CN202587031U - 基于无线射频标签技术的数据采集与即时通信传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线射频标签技术的数据采集与即时通信传输系统。本实用新型由于前端采集的PDA使用的超高频射频模块来读取标签，所以可读取标签的距离要比普通高频射频模块要更远。PDA可通过webservice接口，将数据传输至后台资产管理系统，通过系统界面可直接显示并进行操作处理这些传输数据，实现采集数据的即时传输；亦可在离线状态下，通过PDA读取后，根据约定格式保存在PDA内存以及内置数据库中，保存后，将数据库的数据文件通过webservice经由传输线导入到资产管理平台系统中，资产管理平台支持读取导入这些数据库文件并进行保存处理。更有利于通过不同的方式来采集读取射频标签的工作效率，多样化的数据通信方法可以方便的应用到不同的资产环境。

Description

基于无线射频标签技术的数据采集与即时通信传输系统

技术领域

本实用新型公开了一种基于无线射频标签技术的数据采集与即时通信传输系统，并应用于资产管理的业务中，这种通讯的传输方法可以应用到不同的资产管理的业务需求中。 

背景技术

通信产业的迅猛发展和通信技术的日新月异，以及经济全球化竞争环境的形成，使得改进生产方式、提高运行效率、降低经营成本及改善服务质量等管理工作成为目前各大电信运营商工作的重中之重。通信企业固定资产具有分布广、数量大、单位价值高和调整频繁等特点，在目前的管理模式下，资产变动信息在传递过程中人为因素造成的信息失真和滞后引起帐实无法同步一致，网络部门无法及时进行设备优化调配，致使大量高价值网络类资产闲置浪费，严重影响财务报告的真实性。 

RFID技术作为物理世界与现有IT系统的桥梁，借助无线射频的功能，可将资产日常管理活动与资产管理系统有效的整合在一起，从而达到实物信息与系统信息的实时同步一致。因此，建立一套基于RFID 技术的资产管理系统实现自动管理已成为可能。为加强对现有资产的信息化、自动化管理。为了相应国家鼓励发展RFID射频技术的应用，体现国有资产的高度自动化管理，体现出我国现代化的并具有国际先进的资产管理意识与管理水平，进一步升级现有的资产管

理模式的必要性已经开始凸显，在当今不断发展的无线射频技术领域，利用先进的无线射频技术对资产进行管理，不仅仅可以大大提高现有的资产管理业务的效率，同时大大减少了资产管理中所忽视的漏洞以及由于人员疏忽而造成的资产信息数据的混乱不清。

目前表现RFID的技术应用领域在逐步的扩大，但是在采集性能、存储与传输方法上仍存在一定的不足和缺陷，并未将其易用性的功能发挥完全，主要表现在以下几部分：

1.通常的RFID的应用于管理业务方面的更多是倾向选择基于高频RFID的模块标签采集方式，这种选择是属于第一代RFID的应用，对于当时来讲有一定的创新性，但是在易用性方面是有着明显不足，由于高频技术在与标签（此处指无源标签）的读取和采集有一定的局限性，采集起来灵敏度不高且读写距离也很短。

2.数据的存储于传输处理方法上，由于存储方式取决于采集设备的存储容量和所安装的系统，第一代保存数据的方式都是应用简单的数据格式来保存采集数据，与后台应用系统的交互也限于简答的导入导出，传输方式单一且效率不高。

因此，需要一种新的数据采集、保存和传输通信方法来提高管理效率。

实用新型内容

本实用新型为了弥补现有技术手段的不足，采用了超高频的采集设备并安装移动数据库，通过xml的可扩展标记语言作为传输通信约定格式，通过在后端系统平台的webservice接口来实现即时通信，同时也支持离线脱机使用。 

本实用新型是通过如下技术方案实现：包括基于RFID的无线射频标签技术的手持式PDA，PDA内置有超高频射频模块；

1）PDA一可通过将读取的数据按照约定的格式保存在PDA的内置数据库，通过传输线将数据导出到客户端系统平台；

2）PDA一可通过webservice接口通过xml传输格式与客户端系统平台实现通信交互。

所述PDA具有高扩展性的数据传输方式，支持WLAN、和GPRS功能，以实现在局域网条件下PDA和客户端系统平台实现即时通信；

支持手机SIM卡的GPRS扩展模块，实现通过拨号形式即时手持终端PDA在远处进行数据的同步和访问。

本实用新型详细的技术方案为：通过终端采集模块即射频采集用的手持超高频PDA来管理资产设备，可以通过手持PDA来进行入库操作，设置预定的新标签数目后，扫出标签条码后通过数据线与平台进行通信，记录并查询到资产信息记录，将数据保存至手持移动设备中的移动数据库后，通过数据线进行即时通讯传输，实现终端采集模块与系统平台无缝链接，同步处理的资产数据。这个功能的主要特点是在于在采集入库操作阶段，第一种情况，通过同步操作可以将数据保存在手持PDA（移动设备）的数据库中，此时无须链接数据线就可以以脱机离线方式进行资产管理操作，完成后链接资产管理平台，将数据导出到系统平台的过程是由客户端平台进行读取到临时数据库中，并在前端显示读取数据，根据实际情况进行处理。从手持PDA中导出的在一个固定格式的数据库文件中，格式是事前互相约定（如用逗号为一条数据的终止符）。第二种情况，在PDA与资产管理平台通过数据线连接的情况下，在资产管理平台中选择入库功能，使用手持PDA来直接读取标签信息，此时的数据被手持PDA读取采集后，使用xml（可扩展标记语言）的传输格式，通过webservice接口与客户端的系统平台进行通信交互。平台会先于PDA建立通信连接，判断合法后，进行通信交互，根据约定的xml格式读取对应的数据后保存平台。这一系列的工作步骤都是建立在这个数据交互通信模块上，实现了及时通讯的效果。

本实用新型的基于无线射频标签技术的数据采集与即时通信传输，采用了超高频的采集设备手持PDA，使用了xml的可扩展标记语言作为传输通信约定格式，通过webservice接口与客户端的系统平台进行即时通信，实现数据的即时传输。

本实用新型的基于无线射频标签技术的数据采集与即时通信传输的方法，其特殊之处在于需要以下几个步骤：

1.手持PDA需要超高频（UHF）设备，且设备系统支持可存储一定容量。

2.手持PDA必须要在开启状态，并选择同步功能模块。

3.手持PDA必须在连接状态下，即PDA必须与应用系统平台的电脑通过数据线进行连接，PDA发起通信申请，客户端平台接受申请，确认并开始通信后，就可以开始对标签进行读取。只要标签在PDA的读取范围内，这些标签信息都会被PDA给读入并通过通信模块传输到客户端平台，由于PDA的读取是循环多次读取，系统不记录标签被读取的次数，只需记录被读标签的个数和其标签信息。

4.通信结束，传输完成，断开连接。

本实用新型是一种基于无线射频标签技术的数据采集与即时通信传输资产管理系统，其关键是在于它能将数据采集与即时通讯传输于一体，通过离线与即时两种方式传输数据，为了适合不同的业务管理现场的需求，尤其是在即时通讯部分，可以智能化的做到一旦连接至平台电脑时，触发程序条件，主动提示用户是否进行数据的传输或者同步，当手持机PDA的数据连接线接入到客户端的电脑时，会触发设备通讯的判断。一是开启数据通信建立起通信通道，快速提示操作人员选择下一步操作避免误操作。二。建立通信后，可以一边读取射频标签一边在平台上继续数据操作，已达到射频标签信息的即时读取。

为了满足以上要求达到上述目的，本实用新型需要一种通信方式和数据格式上的约定来建立通信和完成通信。所以在系统中使用了XML--可扩展标记语言来作为数据通信的约定数据存储格式进行设置，使用这个格式后的数据将被保存在这个格式中，并通过webservice的接口来进行交互传输。

整个传输过程为：

1.打开客户端平台电脑，选取入库功能界面。

2.链接手持机PDA与客户端电脑，根据提示开始通信。

3.把手持PDA的功能打开选则入库扫描，射频模块开始扫描附件范围内的标签。

4.扫描后的标签信息被填入预设的XML的格式中，XML会保存这些数据，并通过webservice 传输到客户端平台上。

本实用新型中的系统还至少包含：

1.    标签生成功能：所谓标签生成功实际是通过PDA来生成所需一定数量的标签，PDA并不具备生成标签条形码的功能，但是能通过超高频读写模块来读取标签内部芯片自带的唯一编码信息，读取规定数量的标签编码后即完成了。其步骤是先在手持机PDA中登陆，选择功能列表中的标签生成，进入该模块后选择输入需要生成的标签数量，此时，PDA会根据这个数量来循环搜索射频标签，直到数量达到预设数量为止。完成后，传回资产系统平台，自动完成标签与资产条目的匹配。

2.    入库功能：入库功能是指第一次进行资产登记注册的这一工作，完成入库的首要步骤即是标签的生成，完成后，需要将标签信息逐个登记至平台与平台内已有的资产信息做匹配。PDA与系统有线链接，扫描射频标签读取的信息可以即时的同步到平台。与资产信息匹配后完成入库。

3.    盘点功能：本实用新型的另一个亮点就是盘点功能，预先从系统中导入需要盘点的所有的资产信息，此时这些信息保存在PDA的数据库中。此时，用户可以手持PDA去现场进行盘点，盘点的信息可以在PDA中根据部门来分类显示，确认正确的资产信息，区分出不正确的资产信息，并统计盘点资产的数量。

4.    领用功能：在领用资产时，先将需要领用的资产信息列表导入到PDA中，此时这些信息就被保存在内置的移动数据库中，然后使用PDA去扫描需要进行领用的资产标签信息，扫到后，选中该资产，变更其资产状态，变更为“领用”，保存后，再导入到系统中，进行读取和更新后台系统的数据信息。此功能可以批量操作，大大节省资产领用的时间，且使用范围和位置不限。

5.    归还功能：在归还资产时，先将需要归还的资产信息列表导入到PDA中，此时这些信息就被保存在内置的移动数据库中，然后使用PDA去扫描需要进行领用的资产标签信息，扫到后，选中该资产，变更其资产状态，变更为“归还”，保存后，再导入到系统中，进行读取和更新后台系统的数据信息。此功能可以批量操作，大大节省资产领用的时间，且使用范围和位置不限。

6.    维修功能：在资产需要送修时，先将需要维修的资产信息列表导入到PDA中，此时这些信息就被保存在内置的移动数据库中，然后使用PDA去扫描需要进行领用的资产标签信息，扫到后，选中该资产，变更其资产状态，变更为“维修”，保存后，再导入到系统中，进行读取和更新后台系统的数据信息。此功能可以批量操作，大大节省资产领用的时间，且使用范围和位置不限。

7.    报废功能：在资产需要报废时，先将需要报废的资产信息列表导入到PDA中，此时这些信息就被保存在内置的移动数据库中，然后使用PDA去扫描需要进行领用的资产标签信息，扫到后，选中该资产，变更其资产状态，变更为“报废”，保存后，再导入到系统中，进行读取和更新后台系统的数据信息。此功能可以批量操作，大大节省资产领用的时间，且使用范围和位置不限。

进一步的：本实用新型中的资产管理平台还至少包含以下几个功能点

1.    数据传输的离线同步功能

这个功能是指在终端的手持PDA在工作前，需要从平台中预先导入数据至手持机中，保持手持机的数据为最新的情况和前提下，进行操作。此时从客户端平台导入到PDA中进行操作，而从PDA操作后返回的数据同样也可以导入到客户端的系统平台中，与系统平台数据库进行同步。主要包括：离线导出、导入文件、同步等。

2.    查询统计功能

对所操作的资产信息进行统计和查询，查询是设置为组合查询项，其中的查询条件为模糊查询，并对资产中根据不同的状态进行数量统计，且其中资产数量所显示的图表在数量发生变化时是即使变动的。

3.    系统管理

包括权限管理、角色管理、用户信息管理等基本的系统架构信息。

4.    资产平面图

为了更好的体现资产信息的位置，更加直观的展现在资产管理员面前。用一种比较直观的平面图作为资产信息展现的补充，模拟现场中资产摆放的位置。

5.    库房管理

库房是指摆放资产的地点，由于现场有多个资产库房，需要进行库房的维护，库房管理会牵涉到资产的位置以及盘点方式。

6.    资产信息维护

这是对资产的信息进行维护，每一条资产信息由若干个信息点组成，主要区分为资产的基本信息、位置信息、状态信息、使用人信息等，同时支持资产列表的导出功能。

7.    系统数据同步

由于本系统的资产数据与另一套现有系统有重复性，为了避免管理员重复录入数据，本平台开发了导入接口，可以导入现有平台导出的资产信息数据，减轻资产管理员工作量。

本实用新型的优点：

1）本次采用的RFID的超高频手持设备进行数据采集与其他同类应用相比有以下几个优点：a.长视距的资产扫描范围式本次手持PDA终端的一大特点，由于采用的是UHF超高频的射频扫描模块，所以在正常环境下，扫描范围可以达到3米以上甚至更长，长距离的范围可以大大的减少资产管理人员查验清点资产所耗费的时间，降低人员活动的时间，有效提高盘点资产的效率.b.超高频扫描距离的长短可以根据调解设置其发射功率来定,而且超高频的扫描模块的灵敏度高，可以大范围覆盖到所需要扫描的资产范围，c.同时配合到本次使用的为抗金属超高频标签，所以即使是在金属较多的机房环境下，同样能达到比一般射频所能实现的更长距离的范围，比较适宜金属环境下这种干扰环境中使用。d.同时，超高频手持PDA体积小，所以便于携带，而内置的windowsCE操作系统为大家都熟悉的WIN平台，可视化界面，且为触摸屏与键盘相互结合的设计，便于用户进行操作。

2）利用webservice接口可以实现高效、数据传输。只要处于联通状态下，手持机PDA可以通过webservice的接口将数据传输到系统平台中，只需要预先定义一个XML的格式，相互约定格式中所包含的数据信息。由于平台中的资产数量是不断累积，增量变化，在资产盘点过程中需要大量的数据交互，相比离线式的交互，利用webservice进行即时同步要大大减少同步数据的时间。而同步后的数据可以在平台界面中即时产生，用户可以即时进行操作，形成即时传输，即时操作。

3）具有高扩展性的数据传输方式，由于PDA的硬件性能可以扩展支持WLAN、和GPRS功能，意味着如果用户建立了局域网之后，那么平台与手持机之间的交互可以不需要数据连接线而实现即时的通信，节省了一个步骤，而提高用户操作的效率。而GPRS的扩展模块，可以支持手机的SIM卡，通过拨号形式即时手持终端PDA也可以在远处进行数据的同步和访问。

本实用新型利用超高频的手持设备对资产设备进行探测和处理。通过超高频的设备在金属的环境中仍能有效读取资产设备上所安装的抗金属标签，完成资产的识别。并对识别后的资产进行状态变更：入库、领用、归还、维修和报废。而这些被识别的资产数据通过定制开发的WEBSERVICE接口，根据XML设置的格式来进行资产数据的交互同步。实现即时、离线这两种数据同步传输方式。适用于多种情景下的资产管理，提供了一种新的用户管理资产的方法，并有效的提高了管理效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作出进一步的说明。 

图1为本实用新型的系统整体结构示意图。

图2为本实用新型的手持终端超高频PDA与系统应用客户端的WEBSERVICE交互示意图。

图3为本实用新型的手持终端超高频PDA初始化入库操作工作流示意图。

图4为本实用新型的手持终端超高频PDA盘点操作工作流示意图。

图5为本实用新型的手持终端超高频PDA领用、归还、维修、报废此类“变更”操作工作流示意图。

图6为本实用新型的系统应用客户端内部初始化及数据工作流处理示意图。

具体实施方式

1系统组成 

1）标签读取

资产的射频标签组成了资产的每一个信息点，这些信息点分散在每一个资产存放地点，通过手持PDA进行读取，射频信号将从标签的天线处传输至PDA接收器中，通过接受器将数据保存在PDA的应用平台中，而手持PDA中已经内置一个基于WINDOWSCE开发的应用平台，数据被传输在这个平台上进行保存和预处理。

2）数据传输

手持PDA与RFID资产管理系统客户端的数据传输可以通过wifi或者usb数据连接线通过应用系统的客户端WINDOWS平台来进行数据传输，这些数据可以通过终端的PDA与平台约定的基于标准的XML格式，传输到系统中，再由系统进行处理保存在后台数据库中。另外每一次建立连接时，PDA与RFID资产管理系统之间都会进行一次数据的同步，由PDA从RFID资产管理系统的数据库中获取最新的资产数据。

3）系统管理

系统根据不同的功能模块划分。由手持PDA获取的数据导入到RFID资产管理系统后，我们选择相应的功能模块，同步从PDA中传输过来的数据。接下来的工作都是由系统继续完成，根据不同的操作，完成相应的资产管理工作。

2.图3为手持终端超高频PDA初始化入库操作工作流示意图：

A，先建立PDA与系统的连接，此时PDA会自动进行同步操作，即从系统平台中获取现有资产信息数据。紧接着，B点击RFID资产管理系统中的新增入库模块。进入PDA中的资产系统的新增入库模块，C开始扫描对应资产标签，扫描后，停止扫描保存在PDA的数据库中D，在节点入库新增E，界面上点击导入PDA数据，这些被扫到的资产信息从PDA中导入到资产管理平台的数据库中，在资产系统的界面中，G自动匹配到未关联编号的资产条目中，或者手动进行调整，这样就完成整个初始化过程。

3.图4为本实用新型的手持终端超高频PDA盘点操作工作流示意图

这个工作流的示意图可以充分展示出手持终端PDA是如何与PC上的资产系统平台进行交互的。同步工作主要由三个主要过程组成：

盘点同步过程：

1.首先将手持终端PDA的与资产管理平台链接，此时一旦成功连接上后，PDA的系统中会提示是否进行同步，点击同意之后，同步开始，平台的数据库开始往PDA开始导入数据。

2.而在PDA的系统的运行过程中，会先删除上一次留在平台中的旧数据后，再导入新的数据，在同步的同时，显示出一句同步的数量，

3.完成同步后，可以开始资产管理的操作，此时同步工作完成。 

PDA盘点过程：

1.在完成同步后，PDA中就有了现有的资产信息数据，资产管理员可以通过PDA去扫描搜寻资产。

2.PDA中的资产管理系统可以按照部门进行查询，在查询的过程中，系统用不同颜色来区别正确的资产和异常的资产信息。完成后导出数据资产管理平台中。

处理结果过程：完成的资产盘点信息后，导入到平台中，在界面中点击选择获取PDA信息。此时的数据都被同步到了RFID资产管理系统中，可以在列表中看到用不同颜色标示的被发现的正常和异常的资产信息，此时用户可以选择修改或者放弃操作，提交保存成一个盘点表单，完成本次盘点，也可以修改异常的资产信息，包括修改领用人，部门等属性信息，保存提交。

其中，在PDA开始同步后的操作过程中，PDA中的资产平台可以通过部门分类查询到相关的资产。被扫描到的有异常的资产信息会保存在界面下方的临时异常表中。

图2为本实用新型的手持终端超高频PDA与资产管理平台的WEBSERVICE交互示意图，在设计结构中，在使用和初始化PDA与后台平台过程中有多次的数据传输同步的工作。数据同步这一操作，是在手持PDA首次链接平台的时候就自动运行，用户可以选择同步与否。同步的原理是在PDA通过USB线连接至客户端电脑，自动发起同步请求，客户端的资产管理平台将会获取这一信息，互相识别确认后进行发送数据。发送至PDA的数据都取自最新的数据库信息，而对于PDA，它将先清除上一次保存在数据库中的资产库，然后再接受新的同步数据，目前的同步数据是所有的资产信息，根据设计约定，这些数据信息都将以XML的形式保存。这个格式在终端与客户端保持一致。此时通过WEBSERVICE接口进行数据的获取，数据将被保存在PDA中与客户端平台一致的数据库表中，完成后可以开始资产管理操作。

同步功能是资产管理的一个前提，图五中的领用、归还、维修、报废这四种“变更”操作流程示意图的相关操作都是在同步后开始进行。主要流程是如下：

1.A操作建立PDA与客户端的链接，联通后，完成同步操作。

2.完成后选择PDA中本次需要操作的功能B,在此处可以选择里领用、归还、维修、报废这四种操作之一。

3.选择完毕后，C开始扫描目标对象。完成扫描后，PDA停止扫描，D保存在PDA的数据库中。

4.此时在PDA的界面中该选择导出功能，即建立PDA与客户端平台的链接并导出刚才扫描到的目标数据对象。E此时在客户端的平台上，需要点击接收数据。

5.F这样刚才从PDA中扫描到的所有数据可以一次性批量的导入到了客户端的资产管理平台。此时，可以在资产管理平台进行最后的状态变更操作G。

图6为本实用新型的系统应用客户端内部初始化及数据工作流处理示意图：

RFID资产管理平台与手持终端PDA的结合完成整个资产管理功能，图二至图五主要对采集的功能与工作流程进行描述。这些对于整个资产管理平台来说，其操作流程如下：

1.初始信息A，进行操作的首要任务是进行资产信息的登记，进入该模块后，应当先新增录入资产信息。

2.点击新增模块，并根据需求，平台提供的录入资产信息的方式有两种，A1手动录入资产信息和A2从第三方导入资产信息，系统支持通过固定的EXCEL格式，导入资产信息。

3.入库登记B，也就是初始化资产标签，并与现有平台内的资产条目进行关联，参考图2的新增入库的资产初始化操作。

4.资产状态变更D，就是在完成了初始化之后可以对资产进行领用、归还、维修、报废、盘点等操作后，返回到平台进行对于资产状态的变更。

5.汇总统计E，对于资产盘点、领用等一系列操作都会由系统生成一张记录表，盘点操作生成盘点表，领用操作生成领用单，对于这些数据资产管理平台会通过图表方式进行统计汇总。

Claims (2)

1.基于无线射频标签技术的数据采集与即时通信传输系统，其特征在于，包括基于RFID的无线射频标签技术的手持式PDA，PDA内置有超高频射频模块；

1）PDA一可通过将读取的数据按照约定的格式保存在PDA的内置数据库，通过传输线将数据导出到客户端系统平台；

2）PDA一可通过webservice接口通过xml传输格式与客户端系统平台实现通信交互。

2.根据权利要求1所述的基于无线射频标签技术的数据采集与即时通信传输系统，其特征在于，所述PDA具有高扩展性的数据传输方式，支持WLAN、和GPRS功能，以实现在局域网条件下PDA和客户端系统平台实现即时通信；

支持手机SIM卡的GPRS扩展模块，实现通过拨号形式即时手持终端PDA在远处进行数据的同步和访问。

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