隨著高等學校規模的擴大，實驗設備的日益增加，傳統的管理方法已經不能適應上級管理部門、實驗室管理人員對實驗室設備管理提出的要求。比如：傳統的實驗設備管理方式一般依賴于一個非自動化的，以紙張文件為基礎的系統來記錄、追蹤進出的設備，它完全由人工實施實驗室內部的設備管理，效率極其低下，隨著設備的增加，極大地加重了實驗室設備管理人員的負擔，人力資源嚴重浪費，同時也增加設備管理的難度，常常造成數據不及時、出錯率高等問題。

　　本文引入物流管理的思想，探討RFID物流技術在實驗室設備自動化管理系統中的應用，以滿足實驗室建設管理過程中對設備的實時追蹤記錄、統計和核對，減少操作人員的工作量，加強實驗室規范化管理，提升高校的綜合管理水平，加快學校的信息化、數字化建設。

　　1 RFID基本工作原理及其優點

　　無線射頻識別技術(radio frequency identification，RFID)是一種非接觸式的自動識別技術，是自動識別技術的一種高級形式[2]。該技術利用射頻信號通過空間耦合交變磁場來實現無接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息達到識別目的。RFID系統包含2個基本組成部分，電子標簽(tag)和閱讀器(reader)E引。其中，電子標簽常附著在物體上，屬于耗材，由低成本的標簽天線和射頻芯片組成，用于存儲相應的識別信息供閱讀器讀寫。閱讀器包括讀頭和天線，有些閱讀器已將讀頭和天線集成在一個設備單元中，用來讀寫電子標簽。有些系統還通過閱讀器的通信接口與外部計算機(上位機主系統)連接，進行數據交換。

　　當RFID進入磁場區域后，接收到讀取器發出的信號，隨即憑借感應電流所獲得的能量將存儲在RFID芯片(Passive Tag，即無電源電子標簽或稱被動電子標簽)中的相關信息發送出去(若為Active Tag，即有電源電子標簽或稱主動電子標簽，則是主動發送某一頻率的信號)；讀取器在讀取信息并譯碼后，即送至主機的中央信息系統進行相關處理，從而實現自動識別物體或自動收集物體標志信息的功能。無線射頻識別與條形碼相比，它不需要看見目標，射頻標簽只要在讀寫器的作用范圍內就可以被讀取。讀寫器可以識別高速運動的物體，在極短時間內同時識別和讀寫數個射頻標簽，操作快捷方便，某些長距離射頻產品識別距離達幾十米。

　　一維條形碼的容量是50字節，二維條形碼最大的容量可存儲2～3000字符。條形碼只能識別生產者和產品，并不能辨認具體的商品。同種產品條形碼都一樣。RFID的最大容量有數百萬字節，數據的記憶容量大，可存儲的數據遠大于條形碼，同時標簽數據還可以更新，它不僅可以幫助企業大幅提高貨物、信息管理的效率，還可以讓銷售企業和制造企業互聯，從而更加準確地接收反饋信息，控制需求信息，優化整個供應鏈。本文利用RFID物流技術，以滿足對實驗室設備的信息化管理，提高管理水平和效率，同時能讓上級管理部門及時了解設備情況，優化實驗配置，提高設備利用率。

　　2 基于RFID的實驗設備管理系統方案

　　2．1 系統組成

　　RFID實驗室設備管理系統的主要功能包括：實現設備出入實驗室控制管理，設備存放位置及數量統計，信息查詢過程的自動化，方便實驗室管理人員進行統計、掌握物品的流動去向情況，同時接入局域網，方便上級部門的在線查詢。

　　管理系統的硬件主要包括EAS電子物品監控系統(electronic article surveillance)、位置讀寫器、便攜式讀寫器等，其系統的整體方案結構如圖1所示。其中主機安裝了管理軟件，并與所有的位置讀寫器連接并對它們進行讀寫控制，如讀取記錄、統計查詢等。電子標簽存儲設備的名稱、廠家、型號、生產日期、產品標號等信息。

圖1 RFID實驗室設備管理系統總體結構

　　讀寫器放在每個實驗室門口，當帶有電子標簽的設備進出門口時，讀寫器記錄該設備，并通過邏輯電路判斷物品進出方向。如圖2所示，主機接收記錄及進出標識，對數據庫進行更新。如果物品進入該實驗室，則在數據庫中將記錄添加到該實驗室區域，反之則刪除記錄。這就實現了設備的進出管理，使設備的實際位置與主機數據庫內的信息一一對應，便于管理人員的查詢、點驗。兩個紅外線接收器用來判斷進出操作。

圖2 位置讀寫器框圖

　　EAS電子物品監控系統放在實驗樓入口，實現對實驗樓所有設備的進出監控，避免設備被盜。其工作原理是：發射器與接收器安裝在出入口處，形成一定的監視空間。在監視區內，發射器以一定的頻率向接收器發射信號。當具有特殊特征的RFID進入該區域時，會對發射器發出的信號產生干擾。這種干擾信號隨即被接收器接收，再經過微處理器的分析判斷，就會控制警報器的鳴響。應用EAS技術，實驗設備可以在實驗樓內自由移動而無需擔心被盜。該系統也可以安裝在學校門口，實現對整個學校的設備監控。

　　便攜式讀寫器實際上是使用帶有RFID閱讀器的手持式數據采集器，它可以采集RFID電子標簽上的數據。這種系統具有比較大的靈活性，用于對實驗樓內不同位置的設備信息進行讀寫，并可以在讀取數據的同時，通過無線方式向主計算機系統實時傳輸數據。也可以暫時將數據存儲在閱讀器中，以有線方式向主計算機系統傳輸數據，這為查找實驗設備提供了方便。

　　上級管理部門通過網絡，可以了解實驗室的設備情況，了解設備的使用率，對安排學生實驗及設備采購提供參考。

　　2．2 工作流程

　　本系統的工作流程主要包括：

　　(1)出入實驗室管理。對出入實驗室的設備進行實時記錄，物品出入與數據庫的添加刪除同步，并最終生成報表，大大減少了管理人員的工作量。

　　(2)物品清點。在設備管理中，定期進行盤點是必不可少的工作。通過手持讀寫器，工作人員手持它在實驗樓內巡視一周即可迅速完成清點任務。

　　3 結語與展望

　　現代物流的特點是實現物流過程的自動化、信息化、智能化管理和作業，引入RFID物流技術，充分利用RFID技術可以幫助高校更加迅速、準確地進行實驗設備的數據采集和管理，提高效率，優化實驗配置，最終提高教學質量。

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