黃勇光， 李穎杰， 程鵬飛

(1.深圳供電局有限公司， 廣東，深圳 518000；2.南方電網(wǎng)深圳數(shù)字電網(wǎng)研究院有限公司， 廣東，深圳 518000)

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種在互聯(lián)網(wǎng)背景下，通過硬件設(shè)備與實(shí)際目標(biāo)進(jìn)行信息交互溝通，相應(yīng)起到目標(biāo)監(jiān)控、目標(biāo)控制、目標(biāo)識(shí)別、目標(biāo)定位等功能，此項(xiàng)技術(shù)在現(xiàn)代物流等領(lǐng)域當(dāng)中十分常見。在此基礎(chǔ)上，因?yàn)楝F(xiàn)代IT資產(chǎn)管理普遍存在人工統(tǒng)計(jì)效率低、資產(chǎn)設(shè)備無法動(dòng)態(tài)追蹤、賬目與實(shí)物有出入以及問題很難被人工發(fā)現(xiàn)等問題，現(xiàn)代學(xué)者出于改善目的，提出了物聯(lián)網(wǎng)IT資產(chǎn)管理概念，理論上借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本功能以及精準(zhǔn)度性能，可以有效避免上述問題，使IT資產(chǎn)管理更加快捷、穩(wěn)定、安全，但這一概念的實(shí)際應(yīng)用案例較少，所以為了驗(yàn)證其有效性，有必要進(jìn)行相關(guān)研究，這也是本文的意義所在。

1 設(shè)計(jì)需求分析

在現(xiàn)代企業(yè)角度上，其IT資產(chǎn)管理需求大致可以分為資源采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)管理、運(yùn)維管理3個(gè)部分，因此在本文方案設(shè)計(jì)當(dāng)中，也將圍繞這3個(gè)需求來展開工作。3個(gè)需求的具體內(nèi)容如下。

(1) 資源采購(gòu)

資源采購(gòu)工作在現(xiàn)代絕大部分企業(yè)單位當(dāng)中，都是必然需要開展的一項(xiàng)工作，即企業(yè)當(dāng)中的大部分資源都屬于消耗品，所以在消耗達(dá)到一定程度之后，必須進(jìn)行采購(gòu)來補(bǔ)充消耗資源，或者因?yàn)槠髽I(yè)業(yè)務(wù)需求，其每次經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目時(shí)都需要配置相應(yīng)的資源，所以也需要進(jìn)行資源采購(gòu)，由此說明此項(xiàng)工作的重要性。在常規(guī)流程上，資源采購(gòu)工作可以分為采購(gòu)申請(qǐng)、采購(gòu)訂貨、進(jìn)貨檢驗(yàn)3個(gè)主要流程，那么在方案設(shè)計(jì)當(dāng)中，本文將圍繞這3個(gè)主要流程來進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，因?yàn)閭鹘y(tǒng)人工模式下的資源采購(gòu)存在信息溝通緩慢、難以完整跟蹤等問題，所以在本文設(shè)計(jì)當(dāng)中需要對(duì)此進(jìn)行改善，確保設(shè)計(jì)結(jié)果的效率、準(zhǔn)確性、功能性(完整跟蹤功能)[1-3]。

(2) 倉(cāng)儲(chǔ)管理

在資源采購(gòu)背景下，必然會(huì)產(chǎn)生倉(cāng)儲(chǔ)管理需求，因?yàn)槠髽I(yè)運(yùn)作所需要的資源量很多，在單次項(xiàng)目活動(dòng)當(dāng)中很難消耗完，所以需要一個(gè)空間存放資源，而資源在存放過程當(dāng)中會(huì)很多需求，例如資源進(jìn)出記錄、資源儲(chǔ)存中的損耗、資源轉(zhuǎn)移、資源清點(diǎn)等，這即為倉(cāng)儲(chǔ)管理的本質(zhì)。那么因?yàn)閭鹘y(tǒng)人工受人類能力所限，在長(zhǎng)期工作中難免出現(xiàn)錯(cuò)漏，而這些錯(cuò)漏部分或多或少的都會(huì)給企業(yè)資產(chǎn)造成不良影響，因此有必要進(jìn)行改善。對(duì)此本文設(shè)計(jì)中，也需要避免人工能力限制，做到快速統(tǒng)計(jì)、準(zhǔn)確清點(diǎn)、批量移庫(kù)[4-5]。

(3) 運(yùn)維管理

在資源應(yīng)用當(dāng)中，企業(yè)單位必須對(duì)資源進(jìn)行跟蹤管理，由此才能確?；顒?dòng)中的資源供給充足、準(zhǔn)確，這也是保護(hù)企業(yè)IT資產(chǎn)的重要手段，因此在設(shè)計(jì)中需要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。那么傳統(tǒng)人工條件下，因?yàn)槠涔ぷ餍瘦^慢，面對(duì)大量資源會(huì)出現(xiàn)很多附帶問題，例如難以同步跟蹤資源動(dòng)向，使部分資源脫離管理范圍。那么在本文設(shè)計(jì)范疇中，同樣需要避免此類問題，并借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來改善資產(chǎn)管理性能[6-8]。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)基本功能與描述

綜合上述設(shè)計(jì)需求分析內(nèi)容，在本文設(shè)計(jì)中圍繞資源采購(gòu)需求，需要實(shí)現(xiàn)快速制定合理采購(gòu)計(jì)劃、采購(gòu)時(shí)機(jī)精確選擇、采購(gòu)過程全面跟蹤；圍繞倉(cāng)儲(chǔ)管理需求，需要實(shí)現(xiàn)出入庫(kù)快速登記、資源快速準(zhǔn)確清點(diǎn)、批量移庫(kù)；圍繞運(yùn)維管理需求，需要實(shí)現(xiàn)資源動(dòng)態(tài)追蹤、自動(dòng)定位清點(diǎn)。各項(xiàng)功能的具體描述見表1。

2.2 總體設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)中借鑒其他領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其中應(yīng)用層位于系統(tǒng)最表層，主要由物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，具備數(shù)據(jù)計(jì)算、處理和深度挖掘的功能，其面對(duì)所有數(shù)據(jù)時(shí)，可以有效對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分類，并挖掘數(shù)據(jù)特征與應(yīng)用功能，在本文設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)用層主要分為IT資產(chǎn)管理系統(tǒng)、云計(jì)算2個(gè)部分，其中IT資產(chǎn)管理系統(tǒng)類似于“服務(wù)器終端”用于接收人工管理需求，相應(yīng)依照需求對(duì)數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行相關(guān)管理，云計(jì)算功能提供數(shù)據(jù)深度計(jì)算服務(wù)，支撐采購(gòu)計(jì)劃制定、資產(chǎn)壽命估計(jì)、資產(chǎn)利用率評(píng)估等功能的運(yùn)作；網(wǎng)絡(luò)層位于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的中層，在互聯(lián)網(wǎng)背景下，本文借助有線網(wǎng)絡(luò)、4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建該層，主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸；感知層位于系統(tǒng)最底層，對(duì)所有IT資產(chǎn)進(jìn)行感知，獲取其位置、狀態(tài)信息[9-10]。

2.3 子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圍繞上述RFID、U位、WiFi和LoRa進(jìn)行子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所有子系統(tǒng)都位于感知層中，通過網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層連接，具體內(nèi)容如下。

(1) RFID子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在技術(shù)角度上，RFID屬于自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，且不同于其他識(shí)別技術(shù)需要實(shí)際接觸，其只要在一定范圍內(nèi)，就能夠通過射頻信號(hào)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，并在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中找到目標(biāo)的相關(guān)信息，整個(gè)過程不需要人工參與。在子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，本文結(jié)合當(dāng)前IT資產(chǎn)管理需求，采用RFID標(biāo)簽、讀寫器、天線和管理系統(tǒng)來構(gòu)建該系統(tǒng)，將其用于倉(cāng)儲(chǔ)資源管理部分。此外，因?yàn)楝F(xiàn)代RFID技術(shù)的標(biāo)簽種類較多，而不同標(biāo)簽在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中可以對(duì)應(yīng)目標(biāo)特征來使用，但本文設(shè)計(jì)中，考慮到通用性將選擇無源抗金屬標(biāo)簽[11-12]。圖1為RFID子系統(tǒng)。

表1 設(shè)計(jì)基本功能描述

圖1 RFID子系統(tǒng)

(2) U位子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

U位是一種對(duì)服務(wù)器進(jìn)行定位管理的技術(shù)，在大區(qū)域企業(yè)資產(chǎn)管理中，具有舉足輕重的地位，因此本文將進(jìn)行相關(guān)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。通常情況下，U位系統(tǒng)常安裝在機(jī)房環(huán)境內(nèi)，因?yàn)闄C(jī)房環(huán)境中存在多種信號(hào)干擾因素，在其他通信技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，經(jīng)常導(dǎo)致信息傳輸中斷或遺失，而U位系統(tǒng)具備定位模塊、U位標(biāo)簽功能，在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上避免信號(hào)干擾，實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)房服務(wù)器的定位和管理[13-14]。圖2為U位子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

圖2 U位子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

(3) WiFi子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

WiFi是現(xiàn)代常見的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，其支撐移動(dòng)終端應(yīng)用，那么介于社會(huì)背景下，本文認(rèn)為有必要設(shè)計(jì)WiFi子系統(tǒng)，滿足IT資產(chǎn)管理在移動(dòng)終端上的應(yīng)用。因?yàn)楝F(xiàn)代WiFi網(wǎng)絡(luò)部署方案十分成熟，所以本文就不多加贅述，依照常規(guī)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)即可，但為了保障信息通信速率，本文對(duì)WiFi的傳輸參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，要求WiFi子系統(tǒng)的信息通信速率至少達(dá)到300M。圖3為WiFi子系統(tǒng)部署。

(4) LoRa子系統(tǒng)

LoRa作為局域網(wǎng)技術(shù)，其具有低功耗的特點(diǎn)，在大區(qū)域IT資產(chǎn)管理當(dāng)中具有良好適用性，對(duì)此本文將進(jìn)行LoRa子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。LoRa子系統(tǒng)主要由網(wǎng)關(guān)、通信節(jié)點(diǎn)、有線網(wǎng)絡(luò)組成，除了具備大范圍局域網(wǎng)通信的特征以外，其抗干擾能力也十分優(yōu)異，面對(duì)各個(gè)偏遠(yuǎn)地區(qū)與的倉(cāng)庫(kù)或其他資產(chǎn)儲(chǔ)存點(diǎn)，可以有效、穩(wěn)定地將其與終端連接。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

主要介紹RFID、U位、WiFi和LoRa 4個(gè)子系統(tǒng)的應(yīng)用表，具體內(nèi)容如下。

(1) RFID子系統(tǒng)應(yīng)用

應(yīng)用中，首先在資源生產(chǎn)過程當(dāng)中，給所有設(shè)備貼上獨(dú)立的采用RFID標(biāo)簽，并寫入對(duì)應(yīng)IT資產(chǎn)的信息，構(gòu)件基礎(chǔ)資料庫(kù)，其次將所有標(biāo)簽的信息導(dǎo)入傳感器數(shù)據(jù)庫(kù)，通過采購(gòu)終端系統(tǒng)可以看到數(shù)據(jù)變化，相應(yīng)即可實(shí)現(xiàn)以上功能。

(2) U位子系統(tǒng)應(yīng)用

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的服務(wù)器，將U位定位模塊安裝在附近，相應(yīng)取得服務(wù)器定位數(shù)據(jù)，同時(shí)為了對(duì)每個(gè)服務(wù)器進(jìn)行區(qū)分，需要貼上獨(dú)立的定位標(biāo)簽，此時(shí)如果要對(duì)服務(wù)器進(jìn)行移動(dòng)、搬遷，會(huì)帶動(dòng)標(biāo)簽一同移動(dòng)，那么只需要追蹤標(biāo)簽即可實(shí)現(xiàn)定位。

(3) WiFi子系統(tǒng)應(yīng)用

針對(duì)WiFi因?yàn)槠涔δ軉我唬詰?yīng)用表現(xiàn)也相對(duì)簡(jiǎn)短，主要用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端信息交互、資產(chǎn)管理工作。但值得一提的是，本文WiFi子系統(tǒng)的傳輸速率是當(dāng)前WiFi路由器最高速率，但其已經(jīng)開始不滿足資產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸，所以在未來WiFi技術(shù)得到提升之后，需要對(duì)當(dāng)前速率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。

(4) LoRa子系統(tǒng)應(yīng)用

LoRa子系統(tǒng)與WiFi子系統(tǒng)功能相似，但其抗干擾能力良好，可以在WiFi子系統(tǒng)無法應(yīng)用的條件下，滿足IT資產(chǎn)管理需求，具有良好功能表現(xiàn)。同時(shí)考慮到IT資產(chǎn)定位需求，為了保障定位準(zhǔn)確，本文建議采用北斗星衛(wèi)星系統(tǒng)來進(jìn)行校準(zhǔn)。

4 總結(jié)

本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與IT資產(chǎn)管理進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析工作，通過分析得到結(jié)論：現(xiàn)代IT資產(chǎn)成為了主流資產(chǎn)形式，而很多企業(yè)單位并沒有制定配套的管理模式，依舊采用人工模式來進(jìn)行運(yùn)維，相應(yīng)因?yàn)槿斯つ芰窒扌砸约安环€(wěn)定性，導(dǎo)致IT資產(chǎn)管理出現(xiàn)很多問題，說明有必要進(jìn)行改善；本文在理論支撐下，進(jìn)行了物聯(lián)網(wǎng)IT資產(chǎn)管理設(shè)計(jì)工作，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)構(gòu)件了基礎(chǔ)框架，后采用RFID、U位、WiFi和LoRa構(gòu)件了4個(gè)功能性子系統(tǒng)，可以對(duì)企業(yè)IT資產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)定位、監(jiān)控等功能,對(duì)4個(gè)子系統(tǒng)的應(yīng)用表現(xiàn)進(jìn)行了分析，介紹了本文系統(tǒng)的具體應(yīng)用方法。