摘 要： RFID 技术是物联网技术的核心，这项技术在多个行业均有很好的应用，文章就是从药品生产企业的实际需求出发，基于 RFID 技术和分布式系统为药品生产企业量身打造了一套包括原材料管理、生产管理、仓储管理以及流通管理的管理系统。文章对 RFID 等关键技术做了详细的阐述，介绍了药品生产管理系统各模块的组成及功能。
关键词：RFID；分布式系统；药品生产
一、概述
物联网技术近年来发展迅速，已经覆盖了多个行业。物联网是互联网技术的扩展和延伸，通过射频识别、红外感应以及激光扫描等技术，将物体与后台数据库进行通信和信息交换。并按照约定协议内容将物体进行识别、分类、定位、监控等管理措施。物联网技术智能化程度高、运行高效，在物流、食品生产及溯源、图书馆、门禁系统等多种场合广泛应用。
二、RFID技术简介
物联网的核心技术是 RFID 技术，RFID 是无线通信技术的一种，其工作原理是使用无限射频信号对物体上的电子标签进行非接触式识别以及对该标签的相关数据进行读和写等操作。该技术有很多优点，首先是非接触式远距离识别，电子标签通过反射方式返回数据，加上其强大的放冲突机制，可以快速识别大量的电子标签，RFID系统只要需十秒钟左右就可识别上百个标签。第二是自带存储器。RFID标签可存储10K以内的数据，虽然存储空间较小，但却提供了关键字索引功能，在产品管控、溯源等方面有很重要的作用。第三是 RFID标签成产成本低，可以在电子工厂采用印刷电路的方式大规模生产。除此之外，RFID 技术还有精度高、使用方便、抗干扰能力强等优点。RFID 系统有三个组成部分，分别是 RFID 标签、数据处理单元、RFID阅读器如图 1所示。
其工作原理是，首先由数据处理单元提出需求，将指令发送给 RFID 阅读器，阅读器接受指令后，通过天线对外发出指令信息，在阅读器电磁场覆盖范围内的电子标签接收信号，对信号进行解码和判断，并实现读写操作。
二、基于RFID药品生产管理系统的设计与实现
近年来，药品的生产规模不断扩大，生产工艺不断更新，这对药品生产的信息化管理提出了更高的要求。合理的使用物联网技术能够极大的优化生产流程、从药品的原材料控制、药品生产、药品仓储、药品流通以及药品溯源等多方面提供更科学合理的解决方案。
1.业务流程
经过多家药品生产企业走访调查，综合调查结果及专家建议，项目组为药品生产管理系统设计了 4个模块，分别实现药品的原材料采购、药品生产、药品流通和药品销售的管理功能。如图 2所示。
第一个模块是原材料采购管理模块，原料进入厂区时加入 RFID 电子标签，记录原料的生产厂家，采购批次等信息。随后原料入库，入库加入入库时间、存放条件等相关信息。第二个模块为药品生产管理模块，原材料从仓库提出进入生产车间时，加入加工单位（车间、生产设备等）、加工工艺、生产时间、加工编号、包装信息等，生产过程结束后，成品进入仓库，记录其仓储条件。第三个模块是药品流通管理模块，记录药品出库时间、物流单位、编号以及运输环节相关信息，其主要目的是对药品的流通环节进行管控。第四个模块是药品销售模块，该模块可作为药品销售管理软件独立运行，但其数据库仍需与前三个模块统一。2.系统实现用到的关键技术
近年来，国家大力支持药品生产企业联合、整合，我国药品生产企业规模不断增大。随着企业规模增大，各种数据和运算的需求也不断提高，为了满足大规模数据的处理，药品生产管理系统采用了分布式布局。与以往常规的单体系统不同，分布式系统将数据存储在多个分布在各地的服务器上，从物理角度来说是完全分布的，但通过计算机网络把多个服务器组成服务器集群。使得系统从逻辑运行上看又类似于单体系统，这种分布式系统使用方便，能有效的解决大规模企业的数据存储和运算问题。J2EE框架，J2EE框架是目前较为主流的分布式系统的解决方案，其优点有很多，首先能够使用多种操作系统，常用的 WINDOWS SEVER、UNIX等操作系统均可配置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此外，本系统采用基于 B/S 的结构，以及SSM框架，这些都是近年来分布式系统的常用技术。
三、基于 RFID 技术的智能应用研究
1.RFID 电子标签制作
RFID 标签由 RFID 芯片和天线两部分构成，本文项目通过采用各项异性导电胶互联技术手段，安全、高效、低成本地将 RFID 芯片与天线联结和封装在一个较为牢固的载体上。RFID 标签制造过程如图 1 所示。
2.识别终端
设备识别终端设备由 RFID 读写识别模块、数据通信模块、数据存储和查询模块、设备管理模块构成，如图 4 所示。
①RFID 读写识别模块 ：对包装制品内的 RFID标签进行识别和读写操作，进行数据通信。②数据通信模块 ：识别终端设备与监管数据中心的数据传输可分为有线和无线两种形式，其中无线数据通信可以选择 GPRS，TD-SCDMA，WCDMA 或CDMA2000 等无线通信标准。③数据存储和查询模块 ：识别终端设备的本地化数据存储以及基于本地数据库的数据查询和基于监管数据中心的远程数据查询。
3.数字化监管系统
数字化监管系统由监管数据中心和数据采集终端组成，其中数据采集终端包括手持识别终端和固定识别终端。监控数据中心存储有应用了嵌入 RFID 标签的数字化监管包装制品的食品、药品信息，同时还为消费者、生产企业和政府监管部门提供了基于 Web 的数据查询服务 ；利用手持识别终端或固定识别终端可以读取并识别数字化监管包装制品内嵌入 RFID 标签中的信息，还可以通过有线或无线数据传输形式与监管数据中心存储的信息进行比对，以完成产品的防伪查验和追溯监管。数字化监管系统网络拓扑图如图 3所示。
四、存在的问题与发展前景
RFID 技术是目前最流行、成熟的无线自动化识别技术，RFID拥有0部署简单、出错率低等特点。是目前提高企业生产、存储、流通效率的最有效方法。但这项技术目前仍然存在一些问题有待解决，一是扫描重复，二是扫描遗漏，这两个问题是未来基于 RFID 的生产管理系统有待研究和解决的问题。如何保证无线通信的稳定和准确也是未来的研究方向之
一。另外，仓库的规划、布局是否合理，如何通过控制货架闲置率，将物资分属性合理分配存储等问题也是提高企业生产效率的关键因素.
结束语：
RFID 技术是目前最流行、成熟的无线自动化识别技术，RFID 拥有0部署简单、出错率低等特点。是目前提高企业生产、存储、流通效率的最有效方法。但这项技术目前仍然存在一些问题有待解决，一是扫描重复，二是扫描遗漏，这两个问题是未来基于 RFID 的生产管理系统有待研究的方向之一。
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论文作者:亓伟
论文发表刊物:《健康世界》2020年2期
论文发表时间:2020/3/17
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