圖書館管理系統(tǒng)解決方案

　　一、引言

　　無線射頻識別技術(shù) RFID(Radio Frequency Identification)是一種使用無線傳輸方式實現(xiàn)對人或物的非接觸識別和數(shù)據(jù)信息交換技術(shù)，是一種可應(yīng)用于圖書管理和流通的全新的自動化技術(shù)。

　　在圖書館的應(yīng)用中，RFID標簽可為一本書籍或一張光盤存儲一個唯一的標識符號，并且可以通過這個符號進行快速高效的流通處理和庫存管理。RFID圖書館系統(tǒng)以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)，以RFID中間件為媒介實現(xiàn)了先進的RFID技術(shù)和圖書管理方法的有機結(jié)合，將先進RFID技術(shù)同圖書管理系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，有效地提高了圖書管理的效率、簡化了圖書管理的流程、降低了圖書管理人員的勞動強度。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計，在美國已經(jīng)有2%的圖書館已安裝采用RFID技術(shù)，世界上已有8%的圖書館開始采用RFID技術(shù)。在亞洲， RFID系統(tǒng)已經(jīng)在新加坡、泰國和中國臺灣、內(nèi)地投入使用。在全球，應(yīng)用RFID的圖書館數(shù)量正在以每年30%的速度增長。

　　二、系統(tǒng)功能

　　采用RFID技術(shù)來識別、追蹤、和保護圖書館的所有資料，可以實現(xiàn)圖書自助借閱、還書、順架、查找、盤點等功能。

　　三、系統(tǒng)構(gòu)成

　　整個系統(tǒng)包括：標簽初始化轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、自助借閱系統(tǒng)、自助還書系統(tǒng)、、柜臺服務(wù)系統(tǒng)、手持設(shè)備查詢盤點系統(tǒng)、安全門禁防盜系統(tǒng)。

圖1：智能化圖書館管理系統(tǒng)構(gòu)成

　　系統(tǒng)是以RFID技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)的、具有很多自動操作功能的高效圖書館管理系統(tǒng)。它包括：

　　1、相關(guān)硬件，如 RFID 標簽，長/短距離的 RFID 讀寫器，可移動的工業(yè)級PDA等;

　　2、優(yōu)化固件協(xié)議，能夠在硬件設(shè)備間高速無線通信;

　　3、配套軟件和數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，以滿足任何特定的圖書檔案管理組織。

　　下圖是應(yīng)用于一個大型圖書館的基于RFID技術(shù)的圖書館管理整體視圖。

圖2：智能化圖書館管理效果圖

　　四、管理流程

　　只要六個簡單的步驟，利用系統(tǒng)圖書館的日常業(yè)務(wù)可以大大簡化。這個過程同樣也顯示在圖2中。

　　1、貼標簽

　　圖書管理系統(tǒng)的標簽完全符合ISO15693標準，下圖顯示的是一個專門為圖書館圖書管理設(shè)計的標簽。一個45mm x 45mm的薄標簽，封裝在牢固的、防撕裂的塑料里，即使在書被摔落、隨意處理和浸濕的情況下，也不會損壞。使用遠距離讀寫器， 45mm x 45mm標簽的讀寫距離在0.9m左右。標簽通常貼在書的封底。除了上述標簽，其他尺寸和品牌的RFID標簽也可以用，只要是符合ISO15693、ISO14443標準或I-Code 1編碼標準的標簽就可以。

圖3：貼標簽                                  圖4：RFID標簽

　　對于CD、DVD等音像資料，需要設(shè)計、采用特別形狀、材質(zhì)的標簽。

　　不同的標簽有不同的數(shù)據(jù)傳輸效率，導(dǎo)致標簽讀寫操作范圍的不同。因此要特別注意RFID標簽的選擇。

圖5：智能書架

　　2、書架管理與圖書清點

　　圖5顯示的是智能書架管理系統(tǒng)，對一本遺忘的書，進行清理和定位的操作。在一個書架各層的側(cè)面安裝專門訂做的RFID天線。通過多路復(fù)用器，天線電纜連接到一個很重要的，能分派圖書清點任務(wù)的LR(長距離)RFID讀寫器。利用分時處理機制，并借助天線多路復(fù)用器，LR-RFID讀寫器讀取到每一書架層的RFID信息。每層采集到的數(shù)據(jù)(IDs)發(fā)送到PC，更新并顯示當前數(shù)據(jù)信息。

　　圖6所示是一個性價比較高的書目管理系統(tǒng)，適合一般圖書館的藏書。圖書管理員配備一個安裝有鏟式天線的手持RFID讀寫器。鏟式天線是專門設(shè)計的從側(cè)面讀RFID標簽的天線。把鏟式天線從左向右掃描，上向下掃描，就可以讀出全部的圖書信息，并且存儲在手持RFID讀寫器上。當手持RFID讀寫器帶回去時，數(shù)據(jù)可輕易下載到個人電腦中，生成顯示和跟蹤信息。在圖書順架盤點工作中顯示出了較高的效能。

圖6：小型智能書架及鏟式天線

　　3、自助借閱

　　圖7顯示了自助借閱系統(tǒng)。讀者把RFID借書證放置在SR(短程)卡閱讀器，從卡中讀出借書人的詳細資料。準備借出或歸還的書堆放在MR(中程)讀寫器上，MR讀寫器獲得所有堆放的書籍的IDs(編號)。隨后，獲得的借書人編號和書籍編號發(fā)送到后臺處理終端，做存儲記錄。

圖7：自助借閱終端系統(tǒng)

　　4、柜臺服務(wù)

　　柜臺服務(wù)也配備RFID讀寫機具，這樣讀者在自助服務(wù)臺的登記操作在柜臺也可以順利進行。通常, 柜臺操作應(yīng)該達到最小化，目前在新加坡國立圖書館，柜臺服務(wù)已經(jīng)減少為一人操作。事實上，絕大部分柜臺服務(wù)功能是解決讀者需求，為讀者提供高層次服務(wù)，而不是幫助讀者完成簡單的登記操作。

　　柜臺亦可作為日常站臺 (借書站、還書站) 故障時的后備使用，它可監(jiān)控各站臺(借書站、還書站、分類站等)工作情況并通過網(wǎng)絡(luò)遙控它們。

圖8：應(yīng)用于柜臺服務(wù)的USb接口手持式讀寫器

　　5、防盜門禁

圖9：多通道門禁系統(tǒng)

　　圖9展示了多通道門禁系統(tǒng)， 幾個門通過1輸入/16輸出天線轉(zhuǎn)換器連接到一個遠距離讀寫器上。門上的天線系統(tǒng)經(jīng)過特別設(shè)計以確保貼有RFID電子標簽的圖書在任何方向都能被成功識別。

　　另外，門禁系統(tǒng)采用了EAS防盜功能，未經(jīng)許可的圖書館藏或忘記借閱登記的圖書資料被帶離圖書館將引發(fā)警報，除了聲、光警報器外，還將觸發(fā)攝影系統(tǒng)，這大大提供了門禁安全性能。

　　門禁系統(tǒng)也可用于收集訪問者或借閱者的信息，記錄他們通過的時間。如果遠距離RFID讀寫器的輸出口連接到正確配備數(shù)據(jù)庫工具的PC終端，訪問者的統(tǒng)計信息，比如高峰時間、圖書量以及訪問者或借閱者的訪問頻率等，都可以輕易的產(chǎn)生。

　　如果16個門式天線被連接到1輸入/16輸出天線復(fù)用器的16個輸出端上，那么一個最大15出入口的系統(tǒng)將被設(shè)計。 然而，并不是所有圖書管理系統(tǒng)都要求這么多的出入口。單一通道門禁不需要天線復(fù)用器, 只包含簡單的信號分配器和補償器, 以確保各個方向都能識別。

　　6、自助還書

　　如下圖10所示，還書設(shè)備通常放在圖書館外，允許閉館后還書。要還的圖書簡單地放在還書口，RFID讀寫器天線安裝在還書口附近，這樣可以捕捉到歸還圖書的信息。同時, 歸還圖書的RFID標簽將被重新設(shè)置，指示燈顯示圖書成功歸還。還書時的安全操作和正確操作讀取率，被認為是這一環(huán)節(jié)的重要指標。 還書系統(tǒng)與圖書館已有的分檢系統(tǒng)無縫連接，可以極大提高工作效率。

圖10 還書自助站

　　五、功能特點

　　1、開放

　　更長的圖書館開放時間(實現(xiàn)7*24小時全天侯還書服務(wù));

　　開放式門禁通道設(shè)置確保暢通無阻。

　　2、便捷

　　隨時隨地的借還書服務(wù);

　　避免長時間排隊等候，更方便、快捷。

　　3、高效

　　更高、更先進的管理模式

　　提高人力資源的優(yōu)化配置，從低層次服務(wù)轉(zhuǎn)向高層次服務(wù);

　　簡化人工作業(yè)，大大節(jié)約時間和成本;

　　精確、輕松館藏管理，減輕了體力勞動強度。

　　4、個性化

　　更加文明、人性化的服務(wù)環(huán)境;

　　更多、更個性化的定制服務(wù);

　　給讀者更多選擇，保護個人隱私。

　　六、對國內(nèi)圖書館的借鑒意義

　　1、開放性

　　采用開放式門禁通道，最核心的問題是門式天線的設(shè)計，是否可以實現(xiàn)3D方向的RF作用區(qū)域。如果不能達到這樣的要求，門禁系統(tǒng)的識別率將會被大大降低，開放性也就失去意義。

　　此外，對于還書環(huán)節(jié)的安排也非常重要。在新加坡，自助還書設(shè)備安裝在了圖書館外部，包括社區(qū)，這樣極大方便了讀者還書。但對于國內(nèi)圖書館，考慮到成本等因素，目前還不大適宜采取這樣的方式。

　　2、安全性

　　盡管通過EAS功能設(shè)計，門禁通道系統(tǒng)可以對忘記辦理借閱手續(xù)的圖書報警提示。但是，如果貼在圖書上的電子標簽受到損壞時，EAS功能將失去作用。 考慮這種情況的可能發(fā)生，國內(nèi)圖書館應(yīng)同時采取磁條和標簽，以確保圖書安全。經(jīng)過一段時間雙重保護，再過渡到單一標簽的使用。

　　另外，當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)的安全運行將受到極大的挑戰(zhàn)。因此，除了配備不間斷電源外，配備手持設(shè)備是必要的。

　　3、與現(xiàn)有系統(tǒng)的銜接性

　　RFID設(shè)備都提供API接口，包括基于Windows的標準DLL和Active控件，再加上RFID應(yīng)用平臺的不斷開發(fā)，與圖書館現(xiàn)有系統(tǒng)的銜接已經(jīng)不成問題。

　　4、可擴展性

　　對于電子書架的采用可能需要多年分步實施，這就要求系統(tǒng)具有可擴展性。

　　另外，隨著二代身份證的普及，讀者證與身份證在圖書館通用的時代很快就會來臨。因此，在考慮系統(tǒng)設(shè)備時，還應(yīng)考慮身份證件的應(yīng)用。

　　5、售后服務(wù)

　　目前，很多圖書館在選用設(shè)備時，大多考慮設(shè)備的可行性。實際上，產(chǎn)品的售后服務(wù)的本地化和及時性也是非常重要的。

　　七、結(jié)論

　　在大型圖書館管理系統(tǒng)方面，RFID技術(shù)已經(jīng)獲得了明確而顯著的成功。自動化的圖書館書目整理工作和友好的客戶自助服務(wù)設(shè)備的應(yīng)用不但能很大程度上降低圖書館人力成本，而且還能夠使圖書館獲得更多客戶的青睞。在獲得更高聲望的同時，圖書館有較多的時間開展特別的活動，增加相關(guān)的收入。

　　隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展和標簽成本的降低，將會有越來越多的圖書館采用RFID技術(shù)。

　　但是，我們應(yīng)注意到，RFID的應(yīng)用是有限制的。大量存在于圖書館的金屬結(jié)構(gòu)所造成的RFID信號衰減，可能導(dǎo)致RFID讀/寫錯誤的增加。不合適的天線系統(tǒng)設(shè)計和低劣的RFID設(shè)備會造成不必要的客戶投訴事件。 因此，在眾多的 RFID 設(shè)備提供商中細心地選擇是很重要的。