李伯贤
广州增城北控水环境治理有限公司 511300
摘要：智慧水务领域硬件设备里涵盖了不同种类的零部件设备，例如，智能水表、采集器、传输器等。但是由于设备不具备物理识别系统，因此对这些基数较大的设备，所存在的安全隐患无法及时识别，将会直接威胁生产管理以及售后维护工作。为改善目前现状，需要设计完整的身份特征码（ID）管理系统，但是前提必须保证不会造成成本的增加。增添平台烧写软件以及嵌入式软件于ID系统，维持ID的唯一性及可追溯性，使智慧水务领域硬件设备拥有ID识别功能，从而加强管理。在经过实用性测评之后，探究系统对生产、售后、管控等环节的实用效应。
关键词：智慧水务；设备ID；设备管控；生产管理；售后维护
引言：21世纪是信息与科技的时代，加快物联网以及通讯技术的发展脚步。但是目前智能硬件设备只能运用电池供电，受设备运行环境以及种类影响，无法统一采取市电供电，设备处于低功耗模式。此外，建造此类设备所需成本太高，大部分企业会用微控制中包含的ID器件，作为设备身份识别的唯一证明。但是该种模式不具备规律性和追溯性，适用范围小，对于把控生产以及售后维修工作来说，是不利的。近年来，ID识别在移动终端设备中得到普及，且管控便捷，具有全球唯一性。因此本文为了迎合现代智慧领域硬件设备发展特性，保持成本不变，结合FLASH 资源，在管理系统中植入ID设备，使设计的ID管理系统能够改善管理设备以及生产、售后中出现的状况。
一、系统总体架构
其ID管理系统结构如下所示，组成部分包括电脑板级硬件设备以及ID管理服务器等。ID管理服务器是整个系统的核心，不仅可以作为数据库储存资料，同时也可以通过接口和其他系统关联，以此来实现ID的规则权限和追溯管理。用户可以通过互联网，将部署应用件与ID数据库连接。USB转换接口的主要作用是帮助板级硬件设备关联用户电脑。实现板级设备与烧写软件之间的互通。通过在设备中下载ID，从而建立与服务器之间的双向管理与反馈[1]。
设计此系统最重要的是不会造成成本的增加。该系统在设计过程中所需要的板级硬件设备以及FLASH资源属于智慧水务领域标配硬件设备资源，其本身具有强大的通用性，因此不会增加开发新设备成本。
系统总体结构
二、硬件设计
该系统设计的主要核心便是板级硬件设备。智慧水务领域硬件设备，依靠电池进行提供电量。如果要激活烧写软件ID，则需要通过磁杆打破设备低耗能状态。为了维持MCU和电脑烧写软件的通信关联，需要将异步收发器接口连接USB转串口设备，然后再借助USB与电脑连接，从而交换协议和数据，完成通信过程。一般在外部FLASH当中，会存储设备的ID信息，提高系统兼容性。避免由于MCU资源短缺以及设备升级，导致ID信息丢失问题的发生。
板级设备硬件框图
三、软件设计
（一）业务流程
其业务流程步骤包括：首先，用户需要对产品参数进行选择，选择完毕之后烧写软件会将信号传达至服务器，然后服务器会从数据库选择没有被开发运用过的ID号段，将被选出的号段封锁，同时会将号段传送给用户端。当用户成功获取ID号段之后，烧写设备会根据烧写指令鉴别ID号。如果其与设备类型是相同的，并且设备自身并不具备ID号，则外部FLASH会将成功应答码传回至用户端。但是如果ID号已经存在，则用户所收到的应答码是不同的[2]。
批量生产结束，则可以将没有经过烧写的ID号段通过上传序列，传输到服务器数据库，数据库会根据ID号段，进行自动删除和释放工作，从而能够统一的管理ID号段，使资源能够得到最大化运用。
（二）设备ID规则
智慧水务领域硬件设备只要借助无线通讯方式传输信号，但是这对于电池供电的设备来说，带来较大的耗能。因此我们需要设置相应的设备ID规则，最大程度缩减设备ID长度。其规则包括厂家编码产品类型、连序列号等等，其中厂家编码指不同厂家拥有不同编码，这主要是方便后期对实际设备进行追溯；产品系列和类型主要是指其种类繁多，因此需要对不同类型硬件设备作区分，方便后期设备管理工作；此外，合理配置年与序列号，设备ID唯一性得到最大程度的实现，一般某设备一年供应量最多可达100万台[3]。
（三）设备ID软件流程图
根据下图ID软件流程，可以看出ID的烧写指令当传输到板级硬件设备之后，在该处便会进行解析校验和匹配数据。通过分析，对ID后段进行判断，如果ID号段是空的，则ID烧写号段会被传输到FLASH当中，成功应答码便会传输回客户端，如果ID号段不是空的，那么用户端便会收到错误应答码。
四、实用检测
（一）生产管理
在给予不同类型设备唯一的身份标志后，通过该身份标志可以有效的识别设备的生产线、生产批次和类型。将设备的身份标志信息关联至硬件设备的生产工艺和人员，能够有效的分析产品的合格率和不良率；除此之外，当设备还处于半成品状态时，则已经在硬件设备当中嵌入ID身份标志。在半成品自动化工装为成品的过程当中，不需要人工介入核对和校准生产信息，从而在一定程度上高效提升产品生产效率和成品最终生产质量[4]。
（二）售后管理
目前，种类繁多并且具有较大基数的硬件设备，已经给售后维修人员的工作带来一定困扰，但是在设备当中嵌入ID管理系统，售后人员可以借助工具扫描硬件设备二维码，或者是从后台直接对硬件设备的ID信息进行读取，可以将获取的设备信息录入售后系统。而研发人员借助身份识别系统以及MEX系统，便能够获得第一手的设备生产信息。充分结合售后系统录信息以及研发生产相关信息，便能够有效完善整体设备信息。在多维信息的多重保障之下，可以迅速的找到问题点，售后人员便能够快速解决问题，减少维护成本损失，提升维修速度。
（三）设备管控
以往硬件设备没有ID身份标志时，对于设备的管控是无从下手，抓不住核心关键点。但是当设备具有ID管理系统之后，可以管控和调度设备运行全生命周期状况。智慧水务领域拥有大量的设备，设备基数过大导致筛选数据的工作难度加大，同时也会降低工作效率。因此借助本文ID管理系统，能够自动化的过滤、筛选和对数据进行分类。将处理好的信息放入数据库管理，从而能够有效支撑大数据分析工作。
五、结论
综上所述，本文所设计的ID管理系统能够有效解决现代，因设备数量多、基数大所带来的管理困难问题，此管理系统不仅不会造成成本的增加，同时还能够升级修改硬件设备。将软硬件配合，精准快速完成设备管理工作。除此之外，唯一性、可追溯性是此ID所独有的特性。运用该系统，能够有效的联合生产研发、售后以及设备管控等相关环节，实现所有环节信息共通，为企业节省设备维修成本费用。
参考文献：
[1]张善亮.智慧水务综合信息管理平台的智慧化应用[J].中国建设信息化，2017（4）：67-69.
[2]常亚林.关于“智慧水务”平台系统的构建及关键技术分析[J].山东工业技术，2018（9）：146-147.
[3]丁承君，田军强.面向水务监测系统的数据处理单元设计与实现[J].制造业自动化，2019，41（6）：4-7.
[4]谢善斌，袁杰，侯金霞.智慧水务信息化系统建设与实践[J].给水排水，2018，44（4）：134-140.