到各方面的支撑,我这里有一个表从各个环节可以看到,红的部分跟物联网相接的,80%的业务跟物联网相关。发电环节的接入到检测,以及到变电的生产管理、安全评估与监督,以及配电的自动化,电力检测等等以及用电的采集,以及营销这方面都要采用物联网。

第四部分汇报一下物联网在智能电网中的应用,以前不叫物联网,我们在2001年一个重大专项,叫用在WSN在我们配网的应用,这个应用很早了。目前在类似方面的项目已经很多了,大概有8到10项,在高压电力检测方面也有很多应用,在智能用电,智能小区,智能家居也有很多应用,无线抄表在很多方式也成为应用之一。未来的应用,智能电网的建设必然产生世界上最大,最为智能,信息感知最为全面的物联网,我们感觉这是一个对物联网最为密切的一个行业。

无线传感网络的应用和成果已经为我们智能电网的推动进一步进行了充分应用,电网具有良好的自动化基础,我们国家的自动化水平全世界来说也是很高的。从主网的能量管理系统到自动化系统到我们一些装置应该说在全世界已经达到很高的水平。所以,我们前面一个研究成果新的研究将为我们未来智能电网的应用奠定了基础。

这个图是物联网在配用电侧,这是一个抄表图,通过表箱通过对商业用户,大型用户进行分析。可能各位专家在各种场合讲的物联网应用讲到一块,这是我们现在实施的重点之一。这是用户服务和增值服务,我们从去年开始在北京和全国各地陆续开展一些试点和推广,在去年的试点基础上我们在全国11个省市进行智能用户的试点,包括智能家居,安防等等,另外也包括我们电表以及相应的增值服务。

为了配合智能电网的发展,为了互动电网和用户参与我们电网的互动提供一些通道和支撑,从今天开始我们叫光纤活动的电网试点,我们叫OPLC,刚才也有领导讲过了,从今天开始我们在全国14到18个省进行推广,我们要求各地在新建小区全部实现光纤到户,利用我们的电力手段来实现,我们在全国14个省开展工作,这也是为三网融合提供一些支撑。在我们常规电缆上可增加8%到10%的光纤到户,而且费用还是一样的,整个成本也相对比较低,这是他的一个结构图就不多讲了。

除了刚才以外今天国网公司在全国开展大批的试点,这些试点跟物联网相关的,刚才也提到电力用户用电信息采集,我们要求年底以前要建立主干系统完成,全国各省要部署完毕省级的主干系统的用电信息采集,同时各省要完成整个用电采集工作。第二我们在全国也是随着我们电力光纤到户的实施在开展试点也跟用电采集是同时进行的。第三是我们的世博会整了一个地下变电站,整了一个服务试点,是一个完整的智能电网的缩影大家可以看一看。第四我们在天津中新生态城做了一个示范,这里面完全是自动化的,从电网开始设计到未来实施应该是一个完整智能电网的示范正在开始进行,包括信息采集,包括智能家居,包括一些安防,我们一些所谓的光纤到户等等都在这里开展。

第五开展一个智能变电站的建设,通过采用数字化的一系列设备,我们光TP、CP等等来实现智能变电站,基于IDC6185的协议来完成对智能电网的应用,这个刚才也谈到光纤到户的试点和电力线宽带通信来尝试利用两种技术来进行三网融合的可能性,以及来分析整个问题,以及他的商业模式。全国各个省开始在年底以前坚决输电线路在线检测和高压设备状态检测及检测中心建设,这个投资也是非常大的。我们今天开始在全国也是在开展电动汽车充电网络及辅助管理系统,我们公司负责基于物联网的电动汽车建设这已经开发完毕了。全国在27个城市要完成72个充电站,要形成一个完整的充电网络建设。从今天开始我们要全国电网公司要开展一些ERP的深化研究和应用,同时要启动一个新5年的信息网络建设,我们要达到一个大容量基于智能电网交互的网络,要形成以光纤为主的通信网,要以光纤通信网补充的网络架构。

由于时间有限就不展开讲了,刚才讲那么多因为我们做了很多工作,我们也和三大运营商,中国移动,中国联通,中国电信和咱们电信研究院做了大量工作,我们也成立一个大的研究团队,针对智能电网做了很多工作,我们也针对自己的需求和发展提出我们的一个方向,这是整个几块。但传感器90%是进口,国产化率非常低,下一步我们要在研发上实现从感知到无线通讯,到整个运行要实现原创型的成果,我们现在跟一些合作单位研究,包括我们的通信,包括我们的应用,我们要开展长期项目云计算,利用电力系统私有云运算工作,我们在国家发改委的战略规划和其他方面基础上也制定我们国家电网公司物联网发展的战略目标。

我们想通过未来几年通过我们研究,通过我们试点和应用打造一个物联网几个方面,一个叫形成电力物联网的感知基础,以传感为核心的感知基础,包括各种传感器各种采集模块等等。第二电力物联网技术支撑体系,主要以信息体系为核心,来建设新一代无线有线相结合的网络。第三我们要研发面向智能电力应用系统,我们研究15个项目依托我们专项和我们公司专项基础上做大量的研发工作。另外在研究和开发基础上形成一个完善的各种各样的标准体系,包括标准、测试和实验认证,为了保障我们电网安全我们在网络隔离,网络安全方面也采取很多措施,为了保证电网安全我们进行了一些加密方式放在我们的网端。

在电表方面每个电表都有安全芯片,加上芯片才能进行使用,这是为了保证用户的使用。除了抄表以外作用跟传统电力系统不一个概念,自动化以后我整个电力系统的自动化、网络化、互动化大幅度的提高。那么,我们对物联网的研究核心将会围绕国家专项和我们公司的重要专项来开展技术研究和应用研究,我们要建立相应的研发机制,建立我们物联网实验室,未来几年要建立专门的物联网研究中心,在发电,用电,配电等方面也要做更多的方面工作。包括我们公司两院,国网信通以及工信部的研究院,以及很多单位来共同研发和利用。

目前体系我们主要以五块为主,第一是电力智能感知基础体系也就是智能感知装备及中间件,第二电力物联网技术支撑体系也就是信息通信网络,对这两方面进行研究。我刚才讲了除了光纤通信为主,我们争取在年底前基本形成一个现场实验环境,争取明年开始通过试点以后

物联网基于RFID与智能手机的售后服务管理系统 篇6

物联网 (IOT, Internet of Things) 是由各种类别的信息传感器组成的网络, 它的核心基础仍然是互联网, 但其将用户端延伸到了任何物品与物品之间, 目的是要实现物品与网络的连接, 能进行信息交换, 方便识别、管理和控制。

本文从广电传媒节目磁带片库管理出发, 探讨基于RFID物联网的新的管理模式, 提出了一个完整的设想, 以供讨论。

1 基于RFID的物联网

RFID是一种无线射频识别技术的信息传感器, 它与节目磁带结合, 便形成了物联网中的“物”, 能遵循物联网中的协议实现信息交换, 达到磁带识别和管理的目的。

1.1 RFID技术介绍

RFID是英文Radio Frequency Identification的缩写, 中文意即射频标识。射频标识又称电子标签、无线射频标识、感应式电子晶片、近接卡、感应卡、非接触卡、电子条码等。

RFID是一种简单的无线系统, 只有两个基本器件组成:读写器 (又称询问器, 英文为reader, 或interrogator) 和标签 (又称应答器, 英文为tag、transponder或responder) 。按照应用频率的不同可分为低频 (LF) 、高频 (HF) 、超高频 (UHF) 、微波 (MW) , 相对应的代表频率分别为:低频135k Hz以下、高频13.56MHz、超高频860MHz~960MHz、微波2.4GHz, 5.8GHz。

RFID读写器是对RFID标签进行读/写操作的设备, 主要包括射频模块和数字信号处理单元两部分。读写器是RFID系统中最重要的基础设施, 一方面, RFID标签返回的微弱电磁信号通过天线进入读写器的射频模块中转换为数字信号, 再经过读写器的数字信号处理单元对其进行必要的加工整形, 最后从中解调出返回的信息, 完成对RFID标签的识别或读/写操作;另一方面, 上层中间件及应用软件与读写器进行交互, 实现操作指令的执行和数据汇总上传。在上传数据时, 读写器会对RFID标签原子事件进行去重过滤或简单的条件过滤, 将其加工为读写器事件后再上传, 以减少与中间件及应用软件之间数据交换的流量, 因此在很多的读写器中还集成了微处理器和嵌入式系统, 实现一部分中间件的功能, 如信号状态控制、奇偶位错误校验与修正等。未来的读写器呈现出智能化、小型化和集成化趋势, 还将具备更加强大的前端控制功能。

RFID标签可根据工作方式分为有源 (主动式, 英文为Active Tag) 和无源 (被动式, 英文为Passive Tag) 两大类。当标签进入磁场后, 接收阅读器发出的射频信号, 如果是无源标签 (被动标签) , 则可以根据电感耦合原理 (近场作用范围内) 或电磁反向散射耦合原理 (远场作用范围内) 在标签天线两端产生感应电势差, 并在标签芯片通路中形成微弱电流, 如果这个电流强度超过一个阈值, 就将激活RFID标签芯片工作, 发送出存储在芯片中的物品信息给读写器;如果是有源标签 (主动标签) , 则会主动以某一频率发送出存储在芯片中的物品信息给读写器。RFID标签中存储一个唯一编码, 目前通常为64bits或96bits, 甚至更高, 大大高于条形码所能提供的地址空间, 因此可以实现单品级的物品编码。

从RFID阅读器与电子标签之间的通讯及能量感应方式来看, 大致可以分成感应偶合 (Inductive Coupling) 及后向散射偶合 (Backscatter Coupling) 两种, 一般低频的RFID大多属于第一种方式, 而较高频率的大多属于第二种方式。

目前, 我们广电系统的节目磁带管理大都采用一维条形码, 但随着技术发展, RFID芯片的厚度已经可以做到0.05毫米以下, 成本也已下降到5元人民币以下, 因此我们完全可以用RFID标识来替代一维条形码管理节目磁带。表1是一个RFID、一维码和二维码的比较, 从此表中我们可看到采用RFID来作为磁带标识有如下优越性:一是信息量大, 可对物品进行细节描述, 可以满足更广泛的要求;二是信息内容可以变更, 应用灵活;三是标签的容量很大, 可对物品细节进行描述, 从而可不依赖数据库或通讯网络而单独实现管理;四是可快速且批量识别标签对象。

1.2 以RFID作为节目磁带信息传感器的物联网介绍

利用RFID技术实现对片库的管理除了需要电子标签、读写器 (固定、手持式) 等设备外, 还需要门禁、无线网络等硬件设备, 然后组成局域网, 将具备RFDI标签的磁带物物相连, 实现基于RFID物联网的磁带动态管理。对于广电系统往往有几个在不同物理位置的片库的情况, 我们可再通过开放的互联网实现多个局域网的互联, 组成有多个不同物理位置的完整的节目磁带管理物联网。图1表示了三个在不同物理位置的片库组成的物联网管理系统。

2 基于RFID物联网的磁带片库管理

虽然数字化技术在音视频领域的广泛应用和信息系统的建立, 使得广播电视作业有可能从传统线性/影带化的流程, 迈入非线性/无带化的作业模式, 但实践证明, 即便在美国, 至今为止也还未找到最完善的无带化标准流程。而磁带是所有存储媒体中单位存储信息成本最低、容量最大、标准化程度最高的常用介质, 在未来很长的一段时间内, 还会发挥其应有的价值, 并不会随着数字技术的发展而消亡。如何科学、规范、合理地对节目磁带进行存储管理, 仍旧是值得我们思考的长期命题。

2.1 片库管理现状

磁带片库保管的对象包含模拟带、数字带、光盘等各类载体, 通过磁带入库、检索、出借、盘点、移库等日常业务操作, 担负着支撑节目制作、播出的重任。目前绝大多数电视台的片库管理采用一维条码+网络数据库的方式。随着磁带数量和种类的增多, 片库管理面临着一些急需解决的问题, 比如场地趋于饱和、移库等业务耗费大量人力物力、磁带读架高度依赖人工等, 这些问题都要求我们改进片库管理方式, 提高片库的日常工作效率和用户服务水平。

2.2 基于RFID物联网的片库管理总体设计思路

RFID技术为解决片库管理目前遇到的问题提供了很好的解决思路。在片库管理中引入RFID技术, 对磁带入库、借还、移库、读架等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集, 并与信息系统对接, 实现快捷、方便和准确的智能管理, 降低出错率, 并且节省大量的存储、人力和时间成本。

基于RFID物联网的片库管理系统应主要实现以下几点功能:

1.实现磁带入库、借还、读架等操作的自动化数据采集;

2.实现磁带移库的批量读取, 以此代替大量人工重复操作;

3.通过无线数据通信等技术, 将自动采集的数据与开放的网络系统对接, 实现物联网的磁带信息自动识别和实时跟踪。

2.3 基于RFID物联网的片库管理业务流程

1.标签发行

通过RFID读写器设备将磁带的编号、存放位置、节目信息等写入到RFID标签中, 这一过程称之为标签发行。每盘磁带由节目名称及RFID标签唯一标识。RFID标签用于系统自动识别, 磁带名称用于人工识别及在RFID标签损坏情况下的标签替代识别 (图2) 。

2.磁带入库

使用手持式读写器读取待入库磁带的RFID标签, 获取位置代码, 在手持机上显示磁带的存放位置, 然后工作人员可以根据该信息将磁带放回库架, 完成上架操作。对于新入库的磁带, 信息系统的库位管理模块根据磁带分类、库位实际占用等情况自动为其分配库位, 并将此库位信息写入到RFID标签中, 同时将入库信息写入相关联的数据库文件中。一种可选的方案是在门禁处和柜架侧壁处安置扫描天线, 分步确认库房工作人员的确将磁带放置到了系统分配的位置, 同时更新系统信息, 提高操作的规范性检测。

3.磁带读架 (盘点)

现有管理模式下, 磁带盘点是一件非常痛苦的事, 需要人工对照纸质清单逐盘核对, 或者逐盘查看柜架号是否连续。采用RFID技术后, 可通过磁带扫描、数据比对、人工核对干预三个步骤, 方便地对在库磁带进行读架。磁带扫描就是片库管理人员拿着手持读写器, 按照一定的顺序在片库中走动, 读写器就能够获取相应范围内的磁带的标签信息。数据比对就是通过读写器获取的信息与数据库信息的比对, 完成查询汇总以及报表打印等工作。人工核对干预是指在盘点信息与数据库信息发生不一致时, 片库管理员要判断哪一个信息是正确的, 从而进一步确定是否需要更新数据库信息。

4.磁带检索

利用已经建立的节目磁带数据库管理系统, 用户输入查询关键词, 系统则会显示对应的节目内容信息, 包括磁带的库位信息, 并将信息同步到手持式读写器。可以借助库位的图示化显示或装在柜架上的LED灯的指引管理员快速定位到磁带所在柜架。

5.磁带出借

采用RFID技术后, 磁带借出手续将变得简化。片库管理人员拿手持式阅读器进入片库, 找到待借磁带后, 直接用手持式阅读器读取RFID标签, 即完成出借手续, 无需再进行其他的操作。

RFID技术还能为磁带出借管理带来服务模式的创新, 比如推行预约借带等, 片库管理人员将登记预约借用的磁带提前放在预约架上, 通过借带的员工在管理系统上刷卡验证身份, 管理系统则自动搜寻磁带预约架上用户所预约的磁带, 通过图示化显示或装在预约架上的LED灯指引用户快速获取预约磁带。

6.批量移库

有些电视台拥有多个节目片库, 比如上海广播电视台将片库按照功能划分为播出片库、版权片库、待报废片库等, 每年将根据业务需要进行若干次的大规模移库工作。由于各片库排架分类方式不同, 此项工作牵涉到柜架的重新分配, 而且需要逐盘扫描磁带的条形码, 造成大量的人力投入以及时间的耗费。

采用RFID技术, 将能够实现真正意义的批量移库。利用RFID标签能远距离、批量识别的特点, 将待出库和入库的磁带进行批量扫描, 集中处理, 而无需逐盘扫描, 读取后的数据传给管理系统, 由系统确认ID信息, 如果出现不正确或者丢失的磁带, 还由可系统提醒工作人员检查, 大大提高了工作效率, 降低了出错率。

7.磁带交流

采用RFID技术有助于实现基于物联网的磁带交流。磁带的RFID标签是一个随磁带移动的“微型数据库”, 随时可以读取它的详细信息, 避免了书面材料的人工传递或对远程的数据库访问。

3 应用规范与标签编码方式

要把RFID标签真正应用到片库管理中, 还需要针对磁带管理的特点制定相应的应用规范, 应用规范至少应涵盖数据编码规范、应用软件架构与接口、标签贴附及数据采集设备要求等三个部分。

1.数据编码规范

数据编码规范是应用规范的首要问题。当前数据编码规范的制定有两种思路:一是封闭式的, 完全自主的制定自己的RFID编码准则;二是开放式的, 在兼容EPC编码规范的基础上追加私有的编码规范。

制定RFID数据编码规范的工作主要是约定电子标签存储的内容和格式。首先是内容规范的确定, 即电子标签上存什么?是有关磁带所有的数据都存储在标签上呢, 还是只存一个唯一标识, 或者选取关键数据存储?这将直接影响到对标签芯片的容量要求, 以及是否需要用户区, 是否需要对标签执行追加写数据操作。另外还需确定格式, 即电子标签编码数据的结构与长度如何划分?每段数据代表什么含义?这直接关系到系统对标签数据的解析。这里给出两种参考方案。

编码方案一:

标签中仅存储头代码、组织机构代码、磁带的序列号和预留号位, 其他的磁带信息都以序列号作为索引存放在数据库中。头代码用于在有几套不同编码系统时的编码类型识别。这样的编码方案能使磁带RFID标签进行大批量读取, 实现批量入库和批量移库等操作。

编码方案二:

标签中存储有头代码、组织机构代码、磁带的序列号、仓库代码、索取号, 并且有预留位。这样将在磁带进行移库和入库操作时不能进行一次性大批量的操作, 而只能够逐个按序进行。但是这样的方案在不进行联网的情况下也可以得到磁带的具体存储位置等信息。

2.应用软件架构与接口

应用软件架构与接口主要解决RFID信息采集系统与业务系统对接的问题。采集系统包含了数据采集设备驱动和数据库管理两部分, 对于每一个数据库表, 都有相应的数据操作接口, 业务系统可通过接口程序访问底层数据, 对数据库进行增、删、改、查的操作。

3.标签及数据采集设备

节目磁带上RFID标签所贴位置应便于读写器的读取, 大小尺寸应使得磁带外观整齐美观, RFID芯片厚度应不影响磁带的正常播放。给定了这些, 就可以根据要求定制标签。对于采集设备, 主要是要满足对数据采集速度、数据缓存、实时响应等方面的要求, 这就涉及到设备的选型或定制。

4 对节目片库管理产生的影响

基于RFID的物联网在国际上的应用越来越广泛, 在物流、仓储、识别等管理领域已形成趋势。将RFID物联网应用到磁带片库的管理是未来的发展趋势, 而且相对于传统的条形码管理具有明显优势, 这将带来广电系统资产管理的一大变革, 这一变革将导致未来载体的资产管理网络化, 这不仅提高各地广电部门的管理效率和质量, 同时也是对开放全球的交流和互联网销售的一个促进。

摘要:基于RFID的物联网技术日趋成熟, 应用领域和范围也逐步扩展。本文将RFID技术与节目磁带管理相结合, 分析了基于RFID物联网的磁带管理需求、流程、网络架构和编码标准, 提出了一种模式, 使得节目磁带成为物联网中的“物”, 能遵循物联网中的协议实现信息交换, 达到磁带识别和管理的目的。

物联网基于RFID与智能手机的售后服务管理系统 篇7

关键词:嵌入式;物联网;ZigBee;智能学生宿舍;智能家居

中图分类号:TP273

物联网是在现代计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信技术,构造一个覆盖万事万物的网络世界,在这个网络中,可以对各个事物进行智能化管理和互动[1]。如今,智能家居的理念不断深入人心,许多家用电器都实现了智能化控制,但很少有将这种物联网技术应用于大学生宿舍。然而,学校宿舍用电安全及财产安全一直是社会关注的焦点,所以设计一个基于物联网的智能控制系统来对学生宿舍进行管理是有现实意义的。

1 系统总体方案

本系统是以ARM 嵌入式系统为基础,利用无线传感器技术、RFID以及信号处理与通信技术实现系统的整体架构。该系统将实现对宿舍的门禁、照明、采光和供电插座进行远程控制与管理,利用RFID对人员进出进行记录。

智能宿舍系统按照功能结构可以分为应用层、网络层和感知层。系统应用层的具体实物包含了Android应用程序及其服务器相关程序。在系统的网络层中,服务器是建立外网通信的核心部分,宿舍网关是建立内部通信连接数据传输的核心部分。在tiny6410开发板上扩展ZigBee模块作为宿舍网关,负责宿舍内部网络和外部网络的连接和数据转换。系統的感知层是采用ZigBee近距离无线传输协议来组建宿舍内部通信网络,ZigBee终端节点扩展不同的模块以实现不同功能。智能宿舍系统的总体架构如图1所示。

2 智能宿舍系统硬件设计

智能宿舍系统硬件主要是宿舍网关(嵌入式Linux网关)、ZigBee自组网中各个内部网络节点的设计。智能宿舍网关设计是建立在嵌入式Linux系统上,与服务器建立TCP连接,实现网络通信,并与ZigBee协调器建立串行数据通信连接,ZigBee协调器通过组建内部网络并实现相互间的通信连接,从而实现网络化的管理与控制。

智能宿舍网关设计采用的是Tiny6410 嵌入式开发板[3],其配有一个网络接口和四个串行通信接口,可以简化了硬件设计。在移植嵌入式Linux系统后,只需要在该系统上运行建立网络与串行通信连接的应用程序。

ZigBee节点的硬件设计采的是TI公司的CC2530F256芯片,单个芯片上整合ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器。[2]

图1 智能宿舍系统的总体架构

2.1 嵌入式Linux网关设计

Linux内核支持DM9000 的驱动和串行通信接口驱动,并且对TCP/IP协议有良好的支持,设计网络通信程序较容易,作为智能宿舍的内部网关,要处理来自服务器的控制指令数据,解析后通过串行通信方式传递给ZigBee协调器,以实现网络数据的获取与传输,系统整体结构如图2所示。

图2 嵌入式系统结构图

2.2 ZigBee节点的设计

寝室环境中,各功能设备的通讯是基于ZigBee无线网络。介于智能宿舍的规模,即网络中传输的数据量不大、节点较多等因素,宿舍内部网络结构选择星形结构。在实际环境中搭建的网络结构,必要的硬件设备按结构可分为协调器和终端节点。

2.2.1 ZigBee协调器

ZigBee组网具有自组织的特点。ZigBee 协调器主要是组建整个ZigBee网络,实现内部网络相互间的数据传输,并与嵌入式智能宿舍网关建立通信连接,以实现数据的上传及指令的下发。

2.2.2 终端节点

在学生宿舍环境中,安全方面是首要考虑的。所以终端节点的功能设计,包含了RFID门禁系统、照明与插座控制节点、窗帘电机控制节点等。

(1)门禁控制节点。RFID门禁系统采用RC522 13.56MHZ 高频的射频识别模块,可以快速、准确地读取常见类型的学生校园卡,通过驱动电路实现门阀的控制。由于本RFID门禁系统是通过ZigBee终端节点控制,通过无线传感网络技术,可以方便的实现Android 手机的远程控制。当需要远程开门时,点击Android 系统上的开门按钮,通过Internet和ZigBee网络将数据传输到该门禁系统的节点上,通过该节点对门阀的控制实现开门。同时,还可以通过网络远程管理此门禁系统,当需要锁定某种RFID卡号,通过锁定按钮以实现RFID射频识别的失效;需要恢复时,通过解锁按钮恢复。

图3 门禁节点原理图

(2)照明与插座控制节点。与门禁节点原理相似,电灯与插座都是CC2530 单片机通过驱动电路实现对继电器的控制,从而实现对电灯以及用电器件的控制。当接收到网络传递的指令数据时,ZigBee 终端节点执行相应的控制指令,实现对电灯或是用电器件的开关控制,进而实现了学生宿舍的用电器件的管理以控制,以无接触方式实现用电器件的控制,保证了用电的安全可靠。

(3)窗帘电机控制节点。窗帘控制就是通过CC2530 单片机通过对步进电机驱动模块实现对步进电机的驱动,原理与门禁节点类似。当该终端节点接收到相关控制指令通过驱动电机的以实现窗帘的开关控制,这里可以通过实现需要来控制窗帘的开合度,保证室内的合理化采光控制。

3 智能宿舍系统的软件设计

3.1 服务器程序设计

服务器程序是建立在具有固定IP的服务器上,最主要的作用是建立 Android 手机客户端和嵌入式系统的TCP 连接的线程间的管理和通信。嵌入式Linux系统与服务器建立TCP连接后,服务创建相应线程与其通信,当Android 手机客户端建立连接时,服务器创建另一个线程与其通信,服务器将两者通信数据相互传输,以实现两个客户端线程的通信。

3.2 Android 应用程序设计

Android应用程序是用户远程访问控制宿舍的客户端。应用程序设计就是与ZigBee节点相应的,分为门禁的控制按钮、电灯的开关按钮、插座的通断按钮和窗帘的开闭按钮。应用程序首次安装登录时,会与手机号进行绑定,以提高系统的安全性。登录后与服务器建立TCP连接,按钮动作会向服务器发送相应的控制指令,达到控制目的。

4 结束语

本文设计的系统实现了学生宿舍的智能化管理与控制功能,整体结构清晰明了,节点安装方便。可以根据实际需求扩展节点的功能,适用于不同环境。此项技术将Web技术、嵌入式技术和ZigBee技术完美的结合,在学生宿舍方面的应用与推广有较好的前景。

参考文献:

[1]Luigi A,Antonio I,Giacomo M.The internet of things:A survey[J].Computer Networks,2010:784-2805

[2]Texas Instruments.A True System-on-Chip Solution for 2.4-GHz IEEE 802.15.4 and ZigBee Applications[EB/OL].http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/cc2530.pdf.

[3]友善之臂.Tiny6410开发板[EB/OL].http://www.arm9.net/tiny6410.asp.

作者简介:华旺东(1992.01-),男,湖北武汉人,本科,研究方向:物联网;张仕臻(1989.06-),男,湖北十堰人,江汉大学研究生处,研究生,研究方向:系统工程;王松(1992.08-),男,湖北武汉人,本科。

物联网基于RFID与智能手机的售后服务管理系统 篇8

虽然相当一部分档案馆(室)已开始借助数据库与互联网辅助人工管理实物档案,然而,由于归档意识淡薄、规章制度欠缺、保管条件受限,以及实物档案本身具有形成时间不确定、载体多样性等特性,现有的实物档案管理方式仍然存在诸多弊端,主要表现在以下3个方面:一是实物档案收集。由于实物档案形成时间不确定、形成规律不一致,具有一定的不可预见性,加之实物档案形成部门归档意识薄弱、相关规章制度不健全,往往导致实物档案归档延时、归档疏漏,收集过程中的齐全与完整难以保障;二是实物档案保管。由于实物档案载体包括纸、铜、木、石等各种材质,形式上有牌匾、奖杯、证书等多种规格尺寸,保管方式具有多样性特点,因此,有可能存在跨库房、跨区域现象,即使在同一库房,也可能分散在各处,日常维护不便;三是实物档案利用。实物档案本身的特性决定了其备份困难、数字化存储不易,而跨库房、跨区域的保管性又直接导致实物档案检索不便,因此实物档案利用工作开展缓慢、利用面狭窄。

物联网的概念最早在1999年提出,它是指通过RFID(射频识别)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网环境下,没有生命的物体植入各种微型感应芯片后,借助网络就能实现互相通信,人与物体可以“对话”,物体与物体之间也能“交流”,从而构成一个比互联网更加智能的“物联网”。尽管物联网的研究刚刚起步,但这一课题已成为国内外热门研究领域之一。在一些欧美发达国家,这一研究甚至已提升至国家战略高度。美国奥巴马政府提出“智慧地球”战略认为, IT(信息技术)产业下一阶段的任务是把新一代IT充分运用到各行各业中。 日本、韩国等国家也分别提出“U-Japan”、“U-Korea”战略。在物联网这个全新领域中,我国的技术研发水平属于世界前列,具有重大的影响力。

美国权威咨询机构Forrester Research公司预测,到2020年,世界上物与物互联的业务相比于人与人通信的业务,将达到30∶1,因此,物联网被称为下一个万亿级的通信业务。有专家据此认为今后10年中,物联网就有可能大规模普及,虽然这样的预言可能还为时过早,然而物联网技术更新的脚步正逐步迈近,基于物联网的档案智能管理已成为档案界应当提前思考的问题。

因此将物联网引入实物档案管理,从而构建基于物联网实物档案智能管理系统,有助于弥补现有实物档案管理方式的不足。

1 基于物联网的实物档案智能管理系统的功能

基于以上分析,综合应用RFID、WSN(无线传感网)等物联网关键技术,以及现有的数据库技术,构建完整的实物档案智能管理系统。

其主要功能如图1所示。

a) 保管环境自动感知、智能调节功能。在库房或实物档案陈列室等保管环境中布置各种感知芯片,并在芯片中存储设定信息,使其能“感知”实物档案生存环境,及时自我调控,及时预警。感知内容包括温湿度、化学气体或液体浓度、异常进入等。保管环境自动感知系统使实物档案的实体保护摆脱人力因素影响,更加科学、智能。

b) 实物或实物档案摘要信息智能存储功能。RFID标签不仅能识别所附着的实物档案,也能存储该实物档案的从形式到内容,甚至延伸至背景等相关信息,这是实现实物档案“通信”、定位跟踪、远程利用的前提。

c) 实物或实物档案定位与跟踪功能。在每个实物档案形成之初便植入RFID标签,并在标签中存储该实物档案的存放地点、理化性状、来源、内容等摘要信息,档案馆(室)工作人员可以对实物档案提前控制,预知实物档案的数量、形质、完整程度等信息,保证接收实物档案的齐全与完整,也有利于征集实物档案工作的开展。实物档案进库后,在库房中布置若干个读写设备,档案馆(室)工作人员可轻易获知该实物档案目前的位置、存放地点,确认实物的移动和保存状况。RFID标签还可实时跟踪该实物档案的入库、出库,记录利用者使用相关情况,提示档案馆(室)工作人员及时干预或催还。定位与跟踪系统不仅是实物档案实体保护的基础,更是实物档案实体秩序维护的保障。

d) 档案“通信”功能。包括同库房实物档案间通信功能与跨库房、跨区域实物或实物档案通信功能。利用者在查询某一个实物档案时,该实物档案可以与同类或者相似实物档案“对话”,向利用者提供足够的关联信息以供甄别、选择,且这种拓展并不局限于同一库房,可以是同一单位相邻的库房,当然也可以是跨机构、跨单位的库房,只要是在权限许可范围之内,这种“档案域”的利用方式是极有可能的。

e) 实物档案信息远程利用功能。基于信息存储功能、定位跟踪功能、档案通信功能,实物档案信息远程利用将不再是研究的难点,它将借助现有互联网的优势,将利用效果最大化。

f) 可扩展的综合功能。基于可持续发展的考虑,预留系统模块,以实现其他所需功能,诸如进出实物档案库房人员的身份认证与定位追踪等。

2 基于物联网的实物档案智能管理系统的工作原理

物联网的关键技术是RFID与WSN。RFID技术利用它通过无线射频方式进行非接触式的全双工数据通信, 以识别实物目标,简单而言,即能够在一定的距离内,通过识读器读取物品电子标签上的数据并进行相应的处理。该技术可工作于各种恶劣环境,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。WSN是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息,并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了WSN的3个要素。

每一个实物档案上都有一个RFID电子标签,一个库房或展厅有很多个传感器节点,同时,还有专门感应库房的保存条件如温度、湿度、化学气体或液体浓度等节点,这些节点相互组成一个WSN。这些RFID电子标签每隔一定的时间把采集到的数据如温度、湿度、气味等,通过无线通信技术发送到RFID识读器;然后,RFID识读器对数据进行相关处理,接着采用无线通信技术与实物档案管理中心通信,把数据发给实物档案管理中心;最后,包括RFID识读器的相关信息比如时间、标识号等,中心服务器再将数据存储到数据库中。数据库为一个在线数据库,用户可以通过Internet对相关的数据进行查询。如图2所示。

3 WSN的组成

WSN由大量的具有无线通信和计算能力的RFID电子标签和识读器组成,各RFID电子标签通过无线通信以多跳的传输方式将数据传送到相关的RFID识读器,再由RFID识读器向通信服务器发送采集到的信息。WSN网络节点由数据采集、数据处理、数据传输和电源4个模块组成,如图3所示。

4 结束语

物联网及其相关技术将给实物档案管理带来前所未有的机遇,它在人与档案的单向“通话”基础上扩展为人与档案、档案与档案之间的“对话”,甚至让库房、档案“开口说话”,它赋予实物档案高级智能,改变实物档案从收集、整理、保管到利用整个过程。

统一标准是物联网形成的前提,目前许多国家都在积极探讨并制订物联网及其相关技术标准,我国也不例外。对于基于物联网的实物档案管理而言,采用何种协议、标准将是我们关注的重点之一。

物联网的实现是一把双刃剑,它给实物档案管理带来便捷、高效、经济等种种好处的同时,也使实物档案的内容信息有机会暴露在开放的网络之中,带来泄密等诸多危险可能,这也将是我们研究的内容之一。

摘要:现有的实物档案管理方式存在收集不全、保管不善、利用不便等弊病。本文提出基于物联网的实物档案智能管理系统,将电子标签(RFID)附着于每件实物档案,通过电子标签、阅读器、服务器之间的通信以及WSN组网技术,实现保管环境自动感知、智能调节功能,实物或实物档案摘要信息智能存储功能,实物或实物档案定位与跟踪功能,档案“通信”功能,实物档案信息远程利用功能及其他可扩展的综合功能,以弥补现有实物档案管理方式的不足,提高管理效率、节约管理成本、提升利用服务水平。文中介绍了基于物联网的实物档案智能管理系统的功能和原理,以及无线传感网络的组成。

关键词:物联网,档案管理,RFID,WSN

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