淺析RFID技術(shù)在實驗室設(shè)備管理中的應(yīng)用

伴隨高等教育事業(yè)的快速發(fā)展，高校實驗室所擁有的設(shè)備越來越多，傳統(tǒng)條形碼技術(shù)已無法很好地滿足高校實驗室設(shè)備的管理需求。RFID技術(shù)是一種興起于上世紀90年代的非接觸式自動識別技術(shù)，可經(jīng)無線電訊號對特目標進行識別，并讀寫其相關(guān)數(shù)據(jù)，在圖書館、門禁系統(tǒng)、供應(yīng)鏈等的管理當中發(fā)揮著非常重要的作用，同時在儀器、設(shè)備等固定資產(chǎn)的管理當中也得到了廣泛應(yīng)用。

1  RFID技術(shù)的工作原理與優(yōu)勢

1.1  RFID技術(shù)的工作原理

RFID，全稱“Radio Frequency Identification”，學名“無線射頻識別”，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，其利用射頻信號經(jīng)空間耦合交變磁場以實現(xiàn)非接觸式的信息傳遞，同時利用所傳遞的信息進行識別。RFID系統(tǒng)主要包括電子標簽與閱讀器兩部分，其中電子標簽是貼于物體上的，其主要由標簽天線與射頻芯片共同組成，用于存儲物體的識別信息；閱讀器由讀頭與天線共同組成，部分閱讀器是將讀頭與天線共同集成于同一設(shè)備單元當中的，用于對電子標簽上的信息進行讀寫。部分系統(tǒng)還可將閱讀器的通信接口與計算機相互連接，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

RFID技術(shù)的基本工作原理為：閱讀器經(jīng)射頻天線發(fā)送出具一定頻率的射頻信號，電子標簽在進入此射頻信號范圍后即會產(chǎn)生感應(yīng)電流，在獲取能量后會被激活，電子標簽會將自身編碼信息經(jīng)標簽天線發(fā)送出去，隨后射頻天線會接收此信息，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳輸至閱讀器，閱讀器實施解調(diào)、解碼等操作后將其送至后臺主系統(tǒng)進行處理，主系統(tǒng)依邏輯運算對此標簽的合法性進行判斷，并作出相應(yīng)處理與控制，發(fā)出相應(yīng)指令來對執(zhí)行機構(gòu)的動作進行控制。

1.2  RFID技術(shù)的優(yōu)勢

據(jù)相關(guān)研究表明，將RFID技術(shù)應(yīng)用于制造企業(yè)，并與企業(yè)的管理軟件相互結(jié)合，可有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，生產(chǎn)周期可縮短近35%，數(shù)據(jù)輸入時間可節(jié)省36%左右，在制品可減少32%，文書工作可節(jié)省90%，有效縮短了企業(yè)的交貨期，降低了企業(yè)的產(chǎn)品不合格率，促進了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。相比于傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)，RFID技術(shù)具明顯優(yōu)勢：第一，RFID技術(shù)是利用無線電波來實現(xiàn)信息的接收與發(fā)送的，且這種無線電波的發(fā)射是連續(xù)不間斷的，只要此電波進入閱讀器的可接收范圍內(nèi)，系統(tǒng)就可“感知”并進行處理。無線電波具強穿透力，其無需與閱讀器或是物體進行接觸即可掃描到相關(guān)信息。第二，RFID技術(shù)掃描速度明顯更高，其只需接收到無線電波即可自動“感知”物體，因此，其掃描速度極快。第三，RFID標簽可進行讀寫和修改。傳統(tǒng)條形碼標簽多為入庫時所打印的，若設(shè)備在被使用時發(fā)生了信息的變化，此條形碼標簽是無法進行修改的，而需重新打印。但RFID標簽則需此操作，利用系統(tǒng)的中樞處理單元，可直接對設(shè)備的變化信息進行更改，避免將原標簽進行作廢處理。同時，RFID標簽的安全性較高，使用壽命較長，且對環(huán)境的要求較低，極適用于實驗室各類大型及小型設(shè)備的管理。

2  當前實驗室設(shè)備管理所存在的問題

2.1  管理困難，盤查不清

一直以來，高校多是采取傳統(tǒng)手工方式對實驗室設(shè)備進行管理，包括手工錄入設(shè)備信息、手工書寫發(fā)貨單等，對于實驗室設(shè)備管理所采取的方式相對落后，無法滿足當前高校的發(fā)展需求。同時，對于實驗室設(shè)備的資產(chǎn)進行清查時也多是通過掃描手寫編碼或是條形碼標簽的方式進行核實，這樣的盤查效率極低，且極易出現(xiàn)錯誤，很難實現(xiàn)實驗室設(shè)備的賬物核實，加大了實驗室設(shè)備流失的風險。

2.2  各實驗室之間缺乏交流，無法實現(xiàn)設(shè)備共享

當前多數(shù)高校均缺乏實驗室設(shè)備各方面信息的交流平臺，包括設(shè)備的引進、管理、維護與運作等，這不僅僅存在于各高校之間，而且也存在于高校的各實驗室之間，致高校出現(xiàn)設(shè)備重復購買、嚴重閑置的情況，不僅造成了高校的資金浪費，而且也占用了高校的實驗室空間，設(shè)備的利用率較低，這非常不利高校的進一步發(fā)展。

3  RFID技術(shù)在實驗室設(shè)備管理中的應(yīng)用

3.1  設(shè)備的日常管理

伴隨高校的不斷發(fā)展，現(xiàn)高校實驗室中的設(shè)備不斷增多，不管是種類或是數(shù)量，其都在不斷增加與持續(xù)優(yōu)化當中，這非常有利高校實驗課程的開展，有助于培養(yǎng)學生的實踐操作能力，但這也使得設(shè)備的日常管理難度不斷加大，尤其是設(shè)備的錄入與借出。由于設(shè)備種類與數(shù)量的增多，傳統(tǒng)的人工錄入方式已無法滿足實驗室設(shè)備管理的需求。而RFID技術(shù)可通過于設(shè)備或其小部件上貼上電子標簽的方式將設(shè)備的名稱、類型、型號、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)商、所處實驗室等信息均錄入RFID系統(tǒng)當中，管理員借助讀寫器即可一次性全部掃描錄入，且錄入后的數(shù)據(jù)會自動傳輸至數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)當中，有效減輕了管理人員的錄入工作量，同時通過檢索可迅速了解實驗室設(shè)備情況，避免同類或相似設(shè)備的再次購入，減少資金浪費。另，利用RFID系統(tǒng)還可實現(xiàn)各實驗室設(shè)備信息的相互共享，以了解實驗室設(shè)備的使用情況。在設(shè)備被借出時，利用讀寫器進行掃描，即可于后臺數(shù)據(jù)庫當中及時更新設(shè)備的相關(guān)信息，表明此設(shè)備處借出狀態(tài)，從而有效控制實驗室中設(shè)備的借出。

3.2  設(shè)備的實時監(jiān)測

現(xiàn)多數(shù)高校的實驗室是24h對校內(nèi)學生與教師開放的，這雖然有利充分發(fā)揮高校實驗室的職能，但同時也會產(chǎn)生一些問題，如設(shè)備損壞、設(shè)備丟失等。而引入RFID技術(shù)可有效解決這一問題。實驗室中的每一件設(shè)備都擁有一個唯一的識別號，此識別號可保存于RFID標簽當中，于實驗室出入口設(shè)置閱讀器之后，若此設(shè)備被帶離實驗室，系統(tǒng)即會發(fā)出警報，可有效避免設(shè)備的丟失。

3.3  設(shè)備的清查與處理

伴隨高校規(guī)模的不斷擴大，高校實驗室中的設(shè)備越來越多，部分高校實驗室的資產(chǎn)設(shè)備價值甚至達千萬，在進行資產(chǎn)清查時，常會因無法準確定位資產(chǎn)而導致清查難度加大，不僅費時費力，而且效率也不高。而使用RFID技術(shù)可利用手持式的RFID閱讀器對一定范圍內(nèi)的多個資產(chǎn)實施快速查找，并準確定位，大大節(jié)省了工作人員查找資產(chǎn)設(shè)備的時間，提高了資產(chǎn)清查的速度。同時，資產(chǎn)設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)還可經(jīng)無線通信傳輸至服務(wù)器進行處理，有效減輕了資產(chǎn)設(shè)備管理人員的工作負擔。在對資產(chǎn)進行清查和統(tǒng)計后，將相關(guān)信息上報至學校管理層，在等待管理層發(fā)出處理指示的過程當中，若有問題出現(xiàn)，利用RFID系統(tǒng)也可進行追蹤鎖定，這非常有利實驗室設(shè)備的優(yōu)質(zhì)管理。

3.4  設(shè)備的使用管理

伴隨科學技術(shù)的發(fā)展，部分高校的實驗室管理系統(tǒng)當中添加了學生與管理人員的交互功能，利用實驗室預訂模塊，學生可事先查詢實驗室及其設(shè)備的使用情況，并提前進行預訂，包括使用時間、實驗主題、所需設(shè)備等，學生的這些預訂數(shù)據(jù)會自動錄入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫當中，隨后管理人員即可利用RFID技術(shù)對進入實驗室的人員進行登記，采取刷卡上機的方式，有效控制設(shè)備的使用情況。此外，利用RFID技術(shù)，還可對學生的實驗考勤與考試成績進行統(tǒng)計，并供學生進行查詢，以實現(xiàn)對學生的統(tǒng)一管理。

3.5  設(shè)備的維護

設(shè)備的維護與調(diào)配是實驗室設(shè)備管理當中的重要環(huán)節(jié)。若發(fā)生損壞的設(shè)備為同類設(shè)備，且數(shù)據(jù)超出常規(guī)，那么設(shè)備的維護將是一項非常艱巨的工作。而處于RFID系統(tǒng)當中的設(shè)備卻不同，不管是同類或是不同類的設(shè)備，實驗室中每一件設(shè)備均有其唯一的電子標簽，即使發(fā)生損壞的設(shè)備為同類設(shè)備，只要其對其電子標簽進行掃描，即可了解此設(shè)備的具體信息，這非常便于設(shè)備的維護。

3.6  設(shè)備的調(diào)配

在實際使用過程當中，依學院的安排與使用需求，實驗室中的設(shè)備不可避免地會發(fā)生相互調(diào)配的情況，部分實驗室甚至會發(fā)生設(shè)備小部件調(diào)配的情況，這雖然提高了設(shè)備的利用率，但卻無形中加大了后期設(shè)備清查與整理的工作難度。而在RFID系統(tǒng)當中，不管是不同實驗室中的設(shè)備，還是同一實驗室中的不同或相同設(shè)備，甚至是同一實驗室中設(shè)備的小部件，其都可通過貼上電子標簽來進行區(qū)別，管理人員也可通過電子標簽來了解設(shè)備的具體信息。若有不同實驗室中的設(shè)備或是小部件發(fā)生了調(diào)配，系統(tǒng)即可迅速更新相關(guān)信息，從而實現(xiàn)對設(shè)備的實時跟蹤。

4  結(jié)語

總而言之，伴隨互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，RFID技術(shù)不斷成熟，其應(yīng)用范圍也不斷擴大。在進行實驗室設(shè)備管理的過程當中引入RFID技術(shù)，是實施實驗室設(shè)備現(xiàn)代化、信息化管理的最直接體現(xiàn)，不但提高了實驗室設(shè)備的管理水平，而且也提高了實驗室的整體運作效率，實現(xiàn)了實驗室設(shè)備的自動化、標準化和規(guī)范化管理，有利促進實驗室的進一步發(fā)展。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://www.007hgw.com/w/qk/21223.html