物联网公安装备库智能管理系统

　　1 系统背景

　　1.1 项目背景

　　这些年来随着科技化进程不断加速，现我国的信息化建设已经有了长足发展，军队、司法、公安等国家部门纷纷开始建设仓库系统。对此，创羿科技已有较为完善的一套公安部装备库信息化系统管理的方案。公安装备仓库管理的主要特点是：人少物多、物资多样，因此需要按照具体情况和管理要求，对物资进行不同方式的管理。

　　因此，我们必须优先建立起战备仓库的管理系统，以此系统应用为起点，逐步实现全军的后勤的保障智能化。

　　传统的仓库管理，一般依赖于一个非自动化的、以纸张文件为基础的系统来记录、追踪进出的货物，完全由人工实施仓库内部的管理，因此仓库管理的效率极其低下。对此，我们利用基于ZIGBEE无线射频技术的仓库智能管理系统，该系统能够增强库房作业的准确性和快捷性、减少整个战备物资出入库中由于管理不到位造成的非法出入库、误置、偷窃和库存、出货错误等损失，并最大限度地减少储存成本、保障战备物资的安全。

　　2 需求分析

　　传统的仓库管理，一般依赖于一个非自动化的、以纸张文件为基础的系统来记录、追踪进出的货物，完全由人工实施仓库内部的管理，因此仓库管理的效率极其低下，所能管理的仓库规模也很小。

　　随着计算机的应用普及，目前大多数企业的仓库管理数据资料已开始采用计算机数据系统管理，但数据还是采用先纸张记录、再手工输入计算机的方式进行采集和统计整理。这不仅造成大量的人力资源浪费，而且由于人为的因素，数据录入速度慢、准确率低。

　　随着公安部智能化的不断发展，公安装备库管理的物资种类机数量在不断增加、出入库频率剧增，仓库管理作业也已十分复杂和多样化，传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求，严重影响了公安部效率。

　　同时，近几年来，物资运输和车辆管理上存在很多类似少记录、漏记录和私放车辆等问题。越来越多的人为此纰漏不仅造成物资严重流失，还由于管理措施不到位，在公安部中形成了对长期发展极为不利的工作习惯，严重影响了智能化与现代化发展。

　　目前ZIGBEE技术正在为仓库管理带来一场巨大的变革，以识别距离远，快速，不易损坏，容量大等条码无法比拟的优势，简化繁杂的工作流程，有效改善供应链的效率和透明度。中国·创羿兴晟科技发展有限公司基于物联网的智能战备仓库管理系统是在现有仓库管理中引入ZIGBEE 技术，对仓库到货检验、入库、出库、调拨、移库移位、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集，保证仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制库存。通过科学的编码，还可方便地对物品的批次、保质期等进行管理。利用系统的库位管理功能，更可以及时掌握所有库存物资当前所在位置，有利于提高仓库管理的工作效率。同时，更好的为战备仓库服务，为部队后勤部、装备部、作训部的准确无误的工作提供有利的保障。

　　3 系统原理

　　仓库管理系统主要用于仓储战备物资进出自动化管理，由安装在战备物资外箱上的ZIGBEE电子标签、无线路由节点、协调器、手持读写器、管理中心网络管理设备及其管理软件组成。当携带ZIGBEE电子标签的战备物资通过仓库设定的射频感应区域时，系统通过ZIGBEE电子标签实现自动化的存货、取货及仓库中的快速盘点、物资监控等操作。通过科学的编码，还可方便地对物品的批次、产地等进行动态的管理。利用系统的库位管理功能，更可以及时掌握所有库存战备物资当前所在位置，有利于保障战备物资的安全及提高仓库管理的工作效率。

　　3.1 系统结构

　　3.1.1系统设备结构拓扑图

　　3.2 技术路线与关键技术

　　3.2.1基于SOA体系架构设计

　　采用J2EE体系架构、基于SOA的架构设计以及组件化设计理念，通过组件进行搭建，在此平台基础上开发业务应用系统，适应软件架构对继承性、兼容性、扩展性的要求，保证架构扩展衔接合理。

　　3.2.2基于二三维一体化GIS技术实现物资查询与浏览

　　结合军事博物馆物资管理系统特点，综合二维地理信息系统的宏观性、整体性和三维地理信息系统的现实性、直观性的优点，克服二维地理信息的抽象多义性和三维虚拟场景的漫游迷失感，设计二三维一体化GIS平台，实现二维抽象图层加上三维建模实现二、三维特性的整合，增加三维地理信息系统的支撑，增加军事博物馆物资管理系统个性化定制功能，增加统一的物资管理的支持，增加物资查询等平台功能，为军事博物馆现有业务和将来业务系统提供更好的支撑。

　　3.2.3基于Hybrid App技术移动应用开发

　　Hybrid App(混合模式移动应用)是指介于web-app、native-app这两者之间的app，兼具“Native App良好用户交互体验的优势”和“Web App跨平台开发的优势”。

　　Hybrid App同时使用网页语言与程序语言开发，通过应用商店区分移动操作系统分发，用户需要安装使用的移动应用。总体特性更接近Native App但是和Web App区别较大。只是因为同时使用了网页语言编码，所以开发成本和难度比Native App要小很多。因此说，Hybrid App兼具了Native App的所有优势，也兼具了Web App使用HTML5跨平台开发低成本的优势。

　　3.3 系统总体设计

　　3.3.1 建设目标

　　从业务和系统两个角度制定规范化的业务流程，在技术层面保证流程的规范化与信息的标准化。建立物资管理的主体框架，重点为物资管理的规范/流程/文档/报表/数据。提高工作效率、减少人工成本，实现有效的、体系化的物资管理控制，包括：

　　(1)从系统的角度实现对博物馆内部物资管理部门和需求部门的业务支持;

　　(2)建立管理部门和执行部门之间高效沟通的管理渠道;

　　(3)物资管理信息的标准化：定义标准化的物资管理流程;

　　(4)通过物资管理系统，可对藏品、资产全生命周期管理，保证藏品展出与资产使用的最优化。

　　3.3.2 可用性

　　根据应用需求的迫切程度，以实际应用需求为核心，保障系统功能有实际应用价值，依据需求分析，从两个角度进行系统总设计。一是面向业务功能。系统提的功能与业务需求，同时应充分考虑目前业务现状，找出需求和现状的差异，定位系统建设工作范围。二是面向组织架构。明确本系统的使用者是谁，明确各种使用者的角色是什么，明确对各种角色的使用者应提供怎样的功能。以上两个方面应贯彻系统设计的始终。

　　3.3.3 安全性

　　系统应充分考虑到系统的安全防护与冗余措施，提供较强的管理机制和控制手段。一是必须符合国家保密规范与要求;提供建立完善的安全策略，保证整个系统在数据存储和传输中的保密性、完整性、可控制性、可审查性;通过可靠的授权机制，防治非法访问和非法入侵。二是做好系统和数据备份、恢复，确保系统与数据安全可靠。

　　3.3.4 可扩展性

　　将从两个方面考虑可扩展性：一是主机网络和系统软件技术支持通过增加新硬件对系统进行扩展，考虑集成和应用国内外现有的前沿技术和装备，满足不断增加的性能要求;二是在应用软件结构上采用易扩展的，面向SOA的架构系统的横向扩展和功能扩展，为其它应用系统和业务分析模型的集成应用预留接口。在系统的建设过程中应采用先进的技术手段，实现系统功能的后续快速扩展，适应不断发展的业务需求。

　　3.3.5 可维护性

　　统将从服务器端和客户端两个方面保证系统的可维护性。对客户端，要求最低限度降低维护操作;对服务器端，主要从两个层面保证，一是网络、主机、系统软件均要提供相应的维护工具;二是应用系统要提供统一管理界面，清晰的管理向导，简化系统维护难度，并提供详尽的系统维护管理操作手册。

　　4 系统功能特色

　　4.1公安仓库系统优势

　　(1) 增强库房作业准确性和快捷性、减少非法出入库、保障物资安全。

　　(2) 实现自动化的存货、取货及仓库中的快速盘点、物资监控等操作。

　　(3) 通过科学的编码，可方便地对物品的批次、产地等进行动态管理。

　　(4) 利用系统库位管理功能，及时掌握所有库存战备物资当前所在位置。

　　(5) 系统响应时间3-5S，为战斗力提供有利保障。

　　4.2 视图监控

　　4.3 可视化管理

　　视频监控是根据读取到的物资上的标签后，分析确定物资放的库位是否正确，物资是否在库、物资是否被移动以及是否超出警戒线等情况来联动报警以确保物资的安全。

　　4.4 3D模拟可视化

　　3D模拟可视化可精确查看库房物资，线路和仓储和人员所在位置的情况。

　　4.5扫描物资管理

　　4.6 扫描寻箱—位置警报

　　4.7装备库物资的交接管理

　　博物馆藏品的管理过程主要包括征集、装运、入馆接收、临时存放、鉴选鉴定、入藏、入库排架、建档编目、库房管理、藏品利用、核查统计、藏品注销等主要流程。同时，资产管理过程包括购入、入帐、投入使用、使用部门、折旧情况、以至退出使用等环节。管理过程中产生的部门间的交接需要详细记录工作过程、藏品信息，获得上级部门审批，确认交接手续完备，因此需要对交接工作进行全过程管理。

　　4.8 入库、出库显示

　　4.9 非法出库报警

　　利用库房门口的定向读卡器，可以对贴有电子标签的货品或者箱体进行出库检查，如果该货品不在出仓单内，则进行声光电警报。

　　4.10 自动盘点

　　利用库房中的读卡器，可以对贴有电子标签的货品或者箱体进行自动盘点，并形成数据进行保存。

　　4.11 声光电搜寻

　　声光位置指示标签的作用通过发声发光引导库管员更快的完成出入库流程。可通过电脑或手持PDA发出搜寻某件物品的命令，软件系统查找到此物品的位置信息，标签收到发声发光命令。

　　4.12 库房环境监测

　　在仓库多点安装有烟雾报警器、温湿度传感器、PM2.5传感器、防倾斜传感器等报警器等设备，这些设备通过ZigBee组网方式传输相关数据信息，通过信号中继将实时数据传输给监控中心，超过预设阀值，系统自动报警，并且记录相应报警表单中，根据报警级别不同，采取的措施也有所区别。发出启动(关停)风扇、空调、加湿器等指令，做到对仓库环境的实时监控，同时在软件界面上显示设备启动(关停)、报警状态，以保证仓库物资储藏环境始终保持正常状态。

　　温湿度检测系统 实时监控 参数设置 系统功能

　　温度检测 湿度检测

　　烟雾检测 PM2.5检测

　　防倾斜检测

　　上一天 下一天 今天 环境状态

　　设备状态

　　通信状态

　　4.13 信息安全

　　信息系统(包括硬件、软件、数据、人、物理环境及其基础设施)受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，信息服务不中断，实现业务连续性。信息安全需保证信息的保密性、真实性、完整性、未授权拷贝和所寄生系统的安全性，使内部信息不受内部、外部、自然等因素的威胁。

　　5 系统解决方案

　　5.1功能设计

　　5.1.1 管理方式

　　根据装备、装备零配件和耗材货品的不同，分别设计了三种物资管理方式：整件管理、组箱管理、流水式管理。

　　RFID物资系统可支持以下三种管理方式：

　　(1)整件管理

　　每件物资粘贴电子标签、纸质标签

　　特点 出入库自动化

　　盘点自动化

　　可对单件进行实时监控

　　适用 价值高、使用年限长的重要物资

　　数量比较少的物资

　　例如：装备

　　不适用 数量巨大的物资

　　一次性消耗的物资

　　(2) 组箱管理

　　将N个物资封装为包(捆、袋、套、盒)，粘贴纸质标签;

　　将多个包(捆、袋、套、盒)封装为箱，粘贴电子标签

　　特点 整套物资出入库自动化

　　零散物资出入库手工操作

　　盘点自动化

　　对整箱物资进行实时监控

　　适用 可体积小、类型繁多、数量较大的物资例如：例如：装备零部件

　　不适用 体积较大的物资

　　(3)流水式管理

　　不对物资粘贴标签

　　通过单据记录收发货、出入仓来管理

　　特点 物资出入库手工操作

　　手工盘点的结果更加可靠

　　无监控

　　适用 一次性消耗、价值较低、数量庞大的物资

　　例如：耗材

　　不适用 价值高、使用年限长的重要物资

　　5.2 功能细节

　　5.2.1 公安装备流程图

　　5.2.2公安装备零部件流程图

　　6 项目管理方案

　　6.1项目进度管理

　　编制科学合理的总体施工进度计划，运用专业管理软件，对项目计划进行动态控制;并在总计划的基础上分解明确的项目各阶段计划，项目经理抓住主要矛盾，严格按计划安排组织工作，重点抓好关键工序的施工。定期检查计划的执行与完成情况，及时对施工进度计划进行调整，保证项目的进度能够如期完成;在施工过程中，根据施工进展和各种因素的变化情况，不断优化项目方案，保证项目研发各阶段的衔接和项目研发各部门之间的衔接。

　　6.2项目质量管理

　　根据本项目的实际情况，在项目的开发实施过程中，应严格遵循GB/T19001，即2000版ISO9001国家标准。

　　同时，还要着重考虑进行如下的质量控制。

　　1、质量控制内容不单依靠产品质量检验，更强调把质量设计(注入)到产品中去，在项目各个重要环节确保高质量：质量计划和测试计划;需求检查、概要设计检查;详细设计复核和检查;程序代码复核和检查;单元测试、系统测试。

　　2、同行检查：每位项目人员交付的工作结果，包括需求文档、设计文档、源程序、测试用例等，由较高级项目人员给予指导、检查和认可，并可以要求形成正式的检查文档;质量保证人员独立地检查项目人员的工作是否符合组织规定的标准和规范，跟踪和管理发现的问题，要求形成正式的检查文档。

　　3、监测和度量：使用定量方法监测项目工作产品和工作过程，获得质量分析、管理决策所需要的重要数据，为产品放行和过程改进提供依据。

　　4、软件缺陷跟踪：记录、跟踪和纠正发现的每个软件缺陷。

　　5、阶段总结会议：在每个项目工作阶段结束时，由项目经理召集阶段总结会议，分析存在的问题，提出和采取改进措施。

　　6、二元质量关：各阶段的工作成果必须提交正式的评审会议;由高级经理主持会议，项目经理、质量保证人员和相关人员与会。评审会议必须给出通过或不通过决议,如果未通过评审，项目经理必须拟定和实施对应的整改方案，以后再次提交评审。

　　项目实施各主要阶段的质量控制如下表所示。

　　主要阶段的质量控制表

　　阶段 文档 质量控制手段

　　签署合同 项目任务书 文档规范性检查

　　计划 软件开发计划

　　质量管理计划 文档规范性检查

　　对开发计划和质量计划进行评审

　　系统设计 系统设计计划

　　概要设计说明书

　　概要设计说明书

　　评审表

　　详细设计说明书

　　详细设计说明书评审表 文档规范性检查

　　对设计说明书进行评审

　　编码 软件开发编程指南

　　软件实现计划

　　源代码清单

　　用户操作手册 文档规范性检查

　　对软件源代码进行规范性走阅

　　系统集成 系统集成报告 文档规范性检查

　　测试 测试计划

　　测试说明书

　　测试用例

　　测试BUG一览表

　　测试分析报告 文档规范性检查

　　对测试计划和其他测试文档进行评审

　　安装调试 应用软件配置记录

　　应用软件安装记录 文档规范性检查

　　监督执行

　　运行维护 试运行记录

　　软件维护手册 文档规范性检查

　　监督执行

　　验收 项目验收报告

　　项目开发总结报告 文档规范性检查

　　验收报告评审

　　运行 支持服务报告

　　用户满意度调查表

　　软件问题报告

　　软件修改报告 文档规范性检查

　　监督执行

　　配置管理 配置管理计划

　　软件配置项计划清单

　　软件配置项实际清单 文档规范性检查

　　按照文档进行实质性检查

　　6.3其他相关管理

　　健全的管理制度和规范的运维工作是做好系统运行工作的重要保证。根据项目的建设和运维工作特点，要适时组织力量研究制定相关的管理制度和操作规范，以便系统建设任务完成后，运维队伍能够共同遵照执行的规范，使系统顺利投入运行。

　　制定《系统运行维护管理办法》。对运行维护阶段的组织结构、工作模式、信息共享与更新、信息安全管理、应急响应、技术服务、运维单位的职责、绩效考核以及运行维护费用使用等方面做出原则性规定。本管理办法对于系统运维阶段的以下其他管理办法和规定具有指导作用。

　　制定《系统信息共享与更新管理规定》。明确信息管理部门在信息提供、使用、维护方面的权利、责任和义务;明确提供信息的内容、分类标准、提供方式、更新频度;明确共享信息的用户范围、操作权限、版权保护;明确信息管理的组织机构、经费使用、奖惩措施及信息安全保密措施等。

　　制定《系统安全保密管理规定》。对系统的网络安全、设备安全、机房安全、信息安全、系统安全、操作安全、管理安全以及保密要求等做出具体规定。

　　制定《系统运维工作绩效考核实施细则》。针对系统管理协调、信息共享、应用推广、运行维护和安全保密分别提出绩效考核指标和考核办法。

　　制定《系统数据服务中心管理细则》。对数据服务中心的职责、工作规范、运行维护服务内容和技术支持等方面做出规定。