全流程可视化机动卫勤分队物资管理系统关键技术解析

　　近年来，随着国际军事竞争格局深刻变化，国家利益和军队使命任务不断拓展，后勤建设越来越成为影响战争胜负的重要因素，精准后勤，聚焦后勤也就成为提升后勤保障能力的努力方向。目前，应用RFID技术已成为后勤保障中物资管理的一个必然的发展趋势，利用信息化手段将射频识别技术和信息系统相结合将有效简化物资管理工作流程，改善工作效率，提高后勤保障物资物流过程的透明度。

　　本系统设计的机动卫勤分队物资的全流程可视化管理，实现物资信息流向的全时监控，药品耗材的准确定位与搜索，药品器材种类、数量、效期的实时掌控和卫生装备使用状态查询及预警以及解决资源迷雾的问题，实现任务过程中、过程后药品器材消耗统计分析的智能管理系统。

　　1、全流程可视化机动卫勤分队物资管理系统建设架构的四个层次

　　该系统主要分为四个层次，由内到外依次分为感知层、网络层、系统层和表现层。采用单机和服务器-客户端两种模式的系统架构，服务器-客户端由移动手持设备和服务器端构成，完成被贴标签物资的信息采集和物资消耗登记并上传至中心服务器。单机模式为无网络环境，手持机与应急箱组内物资的信息采集和物资消耗登记，信息存储在箱组的内部芯片，以保证无网环境下任何一部手持终端都可以进行箱组内物资的管理(见图1)。

图1 系统架构

　　2、全流程可视化机动卫勤分队物资管理系统的功能实现

　　1实现物资信息流向的全时监控

　　建立机动卫勤分队物资的备码体系，物资自进入物资管理中心，由物资管理中心人员生成物资备码，此备码具有规范、完整、唯一的特性，通过手持终端扫描备码，记录物资在任务流通的各个环节，实现物资全生命周期全程管理。

　　2实现药品耗材的准确定位与搜索

　　建立机动卫勤分队物资物流模块，通过备码所建立的物资电子档案信息基础，利用射频识别技术，通过手持移动终端输入所需药品耗材的名称，即可迅速搜索定位所需物资，通过箱组声电模块发出提示信息，以供使用者快速取放所需物资，并对物资信息进行取放登记。

　　3实现药品器材种类、数量、效期的实时掌控和卫生装备使用状态查询及预警

　　建立机动卫勤分队物资预警、盘点和清查模块，箱组内物资的根据自己效期时间自动声光预警，手持机和智能电脑端登录系统也会有预警提示信息。机动卫勤分队物资通过手持移动终端扫描备码，开展物资盘点清查工作，除实现对于物资基本信息的核对外，还可通过对既往物资图片的核对，实现物资管理的可视化。

　　4实现任务过程中、过程后药品器材消耗统计分析

　　建立机动应急分队物资使用合理性分析模型，成本效益分析模型，以往数据多数为手工记录，即便有电子记录，数据流也不完整，精确计算执行每次任务的物资需求量。

　　5评估分析

　　建立评估分析模型，对每次任务的物资消耗情况做科学有效的职能评估分析，给出合理性的改进建议，并与总部定义好的任务需求基数进行对比，为实战化演习提供数据支撑。

　　3、全流程可视化机动卫勤分队物资管理系统关键技术解析

　　1射频技术射频识别(RFID)是一种无线Hypelink通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。本系统设计模块采用HAC-LN系列低功率无线数据传输模块，其具备如下功能：低功率发射，标准发射功率300mW，可订制600mW;载频频868MHz/915MHz;高抗干扰能力和低误码率;提供透明的数据接口，能适应任何标准或非标准的用户协议，自动滤掉空中产生的假数据(所收即所发);HAC-LN标准配置提供8个信道，可扩展到16/32个信道，以满足用户多种通信组合方式;提供2个串口3中接口方式，COM1为TTL电平UART接口。COM2由用户自定义为软件模拟的RS-232/RS-485口;接口波特1200/4800/9600/19200/38400bps。格式为8N1/8E1用户自定义，可传输无限长的数据帧，编程更灵活。+5v供电，接收电流<50mA，发射电流<400mA，休眠电流<5mA;采用单片射频集成电路及单片MCU，外围电路少;多种天线配置方案，满足用户不同的结构需要(见图2)。

　　2网络通讯采用有网、无网两种状态模式。充分考虑战场环境的复杂因素，因此系统在设计上提供两种通信模式，以应对战场的各种不可预知因素(见图3)。

　　3加密方法无论备码、数据、或者定位物资的流转甚至查询，都需要保证信息流中数据的安全性。加密(保密/安全)技术应用的方面：数据对象，条码，传输过程，数据库/存储卡。

　　加密算法分为对称算法、非对称算法、线性散列算法，最常见的是对称算法与非对称算法普遍用于数据的加密，线性散列算法经常用其校验数据传输过程中是否经过修改。

　　对称算法与非对称算法的比较见下表。

　　由于对称加密算法的密钥管理是一个复杂的过程，密钥的管理直接决定着安全性，因此当数据量很小时，可以考虑采用非对称加密算法。

　　在实际的操作过程中，计划采用的方式是：采用非对称加密算法管理对称算法的密钥，然后用对称加密算法加密数据，这样就集成了两类加密算法的优点，既实现了加密速度快的优点，又实现了安全方便管理密钥的优点。一般来说，密钥越长，运行的速度就越慢，应该根据实际需要的安全级别来选择，一般来说，RSA建议采用1024位的数字，ECC建议采用160位，AES采用128为即可。

　　4信息流可视化目前机动卫勤分队物资管理正处于发展探索阶段, 比较滞后。机动卫勤力量物资品种繁多,规格复杂。平时,药品耗材存放于医疗箱组内，定时更新或任务发生时，需要逐箱打开，逐个排查品规、效期、数量等问题，不仅浪费时间、人力，更容易因为人员疏忽导致药品耗材过期或数量不足。执行任务时，在机动途中，遇到需要紧急处置的情况，由于箱组都被装载，无法快速查找，耽误处置时间。到达地域时，更因为无法知晓箱组里的具体物资，耽误展开时间。所以，借助信息技术计算机网络将物流和信息流进行统一和协调，整合原本分离的物流环节，实现物资全流程可视化管理是要实现的目标。

　　具体来讲，就是要在军队内部，充分利用GPS、GIS、RFID等信息技术，实现平时存储和机动卫勤物资数据的自动采集、可视、跟踪、定位及合理调度的动态管理。

　　首先必须建立基于物资作业流程的数据库信息，该数据库中应能全面地反映物资的静态信息和作业流程中的过程信息和控制信息，同时应该包括状态转换信息，在每个运输物资的箱组及其装载车辆上安装GPS、RFID电子标签，并在车辆上装载定位仪，在车辆和箱组的RFID标签上写入整车和整箱物资的名称、数量、负责人、车牌号、运输目的地等信息;在物资的RFID标签上写入每个物资的名称、规格、有效期、负责人、物资图像等信息，并生成唯一的物资备码。当物资入箱组时，RFID阅读器发射电磁波来激活箱组和物资RFID电子标签，然后RFID电子标签按照约定的信息传递格式将标签预先存储的信息内容发送给RFID阅读器，之后将每个物资的信息和箱组总的信息进行核对，如果信息吻合，可以顺利进入箱组，并对数量、内容提示相应的报警。同时RFID阅读器将读取到的物资和箱组信息通过内部的局域网传送到专用服务器。当箱组装入车辆时，方法一样。当任务发生时，用RFID阅读器快速对箱组中的物品和有效期进行核查，发现预警，及时进行调整。如果没问题，运用物资入箱组时的步骤进行装载装载，对箱组和车辆进行信息核对。实现快速、精准的装载。

　　在运输过程中，车辆上安装的GPS定位仪通过接受GPS定位卫星的导航定位信号和星历电文解码计算车辆实时的位置坐标，通过北斗卫星网传输到任务管理控制中心，管理控制中心将受到的定位信息与GIS电子地图进行匹配以获取车辆目前所在的位置、车速、方向等信息，然后根据这些信息与数据库的物资、箱组和车辆信息进行对比就可以查出物资的名称、数量、种类以及负责人信息，并将这些车辆、物资的信息在管理控制中心的屏幕上显示，实现物流运输过程的可视化。

　　5评估模型的建立按照标准的任务基数构建评估模型，通过信息流提供的消耗与留存数量进行科学合理的评估分析，并进行图表可视化展示。

　　全流程可视化机动卫勤分队物资管理系统设计能够满足精准后勤机动卫勤分队物资管理的要求，能够对所属物资快速准确定位、精准查找、实时监控，为进一步掌控物资动态，提高机动卫勤分队的应急卫勤保障能力提供了有效的软件支撑。