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摘 要：利用通信管道、光纤网的地理空间拓扑分布特点及地理信息系统（GIS）管理空间地理数据的优越性，并结合射频识别技术（RFID）对光纤资产进行标识，建立光纤资源管理系统，使用手持智能终端设备实现对光纤网络的科学管理。 关键词：RFID GIS 光纤网络 资源管理 手持终端 中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（a）-0021-02 射频识别技术[1]（Radio Frequency Identification，简称RFID），是上世纪90年代兴起的一种自动识别技术，其利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的。2000年后基于RFID的电子标签得到迅猛发展，标签微型化、成本不断降低，规模应用成为现实。 地理信息系统[2]（Geographic Information System，简称GIS）是在计算机软件、硬件支持下对空间地物及其拓扑关系实现可视化表达和管理的技术。 根据通信基础设施集约化建设的需要，上海市已建成数千沟公里通信管道及数万皮长公里光纤等集约化通信基础设施，这些设施已形成网络并服务于各大通信运营商、政府及企事业单位。无论是光纤还是其附属设施设备（如：机房、光交接箱、接头包等）均包含空间地理位置信息、复杂的拓扑连接关系及其承载的相关业务信息，其网络资源数据量十分庞大。这对运营和维护人员提出了迫切的数据管理要求。因此，本文提出了一个光纤网络资源管理系统方案。该方案利用GIS技术建立了一个光纤网络数据模型，并使用RFID技术对光纤及附属设施进行标识，将光纤网络资源以地图的形式呈现在管理者面前，可以直观的对数据进行空间综合决策分析，实现对光纤网络资源的精细化管理。 1 系统需求分析 1.1 光纤资产数据共享 系统需通过地图专题展示光纤及其附属设施所属的网络层（包括：骨干层、汇聚层、接入层、支路层），为管理者提供网络优化辅助决策，通过光纤建设的需求引导通信管道的建设。同时，平台支持光纤路由链路的设计，管理者可以通过平台直接进行路由链路设计并生成施工图纸，避免了传统设计阶段通过设计单位设计路由走向再生成链路施工图的耗时。并且该平台通过集约化的方式管理光纤资源，提高了光缆利用率。 1.2 业务及资源管控 该系统基于“一张图”的设计原则，在光纤网络建设及光纤资源数据制作过程中，从光纤建设需求确定、路由设计、纤芯资源分配、施工、数据现场采集、工程验收等环节进行全程管控。在此过程中，GIS图形、文档、信息或工作任务按照一定的规则流转，实现不同部门管理人员间的协同工作。 1.3 光纤资产标识 光纤资产包括光缆、交接箱、接头包及机房等，其数据量十分庞大，准确识别这些资产和后续资产相关的路由确认是现场业务管理和运维的两个首要任务。传统的资产标识方法是采用线缆挂塑封牌、设备贴标签等方法。由于信息人井内环境恶劣，及经常性的人员下井作业，极易加速挂牌老化或造成挂牌标签脱落。因此，本系统使用电子标识的方法取代传统标识，结合数据共享平台，现场实时识别资产及其路由是提高光纤资产标识管理的有效方法。 2 系统方案 2.1 系统网络拓扑 根据需求系统采用了典型的B/S、C/S及M/S相结合的网络结构（如图1所示）。其中，光纤网络图形数据、地图数据的维护采用了C/S方式，以确保管理者能高效地维护各类地图数据。光纤资源的信息、查询、可视化显示和部分无需现场处理的业务管理均采用了B/S的方式，管理者只需通过网络浏览的方式便捷地获取信息和开展业务操作。同现场管理紧密的业务均采用了M/S的方式，管理者现场使用手持智能终端便可查询光纤资产信息及业务信息并能开展业务。 2.2 系统关系描述 管理单位经过多年的发展，已经建成了包含集约化信息基础设施管理系统、项目管理系统、销售管理系统等在内的信息平台；形成了信息管网数据库、项目建设数据库、销售信息数据库等资源。光纤网络资源管理系统的设计充分考虑了建成的系统平台与数据库、整合和利用现有资源，以避免重复建设、数据冗余。各系统的关系如图3所示。 2.3 电子标签方案 系统使用RFID技术为光纤资产制作电子标签。 光缆的标签使用内嵌RFID微型芯片的橡胶卡扣环，芯片完全内嵌于橡胶内、防水，具有较强的抗老化腐蚀能力，适合在环境恶劣的人井内使用。依据主要光缆型号的规格定制不同大小的卡扣环，满足98%的光缆标识要求。 接头包内有众多的纤芯熔接，经常开启不仅影响其密封性，且极易造成纤芯断熔，因此放置超高频RFID芯片接头包内作为标签。该类型的芯片具有更强信号穿透力、读取距离远等特点。 其他资产设备使用普通钮扣式的RFID芯片固定于设备上作为标签，如：交接箱、机房机架、光交换机等。 2.4 系统软件平台选择 本系统是基于组件式的二次开发。服务器系统平台为Windows Server 2008 64x；使用Oracle 10g 64bit大型商用数据库；ESRI公司的ArcGIS的系列产品作为二次开发的组件，其中ArcGIS Desktop 10.0用于图形数据备份和处理，ArcGIS Server 10.0用于图形数据与访问，ArcGIS SDE 10.0用于图形数据储存。手持智能终端使用当前应用最广的安卓平台。 2.5 系统功能结构 2.6 系统主要功能 （1）地图服务。系统提供交互式工具对地图进行缩放、拖拽、平移、漫游等操作，可进行图层控制、地图常用的面积与距离测量等。 （2）光纤资产链路查询。系统支持对光交箱、接头包设备以、光缆、机房及机房内终端设备的属性信息进行查询。查询方式可以通过关键字的模糊搜索或者通过空间位置选择，查看指定设备的详细属性。系统能直观展示接头包、光交接箱及机房接入光缆状况及光缆在内部的熔接状况、端口跳接顺序等。还可以查询其中纤芯链路的路由走向及在地图中定位显示该路由，查询链路的客户信息及当前使用状况等。 （3）通信故障应急分析。业务人员通过光时域反射仪（OTDR）检测故障光纤，获得光纤故障距离，通过系统平台计算出故障路由点并在地图中准确定位故障点位置。这样可以避免对设备逐个排查，及时进行抢修作业，缩短应急反应时间，提高服务效率与质量。 （4）光纤资产专题展示。系统中无论光缆或设备都可以通过地图专题展示所属网络层，包括：骨干层、汇聚层、接入层、支路层，为管理者对光纤网络的优化提供辅助决策。 （5）路由规划设计。系统支持光纤链路的设计，管理者通过系统进行光纤链路设计并生成跳纤、熔接的施工图纸。通过集约化的方式管理光纤资源，充分利用已建光缆链路，提高了光缆利用率。 （6）成本配对。系统录入光纤网络数据后，可以对每一客户的链路进行统计分析，统计出新建或利旧的光缆长度，核算相应成本，为财务部门对客户单位购买的光纤链路进行成本配对提供参考依据，提高销售资产成本计算的准确性，避免人为的错误和误差，为客户提供精确的量化报表参考。 （7）运维管理。该功能主要是结合智能手持终端应用展开。光纤运维指挥中心接报故障事件，通过系统记录生成事件包，包括事件位置信息、事件描述信息、客户信息等内容，系统按照一定的约定发送事件包至现场运维人员智能手持终端，运维人员将处置情况实时通过手持终端反馈至运维指挥中心。 （8）设备巡检。运维人员持智能终端按照巡检时间、巡检顺次、巡检路线、巡检内容等现场对光纤资产进行检查，通过智能终端记录检查情况，生成设备巡检报告。 （9）RFID查询。管理人员使用扫描工具读取附着在光纤资产上的RFID电子芯片，获取资产编码，智能终端依据该编码自动查询获取资产信息，且能关联查询到光纤资产运行的各业务信息，包括客户信息、链路信息、商务信息等。 （10）数据维护。主要包括开展地图数据编辑、光纤网络图编辑、光纤业务数据编辑工作。通过数据审核管理机制对编辑进行审核并实现数据入库更新。 3 系统特点 （1）光纤网络成果共享。光纤网络数据对客户开放部分权限，客户可以通过系统查询自己的光纤路由，为客户提供优质的通信基础设施服务。 （2）多平台数据整合。项目管理平台是主要的信息系统之一，传统项目业务数据长期以来同GIS平台地图数据相互独立，影响了数据的使用效率。本次平台开发中实现了手持终端、光纤资产数据共享的B/S平台同项目管理平台的整合，定制了内嵌于项目管理平台的地图接口，可实现光纤路由数据、项目业务数据的互查互通。 （3）工作现场便捷共享数据。所有使用平台的管理者可以通过手持智能终端及时获取光纤路由、工程业务等信息，真正能让每一位管理者分享到信息化给工作带来的便利，不用携带成沓的纸质资料。 （4）多技术集成。本次系统建设中涉及的主要技术有RFID、GIS、GPS、3G/GPRS无线通信和定位，将这些技术揉捏在一起使之有序地实现信息的互通互用，这也是本系统的特色。 4 结语 系统从光纤网络规划、设计到实施都融入了智能化概念、整合先进的信息化及管理理念，综合利用了主流信息技术，注重推进通信业务IT技术创新。特别是在光纤数据建模、可视化、网络分析、时空历史库等难题进行实践性探索，在同行业中不乏领先之处；另一方面，系统通过接口整合了管理单位的项目管理平台、销售平台等，实现了数据的高度共享，成果在统一规划、集约化建设、专业化管理、有偿使用和普遍服务等方面发挥着重要的作用，极大的促进了上海市通信产业的快速发展。 参考文献 [1] 郇新，李海玉.RFID技术探索[J].科学与财富，2011（8）：132-134. [2] 边馥玲.GIS-地理信息系统原理与方法[M].测绘出版社，1996. [3] 苏辉，吴立新，陆镇虹，等.GIS技术在通信领域中的应用及需要解决的问题[J].电信科学，2002（2）：28-31.
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