研究生毕业设计开题报告-基于物联网技术的动态资产管理系统研究与应用

西安建筑科技大学硕士研究生学位论文开题报告学号姓名学院学科专业研究生类型学术型硕士□专业学位硕士导师姓名一、课题名称：基于物联网技术的动态资产管理系统研究与应用国家级科研项目省（部）级科研项目横向课题自选课题二、课题研究的依据及意义（包括所选课题目前在国内外研究现状及水平等）1、课题研究依据物联网(TheInternetofThings[1-6]，IOT)这一概念最早在1999年被麻省理工学院的AUTO-ID实验室的Ashton教授所提出。当时对于物联网的定义还比较简单，即：把所有物品通过射频识别和条码等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理[7]。2005年，国际电信联盟(ITU)正式提出了物联网的概念，并对其涵义进行了扩展，指出物联网是互联网应用的延伸[8]。2009年,欧盟RFID和物联网研究项目组在研究报告中对物联网进行明确定义：物联网是未来互联网中不可分割的一部分，它是一个动态的全球网络架构，它具备基于一定标准的通信协议的自组织能力。其中物理和虚拟的“物”均具有身份标识、物理属性和虚拟特性，并且可以应用智能接口无缝链接到信息网络中[9]。物联网经过十余年的发展，对其具体的概念仍然存在着一些争论，因此尚未出现统一的标准定义。目前，比较常见的定义将物联网基本概括为：通过无线射频识别装置、无线传感网等信息传感设备，按照传输协议以有线或无线的方式，把所有物品与互联网连接起米，运用“云计算”等技术，进行信息的交换和通信等处理，构建具有智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的网[10]。当前物联网具有三个明显特点：一是全面性感知，就是利用传感器、RFID等随时随地得到物品的标签信息；二是可靠传输，互联网与电信网通过融合，把各个物品的信息精准的传递出去；三是智能处理，利用模糊识别、云计算等各种智能技术，对大量的传输数据和标签信息进行掌握和处理，对物品实现了智能化的管控。RFID(RadioFrequencyIdentification，射频识别技术)，作为一种新兴的非接触式的自动识别技术，因其操作便捷高效，无需人工干预，可在各种恶劣环境下，通过射频信号自动识别目标并获取相关数据.亦可识别高速运动中的物体，或同时识别多个标签，已逐渐成为21世纪全球自动识别技术发展的主要方向。RFID使用的无线电波是一种以电磁波的形式，技术核心是法拉第定律，安培-麦克斯韦定律以及海因里希赫兹电磁波理论的应用。RFID具有悠久的技术发展历史。20世纪30年代英国人发明的无线电头戴式耳机，是由无线电提供足够的能量驱动晶体装置发出声音，成为目前无源RFID关键基础之一。20世纪40年代发展的雷达和敌我识别技术，是今天有源RFID的核心技术。20世纪60年代后随着集成电路的快速发展，使RFID所需的设备迅速小型化，对RFID的技术发展至关重要：在过去10至20年的IC设计和制造中的进步已经允许低功耗IC芯片RFID标签高效率地制造，使得RFID得到广泛的应用。欧美在20世纪60年代开始使用电子物品监控(EAS)标签，是目前使用最广泛的RFID系统，在大型超市使用EAS标签用于结账时使用，用于防止盗窃店内商品。所有的RFID系统包含三个基本组成部分。第一个是附加到的资产或产品的RFID标签，标识该资产或项目，也可能包含传感器标签包含的信息。第二个组件是RFID读写器，与RFID标签进行通信。第三部分是后端系统连接RFID读写器到一个集中地数据库。集中式数据库中包含额外的信息，如价格，每个RFID标签的物品。[11]以美、日、欧洲等发达国家在RFID研究起步较早，随着传感器技术和网络技术的发展，各发达国家都大力推动以RFID为代表的物联网技术的应用推广，培育新的经济增长点。21世纪初美国总统奥巴马在新世纪产业变革峰会中明确提出发展RFID为代表的物联网技术，美国政府已将物联网技术视为21世纪新历史时期基础设施建设。欧洲各国早已应用M2M为代表的物联网技术，制定水、电、煤气超标规范并强制推动实施。各个国家政府均将物联网等信息化产业提升作为强国的基础战略，适时引入物联网技术将极大推动产业的升级。现今，我国已经具有了RFID初步技术、产业和应用基础环境，在业内产生了良好的上升发展趋势，并且在许多领域已经形成了规模化的产业生产链，而且在技术能力和科研发展上取得了大量成果。许多RFID企业已经掌握并申请了一批自主知识产权的重要技术，在物流、仓储、国防军事、环境保护、交通、金融、工业控制、医疗卫生等领域都有了较好的应用发展。物联网在实际发展应用中需要各行各业的积极参与，而且也需要国家政府的政策支持以及相关技术支持与扶助，在物联网的技术研究中有许多特性特征，比如规模性、技术性、管理性、参与性、广泛性、物的属性等等特征，在这其中，技术问题是物联网现金发展最为主要的一个问题；发展物联网是一项系统工程，一项综合性的系统工程，我国至今还没有一个公司能够对物联网整个系统的设计和搭建，虽然众多企业在理论上的研究已经全面展开，而实际应用实施上还仅局限于实验延段或者行业内部应用发展。因此，我们也可以由此而知，物联网还需要经过一段时间，才可以在实际应用中达到较好的经济效益，但我们可以确定的一点是，这一时刻非常接近了[12]。根据《中国射频识别白皮书》对国内RFID射频识别技术发展实施分阶段规划，把2007—2012年为发展期，要求“突破应用与产业化关键技术，加快相关技术标准及行业应用标准制定，基本形成中国RFID体系，拓展应用领域”。现阶段我国已经基本实现这一目标，在实际产业中应用并在应用中提出与解决问题，提供优良解决方案。下一阶段将以实现“扩展RFID应用领域，形成规模生产能力，建立公共服务体系，推动规模化市场形成，促进RFID产业持续发展”。2、课题研究意义资产管理系统强调的是在资产全生命周期过程中的资产信息处理能力和水平，它通过在生命周期各个环节应用信息管理系统来辅助企业的管理。物联网强调的是所有物品的连接，形成一个无处不在的网络社会，实现社会的智能化、便利化。资产管理系统与物联网有着密切的关系，物联网的实现可以大幅提升企业资产信息化水平，为资产信息化提供近乎完美的物品联网环境，是资产管理的一次革命。当前的固定资产管理流程存在一些问题：固定资产管理的财务管理部门与实物管理部门之间缺乏业务联系和业务沟通，使得账面无法反映资产的存在;不少单位拥有大量的昂贵资产，但没有集成的信息系统，缺乏有价值的固定资产管理信息，固定资产的管理困难，工作效率低;固定资产管理中资产卡片和资产实物不符;难以有效控制固定资产流失;资产清查费时、费力，效果有限，且“前清后乱”;运营成本难以及时、准确的核算。物联网技术的发展彻底改变了传统的资产管理形式，而基于物联网RFID技术对资产的信息智能识别与读取、资产本身的盘点与监控、资产位置的定位与跟踪是未来资产管理的应用趋势与核心问题。同时，如何将快速发展的物联网的开放融合服务能力应用到资产管理中，摆脱互联网服务电脑办公的限制，实现快速、时时的移动互联网办公，更是提高资产管理效率，突破传统电脑办公的瓶颈的重要出路。三、研究内容及研究目标1.研究内容传统的资产管理严重依赖资产管理各流程中的人工纸张记录与核对，才能实现资产状态记录与跟踪，造成人力资产需求量大、纸张浪费大、资产管理不准确不实时等弊端，使资产管理效率十分低下。随着RFID、条形码为代表的M2M和物联网技术的发展，基于RFID资产信息的写入和读取的开发动态资产管理系统成为可能，通过写入设备基本信息和当前状态写入RFID里，利用RFID读取设备实现远程的状态判断和设备资产的跟踪。同时通过通信运营商网络将采集的资产信息实时与资产管理后台实现信息交互，实现对资产实物的出厂、采购、调拨、分发、使用、报废、正常和异常的全生命状态管理，并实现各子流程的实时控制和精细化管理。(1)信息采集层研究信息采集层是利用RFID、传感器、GPS等实现对物体的感知和信息的采集，是物联网实现的物理基础[13]。得到广泛应用的RFID技术是利用无线射频方式在阅读器和电子标签之间进行非接触双向数据通信以达到信息识别的目的[14]，主要用于物流、制造等行业，对物体的动静属性进行标示。传感器是一种能感受到被测量的信息并能将感受到的信息按一定规律变换成电信号或其他所需形式输出的检测装置，是实现自动检测和控制的首要环节。对于大多数应用，不知道物体位置而感知的数据是没有意义的[15],针对不同的应用，定位的物理现象、能耗、基础设施和复杂度等各异，已提出了许多GPS算法[16].(2)网络传输层研究网络传输层通过网络传输协议实现设备的互联和对信息采集层采集的信息进行传输，由路由转发机制保证数据的传输，是链接信息采集层和应用处理层的纽带。在Flooding[17]、LEACH[18]、DirectedDiffusion[19]等典型路由协议的基础上，针对物联网的需求，在低碳生活的环境下，路由协议正向着节能[20]等方面发展。(3)应用处理层研究应用处理层接收网络传输层传来的信息，根据不同的需求进行大量的计算和处理，从而提供相应的智能化应用服务，实现智能控制和智能感知。信息采集层的RFID、传感器等一旦接收到采集指令，就马上进行数据采集，将数据输送至网络传输层;网络传输层在同一时刻将传输多个信息，当这些信息同时到达应用处理层时，就不可避免地会出现被称为碰撞的互相干扰现象，造成数据信息相互抵消，无法还原信息[21]。提出了相应的解决策略，保证应用层有效接收数据防止发生碰撞。(4)基于物联网的固定资产动态管理系统研究当前的固定资产管理流程存在一些问题：固定资产管理的财务管理部门与实物管理部门之间缺乏业务联系和业务沟通，使得账面无法反映资产的存在;不少单位拥有大量的昂贵资产，但没有集成的信息系统，缺乏有价值的固定资产管理信息，固定资产的管理困难，工作效率低;固定资产管理中资产卡片和资产实物不符;难以有效控制固定资产流失;资产清查费时、费力，效果有限，且“前清后乱”;运营成本难以及时、准确的核算。为了有效解决动态资产管理过程中的这些问题，需要具体研究解决以下问题：如何使动态资产与账目一一对应如何保证固定资产安全防止丢失如何高效完成固定资产管理工作如何确保动固定产折旧数据准确(5)RFID技术RFID技术利用感应、无线电波进行非接触双向通信，达到自动识别和数据交换的目的。RFID系统是由电子标签、读写器、计算机网络和应用程序及数据库组成的自动识别和数据采集系统。电子标签是RFID系统的数据载体，由耦合元件和芯片组成。在RFID系统中，每个电子标签都有全球唯一的电子编码。天线是电子标签和读写器传递射频信号的装置。读写器是读取或写入电子标签信息的设备。它通常与计算机连接进行信息的进一步处理[22]。(6)EPC编码技术EPC编码体系是目前应用最广泛的编码标准。美国统一代码协会和国际物品编码协会于2003年9月共成立了非营利性组织：EPCglobal,是EPC(ElectronicProductCode)产品电子代码在全球的管理机构，主要负责全球范围内对各个行业建立和维护EPC网络。通过发展和管理EPC网络标准来提高供应链上贸易单元信息的透明度和可视性，以此来提高全球供应链的运作效率。EPC编码技术是利用EPC编码体系对物品的编码进行信息的采集[23]。EPC作为唯一标识物品的电子代码，它是数据库中无数的动态数据能与EPC标签相连接。EPC码主要有64位、96位和256位3种编码结构，有EPC-64、EPC-96、EPC-256三种标准。目前，使用最多的是EPC-64，新一代的EPC(RFID)标签将采用EPC-96的标准。EPC标准不会在短时间内完全取代现有的编码标准，而是将现实与其他主流编码进行兼容[24]。2.研究目标本课题通过基于物联网的固定资产动态管理系统研究主要是为了提高资产管理系统信息的捕获能力以及拓展资产信息增值服务。物联网集合了编码技术、射频识别技术、网络技术等，突破了传统资产信息获取模式的瓶颈，可以对单个资产信息实现