RFID圖書館管理系統(tǒng)解決方案

　　1. RFID圖書館項目概述

　　1.1RFID圖書館項目簡介

　　RFID(Radio Frequency Identification system)是“無線射頻識別系統(tǒng)”，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它是利用無線電波識別目標物上的標記，以進行無線數(shù)據(jù)識別和獲取相關(guān)信息的工作。

　　圖書館RFID系統(tǒng)是將RFID技術(shù)應(yīng)用于圖書館領(lǐng)域管理，以幫助圖書館實現(xiàn)讀者快速借閱、快速還書、快速館藏資料清點、圖書自動排架、順架、倒架，以及安全防盜等功能。

　　1.2RFID圖書館的作用

　　多年來圖書借還、快速盤點、查找、亂架圖書整理等問題一直困擾著圖書館的管理及工作人員。 創(chuàng)羿科技依托強大的RFID技術(shù)實力，經(jīng)過多年研發(fā)努力，形成了系列圖書館配套設(shè)備，大大改進管理方式、提高工作效率、降低了管理人員的勞動強度，為圖書館應(yīng)用領(lǐng)域提供了完整的解決方案。

　　建設(shè)RFID圖書館。通過RFID系統(tǒng)來識別、追蹤和保護圖書館的所有資料，實現(xiàn)圖書借還、順架、查找、館藏盤點智能化，目的是極大地提高圖書館資料處理的效率。

　　通過北京創(chuàng)羿RFID無線射頻技術(shù)，與現(xiàn)有圖書館自動化系統(tǒng)的連接，使自助系統(tǒng)平滑順利與之對接，實現(xiàn)對圖書資料的管理自動化、加快書籍清點速度，提高圖書的流通周轉(zhuǎn)速率，更有效發(fā)揮圖書資料的信息傳遞功能。

　　通過圖書館的RFID系統(tǒng)建設(shè)，將簡化讀者的借閱流程，提高流通效率，大幅度降低圖書清點和查找工作量，將圖書館工作人員從繁雜的重復(fù)性勞動中解放出來，更有效和針對性的進行讀者個性化服務(wù)，提升圖書館的服務(wù)質(zhì)量。

　　1.3RFID圖書館系統(tǒng)內(nèi)容及結(jié)構(gòu)

　　本項目的建設(shè)內(nèi)容主要包括兩個方面：創(chuàng)羿RFID系統(tǒng)設(shè)備的安裝調(diào)試和RFID系統(tǒng)配套軟件的規(guī)劃實施，這兩個方面相互結(jié)合，以科學(xué)合理的管理機制做保障，建設(shè)具有國際領(lǐng)先水平的RFID圖書館應(yīng)用系統(tǒng)，力求建成數(shù)字資源豐富、管理水平先進、服務(wù)種類多樣、服務(wù)手段創(chuàng)新、讀者使用方便、系統(tǒng)安全可靠、可擴展性強的現(xiàn)代化圖書館。

　　圖書館RFID系統(tǒng)由RFID硬件、計算機集成設(shè)備、軟件組成，RFID硬件通過標準串口或者USB接口與計算機集成設(shè)備連接，組成圖書館RFID系統(tǒng)的終端，RFID系統(tǒng)終端通過終端軟件與圖書館管理系統(tǒng)服務(wù)中心連接，其物理連接為網(wǎng)絡(luò)連接或者數(shù)據(jù)拷貝交換。終端軟件與圖書館管理系統(tǒng)服務(wù)中心的連接遵守圖書館業(yè)內(nèi)相關(guān)協(xié)議和計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

　　1.4RFID圖書館的配置

　　本方案選用國際知名的創(chuàng)羿RFID標簽，并圍繞RFID標簽提供一套完整的硬件解決方案：RFID館員工作站、RFID標簽轉(zhuǎn)換站、快速借還系統(tǒng)設(shè)備、RFID手持點檢儀、安全門系統(tǒng)設(shè)備(RFID)。拓撲圖如下：

　　1.5RFID圖書館設(shè)計原則

　　開放性

　　創(chuàng)羿所有產(chǎn)品應(yīng)具有開放標準的接口、API或者通信協(xié)議，體系結(jié)構(gòu)、資源建設(shè)與服務(wù)設(shè)計堅持開放性原則。

　　標準性

　　系統(tǒng)各項技術(shù)遵循國際標準、國家標準、行業(yè)和相關(guān)規(guī)范。

　　科學(xué)性

　　各項性能指標的調(diào)整與設(shè)計堅持科學(xué)性與可操作性原則。

　　可靠性

　　系統(tǒng)建設(shè)力求采用先進可靠的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用平臺和開發(fā)工具，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、軟硬件系統(tǒng)具有較長的生命周期，確保系統(tǒng)的高性能和穩(wěn)定性。

　　安全性

　　系統(tǒng)設(shè)計充分考慮各種安全風(fēng)險，確保圖書館的安全運行。

　　1.6RFID系統(tǒng)帶來的創(chuàng)新

　　l 簡化借還書流程

　　現(xiàn)有的借還書流程雖然引入了條碼掃描系統(tǒng)，但仍然需要人工打開圖書扉頁并找到條碼位置然后才能掃描條碼。這樣的操作流程較為繁瑣，借還書效率低。同時，條碼容易破損，經(jīng)常會發(fā)生條碼讀不出需要更換條碼的事情，這樣不僅會影響借還書的效率，同時也會影響讀者對圖書館的滿意程度。因此，引入先進的讀寫技術(shù)以實現(xiàn)智能化的圖書借還流程，提高信息存儲的安全性、信息讀寫的可靠性、借還書的高速快捷就迫在眉睫。

　　l 降低盤點和查找工作量

　　依靠人工的圖書盤點工作，工作量大而且效率低。管理員要憑自身的記憶對圖書進行分類放置和記錄，費時勞神卻又很難達到目的。需要引入先進的技術(shù)，以實現(xiàn)圖書盤點的智能化。

　　l 提高防盜系統(tǒng)的安全性

　　現(xiàn)有的圖書館磁條防盜系統(tǒng)的準確性較低，并且磁條的磁性容易被削弱，所以引起誤報和漏報的幾率較大。因此，需要改進現(xiàn)有的圖書防盜系統(tǒng)，采用更加可靠的防盜技術(shù)。

　　l 改變借閱管理和安全防盜脫節(jié)的情況

　　圖書館防盜系統(tǒng)現(xiàn)在還是孤立系統(tǒng)，圖書歸還和上架之前要經(jīng)過上磁處理，借出時則要進行消磁處理，工作量大，直接影響了圖書流通以及管理的工作效率。在發(fā)現(xiàn)盜竊行為的同時無法記錄盜竊圖書的信息，對圖書的日常盤點、補缺工作影響極大。因此需要對現(xiàn)有的管理系統(tǒng)進行改進，將防盜系統(tǒng)與圖書流通管理系統(tǒng)聯(lián)系起來，記錄每本圖書的進出庫歷史記錄，從而可以與借還書的歷史記錄進行匹配。

　　l 提高圖書館工作人員的滿意度

　　圖書館工作人員由于積年累月的重復(fù)性勞動，加上圖書館工作本身就很繁重，很容易讓圖書館工作人員對圖書館工作產(chǎn)生一定的消極思想;由于管理上存在缺陷，圖書館管理者也大傷腦筋，加上讀者也對圖書館表示不滿，導(dǎo)致圖書館人員對圖書館工作滿意度有所下降。通過對圖書館管理系統(tǒng)的技術(shù)改造，可以采用技術(shù)手段來彌補管理上的缺陷，同時把工作人員從圖書館日常繁重的重復(fù)勞動中解放出來。

　　l 提高讀者的借還書滿意度

　　讀者經(jīng)常會對圖書館產(chǎn)生不滿，產(chǎn)生的原因主要是以下幾點：

　　1) 借還書的效率低，排隊等候時間太長，無謂的浪費時間導(dǎo)致讀者不滿意;

　　2) 借還書出現(xiàn)條碼無法讀出，增加讀者等待時間，導(dǎo)致讀者不滿意;

　　3) 圖書館由于沒有有效手段對圖書進行盤點，讀者通過查詢系統(tǒng)查到館藏里有某本圖書，但花了很長時間卻找不到，原因可能是這本書被偷竊了，但是因為管理系統(tǒng)沒有準確的記錄，結(jié)果導(dǎo)致了讀者對圖書館不滿意;

　　通過上述分析，可以歸納出目前圖書館管理工作中的諸多問題、讀者借還書的諸多不便都是由于目前采用的條碼技術(shù)自身的缺陷引起的。而如果采用RFID，可以實現(xiàn)條碼技術(shù)無法實現(xiàn)的許多功能，從而提升圖書館的管理系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)可靠性。

　　2. RFID系統(tǒng)方案

　　2.1設(shè)備清單

　　2.2總體設(shè)計

　　本方案基于先進完整的RFID系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，充分利用RFID技術(shù)的可讀寫性、高可靠性、高存儲量、可定制化的特點，在滿足客戶的現(xiàn)實需求和保障現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的前提下，充分考慮到系統(tǒng)的擴展性和開放性，以RFID圖書電子標簽為信息載體，以RFID系統(tǒng)中間件為橋梁，實現(xiàn)了RFID系統(tǒng)同圖書館管理系統(tǒng)的有機融合，簡化了圖書管理的流程，提高了圖書管理的效率，為讀者提供了更為人性化和便捷的借還書服務(wù)。

　　在系統(tǒng)架構(gòu)上，我們提出了完整的RFID系統(tǒng)層次，包括RFID設(shè)備層、中間件和管理應(yīng)用層。其中，RFID設(shè)備層是RFID信息采集實現(xiàn)的層次，圖書電子標簽的讀寫操作在這一層完成;中間件是RFID系統(tǒng)和其他管理系統(tǒng)聯(lián)系的紐帶，中間件屏蔽了應(yīng)用層軟件接口、數(shù)據(jù)等差異;管理應(yīng)用層 則與具體的操作流程和業(yè)務(wù)相關(guān)。

　　2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　圖書館RFID系統(tǒng)由RFID硬件、計算機集成設(shè)備、軟件組成，RFID硬件通過標準串口或者USB接口與計算機集成設(shè)備連接，組成圖書館RFID系統(tǒng)的終端，RFID系統(tǒng)終端通過終端軟件與圖書館管理系統(tǒng)服務(wù)中心連接，其物理連接為網(wǎng)絡(luò)連接或者數(shù)據(jù)拷貝交換。終端軟件與圖書館管理系統(tǒng)服務(wù)中心的連接遵守圖書館業(yè)內(nèi)相關(guān)協(xié)議和計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

　　2.4接口標準和協(xié)議

　　RFID系統(tǒng)是圖書館的組成部分，是依附于圖書館管理系統(tǒng)而存在的新一代智能型圖書館管理系統(tǒng)，因此，該系統(tǒng)必須要同圖書館的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行對接，交換數(shù)據(jù)。

　　目前，所依附的通訊協(xié)議和標準有

　　1) TCP/IP協(xié)議

　　TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡寫，中文譯名為傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議，TCP/IP是兩個網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)協(xié)議：IP協(xié)議、TCP協(xié)議名稱的組合。TCP/IP協(xié)議的開發(fā)工作始于70年代，是用于網(wǎng)絡(luò)互連的重要協(xié)議，包括：

　　網(wǎng)間協(xié)議IP ：一個共同遵守的通信協(xié)議，從而使 Internet 成為一個允許連接不同類型的計算機和不同操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。要使兩臺計算機彼此之間進行通信，必須使兩臺計算機使用同一種"語言"。通信協(xié)議正像兩臺計算機交換信息所使用的共同語言，它規(guī)定了通信雙方在通信中所應(yīng)共同遵守的約定。

　　傳輸控制協(xié)議TCP ：盡管計算機通過安裝IP軟件，從而保證了計算機之間可以發(fā)送和接收資料，但IP協(xié)議還不能解決資料分組在傳輸過程中可能出現(xiàn)的問題。因此，若要解決可能出現(xiàn)的問題，連上 Internet 的計算機還需要安裝TCP協(xié)議來提供可靠的并且無差錯的通信服務(wù)。

　　2.5RFID應(yīng)用軟件系統(tǒng)設(shè)計

　　RFID系統(tǒng)的應(yīng)用軟件平臺，是整個RFID系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)軟件平臺，通過該平臺，將各種RFID應(yīng)用的硬件設(shè)備組建成一個統(tǒng)一的整體，并發(fā)揮相應(yīng)的功能。

　　2.5.1應(yīng)用軟件體系結(jié)構(gòu)

　　RFID系統(tǒng)軟件，按照軟件架構(gòu)，可以分為硬件層、硬件訪問層，硬件應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)層、用戶層等多個層次：

　　1) 硬件層：各種組成RFID設(shè)備硬件的基本設(shè)備單元，，RFID標簽、打印機等。

　　2) 硬件訪問層：用于訪問各種硬件設(shè)備的軟件支撐平臺和控件。

　　3) 硬件應(yīng)用層：該層面上整合多種硬件結(jié)構(gòu)，形成各種不同德RFID的邏輯單元組合。

　　4) 數(shù)據(jù)訪問層：軟件方式連接業(yè)務(wù)應(yīng)用與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺的系統(tǒng)軟件。

　　5) 業(yè)務(wù)應(yīng)用層：完成圖書館某一特定任務(wù)的軟件系統(tǒng)單元。

　　6) 用戶層：通過多種邏輯組合，將軟件展示給用戶。

　　這樣的設(shè)計架構(gòu)，綜合考慮了圖書館業(yè)務(wù)需求及IT技術(shù)發(fā)展的變化，采用模塊化方式，將用戶需求分解為業(yè)務(wù)功能模塊，通過軟件應(yīng)用和硬件應(yīng)用進行組織，構(gòu)建符合用戶需求的設(shè)備和系統(tǒng)，完成設(shè)計功能。特點是：

　　模塊化設(shè)計，通過抽象的物理設(shè)備接口，關(guān)聯(lián)用戶需求和硬件設(shè)備，按照業(yè)務(wù)邏輯組合硬件、軟件資源，系統(tǒng)可以按照用戶的不同要求進行組合構(gòu)建，滿足變化的需求。

　　開放而獨立的硬件層和通用的硬件訪問層，符合IT市場運作規(guī)律，按照通用的標準和結(jié)構(gòu)配置底層硬件，避免了最終用戶應(yīng)為系統(tǒng)不開放而被捆綁甚至綁架的風(fēng)險。

　　系統(tǒng)硬件和軟件獨立，未來可以根據(jù)需要，衍生新的RFID系統(tǒng)設(shè)備。

　　2.5.2硬件層

　　組成RFID設(shè)備的基礎(chǔ)硬件模塊，應(yīng)用模塊組合的方式，構(gòu)建符合業(yè)務(wù)需求的相應(yīng)設(shè)備和軟件。

　　在RFID系統(tǒng)設(shè)備中，硬件的組成主要是居于業(yè)務(wù)邏輯對硬件進行配置與組合，通過軟件調(diào)度，協(xié)調(diào)完成所需功能。

　　2.5.3硬件訪問層

　　是連接硬件基礎(chǔ)與業(yè)務(wù)邏輯的重要層次，通過軟件控件和相關(guān)驅(qū)動，控制底層的硬件層進行工作。

　　2.5.4硬件應(yīng)用層

　　在該層上，完成各種RFID設(shè)備硬件系統(tǒng)的組合，如自助辦證終端、RFID自助借還系統(tǒng)設(shè)備、館員工作站等設(shè)備。

　　硬件應(yīng)用層，主要是通過業(yè)務(wù)邏輯需求，通過組合的硬件訪問層驅(qū)動硬件層，實現(xiàn)所需功能，通過業(yè)務(wù)邏輯的調(diào)整和變化，結(jié)合響應(yīng)的硬件設(shè)備，可以衍生出多種不同的RFID專用設(shè)備和系統(tǒng)，這樣的模塊化架構(gòu)設(shè)計，正是RFID系統(tǒng)設(shè)計的最寶貴特點：一切以用戶為本，從需求引導(dǎo)產(chǎn)品。

　　2.5.5數(shù)據(jù)層

　　對應(yīng)的軟件功能模塊，主要由數(shù)據(jù)層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層組成，數(shù)據(jù)層包括底層的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、圖書館業(yè)務(wù)系統(tǒng)、讀者認證平臺等多種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　2.5.6數(shù)據(jù)應(yīng)用層

　　數(shù)據(jù)應(yīng)用層是位于業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)之間的關(guān)鍵層級，通過多種接口、控件連接網(wǎng)絡(luò)和底層數(shù)據(jù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯需求，完成系統(tǒng)功能。

　　數(shù)據(jù)應(yīng)用層與硬件應(yīng)用層、硬件訪問層一同，按照用戶需求的業(yè)務(wù)邏輯，通過軟件和硬件方式，驅(qū)動底層硬件設(shè)備，訪問相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)系統(tǒng)功能。

　　2.5.7業(yè)務(wù)層

　　該層是分解用戶的需求，按照計算機實現(xiàn)的軟件硬件方式，將多種功能組合或拆解成為單獨的業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，并通過數(shù)據(jù)應(yīng)用層和硬件應(yīng)用層驅(qū)動設(shè)備完成數(shù)據(jù)讀寫和硬件動作，實現(xiàn)功能。

　　2.5.8用戶層

　　用戶通過系統(tǒng)，可以實現(xiàn)所需的功能，對應(yīng)的功能，由不同的業(yè)務(wù)層的業(yè)務(wù)邏輯單元進行組合實現(xiàn)。

　　用戶層根據(jù)用戶的需求，可以在業(yè)務(wù)層不變的前提下，通過變換組合搭配完成，或更新業(yè)務(wù)功能模塊實現(xiàn)。

　　3. 創(chuàng)羿圖書館RFID產(chǎn)品介紹

　　3.1RFID標簽

　　RFID標簽是一種帶有天線、芯片的無源低電流集成電路產(chǎn)品，可在其中的存儲晶片中多次寫入及讀取圖書、媒體資料的基本資料，用于圖書和多媒體光盤資料的標簽識別，下面分別對我們提供的各類標簽進行說明。就像條形碼一樣，智能圖書館系統(tǒng)用標簽內(nèi)儲存的一組數(shù)據(jù)來“指向”每件書籍資料在圖書館流通自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的對應(yīng)的書目記錄。考慮到許多隱私保護的問題，標簽內(nèi)不存儲任何書籍的書名和其他詳細內(nèi)容。智能流通標簽提供512bit的可編程信息給每本書籍，在1.2米的行業(yè)最寬的通道內(nèi)，通過簡單的UHF無線射頻(840-960MHz)快速讀取。因為在借閱和歸還的過程中不要對智能流通標簽進行信息復(fù)寫，所以極大減少了辦手續(xù)的處理時間。通過先進的防沖突運算法則、檢錯和糾錯方法，允許同時讀取多個標簽。智能流通標簽設(shè)計成專用于書籍的標簽，隱蔽性好，防盜性能和磁條相當。

　　3.2層位標簽(圖書書架層標、架標)

　　圖書RFID層位標簽(尺寸可定制)

　　圖(4.3)圖書RFID架位標簽(尺寸可定制)

　　產(chǎn)品描述

　　防電磁屏蔽專用標簽，用于圖書精確定位

　　3.3RFID借書證

　　圖書館RFID借書證

　　產(chǎn)品描述

　　RFID借書證采用內(nèi)嵌RFID標簽的卡片，可在其中的RFID標簽的存儲晶片中多次寫入及讀取讀者的基本信息，用于從事讀者的流通借還操作、讀者的身份辨識操作等。

　　3.4安全門禁系統(tǒng)

　　安全檢測門可對粘貼有RFID標簽的流通資料進行掃描、安全識別的系統(tǒng)設(shè)備，用于流通部門對流通資料的進行安全控制，以達到防盜和監(jiān)控的目的。該設(shè)備系統(tǒng)通過對書籍借閱狀態(tài)的判斷來確定報警提示信息是否鳴響。要求設(shè)備安全可靠，堅固耐用，美觀大方。

　　3.5館藏清點系統(tǒng)

　　基于MS Windows和基于PDA操作系統(tǒng)的API接口和對應(yīng)的動態(tài)鏈接庫(DLL)。提供基于Pocket PC操作系統(tǒng)的館藏清點處理軟件，可將清點結(jié)果以一定的格式保存下來，傳送給圖書館其他應(yīng)用管理軟件做進一步的分析處理。提供在架圖書查找、順架、整架等功能軟件。

　　RFID清點設(shè)備通過標準USB接口連接在PDA或者筆記本電腦上，通過運行相關(guān)的軟件進行相應(yīng)的處理，分PDA移動書車和手持天線兩部分。

　　4. 中心管理軟件

　　4.1中心管理軟件體系結(jié)構(gòu)

　　4.2中心管理軟件功能