基于RFID的圖書(shū)管理方案

1. 系統(tǒng)概述

　　1.1. 系統(tǒng)背景

　　圖書(shū)管理是RFID技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要方面，圖書(shū)館是圖書(shū)管理需求最為集中的應(yīng)用場(chǎng)所。據(jù)調(diào)研分析，目前全國(guó)共有1萬(wàn)多家圖書(shū)館，且大多數(shù)圖書(shū)館已經(jīng)從純手工管理方式過(guò)渡到了采用條形碼識(shí)別、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的數(shù)字化管理模式。

　　基于RFID圖書(shū)館管理系統(tǒng)采用射頻識(shí)別RFID技術(shù)，讀者一卡在手，可自由進(jìn)出各個(gè)借閱室。圖書(shū)將采用電子數(shù)字標(biāo)簽自動(dòng)化借還書(shū)。自助借還書(shū)機(jī)以及還書(shū)箱的出現(xiàn)，特別是其一次可以做多本借還書(shū)服務(wù)和24小時(shí)還書(shū)服務(wù)等功能，大大節(jié)省了館員的工作量和讀者等待的時(shí)間。RFID能更好地提高圖書(shū)流通管理和典藏管理的工作效率，使得圖書(shū)館管理員可以有更多的時(shí)間來(lái)為讀者提供服務(wù)，為圖書(shū)館行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇

　　1.2. 現(xiàn)狀與分析

　　目前，圖書(shū)館基本上都采用條形碼技術(shù)作為識(shí)別方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能。然而，條形碼雖然價(jià)格便宜、制作方便等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一些先天的難以克服的缺點(diǎn)，如容易磨損、存儲(chǔ)空間小、必須貼在書(shū)內(nèi)等給使用帶來(lái)不便，并不完全適合圖書(shū)館。

　　當(dāng)今圖書(shū)館應(yīng)用的RFID技術(shù)主要集中于HF和UHF頻段的RFID技術(shù)。從各個(gè)方面分析，在圖書(shū)管理應(yīng)用中，UHF頻段的RFID技術(shù)較HF頻段的RFID技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)，也是未來(lái)圖書(shū)館圖書(shū)RFID技術(shù)管理發(fā)展的一個(gè)方向。

2. 系統(tǒng)介紹

　　2.1. 系統(tǒng)原理

圖1：系統(tǒng)工作原理圖

　　通過(guò)把書(shū)籍的條碼與電子標(biāo)簽關(guān)聯(lián)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)的關(guān)聯(lián)管理?？刹捎貌桓赡z或者芯片內(nèi)置方式把電子標(biāo)簽放置在書(shū)籍當(dāng)中，讀者通過(guò)自動(dòng)借還書(shū)機(jī)殼實(shí)現(xiàn)自主借還，管理員用盤(pán)點(diǎn)機(jī)定期對(duì)圖書(shū)館的書(shū)籍盤(pán)點(diǎn)，還可實(shí)現(xiàn)查找順架等功能。裝帶有超高頻讀寫(xiě)器的安全門(mén)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出圖書(shū)數(shù)據(jù)采集，防止圖書(shū)非法丟失。

　　2.2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　RFID圖書(shū)管理系統(tǒng)硬件包含射頻采集設(shè)備、自動(dòng)借還書(shū)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、交換機(jī)、安全門(mén)檢測(cè)，這些設(shè)備通過(guò)交換機(jī)中RS-485、以太網(wǎng)或GPRS等傳輸接口，使各個(gè)設(shè)備有效融合，共同服務(wù)于圖書(shū)館管理系統(tǒng)。

  圖2：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

圖3：系統(tǒng)功能模塊圖

　　2.3. 系統(tǒng)功能模塊

　　RFID圖書(shū)管理系統(tǒng)包括：標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、自助借書(shū)系統(tǒng)、自助還書(shū)系統(tǒng)、智能查找系統(tǒng)、自動(dòng)分揀系統(tǒng)、手持式盤(pán)點(diǎn)系統(tǒng)、安全門(mén)檢測(cè)系統(tǒng)和管理員工作站，各個(gè)子系統(tǒng)相互獨(dú)立卻又緊密相連。

　　2.4. 工作流程圖

　　2.4.1. 標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

　　標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)與現(xiàn)有圖書(shū)館管理系統(tǒng)之間的一座橋梁，通過(guò)標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將RFID唯一識(shí)別號(hào)與圖書(shū)唯一編碼實(shí)施綁定，將RFID技術(shù)與現(xiàn)有圖書(shū)館管理系統(tǒng)的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)、讀者詳細(xì)信息的訪問(wèn)，從而將RFID技術(shù)集成到現(xiàn)有圖書(shū)館館系統(tǒng)當(dāng)中。 

圖4：標(biāo)簽轉(zhuǎn)換流程圖

　　標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)完成圖書(shū)電子標(biāo)簽、架標(biāo)標(biāo)簽以及借書(shū)證電子標(biāo)簽的轉(zhuǎn)換工作。標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)由硬件和軟件系統(tǒng)2部分。

　　硬件組成

　　標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)硬件包括：控制主機(jī)和標(biāo)簽轉(zhuǎn)換裝置?？刂浦鳈C(jī)用于安裝標(biāo)簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)控制對(duì)圖書(shū)標(biāo)簽、借書(shū)證標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽信息與條形碼等其他信息的綁定。通過(guò)綁定能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)圖書(shū)及讀者詳細(xì)信息的訪問(wèn)。

　　標(biāo)簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)

　　標(biāo)簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽的轉(zhuǎn)換。采用B/S結(jié)構(gòu)的目的是盡量降低圖書(shū)館管理人員的后期維護(hù)工作，任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接上標(biāo)簽轉(zhuǎn)換裝置，通過(guò)IE瀏覽器即可實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽的轉(zhuǎn)換工作。

　　2.4.2. 自助借還書(shū)系統(tǒng)

　　在沒(méi)有采用RFID技術(shù)以前，有個(gè)別圖書(shū)館采用條形碼和磁條技術(shù)實(shí)現(xiàn)了圖書(shū)的自助借還，但由于條形碼和磁條技術(shù)的限制，不但一次只能借還一本圖書(shū)，而且還存在一定的漏洞，使得自助借還書(shū)的效率大打折扣，并沒(méi)有給圖書(shū)館的工作帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的提升。無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的出現(xiàn)，很圓滿地解決了上述問(wèn)題。RFID自助借還系統(tǒng)一次可實(shí)現(xiàn)多本圖書(shū)的自助借還，并且不會(huì)出現(xiàn)基于條形碼和磁條技術(shù)的漏洞，大幅度提升了圖書(shū)館人性化服務(wù)水平和工作效率。

圖5：自助借還書(shū)機(jī)

　　自助借還系統(tǒng)結(jié)合射頻識(shí)別、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、軟件以及觸摸屏控制操作技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安裝有電子標(biāo)簽的圖書(shū)進(jìn)行自助借還功能。該系統(tǒng)組成包括：控制主機(jī)、液晶觸摸顯示器、RFID射頻模塊、嵌入式打印機(jī)、多媒體語(yǔ)音系統(tǒng)，通過(guò)安裝在控制計(jì)算機(jī)上的自助借還書(shū)軟件實(shí)現(xiàn)圖書(shū)自助借還。自助借還書(shū)機(jī)具有外形美觀，系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，借還書(shū)一體，可實(shí)現(xiàn)多本圖書(shū)同時(shí)借還，識(shí)別速度快，借還效率高，設(shè)備安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)。

　　2.4.3. 智能查找系統(tǒng)

　　在很多時(shí)候，讀者知道書(shū)籍的部分名稱或者類型，找了很多書(shū)架和閱覽室也沒(méi)有找到想要的書(shū)籍。這個(gè)時(shí)候就需要采用RFID智能查找功能了，可以在較短的時(shí)間內(nèi)檢索出讀者想要的書(shū)籍。

圖6：智能查找流程圖

　　智能查找系統(tǒng)完成對(duì)圖書(shū)的快速查找。查找圖書(shū)信息錄入采用2種方式：手工方式和數(shù)據(jù)下載方式。

　　1）手工方式錄入指直接將需要查找的圖書(shū)信息錄入到便攜式查找終端上，一次可錄入多本圖書(shū)信息。

　　2）數(shù)據(jù)下載方式是指通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)聯(lián)接，將管理員提前錄入的需查找的圖書(shū)信息下載到手持終端上，進(jìn)行圖書(shū)的查找。

　　2.4.4. 自動(dòng)分揀系統(tǒng)

　　目前圖書(shū)館有許多圖書(shū)資料在賬面上反映是存在的，讀者通過(guò)檢索系統(tǒng)找到了圖書(shū)信息，并根據(jù)此書(shū)的類別到書(shū)架上取書(shū)時(shí)，卻往往找不到圖書(shū)，這種情況的發(fā)生是由于圖書(shū)沒(méi)有按類別擺放造成的。采用RFID技術(shù)對(duì)圖書(shū)進(jìn)行管理后，上述問(wèn)題能很好得到解決。

　　工作人員只需將讀者歸還的書(shū)統(tǒng)一放進(jìn)自動(dòng)分揀機(jī)里面，自動(dòng)分揀機(jī)綜合書(shū)中電子標(biāo)簽和條碼信息，根據(jù)設(shè)定好的程序，自動(dòng)分揀圖書(shū)，實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館大量書(shū)籍快速分類，提高了工作效率，極大程度上減少圖書(shū)亂歸位，錯(cuò)分類的現(xiàn)象。

圖7：自動(dòng)分揀系統(tǒng)

　　2.4.5. 自動(dòng)盤(pán)點(diǎn)系統(tǒng)

　　圖書(shū)館的盤(pán)點(diǎn)工作一直以來(lái)都是非常頭疼的事情，因?yàn)楸P(pán)點(diǎn)工作需要大量的人力和時(shí)間，有的圖書(shū)館10年都沒(méi)有盤(pán)點(diǎn)過(guò)?；赗FID圖書(shū)館管理系統(tǒng)，通過(guò)通道讀寫(xiě)器和手持機(jī)讀寫(xiě)器進(jìn)行圖書(shū)館的盤(pán)點(diǎn)審核。

　　分揀機(jī)分揀出來(lái)的書(shū)由工作人員推車進(jìn)入借閱室，在經(jīng)過(guò)裝有通道式讀寫(xiě)器道門(mén)時(shí)，車?yán)锩娴臉?biāo)簽信息被讀取到，并上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)中心。通過(guò)后期工作管理員用手持式讀寫(xiě)器的盤(pán)點(diǎn)核查，為圖書(shū)館盤(pán)點(diǎn)管理帶來(lái)了極大的方便，使得圖書(shū)館管理工作人員能更為高效、頻繁地進(jìn)行圖書(shū)盤(pán)點(diǎn)工作。

 圖8：自動(dòng)盤(pán)點(diǎn)流程圖

　　2.4.6. 安全門(mén)檢測(cè)系統(tǒng)

　　RFID 電子監(jiān)控門(mén)主要用于檢測(cè)任何非法離開(kāi)圖書(shū)館的書(shū)籍、光盤(pán)等。 

　　RFID 安全檢測(cè)門(mén)的功能：

　　1）檢測(cè)安全位(EAS)激活的標(biāo)簽，并發(fā)出警報(bào)聲，閃動(dòng)警報(bào)燈

　　2）記錄讀者數(shù)量與警報(bào)數(shù)量

　　3）可讀取顯示觸發(fā)警報(bào)的書(shū)籍序號(hào)并更新至管理工作站

　　4）每日自動(dòng)清零

　　5）自我診斷修復(fù)功能

　　2.4.7. 管理員工作站

　　管理員工作站主要負(fù)責(zé)圖書(shū)館借書(shū)卡的賬戶管理、圖書(shū)館監(jiān)控設(shè)備管理、日常設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)、設(shè)定節(jié)假日與特殊節(jié)日、編輯工作站廣播信息等需要人工干預(yù)的行為操作。其中還包括對(duì)日常報(bào)告的提供、整理和分析，更好的為客戶服務(wù)。

3. 系統(tǒng)特點(diǎn)

　　流程簡(jiǎn)化，提高了效率

　　目前的借還書(shū)流程普遍采用條碼掃描系統(tǒng)，條碼數(shù)據(jù)的采集是通過(guò)固定的或手持的條形碼掃描器完成的，掃描操作需要人工翻開(kāi)圖書(shū)并找到條碼位置才能掃描，操作流程較為繁瑣， 借還書(shū)效率低。引入RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、快速、大數(shù)據(jù)量、智能化的圖書(shū)借還流程， 提高信息存儲(chǔ)的安全性、信息讀寫(xiě)的可靠性、借還書(shū)的高效快捷。

　　系統(tǒng)改進(jìn)，提高了安全性

　　通過(guò)RFID智能化圖書(shū)管理系統(tǒng)優(yōu)化現(xiàn)有的圖書(shū)管理系統(tǒng)，將防盜系統(tǒng)與圖書(shū)流通管理系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，記錄每本圖書(shū)的進(jìn)出庫(kù)歷史記錄，從而可以與借還書(shū)的歷史記錄進(jìn)行匹配?？梢杂行岣叻辣I系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，確保圖書(shū)安全。

　　降低工作量，提高了工作滿意度

　　圖書(shū)館工作人員由于積年累月的重復(fù)性勞動(dòng)，工作本身很繁重，如依靠人工圖書(shū)盤(pán)點(diǎn)工作量大，很容易對(duì)工作產(chǎn)生一定的消極思想。加上讀者對(duì)圖書(shū)館借還書(shū)復(fù)雜流程不滿，導(dǎo)致圖書(shū)館工作滿意度有所下降。通過(guò)RFID智能化圖書(shū)管理系統(tǒng)，可以把工作人員從圖書(shū)館日常繁重的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，還可以為不同的讀者定制個(gè)性化的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)人性化的操作流程，提高讀者對(duì)圖書(shū)館工作的滿意程度。

　　標(biāo)簽數(shù)據(jù)保持力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)

　　條碼存儲(chǔ)數(shù)據(jù)有限，且易受潮、污染等局限因素，導(dǎo)致在很大的程度上制約了圖書(shū)館的管理工作。而電子標(biāo)簽存儲(chǔ)區(qū)間大，數(shù)據(jù)保持力可達(dá)100年以上，加上具有防水、防磁、耐高溫的特性，RFID電子標(biāo)簽的壽命比條形碼長(zhǎng)得多。由于采用了非接觸式的讀取方式，每個(gè)電子標(biāo)簽最少能被讀取十萬(wàn)次以上，電子標(biāo)簽一旦貼上后就可以長(zhǎng)期使用。

4. 其他應(yīng)用領(lǐng)域

　　檔案智能化管理；

　　紙質(zhì)文件智能化管理；

　　資產(chǎn)租借智能化管理

5. 硬件設(shè)備選型推薦