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PAGEPAGE30射頻識別(RFID)技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用研究項目可行性研究報告四川電力試驗研究院研究目的射頻識別(RadioFrequencyIdentification,RFID)技術(shù),是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)(以下通稱RFID技術(shù))。RFID標簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復(fù)使用等特點,可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理。RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術(shù)相結(jié)合,可實現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。RFID技術(shù)應(yīng)用于物流、制造、公共信息服務(wù)等行業(yè),可大幅提高管理與運作效率,降低成本。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善和成熟,RFID產(chǎn)業(yè)將成為一個新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群,成為國民經(jīng)濟新的增長點。因此,研究RFID技術(shù),發(fā)展RFID產(chǎn)業(yè)對提升社會信息化水平、促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量、增強公共安全與國防安全等方面產(chǎn)生深遠影響,具有戰(zhàn)略性的重大意義。本報告研究在電力行業(yè)開展RFID研究與應(yīng)用的可行性問題。研究范圍研究范圍包括:1)國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策;2)國家和行業(yè)技術(shù)標準、規(guī)范問題;3)電力行業(yè)信息化背景下RFID技術(shù)應(yīng)用問題;4)實用化系統(tǒng)技術(shù)方案??尚行匝芯?.1國際國內(nèi)RFID技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)政策闡述以下四個方面的問題。國家產(chǎn)業(yè)政策2006年6月9日,由科技部、國家發(fā)改委、商務(wù)部、信產(chǎn)部等15個部委聯(lián)合發(fā)布了《中國射頻識別(RFID)技術(shù)政策白皮書》,為RFID技術(shù)與產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展提供系統(tǒng)性指南。
白皮書要求,中國將以應(yīng)用為引導(dǎo),帶動具有自主\o"zhishichanquan,知識產(chǎn)權(quán)"知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā),促進中國自主RFID產(chǎn)業(yè)鏈的形成,實現(xiàn)RFID技術(shù)的全面發(fā)展和提升;建立以企業(yè)為主體的自主\o"chuangxin,創(chuàng)新"創(chuàng)新體系,突破RFID關(guān)鍵技術(shù);參與國際標準化工作,提出并建立中國的RFID技術(shù)標準體系,重點是我國的編碼體系、數(shù)據(jù)管理與交換體系以及頻率配置等方面;推動成立技術(shù)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,實現(xiàn)在國際合作和國際\o"compete,競爭"競爭大環(huán)境下技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。為此,白皮書明確RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展將分三階段進行:
第一階段為培育期(2006年至2008年):在產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)\o"yanfa-gongyi,研發(fā),工藝"研發(fā)、標準制定等方面取得突破,通過典型行業(yè)示范應(yīng)用,初步形成RFID產(chǎn)業(yè)鏈及良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。
第二階段為成長期(2008年至2012年):擴展RFID應(yīng)用領(lǐng)域,形成規(guī)模生產(chǎn)能力,建立公共服務(wù)體系,推動規(guī)?;袌鲂纬桑龠MRFID產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。
第三階段為成熟期:整合產(chǎn)業(yè)鏈,適應(yīng)新一代技術(shù)的發(fā)展,輻射多個應(yīng)用領(lǐng)域,提高RFID應(yīng)用的效率和效益。(t228)白皮書提出了國家發(fā)展RFID產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)思想:1)制定符合中國實際的RFID產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及相關(guān)政策,將RFID產(chǎn)業(yè)納入國家重點發(fā)展領(lǐng)域;營造良好的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,鼓勵企業(yè)在RFID領(lǐng)域投資、生產(chǎn),推動RFID產(chǎn)業(yè)基地的形成,支持行業(yè)應(yīng)用RFID技術(shù)。通過政策、法規(guī)、經(jīng)濟、行政等多種手段,對RFID制造、基地建設(shè)和應(yīng)用給予扶持。2)成立跨行業(yè)的RFID技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)調(diào)機構(gòu),從國家層面推動RFID的發(fā)展。建立多部委聯(lián)合的協(xié)調(diào)機制,通過聯(lián)合行動等多種組織形式,推動RFID技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用的結(jié)合和可持續(xù)發(fā)展。3)持續(xù)開展我國RFID發(fā)展戰(zhàn)略、標準體系框架及關(guān)鍵標準的研究。鼓勵我國大專院校、科研院所及企業(yè)進行具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā),參與國內(nèi)、國際RFID技術(shù)標準和行業(yè)應(yīng)用標準的制定,盡快形成能夠支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展及應(yīng)用的標準體系。4)營造良好的投資環(huán)境,鼓勵企業(yè)在RFID領(lǐng)域投資、生產(chǎn),推動建設(shè)RFID產(chǎn)業(yè)基地,支持企業(yè)采用RFID技術(shù)和產(chǎn)品。通過政策、法規(guī)、經(jīng)濟、行政等多種形式和手段,對RFID制造、基地建設(shè)和應(yīng)用給予必要的扶持和優(yōu)惠。5)支持建立開放式的技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)平臺,建立支撐RFID技術(shù)應(yīng)用的公共服務(wù)平臺,建立RFID技術(shù)測試環(huán)境和認證管理機制及質(zhì)量保障體系。6)構(gòu)建RFID技術(shù)培訓體系,通過多種教育模式,培養(yǎng)各類專業(yè)人員,形成完善的專業(yè)人才培訓機制。7)加強對RFID技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的宣傳和輿論引導(dǎo),營造良好的社會氛圍。鼓勵開展RFID國際技術(shù)交流活動,增強與國際企業(yè)間的合作。RFID技術(shù)標準現(xiàn)狀RFID標準體系主要由空中接口規(guī)范、物理特性、讀寫器協(xié)議、編碼體系、測試規(guī)范、應(yīng)用規(guī)范、數(shù)據(jù)管理、信息安全等標準組成。目前國際上制訂RFID標準的主要組織是國際標準化組織(ISO/IEC),ISO/IECJTC1負責制訂與RFID技術(shù)相關(guān)的國際標準,ISO其他有關(guān)技術(shù)委員會也制訂部分與RFID應(yīng)用有關(guān)的標準,還有一些相關(guān)的組織也開展了RFID標準化工作。值得注意的是,相關(guān)標準之間缺乏達成一致的基礎(chǔ),國際標準化組織正在積極推動RFID應(yīng)用層面上的互聯(lián)互通。中國在RFID技術(shù)與應(yīng)用的標準化研究工作上已有一定基礎(chǔ),目前已經(jīng)從多個方面開展了相關(guān)標準的研究制定工作。制定了《集成電路卡模塊技術(shù)規(guī)范》、《建設(shè)事業(yè)IC卡應(yīng)用技術(shù)》等應(yīng)用標準,并且得到了廣泛應(yīng)用;在頻率規(guī)劃方面,已經(jīng)做了大量的試驗;在技術(shù)標準方面,依據(jù)ISO/IEC15693系列標準已經(jīng)基本完成國家標準的起草工作,參照ISO/IEC18000系列標準制定國家標準的工作已列入國家標準制訂計劃。此外,中國RFID標準體系框架的研究工作也已基本完成。2007年4月底,信產(chǎn)部發(fā)布了《關(guān)于發(fā)布800/900MHz頻段射頻識別(RFID)技術(shù)應(yīng)用試行規(guī)定的通知》,根據(jù)信產(chǎn)部《800/900MHz頻段射頻識別(RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定(試行)》的規(guī)定,中國800/900MHzRFID技術(shù)的試用頻率為840MHz~845MHz和920MHz~925MHz,發(fā)射功率為2W。
(3)RFID技術(shù)現(xiàn)狀RFID技術(shù)最早的應(yīng)用可追溯到第二次世界大戰(zhàn)中飛機的敵我目標識別,但是由于技術(shù)和成本原因,一直沒有得到廣泛應(yīng)用。近年來,隨著大規(guī)模集成電路、網(wǎng)絡(luò)通信、信息安全等技術(shù)的發(fā)展,RFID技術(shù)進入商業(yè)化應(yīng)用階段。由于具有高速移動物體識別、多目標識別和非接觸識別等特點,RFID技術(shù)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用空間,被認為是21世紀的最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。
RFID技術(shù)涉及信息、制造、材料等諸多高技術(shù)領(lǐng)域,涵蓋無線通信、芯片設(shè)計與制造、天線設(shè)計與制造、標簽封裝、系統(tǒng)集成、信息安全等技術(shù)。一些國家和國際跨國公司都在加速推動RFID技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用進程。在過去十年間,共產(chǎn)生數(shù)千項關(guān)于RFID技術(shù)的專利,主要集中在美國、歐洲、日本等國家和地區(qū)。
按照能量供給方式的不同,RFID標簽分為有源標簽、無源標簽和半有源標簽三種;按照工作頻率的不同,RFID標簽分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波頻段(MW)的標簽。目前國際上RFID應(yīng)用以LF和HF標簽產(chǎn)品為主;UHF標簽開始規(guī)模生產(chǎn),由于其具有可遠距離識別和低成本的優(yōu)勢,有望在未來五年內(nèi)成為主流;MW標簽在部分國家已經(jīng)得到應(yīng)用。中國已掌握HF芯片的設(shè)計技術(shù),并且成功地實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,同時UHF芯片也已經(jīng)完成開發(fā)。
目前RFID標簽天線制造以蝕刻/沖壓天線為主,其材料一般為鋁或者銅,隨著新型導(dǎo)電油墨的開發(fā),印刷天線的優(yōu)勢越來越突出。RFID標簽封裝以低溫倒裝鍵合工藝為主,也出現(xiàn)了流體自裝配、振動裝配等新的標簽封裝工藝。中國低成本、高可靠性的標簽制造裝備和封裝工藝正在研發(fā)中。
RFID讀寫器產(chǎn)品類型較多,部分先進產(chǎn)品可以實現(xiàn)多協(xié)議兼容。中國已經(jīng)推出了系列RFID讀寫器產(chǎn)品,小功率讀寫模塊已達到國外同類水平,大功率讀寫模塊和讀寫器片上系統(tǒng)(SoC)尚處于研發(fā)階段。
在應(yīng)用系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理平臺等方面,某些國際組織提出基于RFID的應(yīng)用體系架構(gòu),各大軟件廠商也在其產(chǎn)品中提供了支持RFID的服務(wù)及解決方案,相關(guān)的測試和應(yīng)用推廣工作正在進行中。中國在RFID應(yīng)用架構(gòu)、公共服務(wù)體系、中間件、系統(tǒng)集成以及信息融合和測試工作等方面取得了初步成果,建立國家RFID測試中心已經(jīng)被列入科技發(fā)展規(guī)劃。
中國已經(jīng)將RFID技術(shù)應(yīng)用于鐵路車號識別、身份證和票證管理、動物標識、特種設(shè)備與危險品管理、公共交通以及生產(chǎn)過程管理等多個領(lǐng)域。近年來,RFID技術(shù)已經(jīng)在社會眾多領(lǐng)域開始應(yīng)用,對改善人們的生活質(zhì)量、提高企業(yè)經(jīng)濟效益、加強公共安全以及提高社會信息化水平產(chǎn)生了重要影響。根據(jù)預(yù)測,RFID標簽技術(shù)將在未來2~5年逐漸開始大規(guī)模應(yīng)用,到2008年RFID標簽僅在全球供應(yīng)鏈領(lǐng)域的市場需求將達到40億美元。
在未來的幾年中,RFID技術(shù)將繼續(xù)保持高速發(fā)展的勢頭。電子標簽、讀寫器、系統(tǒng)集成軟件、公共服務(wù)體系、標準化等方面都將取得新的進展。隨著關(guān)鍵技術(shù)的不斷進步,RFID產(chǎn)品的種類將越來越豐富,應(yīng)用和衍生的增值服務(wù)也將越來越廣泛。
RFID芯片設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展趨勢是芯片功耗更低,作用距離更遠,讀寫速度與可靠性更高,成本不斷降低。芯片技術(shù)將與應(yīng)用系統(tǒng)整體解決方案緊密結(jié)合。
RFID標簽封裝技術(shù)將和印刷、造紙、包裝等技術(shù)結(jié)合,導(dǎo)電油墨印制的低成本標簽天線、低成本封裝技術(shù)將促進RFID標簽的大規(guī)模生產(chǎn),并成為未來一段時間內(nèi)決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的關(guān)鍵因素之一。
RFID讀寫器設(shè)計與制造的發(fā)展趨勢是讀寫器將向多功能、多接口、多制式,并向模塊化、小型化、便攜式、嵌入式方向發(fā)展。同時,多讀寫器協(xié)調(diào)與組網(wǎng)技術(shù)將成為未來發(fā)展方向之一。
RFID技術(shù)與條碼、生物識別等自動識別技術(shù),以及與互聯(lián)網(wǎng)、通信、傳感網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)融合,構(gòu)筑一個無所不在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。海量RFID信息處理、傳輸和安全對RFID的系統(tǒng)集成和應(yīng)用技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。RFID系統(tǒng)集成軟件將向嵌入式、智能化、可重組方向發(fā)展(4)中國的RFID產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀中國的RFID產(chǎn)業(yè)在近幾年呈現(xiàn)了良好的發(fā)展勢頭,下圖是近幾年我國RFID市場應(yīng)用規(guī)模:圖1:04~09年中國RFID市場規(guī)模在RFID產(chǎn)業(yè)中,經(jīng)過6、7年的發(fā)展,已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,包括上游的芯片、標簽生產(chǎn)商,中游的產(chǎn)品開發(fā)商和下游的系統(tǒng)集成商。從地區(qū)上看,呈現(xiàn)了上海和深圳遙相呼應(yīng)且快速發(fā)展的態(tài)勢,還有北京地區(qū)的企業(yè)依賴區(qū)位優(yōu)勢,快速發(fā)展。上海地區(qū)以前端(芯片)為龍頭,而深圳企業(yè)則以中后端(封裝)和應(yīng)用為先導(dǎo),兩地互為補充。實際上,在RFID產(chǎn)業(yè)鏈中,系統(tǒng)方案提供商以及系統(tǒng)集成商是承接RFID產(chǎn)品/設(shè)備與應(yīng)用的橋梁。從國外RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展軌跡上看,有著如此多的著名大公司的印記。微軟,IBM,易騰邁,訊寶,斑馬,BEA都是RFID系統(tǒng)方案提供商。微軟將以其RFID服務(wù)平臺為各種符合標準的RFID設(shè)備提供設(shè)備適配接口,并協(xié)助開發(fā)商務(wù)解決方案。該平臺將通過編碼器和解碼器插件實現(xiàn)對業(yè)界標準的支持,并確保全球范圍內(nèi)B2B數(shù)據(jù)交換所帶來的全部利益;易騰邁正在打造麥德龍的未來商店;斑馬承建了香港機場的行李信息管理系統(tǒng);IBM構(gòu)建了靈活的中遠集裝箱EDI平臺等等。
圖2:微軟的RFID服務(wù)平臺應(yīng)該說,相對于RFID芯片和標簽來說,中國在RFID系統(tǒng)方案提供和讀寫機具研發(fā)方面處于領(lǐng)先地位。已經(jīng)基本形成了完備的讀寫機具產(chǎn)業(yè)鏈,也催生了一批專門從事RFID產(chǎn)業(yè)的成功企業(yè)。比如深圳遠望谷信息技術(shù)有限公司、上海華虹、維深集團、北京實華開公司等,涵蓋了產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié),構(gòu)成產(chǎn)業(yè)鏈中的核心企業(yè)。這些企業(yè)或者在政府或行業(yè)的支持、資助下,研究高端核心技術(shù)和產(chǎn)品,并形成行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者;或者長期從事應(yīng)用技術(shù)研究和產(chǎn)品研發(fā),具備比較全面的產(chǎn)品線;或者深入到行業(yè)中,長期為行業(yè)應(yīng)用服務(wù),提供解決方案和實用化系統(tǒng),成為市場的核心企業(yè)。3.2電力行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀3.2.1RFID應(yīng)用已開展目前電力行業(yè)RFID的應(yīng)用集中在以下四個方面:電能計量設(shè)備的物流管理計量器具物流管理系統(tǒng)。應(yīng)用特點:1.設(shè)備身份識別和物流過程管理;2.防(標簽)偽(造)防盜(電)應(yīng)用。2)人員管理對工作人員的考勤等管理。應(yīng)用特點:1.人員出崗考勤;2.用餐信息管理等。3)電力巡檢電力設(shè)備、輸電線路巡檢系統(tǒng)。應(yīng)用特點:1.優(yōu)于條形碼的設(shè)備標識可靠識別;2.設(shè)備巡檢到位控制;3.補錄缺陷數(shù)據(jù);4.特殊環(huán)境(如:遠距離)設(shè)備巡檢。4)變電站出入權(quán)限管理對變電站等重要生產(chǎn)場所的人員出入進行合法、權(quán)限控制。應(yīng)用特點:1.人員出入權(quán)限識別;2.與門禁系統(tǒng)聯(lián)動控制出入口;3.實時寫入、獲取人員和權(quán)限信息。3.2.2從本質(zhì)上看,上述各應(yīng)用系統(tǒng)是將RFID在物流、身份識別和出入管理等領(lǐng)域應(yīng)用的成熟經(jīng)驗和技術(shù)移植到電力行業(yè)應(yīng)用中,并融合了行業(yè)管理規(guī)范的要求,因此,應(yīng)用是比較成熟的,但采用的技術(shù)和產(chǎn)品檔次不高。另一方面,從行業(yè)一體化信息管理要求來看,各系統(tǒng)獨立應(yīng)用,管理內(nèi)容不夠完善,信息共享程度低。從系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)屬性看,“安全級別”的算法、設(shè)置屬于初級應(yīng)用;“通訊距離”應(yīng)用中等程度;“信息讀取、注入”方式單一、比較簡單;“工作頻段”為高頻段以下;“沖撞檢測機制”限于小規(guī)模應(yīng)用水平;“系統(tǒng)成本”比較低??傮w上看技術(shù)水平一般。3.2.3目前只能考慮遵循產(chǎn)品和技術(shù)本身所滿足通用國際標準,在國家標準出臺前,將維持現(xiàn)狀。由于行業(yè)應(yīng)用才起步,還沒有專門的行業(yè)應(yīng)用技術(shù)標準或規(guī)范,目前主要是以國際標準作為應(yīng)用指導(dǎo)。行業(yè)應(yīng)用需要建設(shè)相應(yīng)的指導(dǎo)規(guī)范,這方面目前還是空白。3.2.4從行業(yè)應(yīng)用角度分析,RFID的應(yīng)用需要面對以下幾個問題,這是關(guān)系到這項技術(shù)的生命力問題。應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)升級換代問題企業(yè)信息化發(fā)展程度決定了RFID技術(shù)的應(yīng)用水平和發(fā)展前景行業(yè)技術(shù)標準建設(shè)應(yīng)用系統(tǒng)升級換代問題從上述在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)開展的RFID產(chǎn)品應(yīng)用情況來看,實現(xiàn)了產(chǎn)品(系統(tǒng))技術(shù)上的升級換代:對計量器具的基礎(chǔ)管理和設(shè)備巡檢管理,通過將條形碼和鉛封技術(shù)變更為RFID智能鉛封或電子標簽,解決了原有技術(shù)的應(yīng)用缺陷,和傳統(tǒng)條形碼識別技術(shù)相比,RFID有以下優(yōu)勢:1)快速掃描條形碼一次只能有一個條形碼受到掃描,RFID辨識器可同時辨識讀取數(shù)個RFID標簽。2)體積小型化、形狀多樣化RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外,RFID標簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展,以應(yīng)用于不同產(chǎn)品。3)抗污染能力和耐久性傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張,因此容易受到污染,但RFID對水、油和化學藥品等物質(zhì)具有很強抵抗性。此外,由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損;RFID卷標是將數(shù)據(jù)存在芯片中,因此可以免受污損。4)可重復(fù)使用現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改,RFID標簽則可以重復(fù)地新增、修改、刪除RFID卷標內(nèi)儲存的數(shù)據(jù),方便信息的更新。5)穿透性和無屏障閱讀在被覆蓋的情況下,RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì),并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下,才可以辨讀條形碼。6)數(shù)據(jù)的記憶容量大一維條形碼的容量是50Bytes,二維條形碼最大的容量可儲存2至3000字符,RFID最大的容量則有數(shù)MegaBytes。隨著記憶載體的發(fā)展,數(shù)據(jù)容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大,對卷標所能擴充容量的需求也相應(yīng)增加。7)安全性由于RFID承載的是電子式信息,其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護,使其內(nèi)容不易被偽造及變更。8)自動化程度條形碼信息需要人工進行采集、處理;而RFID在許多場合是通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的,提升了業(yè)務(wù)處理的自動化水平。但是,當前的升級換代只解決了底層應(yīng)用問題,提升了自動化水平和一定的信息化功能。由于外部信息化管理系統(tǒng)應(yīng)用水平較低,信息共享程度低,信息化的物流管理鏈沒有建立起來,使得其應(yīng)用局限于某個部門或某個層面的業(yè)務(wù)處理系統(tǒng);工作流不完整、不成熟,也限制了RFID系統(tǒng)功能的提升。企業(yè)信息化發(fā)展程度決定了RFID技術(shù)的應(yīng)用水平和發(fā)展前景在國網(wǎng)公司SG186信息化工程未實施之前,企業(yè)現(xiàn)有的管理信息系統(tǒng)呈現(xiàn)如下特點:1)未進行總體規(guī)劃,各級各部門管理信息系統(tǒng)獨立建設(shè),異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)性差,部門的管理是半封閉的;2)業(yè)務(wù)鏈不完整,相關(guān)部門管理模式差異較大,不易銜接,處于半自動化半人工處理狀態(tài);3)工作流不成熟,本質(zhì)上還是將傳統(tǒng)人工方式計算機化;4)數(shù)據(jù)、信息交換不流暢,或者變更不及時,難以在統(tǒng)一的信息管理基礎(chǔ)上實現(xiàn)流暢的業(yè)務(wù)處理。目前,國網(wǎng)公司正在積極推進SG186工程建設(shè),建設(shè)一體化信息管理系統(tǒng),實現(xiàn)物流、信息流、資金流、工作流的統(tǒng)一管理和運用,這可以使RFID技術(shù)與管理信息系統(tǒng)進行充分的融合,向信息化管理提供更好的服務(wù)。RFID技術(shù)在物流、生產(chǎn)過程等領(lǐng)域獲得了成功的應(yīng)用后,RFID技術(shù)與企業(yè)資源計劃系統(tǒng)ERP融合與應(yīng)用成為了國外的應(yīng)用研究熱點之一,RFID技術(shù)全面介入企業(yè)管理的各個方面,在計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后,展現(xiàn)了另一種核心應(yīng)用技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的魅力,成為支撐企業(yè)信息化管理新的重要手段,現(xiàn)代企業(yè)管理理念,如:扁平化管理、資產(chǎn)的全生命周期管理等為RFID技術(shù)打開了廣闊的應(yīng)用空間。這正是本項目研究的主要內(nèi)容。有關(guān)這個問題將在第5部分充分論述。行業(yè)技術(shù)標準建設(shè)情況無行業(yè)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范。一個重要結(jié)論:RFID技術(shù)是一種面向管理并以管理為支撐的應(yīng)用。行業(yè)應(yīng)用需求分析作為一種信息化應(yīng)用技術(shù)手段,RFID在行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用應(yīng)該置于行業(yè)一體化信息系統(tǒng)應(yīng)用背景下進行需求分析。4.1行業(yè)應(yīng)用環(huán)境分析1)行業(yè)應(yīng)用特點分析RFID技術(shù)屬于流程化應(yīng)用,適用于針對應(yīng)用對象進行生命周期的全程管理。國內(nèi)應(yīng)用成功的案例大多是在相關(guān)政策、標準和規(guī)范指導(dǎo)下,對應(yīng)用對象進行行業(yè)內(nèi)或者跨行業(yè)、跨區(qū)域的所謂“閉環(huán)”全程管理。電力行業(yè)輸出的產(chǎn)品屬于無形產(chǎn)品:電力,而有形管理對象是為輸送電力使用的各種設(shè)備、裝置、器具和材料,應(yīng)用規(guī)模大,種類繁多,一經(jīng)采購進來,基本上都在企業(yè)內(nèi)部形成閉環(huán)運用和控制,是RFID技術(shù)的理想應(yīng)用對象。2)信息化程度高相對而言,電力行業(yè)信息化應(yīng)用程度是比較高的,經(jīng)過多年的發(fā)展,雖然距離現(xiàn)代企業(yè)信息化管理要求還有不小距離,但還是覆蓋了企業(yè)工作的方方面面,從底層的數(shù)據(jù)采集到高端管理應(yīng)用,都達到了比較高的應(yīng)用水平。作為自動化、信息化手段之一的RFID技術(shù)有了一個強大的應(yīng)用支撐,從而能夠取得良好的應(yīng)用效果。3)完善的通訊網(wǎng)絡(luò)這里的網(wǎng)絡(luò)通訊是指現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡(luò)和管理通訊網(wǎng)絡(luò),電力行業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率接近100%,且通訊手段涵蓋了目前幾乎所有的通訊方式,信息傳遞通道暢通無阻。4.2企業(yè)信息化應(yīng)用所有底層技術(shù)的應(yīng)用最終都體現(xiàn)在管理方式和效益上,而后者也是企業(yè)信息化的終極目標。目前電力行業(yè)的信息化應(yīng)用進入到一個新階段:現(xiàn)代企業(yè)信息化管理。根據(jù)《國家電網(wǎng)公司“十一五”信息發(fā)展規(guī)劃》的要求,全國電力企業(yè)按照“SG186工程”計劃建設(shè)一體化企業(yè)級信息系統(tǒng)的工作業(yè)已展開,建設(shè)方式是:“統(tǒng)一信息化主要技術(shù)政策,統(tǒng)一設(shè)計信息系統(tǒng)體系架構(gòu),統(tǒng)一信息化標準體系?!苯ㄔO(shè)目標是:“在國家電網(wǎng)公司構(gòu)筑由信息網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用集成、企業(yè)門戶五個部分組成的一體化企業(yè)級信息集成平臺;建設(shè)由財務(wù)(資金)管理、營銷管理、安全生產(chǎn)管理、協(xié)同辦公、人力資源管理、物資管理、項目管理和綜合管理八大業(yè)務(wù)應(yīng)用”。主要是從管理應(yīng)用方面進行規(guī)劃,不包括底層數(shù)據(jù)采集和實時應(yīng)用部分。下圖是八大應(yīng)用模塊的內(nèi)容:圖3:八大業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊上述八大業(yè)務(wù)應(yīng)用對管理目標、業(yè)務(wù)模型(業(yè)務(wù)流)和信息模型都進行了規(guī)范,成為統(tǒng)一的、標準的、成熟的管理信息系統(tǒng),實現(xiàn)了信息流、物流、資金流、工作流的集成和實時應(yīng)用。這樣的管理模式和目標必須要有底層自動化、信息化技術(shù)、管理手段作為支撐。我們據(jù)此來指導(dǎo)底層信息化解決方案的應(yīng)用,并通過應(yīng)用完善自動化、信息化管理手段,填補管理漏洞,滿足扁平化管理要求,使管理信息系統(tǒng)發(fā)揮最大的效益。根據(jù)八大業(yè)務(wù)應(yīng)用的內(nèi)容,結(jié)合現(xiàn)代企業(yè)管理理念,實際上構(gòu)成了RFID技術(shù)應(yīng)用的幾個管理應(yīng)用鏈,我們擬定了以下幾個方面作為本項目應(yīng)用研究的內(nèi)容:·物流信息化管理鏈·資產(chǎn)全生命周期管理鏈·安全監(jiān)督管理鏈電網(wǎng)公司物流信息化管理鏈模型及特點物流信息化管理目標:~降低物流管理成本~提高物流效率~合理調(diào)配企業(yè)資產(chǎn)資源~減少流動資金占用,提高資金使用效率(省級電力公司)二級物流模型:電子商務(wù)(采購計劃)物資管理(物流倉儲管理)儲存與配送(配送)資產(chǎn)管理(用戶倉儲管理)質(zhì)檢和安裝(驗收)RFID電子標簽應(yīng)用原則:物流管理:~制定出采購計劃后,按采購清單配投RFID標簽;~倉儲、配送自動化、信息化,提高物流效率,降低管理成本:出入庫管理自動化;裝卸確認信息化;存放定位信息化;庫存更新自動化;物料跟蹤信息化。計劃與動態(tài)調(diào)配管理:~在二級單位制定采購計劃過程中,通過對庫存的實時盤點,對采購計劃進行分析,在供應(yīng)或物流中心平衡采購計劃,確定合理的采購計劃;~在物資的集中管理模式下,針對二級單位的采購計劃,可以在企業(yè)范圍內(nèi)精確地確認庫存使用情況,做出采購/內(nèi)部動態(tài)調(diào)配的決策,減少流動資金占用;同時可以遠程更改物資電子標簽基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容,減少流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié),實現(xiàn)有效的物資調(diào)配。~因為能夠準確地掌握全企業(yè)物資庫存、使用情況,管理系統(tǒng)能夠向用戶提供個性化服務(wù),減少管理的盲目性,降低物資管理成本。一體化管理信息系統(tǒng)應(yīng)用問題:上述應(yīng)用功能是對管理信息系統(tǒng)信息化功能的補充和完善,強化了管理信息化的能力,但由于一體化設(shè)計的信息系統(tǒng)并不包含上述有些內(nèi)容,更改設(shè)計規(guī)范影響較大,因此可以才喲個分層結(jié)構(gòu),將這部分業(yè)務(wù)邏輯功能放在RFID應(yīng)用系統(tǒng)的中間件(軟件)架構(gòu)中來考慮,由中間件向管理系統(tǒng)提供相應(yīng)的服務(wù),整體上,信息化管理仍是完善、流暢的。RFID信息系統(tǒng)架構(gòu):RFID應(yīng)用基于中間件的系統(tǒng)架構(gòu)見下圖:計量/營銷管理系統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)物資管理系統(tǒng)計量/營銷管理系統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)物資管理系統(tǒng)招投標管理系統(tǒng)RFID中間件架構(gòu)外部系統(tǒng)接口RFID中間件架構(gòu)外部系統(tǒng)接口平臺管理業(yè)務(wù)邏輯處理RFID服務(wù)平臺管理業(yè)務(wù)邏輯處理RFID服務(wù)RFID接口RFID接口讀寫器讀寫器讀寫器讀寫器讀寫器讀寫器標簽標簽標簽標簽標簽標簽標簽標簽標簽標簽圖4:物流RFID中間件架構(gòu)基礎(chǔ)工作內(nèi)容:建立物流信息編碼體系和物流信息模型建立基于RFID技術(shù)的物流信息化應(yīng)用規(guī)范電網(wǎng)公司設(shè)備全生命周期管理鏈模型及特點電力資產(chǎn)全生命周期管理包括:資產(chǎn)的購置、安裝、運行、維修、改造、更新、直至報廢的全過程管理。這正是電網(wǎng)公司的一體化信息系統(tǒng)管理模式的重要內(nèi)容之一。全周期管理的目標是:動態(tài)調(diào)整和維護整個企業(yè)中的每個設(shè)備的當前狀況和歷史變更信息,實時的反映企業(yè)資產(chǎn)的運行狀態(tài),為決策判斷提供依據(jù)。全周期的信息管(處)理存在以下與底層信息應(yīng)用相關(guān)的問題:~在全周期管理中,由于“同一數(shù)據(jù),多處錄入”的原因,可能在不同的管理子系統(tǒng)中,信息不一致。同一臺設(shè)備,從不同的系統(tǒng)查詢到的信息有差異?!捎凇巴粩?shù)據(jù),多處錄入”,的原因,造成整個企業(yè)數(shù)據(jù)平臺上的大量冗余?!^程信息流被分段,用戶在宏觀上,不能了解設(shè)備的全面貌信息。例如,在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中對一個設(shè)備的缺陷進行分析,但你不清楚它在采購回來時某個技術(shù)參數(shù)可能偏低,或者安裝調(diào)試時就有所損壞。RFID技術(shù)的應(yīng)用可以資產(chǎn)管理提供完整性、及時性和科學性技術(shù)保證。RFID電子標簽應(yīng)用原則:1)資產(chǎn)信息管理資產(chǎn)及所屬部件信息及變更管理。2)應(yīng)用信息管理通過設(shè)備的RFID將其設(shè)置成信息管理系統(tǒng)的物理節(jié)點,設(shè)備靜態(tài)、動態(tài)信息進入物理節(jié)點,在扁平化管理前提下,減少了集中管理和底層技術(shù)支持之間的處理環(huán)節(jié),管理系統(tǒng)與底層支持系統(tǒng)信息交換流暢,有利于集中、精確和實時管理的實現(xiàn),設(shè)備現(xiàn)場信息的變更通過對設(shè)備的電子標簽操作生成(標準代碼信息),現(xiàn)場設(shè)備的實時信息也能及時反饋到管理系統(tǒng),并且減少了中間管理環(huán)節(jié),提升自動化、信息化管理效率,減少管理漏洞。使不同的工作人員均可對設(shè)備的運用信息有整體的了解;同時能夠核對管理系統(tǒng)信息的正確、實時性。例如:在RFID標簽中保存對設(shè)備的維護、檢驗、調(diào)整信息等。設(shè)備管理信息管理對設(shè)備執(zhí)行各項工作任務(wù)的管理信息的監(jiān)控,例如:巡檢到位監(jiān)視。RFID信息系統(tǒng)架構(gòu):RFID應(yīng)用基于中間件的系統(tǒng)架構(gòu)見下圖:計量/營銷管理系統(tǒng)現(xiàn)場管理系統(tǒng)GIS地理信息系統(tǒng)生產(chǎn)計量/營銷管理系統(tǒng)現(xiàn)場管理系統(tǒng)GIS地理信息系統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)RFID中間件架構(gòu)外部系統(tǒng)接口RFID中間件架構(gòu)外部系統(tǒng)接口平臺管理業(yè)務(wù)邏輯處理RFID服務(wù)平臺管理業(yè)務(wù)邏輯處理RFID服務(wù)RFID接口RFID接口讀寫器讀寫器讀寫器讀寫器讀寫器讀寫器標簽標簽標簽標簽標簽標簽標簽標簽標簽標簽圖5:設(shè)備管理RFID中間件架構(gòu)基礎(chǔ)工作內(nèi)容:建立設(shè)備應(yīng)用信息的信息模型規(guī)范例如:設(shè)備基礎(chǔ)信息、運行和維護信息、重要運行參數(shù)、巡檢信息等。建立全生命周期管理信息化之RFID技術(shù)應(yīng)用規(guī)范電網(wǎng)公司安全監(jiān)督管理鏈模型和應(yīng)用特點電力安全生產(chǎn)管理的總體目標是:電力生產(chǎn)的隨機性非常強,如:負荷的波動,設(shè)備異常情況,電能質(zhì)量的變化以及突發(fā)事故等,一旦某個環(huán)節(jié)的問題發(fā)生,要能夠及時形成整體和全局性的判斷并采取相應(yīng)措施,避免問題升級。安全生產(chǎn)管理貫穿整個生產(chǎn)過程,在本報告中研究現(xiàn)場安全生產(chǎn)管理、設(shè)備的防偽防盜和人員安全管理等內(nèi)容。RFID電子標簽應(yīng)用原則:1)兩票管理:工作票貼RFID標簽,對工作票的執(zhí)行過程進行監(jiān)控(工作票電子化管理)2)人員安全管理:~根據(jù)工作票內(nèi)容,采用工作人員和工作區(qū)域電子標簽化管理技術(shù),開具工作人員權(quán)限電子證書、出入口電子許可證書(針對本工作票任務(wù));更改工作內(nèi)容需對電子標簽重新授權(quán)。~按工作票允許的時間進行工作時間管理,出入場合按時間要求控制權(quán)限,工作時間變更時,對工作人員重新授權(quán)(對電子出入證重新設(shè)定時間許可)。~實時對現(xiàn)場人員進行定位管理,不得出入未許可區(qū)域,否則報警提示。~非工作人員或工作人員在非工作時間、區(qū)域進入工作場所將被(電子化自動)拒絕。~附帶功能:對工作過程人員實際參與工作情況進行跟蹤和統(tǒng)計,可以分析本項工作的人力資源成本情況。3)設(shè)備防偽、防盜:替換傳統(tǒng)封印方式,發(fā)生非許可事件時,保存事件現(xiàn)場(自動生成)和報警;設(shè)備的RFID技術(shù)應(yīng)用能提供設(shè)備盜竊報警、跟蹤報警、竊電報警功能。分為以下三種管理類型:a.規(guī)?;?、分散的、沒有實時報警要求,例如:普通用戶電表管理b.集中的、有實時報警要求,例如:庫房、變電站內(nèi)設(shè)備管理c.規(guī)模化、分散的、有實時報警要求,例如:配電系統(tǒng)戶外設(shè)備管理4)五防系統(tǒng)器具管理:根據(jù)操作票、工作票執(zhí)行情況,實時跟蹤器具的使用狀態(tài)和位置,確保安全操作?;A(chǔ)工作內(nèi)容:建立安全監(jiān)督信息模型規(guī)范建立安全監(jiān)督管理信息化應(yīng)用規(guī)范4.3前沿應(yīng)用研究針對未來應(yīng)用開展技術(shù)研究,主要有以下內(nèi)容:與各種實時在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合,構(gòu)成具有傳感和現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)通訊功能的應(yīng)用系統(tǒng)。文字資料的信息化管理,例如將工作票、設(shè)備的技術(shù)文件貼上電子標簽進行管理?;旌蠎?yīng)用研究,本質(zhì)上,RFID應(yīng)用包括了安全管理、無線通訊、數(shù)據(jù)存儲與處理、事件響應(yīng)與處理等技術(shù),因此,可以與各種在線監(jiān)測系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)融合,生成新的應(yīng)用模式。5.項目技術(shù)方案5.1項目總體目標本項目完成后將實現(xiàn)以下目標:(1)建成電力物流信息化管理基于RFID技術(shù)的實用化系統(tǒng);(2)建成電力資產(chǎn)全生命周期管理基于RFID技術(shù)的實用化系統(tǒng);(3)建成電力安全監(jiān)督基于RFID技術(shù)的實用化系統(tǒng);(4)針對RFID技術(shù)的應(yīng)用,在國網(wǎng)公司信息編碼體系框架下,增加RFID應(yīng)用信息編碼子集(試用);(5)編制完成省電網(wǎng)公司RFID技術(shù)應(yīng)用規(guī)范;(6)減少信息化、自動化管理盲點、難點,優(yōu)化業(yè)務(wù)流程設(shè)計,降低信息化管理系統(tǒng)設(shè)計難度,促進物流、信息流、資金流、工作流管理目標的實現(xiàn);(7)建立RFID技術(shù)應(yīng)用效益分析和評價體系,準確評估這項技術(shù)為企業(yè)帶來的技術(shù)、經(jīng)濟效益;(8)形成RFID技術(shù)開發(fā)和在電力行業(yè)應(yīng)用的相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)。5.2項目總體技術(shù)概述5.2.1總體技術(shù)方案本項目作為企業(yè)管理信息化系統(tǒng)支持子系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用,在國網(wǎng)公司SG186信息工程規(guī)劃指導(dǎo)下,依據(jù)一體化信息平臺應(yīng)用設(shè)計標準,采用RFID及相關(guān)配套技術(shù)構(gòu)建實用化系統(tǒng)技術(shù)方案。從行業(yè)經(jīng)營主要環(huán)節(jié)著手,設(shè)計了三個實用化系統(tǒng),即:~電力物流信息化管理基于RFID技術(shù)的實用化系統(tǒng);~電力資產(chǎn)全生命周期管理基于RFID技術(shù)的實用化系統(tǒng);~電力安全監(jiān)督基于RFID技術(shù)的實用化系統(tǒng);RFID作為底層應(yīng)用技術(shù),需要與高端管理信息系統(tǒng)銜接,才能發(fā)揮作用,這個銜接的環(huán)節(jié)稱為中間件技術(shù),因此,中間件設(shè)計的成功與否決定了RFID技術(shù)的應(yīng)用效果。(1)本項目中間件設(shè)計方案RFID中間件扮演RFID標簽和應(yīng)用程序的中介角色,是RFID運作的中樞,對于推進RFID技術(shù)的應(yīng)用起著非常關(guān)鍵的作用。RFID中間件可以從架構(gòu)上分為兩種:以應(yīng)用程序為中心的設(shè)計概念是通過RFID讀寫器廠商提供的API,以HotCode方式直接編寫特定讀寫器讀取數(shù)據(jù)的適配器,并傳送至后臺系統(tǒng)的應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)庫,從而達到與后臺系統(tǒng)或服務(wù)串接的目的。以架構(gòu)為中心,隨著企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜度增高,應(yīng)用規(guī)模的擴大,企業(yè)可以考慮采用標準規(guī)格的RFID中間件。這樣一來,即使存儲RFID標簽情報的數(shù)據(jù)庫軟件改由其他軟件代替,或讀寫RFID標簽的RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時,應(yīng)用端不做修改也能應(yīng)付。本項目應(yīng)用對象復(fù)雜、規(guī)模大、因此必須采用架構(gòu)方式的中間件模式。提供數(shù)據(jù)的搜集、過濾、整合與傳遞,以及解譯數(shù)據(jù)、安全性、數(shù)據(jù)廣播、錯誤恢復(fù)、定位網(wǎng)絡(luò)資源、找出符合成本的路徑、消息與要求的優(yōu)先次序以及延伸的除錯工具等服務(wù)??紤]到后臺系統(tǒng)是由一體化的多個管理系統(tǒng)構(gòu)成,需要處理多種業(yè)務(wù),底層的應(yīng)用應(yīng)該具有較大的靈活性和可擴展性,以適配后臺系統(tǒng),因此,應(yīng)該將基于架構(gòu)的中間件擴展為基于解決方案的中間件,能夠靈活地為新的需求提供服務(wù)。系統(tǒng)架構(gòu):電子標簽數(shù)據(jù)讀寫設(shè)備電子標簽數(shù)據(jù)讀寫設(shè)備RFID接口應(yīng)用(操作)層: RFID接口 信息采集信息采集數(shù)據(jù)過濾編碼解析信息分發(fā)服務(wù)層:RFID服務(wù)平臺運行管理RFID服務(wù)平臺運行管理業(yè)務(wù)邏輯處理應(yīng)用接口應(yīng)用接口電子商務(wù)系統(tǒng)物資管理系統(tǒng)資產(chǎn)管理系統(tǒng)電子商務(wù)系統(tǒng)物資管理系統(tǒng)資產(chǎn)管理系統(tǒng)其它管理系統(tǒng)該架構(gòu)規(guī)定了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和工作模式。操作層屬于系統(tǒng)最底層,由RFID電子標簽和組網(wǎng)的讀寫器設(shè)備構(gòu)成,對物料加裝標簽后,通過讀寫器實時采集物料的基礎(chǔ)、倉儲、配送信息,傳遞給管理系統(tǒng);另方面,對物流過程的調(diào)度可以通過對物料和配送機械下載調(diào)度信息,指揮現(xiàn)場工作,從而完成物流過程的信息化管理。服務(wù)層和平臺層以中間件為載體,集成了各項應(yīng)用,包括:數(shù)據(jù)的采集與處理、代碼信息的解析、集成信息的分發(fā)、業(yè)務(wù)邏輯處理、運行管理等。支撐層包括物流過程各管理信息系統(tǒng)相應(yīng)管理部分,物料到位后的生產(chǎn)過程應(yīng)用不屬于物流管理,因此,物流的信息化管理包括物料基礎(chǔ)信息的傳遞與變更(長周期信息類型)和物流過程(短周期信息類型)的信息化管理。(2)電力物流信息化管理基于RFID技術(shù)的實用化系統(tǒng)技術(shù)方案省級電網(wǎng)公司電力物流信息化管理針對生產(chǎn)領(lǐng)域的模型見“4.2節(jié)”有關(guān)內(nèi)容。其在應(yīng)用系統(tǒng)模型上是三層結(jié)構(gòu):省公司/電業(yè)局/供電局;在信息系統(tǒng)模型上是兩層結(jié)構(gòu):物資管理系統(tǒng)/資產(chǎn)管理系統(tǒng)。由于工程建設(shè)領(lǐng)域、生產(chǎn)領(lǐng)域供應(yīng)鏈具有不同的特點,本項目研究內(nèi)容還包括工程建設(shè)領(lǐng)域供應(yīng)鏈模型及其RFID應(yīng)用研究。根據(jù)上述模型設(shè)計系統(tǒng)的技術(shù)方案。應(yīng)用規(guī)范:1)設(shè)備規(guī)范:對象:電子標簽、讀寫器設(shè)備性/功能規(guī)范:性、功能通訊距離安全級別有/無源工作方式工作頻段空氣接口存儲空間支持組網(wǎng)結(jié)構(gòu)尺寸防偽/盜功能選擇近較高無單點/廣播高頻<1k支持防偽表中所選擇的功能適合本應(yīng)用方案要求。2)系統(tǒng)性能、功能規(guī)范:~長壽命周期信息讀/寫:例如,物料的客戶、數(shù)量、規(guī)格、批次、時間、質(zhì)檢信息等?!虊勖芷谛畔⒆x/寫:例如,配送過程位置信息,完成后信息不保存?!珡V播通訊(讀/寫):信息的批量處理,如:某個批次全部物料的查詢?!ㄓ嵎罌_撞:大規(guī)模應(yīng)用時保證信息傳遞的可靠性?!畔踩簼M足行業(yè)信息安全等級要求。~防偽:可能延伸到現(xiàn)場應(yīng)用的防偽要求?!渌叨藨?yīng)用需要的各種業(yè)務(wù)邏輯3)系統(tǒng)技術(shù)指標:通訊參數(shù)、可靠性、。。。。信息模型:1)信息分類:~管理類~物料類~空間位置類~配套設(shè)施類~事件類~報警類2)信息格式3)交換模型:~空間信息交換~接口信息交換實用系統(tǒng)規(guī)模:計量器具點數(shù):<3000點(電子標簽,下同)大型設(shè)備:<200點一般設(shè)備:<2000點備品備件:<1000點材料:<2000點讀寫器:50臺(包括固定、活動式讀寫器)應(yīng)用規(guī)模說明:本系統(tǒng)應(yīng)用于省公司范圍內(nèi)部的物流管理,物料種類多、配送規(guī)模大、工作常態(tài)化,而電子標簽在某種意義上屬于消耗品,在試運行期間要保證連續(xù)應(yīng)用,因此,需要有應(yīng)用規(guī)模的保證。(3)電力資產(chǎn)全生命周期管理基于RFID技術(shù)的實用化系統(tǒng)技術(shù)方案此項研究屬于RFID技術(shù)與ERP系統(tǒng)融合應(yīng)用的核心應(yīng)用,國外是研究的熱點,國內(nèi)尚未見研究案例,研究的難點在于需要對管理流程進行深入分析,將RFID作為信息化管理的信息和功能節(jié)點,研究綜合業(yè)務(wù)模型。資產(chǎn)全生命周期管理RFID應(yīng)用技術(shù)方案有如下特點:1)管理環(huán)節(jié)多,周期長2)現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境惡劣,差異大3)底層應(yīng)用技術(shù)要求高4)業(yè)務(wù)流程復(fù)雜5)信息安全等級要求高6)與其它現(xiàn)場應(yīng)用系統(tǒng)有信息交換,甚至物理連接資產(chǎn)全生命周期信息化管理模型有兩種選擇,第一種是,資產(chǎn)的“購置、安裝、運行、維修、改造、更新、直至報廢”的全過程管理。第二種是,資產(chǎn)的“物流”+“購置、安裝、運行、維修、改造、更新、直至報廢”的全過程管理。由于物流管理對RFID技術(shù)要求低于資產(chǎn)管理,從技術(shù)上看,兩者可以合并管理,但在實際應(yīng)用中,需要從技術(shù)、成本、管理系統(tǒng)的適應(yīng)性等方面進行綜合考慮。本項目采用兩種方案,以便進行綜合應(yīng)用評價。方案1的工作方式:物流過程采用低成本電子標簽,在完成物流過程管理后,回收電子標簽,更換成本較高、性能更好的標簽,進行資產(chǎn)全過程管理。方案2的工作方式:物流加資產(chǎn)全過程管理均采用成本較高、性能更好的電子標簽和讀寫設(shè)備以及高性能通訊網(wǎng)絡(luò)。本方案的系統(tǒng)架構(gòu)與物流管理方案類似,不贅述。研究方法:~針對這種人機交互系統(tǒng),我們引入“人機交互效率”的概念來闡述RFID應(yīng)用的有效性,這里“人機交互效率”是指:信息系統(tǒng)本身、人機交互技術(shù)與交互方式、交互設(shè)備、人機系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、人的因素等對人機交互工作的可靠性、協(xié)調(diào)性、時效性等的影響程度。相關(guān)研究成果表明,只有約10%的信息系統(tǒng)失效是由于技術(shù)問題,人的因素己經(jīng)成為影響信息系統(tǒng)成功的一個十分關(guān)鍵的因素?!FID有效性模型,評價節(jié)點效率,該模型包括:人機交互效率、信息利用率、信息時效性、可透視“清晰度”等變量;~在管理流程中建立RFID信息、功能節(jié)點,以及含RFID節(jié)點的綜合業(yè)務(wù)模型;~根據(jù)SG186規(guī)劃對集成信息系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)則,業(yè)務(wù)流程在不同區(qū)域、不同層面允許有差異,利用RFID節(jié)點重建流程。~根據(jù)設(shè)計的底層硬件系統(tǒng)進行如下研究:在復(fù)雜、惡劣環(huán)境下的適應(yīng)性極端應(yīng)用條件下的識別技術(shù)可靠性,例如:超遠距離識別的技術(shù)信息安全技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用規(guī)范:1)設(shè)備規(guī)范:對象:電子標簽、讀寫器設(shè)備性/功能規(guī)范:性、功能通訊距離安全級別有/無源工作方式工作頻段空氣接口存儲空間支持組網(wǎng)結(jié)構(gòu)尺寸防偽/盜功能選擇近/遠高有/無單點/廣播高/超高頻<100k支持防偽/盜表中所選擇的功能適合本應(yīng)用方案要求。2)系統(tǒng)性能、功能規(guī)范:~物流管理功能類~資產(chǎn)生命周期管理各環(huán)節(jié)功能類安裝管理類運行管理類維護、檢修管理類更新、改造管理類報廢管理類3)系統(tǒng)技術(shù)指標:通訊參數(shù)、可靠性、。。。。信息模型:1)信息分類:信息編制原則:包含各管理環(huán)節(jié)每次工作任務(wù)的主要信息、設(shè)備狀態(tài)信息、實時事件信息等;上述信息內(nèi)容標準化、規(guī)范化,可由讀寫器和中間件解釋信息內(nèi)容,并滿足管理系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)范要求,亦即,該設(shè)備標簽是所屬全部信息的唯一來源,供各管理信息系統(tǒng)共享應(yīng)用。由于確定了唯一的信息源(可能不包括與該設(shè)備相關(guān)的所有信息,參見信息分類規(guī)范),降低了各管理系統(tǒng)對信息進行規(guī)范的要求,或者主題數(shù)據(jù)庫設(shè)計難度要求。即使數(shù)據(jù)庫對信息進行共享應(yīng)用規(guī)范設(shè)計,該設(shè)備標簽存儲的信息也可以作為驗證和核對使用?!锪黝悺O(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類~質(zhì)檢類~安裝、檢驗類~運行類~維護、檢修類~變更類~事件、報警類~統(tǒng)計分析類2)信息格式3)交換模型:~空間信息交換~接口信息交換用例設(shè)計(對業(yè)務(wù)流程的再造):1.檢修計劃中備品備件管理業(yè)務(wù)流程信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)管理模式:序號工作流程相關(guān)內(nèi)容1編制檢修計劃提出備品備件需求2審核、批準計劃確認備品備件需求3檢修領(lǐng)料或采購申請有庫存:領(lǐng)料;無庫存:采購申請4供應(yīng)按需求備貨檢查當?shù)貛齑?,有庫存則確認5執(zhí)行采購流程無庫存,在計劃時間內(nèi)進行采購6執(zhí)行檢修工單庫房領(lǐng)料7備品備件檢驗必要的檢驗8檢修工作流程備品備件的使用9備品備件的保管未使用品保管。1.返存庫房;2.臨時保管(檢修人員保管)引用RFID技術(shù)的業(yè)務(wù)管理模式:序號工作流程相關(guān)內(nèi)容1編制檢修計劃提出備品備件需求實時查詢庫存查詢省網(wǎng)物流公司庫存:1.實時提出領(lǐng)料申請;2.在計劃中確認是否采購2審核、批準計劃批準采購3供應(yīng)執(zhí)行采購流程在計劃時間內(nèi)進行采購4執(zhí)行檢修工單庫房領(lǐng)料5備品備件檢驗必要的檢驗6檢修工作流程備品備件的使用7備品備件的保管根據(jù)現(xiàn)場使用實時信息,對未使用品要求返還庫房保存效益分析:1.計劃人員可以根據(jù)標準作業(yè)庫中相應(yīng)標準化作業(yè)內(nèi)容,直接自動生成備品備件計劃項;在生產(chǎn)管理標準庫中應(yīng)添加作業(yè)項目所需要的具體備品備件有關(guān)數(shù)據(jù);2.計劃人員可以直接查詢大庫房(物流公司),提出領(lǐng)料申請(實時綁定庫房物料歸屬)或向本部門下達采購任務(wù),并在計劃中明確任務(wù)內(nèi)容,實現(xiàn)集中管理模式下的精細化管理;3.檢修部門下工單時,直接將備品物料編號(庫房采用RFID技術(shù)已編號)與工單號綁定,實現(xiàn)對號領(lǐng)料,減少差錯,提高效率;4.檢修工作完成后,庫房能夠根據(jù)物料RFID中的計劃周期信息和定位信息,要求檢修部門返存未使用的備品物料,從而減少消耗和物料保管的盲目性,實現(xiàn)物料庫存的精確管理,降低采購成本。5.上述過程由于實現(xiàn)了計劃與物料的對應(yīng)管理,減少了人工管理環(huán)節(jié),從而提高了管理的自動化、信息化水平。實用系統(tǒng)規(guī)模:1)計量器具點數(shù):<3000點(電子標簽,下同)2)變電站大型設(shè)備:<200點3)變電站一般設(shè)備:<2000點4)變電站備品備件:<1000點 5)讀寫器:50臺(包括固定、活動式讀寫器)6)遠程網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備(4)電力安全監(jiān)督基于RFID技術(shù)的實用化系統(tǒng)技術(shù)方案本方案應(yīng)用對象包括設(shè)備、人員和物品,應(yīng)用信息納入生產(chǎn)管理系統(tǒng)或現(xiàn)場管理系統(tǒng)處理。應(yīng)用內(nèi)容見4.2節(jié)“電網(wǎng)公司安全監(jiān)督管理鏈模型和應(yīng)用特點”有關(guān)內(nèi)容。應(yīng)用規(guī)范:1)設(shè)備規(guī)范:對象:電子標簽、讀寫器設(shè)備性/功能規(guī)范:性、功能通訊距離安全級別有/無源工作方式工作頻段空氣接口存儲空間支持組網(wǎng)結(jié)構(gòu)尺寸防偽/盜功能選擇近/遠/超遠高有/無單點/廣播高/超高頻<50k支持防偽/盜表中所選擇的功能適合本應(yīng)用方案要求。2)系統(tǒng)性能、功能規(guī)范:~變電站等重要場所人員出入權(quán)限和到場監(jiān)視功能類~工作票類執(zhí)行過程監(jiān)控功能類~五防器具(如:接地線)定位和狀態(tài)管理功能類~設(shè)備巡檢(缺陷事件、人員到位等)管理功能類~設(shè)備防偽防盜事件、報警功能類3)系統(tǒng)技術(shù)指標:通訊參數(shù)、可靠性、。。。。信息模型:1)信息分類:~人員管理類~物品管理類~設(shè)備巡檢類~安裝、檢驗類2)信息格式3)交換模型:~空間信息交換~接口信息交換實用系統(tǒng)規(guī)模:1)變電站設(shè)備(含巡檢和防偽防盜應(yīng)用):<200點2)變電站、電業(yè)局人員:<2000點3)物品<1000點4)讀寫器:50臺(包括固定、活動式讀寫器)5)遠程網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備 5.3項目主要研究內(nèi)容5.3.1項目研究內(nèi)容及涉及的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)指標描述本項目研究的是企業(yè)全面信息化管理的底層技術(shù)支持系統(tǒng),雖如此,也希望通過智能化技術(shù)手段的實現(xiàn),降低管理信息系統(tǒng)的設(shè)計難度,優(yōu)化管理系統(tǒng)運行環(huán)境,從而提高執(zhí)行效率并盡可能發(fā)揮全部功能。研究內(nèi)容:(1)RFID技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用的適應(yīng)性;(2)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(3)補充信息模型、編碼體系設(shè)計(4)三個實用化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù):多種電子標簽設(shè)計網(wǎng)絡(luò)讀寫器設(shè)計與信息管理系統(tǒng)有機結(jié)合的信息模型和編碼體系(4)信息安全技術(shù)(5)中間件設(shè)計和制作(6)RFID空氣接口技術(shù)(7)遠程防盜報警技術(shù)(8)前沿技術(shù)5.3.2項目技術(shù)路線描述通過對電網(wǎng)公司一體化信息集成應(yīng)用平臺機構(gòu)體系和業(yè)務(wù)模塊的分析,梳理業(yè)務(wù)流程,與底層RFID技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)信息化管理目標。RFID在電力行業(yè)的應(yīng)用尚處于起步階段,因此首先針對RFID技術(shù)特點和潛在應(yīng)用能力,建立行業(yè)應(yīng)用規(guī)范,本項目篩選出物流管理、資產(chǎn)全生命周期管理和安全監(jiān)督等三個業(yè)務(wù)模式研究系統(tǒng)實用技術(shù),并研究基于解決方案的中間件技術(shù),從而建立驗證性系統(tǒng),并未將來向其它領(lǐng)域的推廣應(yīng)用做技術(shù)儲備??紤]到國網(wǎng)公司在建設(shè)一體化信息系統(tǒng)時制定的行業(yè)編碼體系,在底層應(yīng)用部分是不夠完整的,因此在項目研究過程中,補充了底層應(yīng)用的編碼體系內(nèi)容。5.3.3項目技術(shù)實現(xiàn)依據(jù)1)設(shè)計思想依據(jù)通過對國內(nèi)外RFID技術(shù)和應(yīng)用案例的充分研究,結(jié)合滬港兩地由政府推動的RFID綜合應(yīng)用研究成果,形成了本項目的基本設(shè)計思路。2)關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)的依據(jù)~熟悉行業(yè)應(yīng)用及技術(shù)規(guī)范~對前述各項關(guān)鍵技術(shù)進行了前期研究,實現(xiàn)的方案基本成熟~合作伙伴完成了相似的應(yīng)用案例6.項目技術(shù)成熟性6.1項目已具備的條件1)對各項技術(shù)的研究進行了比較充分的論證,支持技術(shù)方案的實現(xiàn)2)具有相關(guān)類似應(yīng)用的經(jīng)驗和產(chǎn)品(含協(xié)作單位)3)行業(yè)信息化建設(shè)趨于完善,并建立了行業(yè)技術(shù)規(guī)范4)具備較完整的研發(fā)團隊5)協(xié)作單位:四川華源數(shù)碼科技有限公司協(xié)作單位具備的協(xié)作條件:~具有在軍工、民用領(lǐng)域進行產(chǎn)品開發(fā)、項目應(yīng)用的經(jīng)驗~產(chǎn)品通過軍工系統(tǒng)標準測試~產(chǎn)品技術(shù)指標滿足本課題要求~研發(fā)能力強,具有RFID核心技術(shù),有關(guān)人員參與國家超級計算機研制和國防信息安全技術(shù)研究~工程項目經(jīng)驗豐富7.項目資金情況上述三個實用化系統(tǒng)建設(shè)總規(guī)模如下:15000點(電子標簽)150臺(讀寫器)資金構(gòu)成概況:項目資金需求(萬元)實用化系統(tǒng)設(shè)備購置46.0專用測試設(shè)備購置20.0系統(tǒng)設(shè)計、軟件制作10.0試驗3.0協(xié)作8.0其它9.0合計96.08.工作計劃2008年:6~8月:編制實用化系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范;完成補充國網(wǎng)信息化編碼體系RFID應(yīng)用編碼子集;確定三個應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)方案;中間件初設(shè)。9~12月:設(shè)計電子標簽和讀寫器等硬件設(shè)備;完成中間件設(shè)計;專用測試設(shè)備采購;前沿應(yīng)用技術(shù)研究。2009年:1~6月:硬件設(shè)備樣機制作;系統(tǒng)接口設(shè)計;中間件制作;樣機系統(tǒng)測試。7~12月:樣機系統(tǒng)評估;中試;實用化系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn);技術(shù)交底;現(xiàn)場調(diào)試,試運行。9.效益分析效益分析方法:本項目研究內(nèi)容屬于管理信息化系統(tǒng)應(yīng)用范疇,輔以采集處理系統(tǒng)應(yīng)用,針對企業(yè)核心管理目標,如:管理效率、資金使用效率、設(shè)備安全狀態(tài)等,通過優(yōu)化管理流程,實現(xiàn)精細化管理,提高信息化、自動化應(yīng)用水平,減少人為不利因素影響等手段,優(yōu)化企業(yè)管理環(huán)境,其經(jīng)濟技術(shù)效益是顯著的。通過建立應(yīng)用指標評價體系,采用下述方法對效益進行評估:三項應(yīng)用效益評價指標體系效益評估方法~管理信息系統(tǒng)效益評估方法~物流效益分析方法E=U-wp
絕對物流效益
E=U/wp
相對物流效益~財務(wù)資金流評價指標~電力企業(yè)生產(chǎn)成本分析(項目成果提供了進行精確分析的環(huán)境)3)相關(guān)應(yīng)用經(jīng)濟效益分析案例作為參照,我們分析其它行業(yè)相似應(yīng)用的經(jīng)濟效益。直接經(jīng)濟效益分析:~國內(nèi)基于RFID技術(shù)的鐵路車輛調(diào)度系統(tǒng)效益分析在應(yīng)用RFID之前,全國的車廂、車頭調(diào)度統(tǒng)計都是手工進行的,在準確性和成本上都存在問題,資源浪費嚴重。鐵道部實施信息化后,采用了RFID技術(shù),實現(xiàn)了統(tǒng)計實時化、自動化。提高了資源利用率,降低了管理成本,直接經(jīng)濟效益每年可達3億多元。~沃爾瑪物流、倉儲信息化管理(RFID技術(shù))效益分析通過使用RFID
技術(shù),沃爾瑪每年可以節(jié)省勞動力成本83.5
億美元,同時可挽回因盜竊而損失的20
多億美元。~電力行業(yè)供應(yīng)鏈經(jīng)濟效益定性分析電力行業(yè)物流管理的現(xiàn)狀是:倉儲和貨運都是半信息化半人工管理,雖然有管理系統(tǒng),但是人工登記差錯率高,準確性差,浪費尤其是材料浪費現(xiàn)象嚴重;年采購量大,采購計劃審核程序粗糙管理,從整體來看計劃不盡合理,造成資金占用嚴重。采用RFID技術(shù)后,結(jié)合管理系統(tǒng),將能夠很有效地解決上述問題。投入產(chǎn)出效益分析:RFID系統(tǒng)的投入、產(chǎn)出比根據(jù)企業(yè)性質(zhì)和規(guī)模不同而有較大差異,利潤率高、產(chǎn)值大、規(guī)模大的企業(yè)投入/產(chǎn)出比越高,投入回收期越短。電力行業(yè)的管理對象是設(shè)備的物流過程和生產(chǎn)管理過程,且規(guī)模大,尤其是具有較長的快速發(fā)展周期,對物資的需求和生產(chǎn)規(guī)模的擴張都很快,因此成為典型的低投入/產(chǎn)出比案例。目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總論 1第一節(jié)項目提要 1第二節(jié)項目可行性研究報告的編制依據(jù) 1第三節(jié)項目綜合評價結(jié)論 3第二章項目背景 4第一節(jié)社區(qū)信息化項目發(fā)展政策背景 4第二節(jié)社區(qū)信息化項目建設(shè)的原則 6HYPERLINK"file:///F:\\準備修改傳百度文檔\\D盤%20可行性研究報告\\社區(qū)互聯(lián)信息平臺建
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