一种基于RFID的资产设备定位管理系统及方法与流程

一种基于rfid的资产设备定位管理系统及方法
技术领域
1.本发明公开了一种资产设备定位管理系统及管理方法，尤其涉及一种基于rfid的资产设备定位管理系统及方法。


背景技术：

2.固定资产管理是企业管理中的一个重要组成部分，固定资产具有数量大、种类多、价值高、使用周期长、使用地点分散等特点，管理难度大。很多单位目前仍然依赖手工记账的管理方式，由于管理单据众多、盘点工作繁重，需占用大量的人力物力，而且固定资产的历史操作和资产统计工作异常困难，导致资产流失和资产重复购置。近些年出现了一些固定资产管理的软件，虽然在很大程度上解决了手工记账方式的问题，但多数系统采用手工方式录入数据，不仅速度慢、易产生错误，而且存在资产管理中资产实物与帐务信息脱节的严重问题，难于满足现代企业管理的需要。
3.无线射频识别 (rfid) 是指通过电磁波以无线或非接触式的方式，在 rfid 标签和读写器之间传输数字 id 和其他数据。 标记实物可让企业、组织和消费者通过一个独特的数字 id（数字孪生），以无缝识别、验证、跟踪、检测每个物品并与之互动。 与光学二维码等其他自动识别技术不同，rfid 可以在几厘米到 20 多米的视线范围内读取标签，具体范围取决于 rfid 系统的类型。 典型的例子是使用安装在发货区门后的固定读写器门读取货盘上周转箱内的数百个带标签产品， 或者用手持阅读器扫描商店货架，在几秒钟内清点库存，又比如用智能手机扫描奢侈品钱包来验证真伪，并注册加入会员。
4.rfid技术在固定资产管理上具有优势。基于rfid技术可以存储大量资产信息，可以直接从数字化编码中确定资产的重要属性，具备一定的防水、防磁、耐高温等特点，在潮湿、污损与磨损环境下不易受到影响，同时rfid技术可加密信息，可采用密保方式保存获取的信息，需使用专业设备读取或写入数据信息，不容易伪造、安全性较高，从而保证射频识别技术应用的稳定性；rfid阅读设备能在1～20 m距离内快速对多个目标同时识别，可实现资产清查人员只需手持一台资产清查阅读器到相应设备间走一圈即可自动扫描清查资产设备，有研究机构实验表明，采用rfid技术的资产清查比条形码清查速度快6.5倍，比手工清查快11倍。采用rfid技术，加快了固定资产清查速度，加强了固定资产的日常动态管理，大大提高工作效率与资产管理水平。
5.目前，rfid技术在资产定位管理中获得了广泛的应用。公开号为cn102568066a的中国专利申请公开了一种
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应用于进出状态识别的射频识别系统
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，其包括至少两台rfid读卡器、和至少两台rfid读卡器相连的处理单元及和处理单元相连的存储单元，至少两台rfid读卡器设置于进口和出口处，并且以彼此间隔一预定距离的方式沿进口或出口的行径路线设置。处理单元根据至少两台rfid读卡器的对同一rfid标签的读取状态以及存储单元中存储的历史记录来判断该rfid标签的携带者的进出状态。该系统中，rfid读卡器通过485接口和处理单元相连，因此多台rfid读卡器需布设多条485线，布设麻烦，布线复杂；处理单元和存储单元由一台pc机实现，需使用多台rfid读卡器，设备多，成本高，且不利于维护。
6.公开号为cn108647756a的中国专利申请公开了一种“一种基于rfid标签的资产管理系统及方法”，该方法能够管理固定资产的出库进库的状态。但是该方法不能解决固定资产固定资产的精确定位问题，导致管理系统的低效以及精确度较低。


技术实现要素：

7.鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于rfid的资产设备定位管理系统及方法，解决当前rfid资产定位管理系统中定位精度不高，定位系统时间长，工作效率低下的问题。
8.本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：本发明公开了一种基于rfid的资产设备定位管理系统，包括：多个rfid阅读器; 资产设备上的的rfid电子标签, 存储物品相应的信息并在激活时发送物品的信息rfid阅读器；多个rfid天线，所述rfid天线用于发射无线射频信号，接收rfid标签发送的数据；数据中心，用以存储各个资产设备的历史数据以及最新的采集数据；应用中心，所述应用中心包括资产管理模块、仓库管理模块、系统管理模块、报警管理模块和资产统计查询模块；所述定位管理系统还包括定位比较模块，当所述资产统计查询模块接收到某资产定位查询请求后，所述定位比较模块查询数据中心的历史数据，判断出该资产设备的最可能的存储位置，选择多个可能的定位位置，并对其位置进行标记；定位管理系统给所述可能的定位位置的天线发送信号来寻找所述资产定位查询请求的资产，采用测算节点之间链接信号强度的方法，利用无线信号空间传输衰减模型估算出节点间传输的距离，从而计算出其位置的最大可能性；根据所述位置的最大可能性，结合视频监控功能，实现视频联动，确定该资产的确切位置；所述定位管理系统还包括机器学习模块，定位比较模块记录该资产的具体定位并发送给机器学习模块，所述的机器学习模块对该资产设备的定位数据进行更新。
9.进一步地，多个可能的定位位置为不多于5个可能的定位位置。可以为3个可能的定位位置。
10.进一步地，定位比较模块还包括用户参数设定模块，用户可以在所述用户参数设定模块中根据经验设定所述可能的定位位置的系数，定位比较模块优先寻找最大系数的位置来确定是否存在所寻找的资产设备。所述的系数是用户根据经验，反映所寻找的资产设备存在该位置的概率值。
11.更进一步地，资产管理模块包括录入资产信息模块和维护资产信息模块，所述录入资产信息模块用于完成资产信息的添加功能，添加资产时对资产的分配情况进行处理，添加资产时需要的信息包括资产使用部门，使用人，资产的类别、型号、生产厂家、出厂日期、采购时间和资产实物照片；所述维护资产记录用于对资产信息进行维护，可以删除及修改某个资产的信息，也可以录入资产的维修信息，资产的调拨信息及资产的报废信息。报警管理模块为异常移位报警模块，用于当资产非法移动，被rfid阅读器扫描到时，系统产生一条告警信息，提示管理员有资产非法移动。系统管理模块包括组织机构管理模块、资产类别管理模块、资产种类模块、人员管理模块和门禁管理模块。仓库管理模块包括移库管理模块、入库管理模块和出库管理模块，所述移库管理模块用于对设备进行移库操作；所述入库管理模块用于对设备进行入库操作；所述出库管理模块用于对设备进行出库操作。
12.同时，本发明还公开了一种采用该管理系统的基于rfid的资产设备定位管理方
法，具体包括以下步骤：将rfid标签安放在各资产设备中，同时将资产信息写入对应的rfid标签中；将rfid设备安放在指定位置；利用rfid阅读器读取rfid标签的信息，通过平台确认rfid设备安放就位和设备读取距离、角度；当资产通过rfid设备扫描的范围时，rfid设备读取rfid标签，并将扫描数据保存到数据中心；应用中心根据当前数据并结合历史数据，更新资产的定位；资产统计查询模块接收到某资产定位查询请求，定位比较模块查询数据中心的历史数据，判断出该资产设备的最可能的存储位置，选择多个可能的定位位置，并对其位置进行标记；定位管理系统给所述可能的定位位置的天线发送信号来寻找所述资产定位查询请求的资产，采用测算节点之间链接信号强度的方法，利用无线信号空间传输衰减模型估算出节点间传输的距离，从而计算出其位置的最大可能性；根据所述位置的最大可能性，结合视频监控功能，实现视频联动，确定该资产的确切位置。
13.本发明有益效果如下：通过建立定位比较模块可以快速高效准确的定位出资产的具体位置，确保用户可以快速的找到所需要的资产。通过机器学习模块以及用户参数模块，用户可以依据自己的经验以及系统的历史参数数据，设定系统寻找固定资产的优先级，可以确保用户在最短的时间内找到所寻找的资产的具体位置。
14.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
15.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
16.附图1为本发明实施例中的智能医院的资产设备定位管理系统的拓扑图。
17.附图2为本发明实施例中的智能医院的资产定位管理平台整体拓扑。
18.附图3为本发明实施例中的智能医院的基于rfid的资产设备定位管理系统的组成结构图。
19.附图4为本发明实施例中的智能医院的基于rfid的资产设备定位管理方法的流程图。
具体实施方式
20.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
21.下面的实施例以一种资产设备定位管理系统及管理方法在物联网中的其中一个应用，智能物联网医院为例，来描述具体的该资产设备定位管理系统及管理方法。申请人需要说明的是，智能物联网医院的应用不能对本发明构成任何限定作用，因为本方法适用于任何物联网的应用范畴，智能物联网医院只是起到一个解释案例的作用。
22.本发明的一个具体实施例，在物联网智能医院，如图1所示，采用rfid技术做资产区域定位管理，在每个被监控区域，如每个房间，安装定位，在整个定位系统中，定位基站是最小的基点，作为定位点的最近本的基点，资产进入设备读取范围时，物联网设备自动以无
线的方式将电子标签中的约定识别信息接收或将特定的信息写入，从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。
23.系统的核心就是资产标签，它是一个小巧的射频发射rfid。资产标签具有可靠的防破坏特性，从戴上标签的瞬间开始，资产就不断地自动发射出信号，以便系统随时进行监控。未在授权范围离开对应病区行为会触发报警。rfid阅读器（reader unit）是资产定位管理平台的接收设备，可以接收一定范围内资产标签发出的信号，可实现对每个资产的位置以及信号配对情况的实时监控。系统不断监控读卡器的工作状况以确保最高的系统安全，无论何种原因导致读卡器不能正常工作，系统都会发出警报。出口监视器(exit monitor) 是资产定位管理平台中专门用来监视、控制出口区域的设备，通常安装在受控区域（例如妇产科病区）各出口附近。一旦携带资产标签的病人或者医生进入某个出口监视器的控制区域，系统立即报警。出口监视器还可以外接出口报警器，实现声光形式的出口报警。声光报警器 (sound and light alarm device) 使用出口监视器端子接口供电，可在发生告警时提供声光报警。通信网关 (communication gateway) 通信网关安装在病区楼层的弱电间，用于采集、处理楼层各阅读器和出口监视器的数据，管理楼层各阅读器和出口监视器的工作，同时以tcp/ip与管理服务器（软件）以及医院的lan相连，包括与保安室、计算机中心等监控报警装置联动。管理服务器（软件）管理服务器包括系统控制软件和有关硬件，监控及管理整个系统的运作，通常安装在护士站。通过客户端软件显示医院平面图和相关资料，包括每个资产标签的工作情况。
24.在一些重点区域进行资产区域定位，一旦资产进入该区域将实现区域定位并实现报警提示，同时结合视频监控功能，实现视频联动。采用低频激活器棒状天线，每根天线的激活区域为1m到5m距离可调，当资产进入天线唤醒区域时，标签实时把标签身份id与激活天线地址码id发送出去，2.4g远距离读写器接收到后直接作为资产区域定位的数据依据，可同时可以进行报警提示和视频联动分析。
25.系统还可以进行区域模糊定位，采用信号传输衰减模型的测量原理。区域模糊定位都采用测算节点（读写器、电子标签）之间链接信号好度（rssi）的方法，利用无线信号空间传输衰减模型估算出节点间传输的距离；此方案可以在一定程度上规避复杂的环境对rfid信号传输的影响，通过被多个读写器的识别次数及接收时候附带本身增益来判断实现区域定位。此技术能在一定程度上满足部分需要对区域定位的需求，如：监控医院特殊器械的位置摆放，涉密资产等。
26.如图2所示，资产所配带的资产标签时刻的发出无线信号，被该楼层的阅读器接收（正常情况）或被出口监视器接收（被盗的情况）。各阅读器和出口监视器通过ccl（通信控制线）汇聚到放置在弱电间的通信网关。通信网关集中提供各阅读器和出口监视器所需工作的电源，并通过解码把信息通过tcp传输到连接在医院lan的其他相关设备或系统（包括护士台管理服务器、系统中心管理单元、保安报警器），同时，系统还开放标准的接口，提供安全中心图像触发功能。终端信号由ap传递到服务器上的
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物联网中间件平台
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，如系统未收到信号，可能因为中间件尚未启动监听，或者中间件没有向此系统所在地址下发数据。
27.为了提高系统的定位效率和精度，如附图3所示,系统还包括定位比较模块。具体的，定位管理系统包括多个rfid阅读器; 资产设备上的的rfid电子标签, 存储物品相应的信息并在激活时发送物品的信息rfid阅读器；多个rfid天线，所述rfid天线用于发射无线
射频信号，接收rfid标签发送的数据；数据中心，用以存储各个资产设备的历史数据以及最新的采集数据；应用中心，所述应用中心包括资产管理模块、仓库管理模块、系统管理模块、报警管理模块和资产统计查询模块；所述系统管理模块包括组织机构管理模块、资产类别管理模块、资产种类模块、人员管理模块和门禁管理模块，所述组织机构管理模块用于完成企业的组织机构的管理功能，可以添加、删除及修改组织机构信息，组织机构就是指企业的部门的信息；所述资产类别管理模块用于完成资产的类别信息的添加、删除及修改的功能，在新添加资产时需要选择资产的类别；所述资产种类模块用于资产种类管理，完成资产种类信息的管理与维护功能，可以增加、删除及修改资产种类的信息；所述人员管理模块用于完成企业员工的管理操作，可添加、删除、修改企业的员工信息，并为企业员工分配不同的权限，实现员工权限的管理；所述门禁管理模块用于将仓库门与rfid阅读器进行绑定，并维护仓库门对应的区域信息。所述报警管理模块为异常移位报警模块，用于当资产非法移动，被rfid阅读器扫描到时，系统产生一条告警信息，提示管理员有资产非法移动。所述仓库管理模块包括移库管理模块、入库管理模块和出库管理模块，所述移库管理模块用于对设备进行移库操作；所述入库管理模块用于对设备进行入库操作；所述出库管理模块用于对设备进行出库操作。当然，有些模块在智能医院中可能不会使用，但是在大部分的物联网系统中可以使用。
28.所述定位管理系统还包括定位比较模块，当所述资产统计查询模块接收到某资产定位查询请求后，所述定位比较模块查询数据中心的历史数据，判断出该资产设备的最可能的存储位置，选择多个可能的定位位置，并对其位置进行标记。在智能医院中，资产设备一般都会在几个固定的地方轮流使用，定位比较模块可以根据历史数据，发现其最有可能的几个位置，来给rfid检测系统进行发送命令，去寻找该固定资产。多个可能的定位位置一般为不多于5个可能的定位位置。可以为3个可能的定位位置。
29.定位管理系统给所述可能的定位位置的天线发送信号来寻找所述资产定位查询请求的资产，采用测算节点之间链接信号强度的方法，利用无线信号空间传输衰减模型估算出节点间传输的距离，从而计算出其位置的最大可能性；通常情况下，可以计算出该固定资产所在的房间，坐标值和角度值。
30.根据所述位置的最大可能性，结合视频监控功能，实现视频联动，确定该资产的确切位置。
31.定位管理系统还包括还包括机器学习模块，定位比较模块记录该资产的具体定位并发送给机器学习模块，机器学习模块对该资产设备的定位数据进行更新，对该资产设备存放的具体位置进行分析统计，为下一次资产寻找作准备。
32.进一步地，定位比较模块还包括用户参数设定模块，用户可以在所述用户参数设定模块中根据经验设定所述可能的定位位置的系数，定位比较模块优先寻找最大系数的位置来确定是否存在所寻找的资产设备。所述的系数是用户根据经验，反映所寻找的资产设备存在该位置的概率值。
33.更进一步地，资产管理模块包括录入资产信息模块和维护资产信息模块，所述录入资产信息模块用于完成资产信息的添加功能，添加资产时对资产的分配情况进行处理，添加资产时需要的信息包括资产使用部门，使用人，资产的类别、型号、生产厂家、出厂日期、采购时间和资产实物照片；所述维护资产记录用于对资产信息进行维护，可以删除及修
改某个资产的信息，也可以录入资产的维修信息，资产的调拨信息及资产的报废信息。
34.同时，本发明还公开了一种采用该管理系统的基于rfid的资产设备定位管理方法，具体包括以下步骤：如图4所示，步骤s11将rfid标签安放在各资产设备中，同时将资产信息写入对应的rfid标签中。
35.步骤s12将rfid设备安放在指定位置；rfid设备包括阅读器或者读写器，天线以及应用软件。在智能医院各个角落可以根据需要安装多个天线，方便寻找资产设备。
36.步骤s13利用rfid阅读器读取rfid标签的信息，通过平台确认rfid设备安放就位和设备读取距离、角度。
37.步骤s14当资产通过rfid设备扫描的范围时，rfid设备读取rfid标签，并将扫描数据保存到数据中心。
38.步骤s15应用中心根据当前数据并结合历史数据，更新资产的定位。
39.步骤s16资产统计查询模块接收到某资产定位查询请求，定位比较模块查询数据中心的历史数据，判断出该资产设备的最可能的存储位置，选择多个可能的定位位置，并对其位置进行标记。
40.步骤s17定位管理系统给所述可能的定位位置的天线发送信号来寻找所述资产定位查询请求的资产，采用测算节点之间链接信号强度的方法，利用无线信号空间传输衰减模型估算出节点间传输的距离，从而计算出其位置的最大可能性。
41.步骤s18根据所述位置的最大可能性，结合视频监控功能，实现视频联动，确定该资产的确切位置。
42.该资产设备定位管理方法该包括利用用户参数设定模块，用户可以在所述用户参数设定模块中根据经验设定所述可能的定位位置的系数，定位比较模块优先寻找最大系数的位置来确定是否存在所寻找的资产设备。所述的系数是用户根据经验，反映所寻找的资产设备存在该位置的概率值。
43.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。