物聯網技術下維修器材管理系統探析

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摘要:作為互聯網的延伸和拓展，物聯網借助各種信息傳感設備將物品按照約定的協議與互聯網連接起來。現階段，我國為了使部隊趕上信息化時代的步伐，需要依靠物聯網技術改變裝備管理的方式從而使其走向信息化模式。基于物聯網技術設計一種裝備和維修器材管理系統，實現裝備和維修器材的信息化管理。

關鍵詞:物聯網;信息化;裝備管理

0引言

物聯網廣義上講是利用條碼、射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，實現人與人、人與物、物與物在任何時間、任何地點的連接，從而進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的龐大網絡系統［1］。其特點是以電子標簽和EPC碼為基礎，建立在計算機網絡基礎上的實物互聯網絡，實現全球物品信息的實時共享和互通。

1物聯網技術簡介

1．1技術構架

物聯網技術由感知層、網絡層和應用層組成［2］，其技術構架組成示意圖如圖1所示。感知層是物聯網的基礎，依托RFID識別器、傳感器、二維碼等工具，識別和采集各類信息。網絡層負責對感知層的各種傳感器采集的海量數據信息進行安全無誤地傳輸，分析處理收集到的信息，并將結果通過網絡遠距離提供給應用層。應用層主要通過數據處理及解決方案來提供人們所需要的信息服務。應用層通過輸入輸出控制終端，為用戶提供豐富的服務功能，用戶通過智能終端獲取需要的服務信息。

1．2三種基本應用模式

1．2．1對象的智能標簽通過二維碼、RFlD等技術標識特定的對象，用于區分對象個體，例如在生活中使用的各種智能卡，條碼標簽的基本用途就是用來獲得對象的識別信息;此外通過智能標簽還可以用于獲得對象物品所包含的擴展信息，例如二維碼中所包含的生產場地、時間等。1．2．2環境監控和對象跟蹤利用多種類型的傳感器和分布廣泛的傳感器網絡，可以實現對某個對象的實時狀態的獲取和對特定對象行為的監控，如使用分布在市區的各個噪聲探頭監測噪聲污染，通過GPS標簽跟蹤車輛位置，通過交通路口的攝像頭捕捉實時交通流程等［3］。1．2．3對象的智能控制物聯網基于云計算平臺和智能網絡，可以依據傳感器網絡獲取的數據進行決策，改變對象的行為進行控制和反饋。例如根據光線的強弱調整路燈的亮度，根據車輛的流量自動調整紅綠燈間隔等。

2物聯網技術在軍事中的應用現狀

物聯網技術在軍事領域有十分廣泛的用途［4］，從軍事后勤保障到軍事裝備管理，從士兵管理到戰場監控，都可以運用物聯網技術。

2．1外軍物聯網技術應用現狀

美軍已采用貨運激光卡、電子數據交換技術和后勤檢測無線終端等系列新技術手段，提供及時、準確的后勤信息，實現了后勤資源的透明化。美國國防部要求采購物資在單品、包裝盤及托盤化裝載單元上都必須黏貼被動式RFID標簽。英軍已經在集裝箱和托盤上進行RFID應用，法國在庫存的緊急救生設備上都安裝了RFID標簽。

2．2我軍在物聯網技術的應用狀況

目前，我軍有少部分倉庫將射頻識別技術應用于庫存管理和物品搜尋。近幾年后勤保障和裝備發展等部門在RFID方面設立了大量的科研項目，各大軍區、各軍兵種也紛紛進行有關應用的試點工作。

3系統總體設計

本系統基于物聯網技術，以某兵種統一的裝備和維修器材代碼為基礎，運用數據庫技術和中間件技術等關鍵技術，在裝備科研、生產、采購、調配調撥、運輸、交付、倉儲、使用、維修、報廢等各流通環節進行相關信息的自動化采集，通過軍事綜合網、無線網、軍用CDMA等，就近接入信息保障節點，實現與本級信息中心(節點)和某兵種信息中心各類信息的交換通信，提供全程實時動態跟蹤查詢，實現處理信息、系統運行狀況、業務運作質量的監控管理，為各級機關提供真實、有效、及時的管理和決策支持信息。系統組成框圖如圖2所示。

3．1科研環節

按照現行裝備科研管理程序，在裝備研制、裝備試驗、裝備定型、軍內科研、技術革新等環節，重點完成科研規劃計劃、研制合同或任務書、項目論證報告、定型情況、質量、檢驗驗收等信息的管理。該信息作為基礎信息存儲在某兵種級信息中心，在裝備和維修器材、設備實體進入部隊，由某兵種信息中心完成統一編碼后，與裝備和維修器材、設備完成關聯對接。3．2生產環節基于原材料、成品、半成品統一編碼和RFID技術，生產部門能有效完成產品生產、檢驗、驗收、出入庫、流程監控的控制。該環節所需要的產品性能、型號、生產地、廠商、檢驗、技術資料、用戶手冊、相關系統等信息按照生產廠家統一規范標準，生成電子信息，與產品本身綁定。該信息在某兵種各級信息中心(節點)完成信息對接，最后匯總到某兵種信息中心。

3．3采購環節

按照現行裝備采購業務管理程序，重點對采購計劃、采購合同等信息進行管理。該信息作為基礎信息存儲在某兵種級信息中心，在裝備和維修器材、設備實體進入部隊后，由某兵種信息中心完成統一編碼后，與裝備和維修器材、設備完成關聯對接。

3．4調配調撥環節

按照現行裝備調配調撥業務管理程序，重點對調配調撥申請計劃、調配計劃、調配落實情況等信息進行管理。該信息作為基礎信息存儲在軍兵種各級子信息中心，最后匯總于某兵種級信息中心。對未編碼裝備和維修器材、設備的調配模式，則在該環節完成裝備和維修器材、設備編碼，在裝備和維修器材、設備生成部門裝箱前完成標簽的設置。

3．5運輸環節

在運輸工具上貼上EPC標簽，把軍用裝備和維修器材、設備上的電子標簽及沿途設置的物聯網RFID信息讀取器與兵種裝備業務信息管理平臺聯網連接起來。當裝備和維修器材、設備通過信息讀取點時，固定的物聯網RFID信息讀取器從移動的電子標簽上自動取得數據，實時傳遞到某兵種裝備業務信息中心，實現信息共享，各級能夠實時取得正確的保障裝備和維修器材、設備信息。應用物聯網RFID技術，可以解決在途裝備和維修器材、設備的可視性問題。各級既可以實時了解裝備和維修器材、設備所處位置，又可以實時監控裝備和維修器材、設備在供應鏈中的狀態，還可以根據形勢變化制定資源調撥方案，實現裝備和維修器材、設備的動態優化配置，使有限的資源發揮最大的保障作用，提高軍事裝備和維修器材、設備保障效率。

3．6交付環節

交付涉及到履歷表、電子化交互手冊(IETM)從科研單位向生產商的移交，不同生產商之間的移交，生產商向部隊的移交以及其他類似的不同單位之間的數據移交。對未編碼的裝備和維修器材、設備，可以通過信息交換中間件，實現裝備和維修器材、設備編碼的轉換、信息錄入。

3．7倉儲管理環節

目前只有部分倉庫實現了條形碼管理。條碼系統與物聯網RFID技術相比，存在識別速度慢、信息攜帶量小、尺寸大、易損毀等缺點。應用物聯網RFID技術，能有效地解決倉庫裝備和維修器材、設備流動的信息管理問題。將物聯網RFID標簽貼在倉庫內的托盤、包裝箱或元件上，標簽內包涵元件規格、序列號等信息。其入庫示意圖如圖3所示。倉庫管理員將裝備和維修器材、設備出庫單信息下載到專用設備。出庫時，掃描裝備和維修器材、設備標簽，完成出庫。出庫完畢后，將設備中的出庫信息導入到系統，這樣就完成了物資出庫的整個過程。其示意圖如圖4所示。當裝備和維修器材、設備需要貨位調整時，將系統中的存放信息下載到專用設備，使用專用設備掃描裝備和維修器材標簽，然后將裝備和維修器材放在新貨位上并掃描貨位標簽，貨位調整完成后，將設備中的調整信息導入到系統。

3．8使用環節

裝備和維修器材使用環節的技術數據包括維護手冊、規程、技術說明書、使用維護說明書、履歷本、設備履歷本、產品合格證等，運用物聯網技術和交互式電子技術手冊，可以提高裝備和維修器材、設備維修保障信息化水平。

3．9維修保養環節

維修保養環節是在裝備和維修器材、設備領取后，對裝備和維修器材、設備實施的一種活動，該活動所產生的信息，由維護保養人員以電子履歷的方式完成填報，記錄在便攜式設備中，并與RFID標簽綁定，在裝備和維修器材、設備返還后，同步導入到指定的數據庫中，由此完成裝備和維修器材、設備維修保養信息的自動回填。其工作過程如圖5所示。

3．10退役報廢環節

通過標簽識別，對退役報廢的裝備和維修器材、設備信息進行有效回收和有效管理，對其中的有用部件進行合理利用，提高廢物利用的效率。

4結束語

本文基于物聯網技術，結合軍事綜合信息網、軍用CDMA等通信技術，充分利用數據庫技術和中間件技術等關鍵技術，快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理，實現裝備和維修器材“全程可控”、“全維可視”和“全時可知”的可追溯管理。

參考文獻:

［1］張福生．物聯網———開啟全新生活的智能時代［M］．太原:山西人民出版社，2010．

［2］于君，王洋，張雪英．物聯網技術應用實踐及其體系結構［J］．自動化儀表，2012(3):45－49．

［3］趙建華．物聯網的興起及前景展望［J］．山東煤炭科技，2011(5):100－101．

［4］尤春艷，朱桂斌，王煬．物聯網及其軍事應用研究［J］．軍事通信技術，2011，32(1):69－73．

作者:劉明剛 張志勇 劉亮 單位:海軍航空大學