物联网技术下维修器材管理系统探析

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摘要:作为互联网的延伸和拓展，物联网借助各种信息传感设备将物品按照约定的协议与互联网连接起来。现阶段，我国为了使部队赶上信息化时代的步伐，需要依靠物联网技术改变装备管理的方式从而使其走向信息化模式。基于物联网技术设计一种装备和维修器材管理系统，实现装备和维修器材的信息化管理。

关键词:物联网;信息化;装备管理

0引言

物联网广义上讲是利用条码、射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统［1］。其特点是以电子标签和EPC码为基础，建立在计算机网络基础上的实物互联网络，实现全球物品信息的实时共享和互通。

1物联网技术简介

1．1技术构架

物联网技术由感知层、网络层和应用层组成［2］，其技术构架组成示意图如图1所示。感知层是物联网的基础，依托RFID识别器、传感器、二维码等工具，识别和采集各类信息。网络层负责对感知层的各种传感器采集的海量数据信息进行安全无误地传输，分析处理收集到的信息，并将结果通过网络远距离提供给应用层。应用层主要通过数据处理及解决方案来提供人们所需要的信息服务。应用层通过输入输出控制终端，为用户提供丰富的服务功能，用户通过智能终端获取需要的服务信息。

1．2三种基本应用模式

1．2．1对象的智能标签通过二维码、RFlD等技术标识特定的对象，用于区分对象个体，例如在生活中使用的各种智能卡，条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息;此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息，例如二维码中所包含的生产场地、时间等。1．2．2环境监控和对象跟踪利用多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络，可以实现对某个对象的实时状态的获取和对特定对象行为的监控，如使用分布在市区的各个噪声探头监测噪声污染，通过GPS标签跟踪车辆位置，通过交通路口的摄像头捕捉实时交通流程等［3］。1．2．3对象的智能控制物联网基于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网络获取的数据进行决策，改变对象的行为进行控制和反馈。例如根据光线的强弱调整路灯的亮度，根据车辆的流量自动调整红绿灯间隔等。

2物联网技术在军事中的应用现状

物联网技术在军事领域有十分广泛的用途［4］，从军事后勤保障到军事装备管理，从士兵管理到战场监控，都可以运用物联网技术。

2．1外军物联网技术应用现状

美军已采用货运激光卡、电子数据交换技术和后勤检测无线终端等系列新技术手段，提供及时、准确的后勤信息，实现了后勤资源的透明化。美国国防部要求采购物资在单品、包装盘及托盘化装载单元上都必须黏贴被动式RFID标签。英军已经在集装箱和托盘上进行RFID应用，法国在库存的紧急救生设备上都安装了RFID标签。

2．2我军在物联网技术的应用状况

目前，我军有少部分仓库将射频识别技术应用于库存管理和物品搜寻。近几年后勤保障和装备发展等部门在RFID方面设立了大量的科研项目，各大军区、各军兵种也纷纷进行有关应用的试点工作。

3系统总体设计

本系统基于物联网技术，以某兵种统一的装备和维修器材代码为基础，运用数据库技术和中间件技术等关键技术，在装备科研、生产、采购、调配调拨、运输、交付、仓储、使用、维修、报废等各流通环节进行相关信息的自动化采集，通过军事综合网、无线网、军用CDMA等，就近接入信息保障节点，实现与本级信息中心(节点)和某兵种信息中心各类信息的交换通信，提供全程实时动态跟踪查询，实现处理信息、系统运行状况、业务运作质量的监控管理，为各级机关提供真实、有效、及时的管理和决策支持信息。系统组成框图如图2所示。

3．1科研环节

按照现行装备科研管理程序，在装备研制、装备试验、装备定型、军内科研、技术革新等环节，重点完成科研规划计划、研制合同或任务书、项目论证报告、定型情况、质量、检验验收等信息的管理。该信息作为基础信息存储在某兵种级信息中心，在装备和维修器材、设备实体进入部队，由某兵种信息中心完成统一编码后，与装备和维修器材、设备完成关联对接。3．2生产环节基于原材料、成品、半成品统一编码和RFID技术，生产部门能有效完成产品生产、检验、验收、出入库、流程监控的控制。该环节所需要的产品性能、型号、生产地、厂商、检验、技术资料、用户手册、相关系统等信息按照生产厂家统一规范标准，生成电子信息，与产品本身绑定。该信息在某兵种各级信息中心(节点)完成信息对接，最后汇总到某兵种信息中心。

3．3采购环节

按照现行装备采购业务管理程序，重点对采购计划、采购合同等信息进行管理。该信息作为基础信息存储在某兵种级信息中心，在装备和维修器材、设备实体进入部队后，由某兵种信息中心完成统一编码后，与装备和维修器材、设备完成关联对接。

3．4调配调拨环节

按照现行装备调配调拨业务管理程序，重点对调配调拨申请计划、调配计划、调配落实情况等信息进行管理。该信息作为基础信息存储在军兵种各级子信息中心，最后汇总于某兵种级信息中心。对未编码装备和维修器材、设备的调配模式，则在该环节完成装备和维修器材、设备编码，在装备和维修器材、设备生成部门装箱前完成标签的设置。

3．5运输环节

在运输工具上贴上EPC标签，把军用装备和维修器材、设备上的电子标签及沿途设置的物联网RFID信息读取器与兵种装备业务信息管理平台联网连接起来。当装备和维修器材、设备通过信息读取点时，固定的物联网RFID信息读取器从移动的电子标签上自动取得数据，实时传递到某兵种装备业务信息中心，实现信息共享，各级能够实时取得正确的保障装备和维修器材、设备信息。应用物联网RFID技术，可以解决在途装备和维修器材、设备的可视性问题。各级既可以实时了解装备和维修器材、设备所处位置，又可以实时监控装备和维修器材、设备在供应链中的状态，还可以根据形势变化制定资源调拨方案，实现装备和维修器材、设备的动态优化配置，使有限的资源发挥最大的保障作用，提高军事装备和维修器材、设备保障效率。

3．6交付环节

交付涉及到履历表、电子化交互手册(IETM)从科研单位向生产商的移交，不同生产商之间的移交，生产商向部队的移交以及其他类似的不同单位之间的数据移交。对未编码的装备和维修器材、设备，可以通过信息交换中间件，实现装备和维修器材、设备编码的转换、信息录入。

3．7仓储管理环节

目前只有部分仓库实现了条形码管理。条码系统与物联网RFID技术相比，存在识别速度慢、信息携带量小、尺寸大、易损毁等缺点。应用物联网RFID技术，能有效地解决仓库装备和维修器材、设备流动的信息管理问题。将物联网RFID标签贴在仓库内的托盘、包装箱或元件上，标签内包涵元件规格、序列号等信息。其入库示意图如图3所示。仓库管理员将装备和维修器材、设备出库单信息下载到专用设备。出库时，扫描装备和维修器材、设备标签，完成出库。出库完毕后，将设备中的出库信息导入到系统，这样就完成了物资出库的整个过程。其示意图如图4所示。当装备和维修器材、设备需要货位调整时，将系统中的存放信息下载到专用设备，使用专用设备扫描装备和维修器材标签，然后将装备和维修器材放在新货位上并扫描货位标签，货位调整完成后，将设备中的调整信息导入到系统。

3．8使用环节

装备和维修器材使用环节的技术数据包括维护手册、规程、技术说明书、使用维护说明书、履历本、设备履历本、产品合格证等，运用物联网技术和交互式电子技术手册，可以提高装备和维修器材、设备维修保障信息化水平。

3．9维修保养环节

维修保养环节是在装备和维修器材、设备领取后，对装备和维修器材、设备实施的一种活动，该活动所产生的信息，由维护保养人员以电子履历的方式完成填报，记录在便携式设备中，并与RFID标签绑定，在装备和维修器材、设备返还后，同步导入到指定的数据库中，由此完成装备和维修器材、设备维修保养信息的自动回填。其工作过程如图5所示。

3．10退役报废环节

通过标签识别，对退役报废的装备和维修器材、设备信息进行有效回收和有效管理，对其中的有用部件进行合理利用，提高废物利用的效率。

4结束语

本文基于物联网技术，结合军事综合信息网、军用CDMA等通信技术，充分利用数据库技术和中间件技术等关键技术，快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理，实现装备和维修器材“全程可控”、“全维可视”和“全时可知”的可追溯管理。

参考文献:

［1］张福生．物联网———开启全新生活的智能时代［M］．太原:山西人民出版社，2010．

［2］于君，王洋，张雪英．物联网技术应用实践及其体系结构［J］．自动化仪表，2012(3):45－49．

［3］赵建华．物联网的兴起及前景展望［J］．山东煤炭科技，2011(5):100－101．

［4］尤春艳，朱桂斌，王炀．物联网及其军事应用研究［J］．军事通信技术，2011，32(1):69－73．

作者:刘明刚 张志勇 刘亮 单位:海军航空大学