淺析RFID技術在實驗室設備管理中的應用

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備越來越多，傳統(tǒng)條形碼技術已無法很好地滿足高校實驗室設備的管理需求。RFID技術是一種興起于上世紀90年代的非接觸式自動識別技術，可經(jīng)無線電訊號對特目標進行識別，并讀寫其相關數(shù)據(jù)，在圖書館、門禁系統(tǒng)、供應鏈等的管理當中發(fā)揮著非常重要的作用，同時在儀器、設備等固定資產的管理當中也得到了廣泛應用。

1  RFID技術的工作原理與優(yōu)勢

1.1  RFID技術的工作原理

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，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生感應電流，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)天線調節(jié)器傳輸至閱讀器，閱讀器實施解調、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，并作出相應處理與控制，發(fā)出相應指令來對執(zhí)行機構的動作進行控制。

1.2  RFID技術的優(yōu)勢

據(jù)相關研究表明，將RFID技術應用于制造企業(yè)，并與企業(yè)的管理軟件相互結合，可有效提高企業(yè)的生產效率，生產周期可縮短近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，RFID技術具明顯優(yōu)勢：第一，RFID技術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，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信息。第二，RFID技術掃描速度明顯更高，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備的管理。

2  當前實驗室設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備進行管理，包括手工錄入設備信息、手工書寫發(fā)貨單等，對于實驗室設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，對于實驗室設備的資產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)實驗室設備的賬物核實，加大了實驗室設備流失的風險。

2.2  各實驗室之間缺乏交流，無法實現(xiàn)設備共享

當前多數(shù)高校均缺乏實驗室設備各方面信息的交流平臺，包括設備的引進、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技術在實驗室設備管理中的應用

3.1  設備的日常管理

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，但這也使得設備的日常管理難度不斷加大，尤其是設備的錄入與借出。由于設備種類與數(shù)量的增多，傳統(tǒng)的人工錄入方式已無法滿足實驗室設備管理的需求。而RFID技術可通過于設備或其小部件上貼上電子標簽的方式將設備的名稱、類型、型號、生產日期、生產商、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備情況，避免同類或相似設備的再次購入，減少資金浪費。另，利用RFID系統(tǒng)還可實現(xiàn)各實驗室設備信息的相互共享，以了解實驗室設備的使用情況。在設備被借出時，利用讀寫器進行掃描，即可于后臺數(shù)據(jù)庫當中及時更新設備的相關信息，表明此設備處借出狀態(tài)，從而有效控制實驗室中設備的借出。

3.2  設備的實時監(jiān)測

現(xiàn)多數(shù)高校的實驗室是24h對校內學生與教師開放的，這雖然有利充分發(fā)揮高校實驗室的職能，但同時也會產生一些問題，如設備損壞、設備丟失等。而引入RFID技術可有效解決這一問題。實驗室中的每一件設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，于實驗室出入口設置閱讀器之后，若此設備被帶離實驗室，系統(tǒng)即會發(fā)出警報，可有效避免設備的丟失。

3.3  設備的清查與處理

伴隨高校規(guī)模的不斷擴大，高校實驗室中的設備越來越多，部分高校實驗室的資產設備價值甚至達千萬，在進行資產清查時，常會因無法準確定位資產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技術可利用手持式的RFID閱讀器對一定范圍內的多個資產實施快速查找，并準確定位，大大節(jié)省了工作人員查找資產設備的時間，提高了資產清查的速度。同時，資產設備的相關數(shù)據(jù)還可經(jīng)無線通信傳輸至服務器進行處理，有效減輕了資產設備管理人員的工作負擔。在對資產進行清查和統(tǒng)計后，將相關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備的優(yōu)質管理。

3.4  設備的使用管理

伴隨科學技術的發(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，有效控制設備的使用情況。此外，利用RFID技術，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  設備的維護

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

3.6  設備的調配

在實際使用過程當中，依學院的安排與使用需求，實驗室中的設備不可避免地會發(fā)生相互調配的情況，部分實驗室甚至會發(fā)生設備小部件調配的情況，這雖然提高了設備的利用率，但卻無形中加大了后期設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備，還是同一實驗室中的不同或相同設備，甚至是同一實驗室中設備的小部件，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備的具體信息。若有不同實驗室中的設備或是小部件發(fā)生了調配，系統(tǒng)即可迅速更新相關信息，從而實現(xiàn)對設備的實時跟蹤。

4  結語

總而言之，伴隨互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，RFID技術不斷成熟，其應用范圍也不斷擴大。在進行實驗室設備管理的過程當中引入RFID技術，是實施實驗室設備現(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://00559.cn/w/qk/21223.html