RFID在檔案局的應(yīng)用方案

　　人們總是希望在需要一份資料的時候，能快速的查找到它，但在檔案管理館、企事業(yè)單位檔案管理處，經(jīng)?？梢钥吹焦芾砣藛T為找到需要的資料焦急而忙碌。長久以來這個問題一直使檔案資料管理人員費勁了腦筋。目前國內(nèi)檔案館主要運用檔號和條形碼標(biāo)記形式用于內(nèi)部的排架和定位。在實物檔案的物流過程中，起著重要作用的是檔號和條形碼。傳統(tǒng)的檔案管理方式存在檔案數(shù)量冗余、查詢、盤點困難、處理時間長等低效率現(xiàn)象，而信息技術(shù)手段的應(yīng)用則是解決問題的關(guān)鍵。RFID技術(shù)的引入將徹底改變?nèi)藗儗n案管理活動的認(rèn)識。

　　通過對當(dāng)前檔案管理中存在的問題進(jìn)行分析，廣州睿豐德科技有限公司設(shè)計出一套基于RFID技術(shù)的檔案管理自動化系統(tǒng)，并就該系統(tǒng)的功能模塊架構(gòu)與管理業(yè)務(wù)流程進(jìn)行闡述，以期在檔案自動化、智能化管理方面做出有改善。

　　一、檔案管理的現(xiàn)狀與問題

　　近年來，我國檔案事業(yè)取得了長足的發(fā)展，檔案事業(yè)的規(guī)模擴大了，數(shù)量也逐日增多，檔案的種類日趨多樣化，信息量迅速膨脹。但傳統(tǒng)檔案管理手段與技術(shù)所導(dǎo)致的問題日益突顯：

　　1.1檔案編目流程繁瑣低效、整理時間冗長

　　傳統(tǒng)方式下，檔案入館后先需進(jìn)行分類、排序，并去裝訂，然后由人工撰寫檔案盒的相關(guān)信息，最后手工抄寫檔案目錄，并將目錄連同檔案一起封裝入檔案盒內(nèi)。這種操作方式耗費大量活勞動和時間，導(dǎo)致較多檔案入館后被長期堆放、一隅得不到及時整理歸檔。此外，檔案編目與檔案盒謄寫多為簡單、重復(fù)性勞動，手工處理方式使得整個流程既繁瑣又低效。

　　1.2檔案存放次序較易被打亂

　　雖然檔案一般都分類存放，但是在檔案存取過程中，由于人工操作的隨意性和一些不可避免的錯誤，檔案存放的次序難免被打亂，造成檔案存放無序，查找困難。

　　1.3檔案查閱耗時長

　　隨著檔案規(guī)模與種類越來越龐大，要查找某一檔案時，先由管理員找到存放該類型檔案的檔案架，再根據(jù)檔案的編目信息在檔案架的每一格進(jìn)行查找。一旦檔案存取時沒有按規(guī)定存放在指定的位置，查找起來就好比海底撈針，需要將所有的檔案篩選一遍。

　　1.4檔案的盤點操作不科學(xué)

　　由于檔案數(shù)量眾多，且檔案材料都封裝在檔案盒內(nèi)，因此在盤點檔案時一般只清點檔案盒的數(shù)量。但在每個檔案盒內(nèi)存放的檔案種類、數(shù)量均不相同，這種盤點方式并不能真正反映檔案儲存的真實信息。如果要拆開每個檔案盒進(jìn)行盤點，那將是一項十分龐大的工程。

　　1.5對失效檔案的管理滯后

　　有效期限是檔案價值體現(xiàn)的重要標(biāo)志之一。因此，超過有效期限的檔案是沒有任何價值的，需要經(jīng)常性銷毀以減少對檔案庫存資源的占用。但是，由于傳統(tǒng)管理模式下檔案盤點工作的困難，管理人員對檔案的儲存時間信息掌握很不準(zhǔn)切，使得失效檔案不能被及時發(fā)現(xiàn)和處理。因此，很多已過保存期限的舊檔案仍然和有效檔案一起儲存在貨架上，形成大量冗余檔案，給檔案管理工作帶來額外負(fù)荷和成本。

　　鑒于這種現(xiàn)狀，檔案管理的技術(shù)升級與改造迫在眉睫。為了解決以上問題，檔案局采用先進(jìn)的RFID技術(shù)來解決以上問題，同時增加了防盜功能。

　　二、RFID技術(shù)方案優(yōu)勢

　　2.1 RFID技術(shù)簡介

　　RFID(Radio Frequency Identification)，即無線射頻識別，是興起于20世紀(jì)90年代的一項自動識別技術(shù)。一個典型的RFID系統(tǒng)由射頻電子標(biāo)簽、讀寫器或閱讀器以及天線三部分構(gòu)成。它集編碼、載體、識別與通訊等多種技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，主要原理是利用無線電波對一種標(biāo)記媒體進(jìn)行讀寫、識別的過程，非接觸性是它明顯特征。在實際應(yīng)用中，讀寫器將特定格式的數(shù)據(jù)寫入RFID標(biāo)簽，然后將標(biāo)簽附著在待識別物體的表面。讀寫器亦可無接觸地讀取并識別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對物體識別信息的遠(yuǎn)距離、無接觸式采集、無線傳輸?shù)裙δ堋?/p>

　　2.2將RFID技術(shù)應(yīng)用于檔案管理優(yōu)勢

　　1、非接觸式數(shù)據(jù)采集。RFID技術(shù)極大地增強了管理者對庫區(qū)存儲物品的信息收集、交換與跟蹤能力。管理者無需打開檔案盒，只需將粘有RFID標(biāo)簽的檔案盒在閱讀器前經(jīng)過，就可以在電腦屏幕上顯示出盒內(nèi)檔案的具體名目、數(shù)量、檔案摘要等信息，縮減了管理者的作業(yè)環(huán)節(jié)，提高了作業(yè)效率，從而有助于管理者實施庫存檔案的動態(tài)化管理。

　　2、快速掃描，且一次性數(shù)據(jù)處理量大。RFID讀寫器可以同時從多個射頻標(biāo)簽中快速讀取包括貨位信息、檔案內(nèi)容摘要信息等多項相關(guān)數(shù)據(jù)信息。如一些讀寫器可以每秒讀取200個標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，這比傳統(tǒng)掃描方式要快超過100倍。

　　3、標(biāo)簽信息容量大，使用壽命長，可重復(fù)使用。和傳統(tǒng)的條形碼、磁卡等數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)相比，RFID標(biāo)簽可存儲的數(shù)據(jù)量大大增加，可達(dá)1K甚至更大的容量;標(biāo)簽的內(nèi)容可以反復(fù)被擦寫,而不會損害標(biāo)簽的功能，從而可實現(xiàn)標(biāo)簽的重復(fù)使用。

　　4、安全性高。標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存取具有密碼保護(hù)，識別碼獨一無二，無法仿造，這種高度安全性的保護(hù)措施使得標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)不易被偽造和篡改。

　　5、抗污染性能強和耐久性，傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張，因此容易受到污染，但 RFID對水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強抵抗性。此外，由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上，所以特別容易受到折損; RFID卷標(biāo)是將數(shù)據(jù)存在芯片中，因此可以免受污損。

　　6、體積小型化、形狀多樣化，RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外， RFID標(biāo)簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展，以應(yīng)用于不同檔案。

　　7、可重復(fù)使用，現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改， RFID標(biāo)簽則可以重復(fù)地新增、修改、刪除RFID卷標(biāo)內(nèi)儲存的數(shù)據(jù)，方便信息的更新。

　　8、穿透性和無屏障閱讀，在被覆蓋的情況下， RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)，并能夠進(jìn)行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以辨讀條形碼

　　9、標(biāo)簽具有防盜功能，配合門型通道天線，可以很好的防止檔案丟失，實現(xiàn)非法取走報警

　　三、項目方案設(shè)計

　　3.1項目總體框架

　　現(xiàn)場管理的思路是對檔案的門進(jìn)行管理，包括檔案的入館、盤點、查閱、防盜管理、銷毀管理等的，檔案局門的多少，一般根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，現(xiàn)以檔案局有四個門為例，檔案局大廳一個大門，檔案室兩個里面放置了檔案柜，一共三個小門(三個小門完全一樣)，主要是在這四通道安裝固定式讀寫器及天線。同時配置手持機，固定式讀寫器通過有線網(wǎng)絡(luò)直接接入到局域網(wǎng)內(nèi)，手持機可以通過GPRS或者WIFI把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_電腦，可以在后臺進(jìn)行統(tǒng)一管理。

　　具體功能描述如下：

　　(1)入館

　　新的檔案入庫前，首先要根據(jù)檔案的類別、年份和密級等相關(guān)信息對新建檔案進(jìn)行編目，并通過終端管理器寫入RFID標(biāo)簽，生成的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)被傳送到中心數(shù)據(jù)庫里以備系統(tǒng)其他模塊調(diào)用。

　　檔案入館的流程如圖2所示：

圖2.檔案入館流程

　　入庫時，檔案管理信息系統(tǒng)的儲位管理子系統(tǒng)發(fā)出入館指令，然后讀取要入館的檔案盒信息，然后儲位自動識別模塊與檔案自動識別模塊進(jìn)行檔案盒信息匹配，匹配后由儲位自動識別模塊分配該檔案盒的存放儲位，確認(rèn)無誤后，管理員發(fā)出入館確認(rèn)信息，確認(rèn)信息通過計算機總線傳遞至該檔案架，儲位指示點亮起，管理人員將檔案盒放至指示點所指示的儲位，按下儲位上的確認(rèn)按鈕，指示燈熄滅，確認(rèn)信號反饋回管理系統(tǒng)，入館結(jié)束。全部檔案入庫完畢后，在查詢管理子系統(tǒng)中可對已入館的檔案信息進(jìn)行查詢，從而實現(xiàn)對檔案的可視化、動態(tài)化管理。

　　(2)盤點

　　由于RFID的使用，盤點檔案變成一項簡單快速的工作：由檔案管理信息系統(tǒng)的查詢子系統(tǒng)發(fā)出盤點指令，RFID閱讀器立即完成對檔案的相關(guān)信息以及相應(yīng)的儲位信息的收集，并自動返回所收集的信息與中心數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行核對。如對于不能匹配的信息，由管理人員持手持式閱讀器進(jìn)行現(xiàn)場核對，修改系統(tǒng)信息或現(xiàn)場信息，從而完成檔案盤點。

　　(3)查閱

　　檔案的查閱流程如圖3所示：

圖3.檔案查詢及出庫流程

　　在查詢相關(guān)檔案時，管理員首先通過查詢管理子系統(tǒng)查閱檔案的編目號，系統(tǒng)將根據(jù)編目號提取中心數(shù)據(jù)庫里所儲存的數(shù)據(jù)信息，核對無誤后發(fā)出出庫指令，儲位管理子系統(tǒng)中的檔案自動識別模塊將根據(jù)編目號映射其儲位編號，找到該檔案所存放的物理位置。管理員發(fā)出出庫指令，儲位指示燈亮起。當(dāng)檔案經(jīng)過出庫口時，出庫口的RFID閱讀器將讀取檔案信息反饋給管理系統(tǒng)，管理人員再次確認(rèn)所查檔案與所出庫檔案一致后確定出庫。此時，系統(tǒng)將記錄下檔案的出庫時間信息。如若反饋信息與查詢信息不一致，監(jiān)控模塊將向警報模塊發(fā)出異常警報。

　　(4)安全管理

　　安全管理子系統(tǒng)可實現(xiàn)對檔案館現(xiàn)場的實時監(jiān)控與異常警報功能，以防止檔案被毀、被盜等。

　　(5)防盜管理

　　所有館藏檔案均處于閱讀器的讀取范圍中。當(dāng)檔案被取出時，由出庫口的RFID閱讀器捕捉檔案信息，并與出庫指令信息進(jìn)行核對，如果檔案是未經(jīng)檔案管理信息系統(tǒng)發(fā)出出庫指令而異常離開庫位，監(jiān)控模塊會激活警報模塊發(fā)出異常情況警報。

　　(6)銷毀

　　檔案的價值具有時間效應(yīng)，對于失去存檔價值的檔案需要進(jìn)行銷毀處理，以減輕對檔案管理資源的占用。當(dāng)檔案在入館時，將保管期限寫入RFID標(biāo)簽并存儲于中心數(shù)據(jù)庫中。在保管過程中，當(dāng)有檔案達(dá)到保管期限時，銷毀管理子系統(tǒng)將自動跳出檔案失效提示，由管理員做出銷毀或繼續(xù)保管處理。同時，管理人員也可以通過檔案銷毀管理子系統(tǒng)發(fā)出無線指令，由各檔案盒上的RFID標(biāo)簽反饋回保管期限信息，實現(xiàn)對檔案的有效期管理。

　　3.2 通道設(shè)計方案

　　通道方案的設(shè)計是在現(xiàn)場勘查后設(shè)計的，首先先介紹下四個通道的情況，在前面也介紹過通道主要分為兩種類型:檔案室小門(三個)、檔案局大廳大門(一個)：

　　3.2.1 大門設(shè)計方案

　　一般是根據(jù)客戶的需要，如否為了美觀可以選擇在門上面的橫梁上面，如果大理石是空心就可以安裝在里面;如果是實心就可以安裝在下面，天線外面可以做成燈罩的形式;如果不考慮美觀還可以安裝在門的兩邊。

　　3.2.2 小門設(shè)計方案

　　檔案室的門，也可以根據(jù)需要安裝的場景比較多，如果客戶為了美觀可以安裝在天花板里面,也可以安裝在門的兩邊。

　　四、硬件產(chǎn)品應(yīng)用方案

　　3.1標(biāo)簽選型及設(shè)計

　　1、標(biāo)簽信息項的設(shè)定

　　檔案標(biāo)簽上儲存的信息項包括：檔案類別、檔案名稱、檔案編號、檔案密級、入庫時間、保存期限、檔案內(nèi)容摘要等。

　　庫位標(biāo)簽上儲存的信息項包括：儲位類型、儲位編號、存放的檔案編號區(qū)間及數(shù)量。

　　2、標(biāo)簽的制作

　　標(biāo)簽的制作建議采用Label，可以在上面打印信息，貼在客戶要求的位置。

　　3、標(biāo)簽安裝

　　在檔案標(biāo)簽中，將電子標(biāo)簽封成卡狀或不干膠紙質(zhì)，貼于每個檔案盒或檔案文件上。檔案盒采用塑料或紙質(zhì)材質(zhì)，利于RFID標(biāo)簽的粘貼與取下，同時盒體不易損傷可循環(huán)使用從而降低儲存成本?？紤]到防濕、防潮需求，可在盒內(nèi)放置少量干燥劑。

　　4、E44介紹

　　E44的性能介紹如下表：

　　3.2 閱讀器安裝

　　在檔案局項目中，檔案室天花板上安裝閱讀器，設(shè)備的正常工作需外接220VAC 電源適配器，并有局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)覆蓋，以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。將RFID標(biāo)簽閱讀器TCP/IP口與電腦網(wǎng)口相連接，從而可將RFID標(biāo)簽閱讀器讀取的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)的方式傳回服務(wù)器。

　　閱讀器介紹：

　　RFID接口協(xié)議：EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C

　　認(rèn)證：在高密度讀取器模式環(huán)境下的一致性和交互性

　　體系結(jié)構(gòu)：處理器Intel IXP420 ( 266兆赫),Linux系統(tǒng)64 MB SDRAM / 64 MB Flash，靈敏度：-80db

　　遠(yuǎn)程管理協(xié)議：EPCglobal Reader Management 1.0.1, SNMP v2 with MIB II;

　　網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：DHCP, LL A, NTP, HTTP, Telnet, SSH, SNMP, mDNS, DNS-SD

　　密集讀寫器協(xié)議：密集讀寫器模式、發(fā)出前偵聽、自動觸發(fā)和事件管理

　　讀寫器通訊協(xié)議：EPCglobal Low Level Reader Protocol (LL RP) 1.0.1 Impinj Mach1

　　射頻功率：+30dBm/+32db用擴展延長線

　　功率：AC/DC電源變換器,最大功率45瓦(120 或 240 VAC)

　　通信接口：RS-232(DB-9F),LAN TCP/IP(RJ-45)，4個GPIO輸入和8路輸出

　　天線：4端口、反轉(zhuǎn)TNC

　　尺寸：22.7 x 32.4 x 5.7 cm (8.95 in x 12.75 in x 2.25 in)

　　重量：2.7 kg (6 lbs) 工作溫度：-20℃ to +55℃ 灰塵和潮濕適應(yīng)：IP54

　　LED指示燈：電源、連接、工作、天線0-3、CPU、讀取、監(jiān)聽、失敗

　　軟件支持：Java and .NET APIs for Impinj讀寫器協(xié)議(Impinj 網(wǎng)關(guān)演示程序)

　　通過認(rèn)證：FCC Part 15

　　3.3手持式閱讀器

　　用于檔案資料盤點、順架清理。如對于不能匹配的信息，由管理人員持手持式閱讀器進(jìn)行現(xiàn)場核對，修改系統(tǒng)信息或現(xiàn)場信息，從而完成檔案順架盤點。

　　基于Windows CE 5.0 的RFID手持讀寫器，本產(chǎn)品具有低功耗、多種數(shù)據(jù)接口、簡易的人機交互界面等優(yōu)點，可廣泛的應(yīng)用于各種RFID系統(tǒng)中，典型的應(yīng)用場合有：

　　■物流和倉儲管理：物品流動與倉儲管理等物流行業(yè)，以及郵件、包裹、運輸行李等的郵局流動管理系統(tǒng);

　　■供應(yīng)鏈應(yīng)用領(lǐng)域：物品供應(yīng)過程的應(yīng)用;

　　■產(chǎn)品防偽檢測：利用標(biāo)簽內(nèi)存儲器寫保護(hù)功能，對產(chǎn)品真?zhèn)芜M(jìn)行鑒別;

　　■其它領(lǐng)域：在俱樂部管理、圖書館、學(xué)生學(xué)籍、消費管理、考勤管理、等系統(tǒng)都得到了廣泛的使用。

　　特點：它是集成掌上電腦(PDA)與RFID數(shù)據(jù)采集的超完美組合，采用精簡的windows CE嵌入式操作系統(tǒng)，可以實現(xiàn)RFID數(shù)據(jù)的采集、存儲等功能;

　　功能全面,帶有藍(lán)牙、WIFI、GPS、GPRS(3G)、一維和二維條碼功能;(可選，用戶可根據(jù)具體需求選擇是否加入這些模塊);

　　3.4天線安裝

　　為確保檔案標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀取，需要通道的具體情況，客戶現(xiàn)場要講既要講究美觀，又要考慮達(dá)到最佳效果，因此檔案室小門考慮天線安裝在天花板里面，現(xiàn)場調(diào)整天線方位角，現(xiàn)場應(yīng)用的是laird天線。

　　在應(yīng)用Laird技術(shù)的天線是有圓極化和線極化天線，提供了在902-928M頻段信號接收和傳輸技術(shù)，萊爾德科技公司業(yè)界知名的設(shè)計方法在整個頻段達(dá)到最高的效率和性能。

　　駐波比和軸向比率兩種都是優(yōu)秀的，對于這種天線并允許用戶以獲得最大的性能。該天線是裝在一個重型天線罩外殼也可直接安裝在墻上，允許任何墻壁或桅桿安裝。該天線是提供一個集成同軸尾纖和多種類型的連接器可供選擇。

　　特性：超薄

　　極低的VSWR和軸比

　　防天氣變化的外罩

　　廣泛的連接器和電纜選擇

　　極化天線和線性天線

　　應(yīng)用場合：倉庫;機場醫(yī)院;交通碼頭;傳送帶;物流管理;人員管理。