涉密載體監(jiān)管管理系統
1.背景需求
目前含有資料信息的智能設備較多,如筆記本電腦、U盤、移動硬盤等。均采用人工管理模式,借出進行手工登錄,登記記錄缺失,查詢、統計困難,資產借用超期、丟失不能被及時發(fā)現等情況時有發(fā)生。在工序拆分登記以及版本更替控制方面存在著登記效率低、新版的工序更換遺漏、舊版回收不及時等諸多問題。如何實現人員借用設備自動將人和物一一對應并記錄,監(jiān)管區(qū)域的固定資產如何快速高效盤點并記錄。
這些問題給資產管理及有效控制帶來極大困擾,如何解決這些問題、進一步提高對資產的精細化管理成為各急切需求。
1.3建設目標
借用RFID技術實現對區(qū)域涉密物資進行唯一標識,通過資產管理平臺并結合掃碼/刷卡設備實現資產借還操作的自動化管理,同時顯示屏幕將借出物品及借用人員信息完整顯示并記錄,達到物與人的綁定、超期的借出提醒、新舊版技術資產替換操作同步關聯以及實時查詢技術資產的狀態(tài)和去向等目標。
2.EMID系統實施收益
2.1 EMID系統簡介
EMID集成了RFID及EM(電磁波)雙系統于一體,識別管理的同時防盜率高達99.8%。
電磁波系統(EM)采用電磁波作為檢測信號,它同無線電系統差不多在同一時間問世,已有30多年歷史。大量運用于防盜場景,如圖書館、文件保管室、涉密單位等場所。其優(yōu)點是標簽小且形狀靈活,容易隱藏,標簽價格也便宜,能重復消磁。
數字化RFID是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預。RFID的應用系統具有非接觸,工作距離遠,精度高,信息收集處理自動快捷及環(huán)境適應性好等一系列優(yōu)點,不僅能取代傳統的手工錄入方式,大大提升企事業(yè)單位的運營效率,更由于其先進的自動識別功能,能輕易地實現原先人工難以完成的任務。
最基本的RFID系統由以下三部分組成,原理如圖1-1所示:
1)標簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,每個標簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象;
2)讀寫器(Reader):讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備,可設計為手持式或固定式;
3)計算機系統:包括中間件、系統應用軟件等。
圖1:RFID系統原理圖
電子標簽中一般保存有約定格式的電子數據,在實際應用中,電子標簽附著在待識別物體的表面。讀寫器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據,從而達到自動識別物體的目的。通常讀寫器與計算機相連,所讀取的標簽信息被傳送到計算機上進行下一步處理。RFID信息處理系統(即后臺應用支撐軟件)整合由讀寫器收集到的標簽數據。
2.2 RFID與條碼比較
?。?)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個RFID標簽。
?。?)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。此外,RFID標簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展,以應用于不同產品。
(3)抗污染能力和耐久性
傳統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卷標是將數據存在芯片中,因此可以免受污損。
(4)可重復使用
現今的條形碼印刷上去之后就無法更改,RFID標簽則可以重復地新增、修改、刪除RFID卷標內儲存的數據,方便信息的更新。
?。?)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,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)數據的記憶容量大
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MegaBytes。隨著記憶載體的發(fā)展,數據容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資產量會越來越大,對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。
?。?)安全性
由于RFID承載的是電子式信息,其數據內容可經由密碼保護,使其內容不易被偽造及變造。
2.3 EMID涉密資產管理應用優(yōu)勢
電子標簽(EMID)具有一個雙重角色的作用:一方面是身份識別,用來對物品進行跟蹤和清點;另一方面用于物品的安全保護。也就是說,EMID同時具備了身份識別和防盜的功能。EMID的這種特點大大地提高了資產處理能力,通過一個簡單的單一操作就可快速、準確地完成資產流通過程。
?。?)簡化借還流程,提高流通效率
現有的借還流程仍然需要人工介入,條碼形式的則需要打開資產扉頁并找到條碼位置然后才能掃描條碼。這樣的操作流程仍然較為繁瑣,借還效率比較低。同時,條碼容易破損,影響借還的效率。
因此,需要引入先進的讀寫技術以簡化的資產借還流程,提高信息存儲的安全,提高信息讀寫的可靠對,也提高借還資產的速度。
?。?)大幅降低資產盤點和查找工作量
依靠人工的資產盤點工作,特別是已歸類的盤點工作量太大而且效率很低。管理員盤點資產要憑自身的記憶對資產進行分類放置和記錄,費時勞神卻又很難達到目的。引入先進的RFID資產盤點工具和方法,可實現資產盤點的自動化或半自動化。
RFID非接觸、遠距離、快速讀取多個標簽的特點,使盤點工作簡單有效,RFID使從不能盤點到可以盤點、輕松盤點;同樣,可以輕松實現順架等功能;歸位時可以根據資產圖形化路線(相當于電子地圖)指示管理員員按正確位置拜訪歸檔。
?。?)改變借出管理和安全防遺漏流程脫節(jié)的情況
現階段依靠人工手工記錄的方式進行借出管理,一方面手工記錄較繁瑣,另一方面亦存在數據登錄錯誤的情況,且在發(fā)現丟失資產的同時無法記錄丟失資產的信息或超期借出無法跟蹤等,對資產的日常盤點、補缺工作影響極大。
EMID系統對現有的管理模進行改進,借用EMID資產標簽和人員卡信息記錄每份資產的進出庫歷史記錄,從而可以與借還的歷史記錄進行匹配,進行資產自動跟蹤預警。
?。?)提高資產管理人員工作人員的工作滿意度
資產管理工作人員由于積年累月的重復性勞動,加上資產管理工作本身就很繁重,很容易讓工作人員對資產室工作產生一定的消極思想;由于管理上存在缺陷,管理者對資產的管理也大傷腦筋。通過對資產室EMID系統的應用,可以彌補管理上的缺陷,同時把工作人員從資產日常繁重的重復勞動中解放出來,其主要體現在以下幾個方面:
1)RFID技術大大減少了流通工作量,剩余的流通工作也是配合RFID技術的自動化工作,這樣大大提高了流通工作人員的工作積極性和精神面貌。
2)RFID技術也解放了大批流通工作員,使他們可以從事其他的高級的咨詢工作。
(5)資產室通過RFID技術,全面數字化管理
通過使用RFID技術,可在資產室中實現快速清點功能、借/還時即時資產識別和安全防盜功能、快速準確的數據庫檢查和更新功能等,這使得相關管理員的工作變得更加輕松,簡便。
綜上所述,EMID帶給資產室中的好處是顯而易見的,這些好處最終歸結到一點就是“加強資產管理、滿足各層面人員需求”。
3.EMID涉密載體系統總體設計
3.1設計思路
信息技術是現代資產室的最主要的技術支撐,涉密載體是辦公區(qū)域最基本的資源實體,也是資產室最主要的服務內容。
目前所有涉密載體管理都采用人工記錄的方式,在涉密載體監(jiān)管、信息安全、快速盤點、涉密載體借還、涉密載體區(qū)域定位等問題還是存在著大量的問題需得到解決,利用無線射頻識別技術RFID及電磁波EM技術使上述問題的解決變得相對容易起來,高效防盜、快速借還、高速盤點、快速查找、定位、跟蹤預警等功能均可實現。構架起計算機信息和資產、工作人員服務之間的更為方便、高效、便捷的橋梁。
3.2系統特點
智能化識別
借出者將要借或還的資產全部放在自助借還機讀寫器可識別區(qū)域內,讀寫器自動掃描資產里的RFID標簽,一次性讀取多份RFID資產標簽的信息。
RFID標簽掃描時無須直線對準讀取器,讀寫速度快。同時,RFID是以無線電波來傳遞信息,不會有傳輸屏障的問題。
成本低廉
將非接觸芯片嵌入到低成本的介質中,可以最大程度的滿足解決方案的需要,應用這一先進技術可以大幅度減少設備的投資和維護費用以及硬件磨損的成本。
人性化界面
管理人員在操作管理系統時,操作界面提示操作人員按步驟進行,并且有詳細的注意事項說明,管理過程簡單快捷。
靈活性
不同的業(yè)務設置不同的系統管理方式,使管理人員進行資產的管理更方便與便捷。
安全性
RFID標簽內部可以分為各個獨立的應用區(qū)域,存放不同的應用數據。每一張電子標簽都有一個32位的全球唯一的序列號,該序號在生產過程中寫入,無法更改。同時標簽可加密,無法破解。
重復使用
RFID標簽具有十萬次的重復擦寫功能,提高資產室的工作效率,節(jié)約成本。借出者借還成功后,將產生該次操作的記錄。
操作方便
系統安裝和調試非常簡單,后期的使用和運營維護也十分便捷,查找、識別資產檔案速度很快,而且防盜防損,能夠提供可靠的性能和高度的安全性。
3.3系統組成
3.3.1系統結構
涉密載體管理系統由硬件、計算機集成設備、軟件組成。通過網絡連接或者數據拷貝的方式進行數據交換。遵守資產管理業(yè)內相關協議和計算機網絡協議。系統拓撲結構圖如下:
3.3.2系統構成
3.3.2.1軟件構成
軟件包括系統軟件和定制程序軟件兩個部分,系統軟件包括數據庫管理系統、應用中間件和文字識別軟件。
3.3.2.2硬件構成
?。?)計算機主機網絡設備
系統包括數據庫系統和應用系統,需要部署在服務器,本系統需要服務器用于系統運行。
對于在資產內的RFID標簽數據回傳利用有線網絡的方式實現。用于手持設備的信號接入,通過有線網絡接入核心交換設備。
?。?)RFID相關設備
系統中針對RFID及EM標簽,有抗金屬標簽、普通標簽、掛鏈標簽等多種類型。RFID標簽存儲相應資產的基本ID,不建議存儲資產目信息。
手持設備可以支持遠距離讀寫超高頻標簽,遠程盤點信息回傳。
通過RFID轉換器對粘貼在資產、員工IC卡的識讀,借助于后臺涉密資產監(jiān)管系統,實現對資產、工作人員間的借還、防盜管理的一體化管理。
3.4系統功能
RFID涉密載體管理系統包括:涉密載體著錄系統、標簽轉換系統、自助借出系統、自助歸還系統、智能查找系統、便攜式盤點系統、智能跟蹤系統、安全檢測系統、統計分析系統。
3.4.1涉密載體著錄系統
涉密載體著錄系統主要用于實現對涉密室所有信息的著錄管理,實現對涉密信息的查詢、錄入、拆分、數據標識采集、數據狀態(tài)展示等功能。
3.4.2標簽轉換系統
標簽轉換系統是無線射頻識別技術(RFID)與資產管理系統之間的一座橋梁,通過標簽轉換系統將RFID唯一識別號與資產的唯一編碼實施綁定,將RFID技術與資產系統的掛接,實現對資產、借出者詳細信息的訪問,從而將RFID技術集成到資產系統當中。
標簽轉換系統完成資產電子標簽、架標標簽的轉換工作。標簽轉換系統由硬件和軟件系統兩部分組成。
3.4.2.1硬件組成
標簽轉換系統硬件包括:控制主機和標簽轉換裝置。控制主機用于安裝標簽轉換軟件系統控制對資產標簽進行數據轉換,實現標簽信息與條形碼等其他信息的綁定。通過綁定能夠實現對資產詳細信息的訪問。
3.4.2.2標簽轉換軟件系統
標簽轉換軟件系統采用B/S結構實現對標簽的轉換。采用B/S結構的目的是盡量降低管理人員的后期維護工作,任何一臺計算機連接上標簽轉換裝置,通過瀏覽器即可實現對標簽的轉換工作。
3.4.3自助借出系統
在沒有采用RFID技術以前,資產室采用人工手記錄的方式實現對資產的借出,由于人工記錄的限制,不但效率慢且對借出量也有一定的要求,而且還存在一定的誤差,使得借出的效率大打折扣,并沒有給資產室的工作帶來實質性的提升。RFID識別技術的出現,很圓滿地解決了上述問題。RFID自助借出系統一次可實現多份資產的自助借出,大幅度提升了借出的人性化服務水平和工作效率。
自助借出系統結合射頻識別、計算機、網絡、軟件技術,實現對安裝有電子標簽的資產進行自助借出功能。該系統組成包括:控制主機、RFID通道檢測裝備通過安裝在控制計算機上的自助借出軟件實現資產自助借出。
自助借出系統完成資產的自助借出,系統界面友好,操作簡便。一次可借出多份資產,只需拿著借出資產在自助借還設備上進行簡單借出操作,系統自動對借出人員的工作卡及資產的標示卡進行讀取即可完成對資產的借出,方便快捷。
3.4.4自助歸還系統
自助歸還系統主要用于借出人在完成對資產使用后對資產進行歸還的業(yè)務管理,自助歸還管理。
自助歸還系統完成資產的自助歸還,系統界面友好,操作簡便。一次可歸還多份資產,只需拿著待歸還資產在自助借還設備上進行簡單歸還操作,系統自動對借出人員的工作卡及資產的標示卡進行讀取即可完成對資產的歸還,方便快捷。
3.4.5智能查找系統
目前資產室所有資產在賬面上反映是存在的,相關管理人員在帳上找到了涉密載體信息,并根據此資產的類別到架上取資產時,卻往往找不到涉密載體,這種情況的發(fā)生是由于涉密載體沒有按類別擺放造成的。采用RFID技術對資產進行管理后,上述問題能很好得到解決。使用便攜式查找終端對這部分資產進行查找,很好地解決上述問題。
智能查找系統完成對資產的快速查找。查找資產信息錄入采用2種方式:手工方式和數據下載方式。
手工方式錄入指直接將需要查找的資產信息錄入到便攜式查找終端上,一次可錄入多份資產信息。
數據下載方式是指通過有線網絡與業(yè)務系統聯接,將管理員提前錄入的需查找的資產信息下載到手持終端上,進行資產的查找。
3.4.6便攜式盤點系統
目前對資產進行盤點主要采用人工記錄的方式,在盤點時需與數據信息和實物信息進行人工對比確認,這樣盤點的效率非常低,對于少量的資產實現起來還能應付,但對于大量資產的盤點已經顯得捉襟見肘了。由于盤點效率低,盤點時還需要暫停借出,使得有時候實現全面盤點幾乎是不可能的。有了RFID技術,盤點問題迎刃而解。在盤點環(huán)節(jié)當中,充分顯示出了RFID技術的強大優(yōu)勢:不接觸、快速、多份資產信息同時讀取。
自動盤點系統為用戶提供如下解決方案,便攜式盤點平臺。
便攜式盤點設備重量輕,攜帶方便??刹捎弥形腁ndriod操作系統,不但可實現對資產查找,而且可實現圖形用戶界面的管理功能。便攜式盤點設備內存容量大,可將現場讀取到的信息保存,并提供數據下載功能,方便數據交換,也可以實現無線傳輸,網絡傳輸功能。便攜式閱讀器可預置查找資產信息,當讀取到新的信息時自動與預置資產信息進行對比,并可進行報警提示。
盤點系統不但能夠實現對資產的快速盤點,同時還實現了錯架資產的整理,使得盤點和錯架資產的整理工作在一個環(huán)節(jié)得到圓滿處理。
3.4.7涉密載體跟蹤系統
涉密載體跟蹤系統主要用于了解資產的當前所有狀態(tài)情況信息,如借出的情況、借出是否超期、是否有流轉、當前借出人、還剩多少時間、是否存在新版等所有相關信息的跟蹤查閱管理。
3.4.8涉密載體安全檢測系統
安全檢測系統是針對安裝有電子標簽資產進行偵測的系統。安全檢測系統硬件組成包括:EMID雙重檢測模塊、聲光報警模塊、安全門/獨立設備外殼。通過安裝在控制計算機上的自動偵測軟件實現資產偵測防盜。安全檢測系統具有識別距離遠,識別速度快,聲光報警,零誤報等特點。
3.4.9統計分析系統
采集數據匯總,并生成日志,方便查看。
3.5系統流程
3.5.1涉密載體自助借還操作流程
3.5.1.1借出流程
借出人佩戴工作卡(內含RFID芯片,具有識別功能),借出資產時講人員卡在自助借還設備上刷卡識別,再將借出物資進行識別,系統判斷借出人是否有權限借用,如有則借出處理,否則借出失敗處理。后臺生成記錄,方便查看。
3.5.1.2歸還流程
借出者將要歸還的資產帶回,放于自助借還設備上進行識別,歸還者進行簡單的歸還操作,系統自動識別歸還人員及物資信息,合法則歸還處理。后臺生成日志報表,方便查看。
3.5.2涉密載體編目系統
在完成對涉密載體原有的編目工作的同時進行資產RFID標簽的數據寫入和RFID系統數據庫更新;
在編目工作站上配置一臺RFID讀寫器,后臺運行編目程序。后臺服務程序自動啟動RFID智能資產編目子系統程序進對RFID標簽的讀寫操作、更新RFID系統數據庫和貼RFID標簽。
3.5.3智能安全門系統
智能安全門系統是在傳統安全門的基礎上,增加了電子標簽遠距離閱讀器和感應天線,能夠識別員工身份和監(jiān)控資產的借還情況。
可通過RS232/網線與PC機(柜臺工作站)通訊,實時監(jiān)控和記錄。
4.主要設備選型
4.1 RFID標簽
RFID標簽根據用途的不同具有多種類型,在資產管理系統中,通常用
到以下幾種標簽:
可根據物資特性進行定制,標準協議需為ISO 18000-6C/6B或EPC global C1Gen2。可印刷一維碼/二維碼及LOGO,可粘貼或懸掛,可對抗室外惡劣天氣環(huán)境。
?。?)特點
可重復擦寫10萬次以上;
內存大于512bits;
表面可印刷。
?。?)主要指標
協議標準:ISO 18000-6C/6B或EPC global C1Gen2
工作頻率:902-928MHZ(可定做)
讀寫距離:1W手持需大于1米以上
?。?)規(guī)格
尺寸:根據物資大小定做
工作溫度:-25~55℃
存儲溫度:-30~70℃
4.2 RFID讀寫設備
設備需兼容EPC C1 GEN2/ISO18000-6C/6B協議的電子標簽讀寫,采用先進的防沖突算法,實現強大的標簽處理能力,并具有性能穩(wěn)定,抗干擾能力強等特點。
?。?)特點
兼容多協議標簽讀寫;
采用先進的防沖突解析算法,識讀效率可達50張/秒以上;
輸出功率在60mW~200mW內可調;
典型標簽讀寫距離10cm以上;
支持主/被動采集模式;
提供完備的接口函數庫和演示程序;
可按需要定制接口;
讀寫距離與標簽、環(huán)境等因素有關。
?。?)主要指標
協議標準:ISO18000-3,ISO15693,ISO14443
工作頻率:902-928MHZ(可定做)
讀寫距離:10cm以上
通訊接口:RS232/韋根
發(fā)射功率:60mW~200mW
工作電壓:12VDC
工作電流:100mA
外殼材料:亞克力
(3)規(guī)格
尺寸:295(長)mm*260(寬)mm*29(高)mm
重量:0.45kg
工作溫度:-25~55℃
存儲溫度:-30~70℃
4.3通道檢測設備
通道檢測設備采用一體化設計,集成了遠距離RFID讀寫設備、電磁波設備、天線設備、紅外檢測設備以及聲光報警設備,支持符合ISO 18000-6C/6B標準的電子標簽的讀寫,具有快速防沖突解析和讀寫能力,讀寫距離可達120厘米以上,用于貴重物品防盜,貨物通道進出識別。
?。?)技術特點
外觀簡潔大方,便于現場安裝;
支持符合ISO 18000-6C/6B協議的標簽讀?。?/p>
標簽防碰撞算法效率高,識讀效率可達100張/秒以上;
通道寬度可達90cm以上;
可拓展紅外技術功能;
可拓展視頻監(jiān)控聯動功能;
提供完備的接口函數庫和說明文檔;
可按需要定制接口;
?。?)主要指標
協議標準:ISO 18000-6C/6B
工作頻率:902-928(國標)
通道寬度:120-200mm
工作電壓:220VAC 50Hz
工作電流:100mA17400
(3)規(guī)格
采用全亞克力材質,外觀良好,超高頻三維感應探測,可選配計數器。
標簽識別率:≥120個標簽/秒
報警響應速度:≤2S
防盜方式:支持分系統分頻報警
調試模式:支持遠程診斷、監(jiān)控
工作模式:支持離線、在線兩種模式
外形尺寸:1550*400*130mm
內置RFID天線:45mm*45mm,增益:3dBic
工作溫度:-25~55℃
存儲溫度:-30~70℃
4.4便攜式手持檢測設備
便攜式手持盤點設備需有足夠的內存容量,可將現場讀取到的信息保存,并提供數據下載功能,方便數據交換??深A置查找資料信息,當讀取到新的信息時自動與預置資料信息進行對比,并可進行報警提示。
?。?)特點
讀取距離標準卡需達1米以上;
配置一維碼/二維碼讀頭;
可配置Windows Mobile或者Android操作系統。
(2)主要指標
協議標準:EPC C1 GEN2/ISO18000-6C
工作頻率:840~960MHz
最大輸出功率:30dbm
無線通訊:藍牙、GPS、WIFI、4G
掃描速度:50次/秒
觸摸屏:加厚鋼化玻璃1.1mm厚,支持10點觸摸,支持雙擊喚醒
攝像頭:800萬像素帶自動對焦,并且具備補光功能
?。?)規(guī)格
尺寸:168(長)mm x 70(寬)mm x 30(高)mm
電池配置:2,400mAH
4.5自助借還設備
具有EM系統+RFID超高頻雙系統功能,可實現電磁波磁條和RFID標簽的信息更改,實現多物品快速借還和防盜二合一功能。
?。?)特點
操作系統:正版windows系統,帶正版殺毒軟件。工作溫度:-5℃-50℃
?。?)主要指標
協議標準:EPC C1 GEN2/ISO18000-6C
工作頻率:840~960MHz
產品尺寸:900×580×1400mm
工作頻率:ISM 902MHz~928MHz
符合標準:ISO 18000-6B/ISO18000-6C
通信接口:10M/100M/1000M自適應以太網或54M/108M/300M無線網
主控設備:CPU為Intel Core i3
內存:2G硬盤500G
攝像機:低照度高清微型黑白攝像機。
網絡接口:10M/100M以太網接口。
電源:220VAC,50HZ
工作溫度:0℃~+50℃
工作濕度:10%~90%
工作電壓:AC220V±10%
響應速度:≥10個商品/秒
閱讀范圍半徑:≥250mm
防沖突性:一次至少可有效識讀10個商品
安全規(guī)格:CE/FCC
有效使用壽命:≥10年