基于RFID的圖書管理方案

1. 系統(tǒng)概述

　　1.1. 系統(tǒng)背景

　　圖書管理是RFID技術(shù)應(yīng)用的一個重要方面，圖書館是圖書管理需求最為集中的應(yīng)用場所。據(jù)調(diào)研分析，目前全國共有1萬多家圖書館，且大多數(shù)圖書館已經(jīng)從純手工管理方式過渡到了采用條形碼識別、計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機軟件技術(shù)的數(shù)字化管理模式。

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

　　1.2. 現(xiàn)狀與分析

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

　　當今圖書館應(yīng)用的RFID技術(shù)主要集中于HF和UHF頻段的RFID技術(shù)。從各個方面分析，在圖書管理應(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，也是未來圖書館圖書RFID技術(shù)管理發(fā)展的一個方向。

2. 系統(tǒng)介紹

　　2.1. 系統(tǒng)原理

圖1：系統(tǒng)工作原理圖

　　通過把書籍的條碼與電子標簽關(guān)聯(lián)的方式，實現(xiàn)對圖書的關(guān)聯(lián)管理。可采用不干膠或者芯片內(nèi)置方式把電子標簽放置在書籍當中，讀者通過自動借還書機殼實現(xiàn)自主借還，管理員用盤點機定期對圖書館的書籍盤點，還可實現(xiàn)查找順架等功能。裝帶有超高頻讀寫器的安全門，可實現(xiàn)對進出圖書數(shù)據(jù)采集，防止圖書非法丟失。

　　2.2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　RFID圖書管理系統(tǒng)硬件包含射頻采集設(shè)備、自動借還書設(shè)備、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、交換機、安全門檢測，這些設(shè)備通過交換機中RS-485、以太網(wǎng)或GPRS等傳輸接口，使各個設(shè)備有效融合，共同服務(wù)于圖書館管理系統(tǒng)。

  圖2：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖

圖3：系統(tǒng)功能模塊圖

　　2.3. 系統(tǒng)功能模塊

　　RFID圖書管理系統(tǒng)包括：標簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、自助借書系統(tǒng)、自助還書系統(tǒng)、智能查找系統(tǒng)、自動分揀系統(tǒng)、手持式盤點系統(tǒng)、安全門檢測系統(tǒng)和管理員工作站，各個子系統(tǒng)相互獨立卻又緊密相連。

　　2.4. 工作流程圖

　　2.4.1. 標簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

　　標簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是無線射頻識別技術(shù)與現(xiàn)有圖書館管理系統(tǒng)之間的一座橋梁，通過標簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將RFID唯一識別號與圖書唯一編碼實施綁定，將RFID技術(shù)與現(xiàn)有圖書館管理系統(tǒng)的對接，實現(xiàn)對圖書、讀者詳細信息的訪問，從而將RFID技術(shù)集成到現(xiàn)有圖書館館系統(tǒng)當中。 

圖4：標簽轉(zhuǎn)換流程圖

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

　　硬件組成

　　標簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)硬件包括：控制主機和標簽轉(zhuǎn)換裝置?？刂浦鳈C用于安裝標簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)控制對圖書標簽、借書證標簽進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)標簽信息與條形碼等其他信息的綁定。通過綁定能夠?qū)崿F(xiàn)對圖書及讀者詳細信息的訪問。

　　標簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)

　　標簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對標簽的轉(zhuǎn)換。采用B/S結(jié)構(gòu)的目的是盡量降低圖書館管理人員的后期維護工作，任何一臺計算機連接上標簽轉(zhuǎn)換裝置，通過IE瀏覽器即可實現(xiàn)對標簽的轉(zhuǎn)換工作。

　　2.4.2. 自助借還書系統(tǒng)

　　在沒有采用RFID技術(shù)以前，有個別圖書館采用條形碼和磁條技術(shù)實現(xiàn)了圖書的自助借還，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，而且還存在一定的漏洞，使得自助借還書的效率大打折扣，并沒有給圖書館的工作帶來實質(zhì)性的提升。無線射頻識別技術(shù)的出現(xiàn)，很圓滿地解決了上述問題。RFID自助借還系統(tǒng)一次可實現(xiàn)多本圖書的自助借還，并且不會出現(xiàn)基于條形碼和磁條技術(shù)的漏洞，大幅度提升了圖書館人性化服務(wù)水平和工作效率。

圖5：自助借還書機

　　自助借還系統(tǒng)結(jié)合射頻識別、計算機、網(wǎng)絡(luò)、軟件以及觸摸屏控制操作技術(shù)，實現(xiàn)對安裝有電子標簽的圖書進行自助借還功能。該系統(tǒng)組成包括：控制主機、液晶觸摸顯示器、RFID射頻模塊、嵌入式打印機、多媒體語音系統(tǒng)，通過安裝在控制計算機上的自助借還書軟件實現(xiàn)圖書自助借還。自助借還書機具有外形美觀，系統(tǒng)操作簡便，借還書一體，可實現(xiàn)多本圖書同時借還，識別速度快，借還效率高，設(shè)備安裝維護方便等特點。

　　2.4.3. 智能查找系統(tǒng)

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

圖6：智能查找流程圖

　　智能查找系統(tǒng)完成對圖書的快速查找。查找圖書信息錄入采用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信息錄入到便攜式查找終端上，一次可錄入多本圖書信息。

　　2）數(shù)據(jù)下載方式是指通過無線局域網(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信息下載到手持終端上，進行圖書的查找。

　　2.4.4. 自動分揀系統(tǒng)

　　目前圖書館有許多圖書資料在賬面上反映是存在的，讀者通過檢索系統(tǒng)找到了圖書信息，并根據(jù)此書的類別到書架上取書時，卻往往找不到圖書，這種情況的發(fā)生是由于圖書沒有按類別擺放造成的。采用RFID技術(shù)對圖書進行管理后，上述問題能很好得到解決。

　　工作人員只需將讀者歸還的書統(tǒng)一放進自動分揀機里面，自動分揀機綜合書中電子標簽和條碼信息，根據(jù)設(shè)定好的程序，自動分揀圖書，實現(xiàn)圖書館大量書籍快速分類，提高了工作效率，極大程度上減少圖書亂歸位，錯分類的現(xiàn)象。

圖7：自動分揀系統(tǒng)

　　2.4.5. 自動盤點系統(tǒng)

　　圖書館的盤點工作一直以來都是非常頭疼的事情，因為盤點工作需要大量的人力和時間，有的圖書館10年都沒有盤點過。基于RFID圖書館管理系統(tǒng)，通過通道讀寫器和手持機讀寫器進行圖書館的盤點審核。

　　分揀機分揀出來的書由工作人員推車進入借閱室，在經(jīng)過裝有通道式讀寫器道門時，車里面的標簽信息被讀取到，并上傳至數(shù)據(jù)庫服務(wù)中心。通過后期工作管理員用手持式讀寫器的盤點核查，為圖書館盤點管理帶來了極大的方便，使得圖書館管理工作人員能更為高效、頻繁地進行圖書盤點工作。

 圖8：自動盤點流程圖

　　2.4.6. 安全門檢測系統(tǒng)

　　RFID 電子監(jiān)控門主要用于檢測任何非法離開圖書館的書籍、光盤等。 

　　RFID 安全檢測門的功能：

　　1）檢測安全位(EAS)激活的標簽，并發(fā)出警報聲，閃動警報燈

　　2）記錄讀者數(shù)量與警報數(shù)量

　　3）可讀取顯示觸發(fā)警報的書籍序號并更新至管理工作站

　　4）每日自動清零

　　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責(zé)圖書館借書卡的賬戶管理、圖書館監(jiān)控設(shè)備管理、日常設(shè)備維護和保養(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。其中還包括對日常報告的提供、整理和分析，更好的為客戶服務(wù)。

3. 系統(tǒng)特點

　　流程簡化，提高了效率

　　目前的借還書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圖書并找到條碼位置才能掃描，操作流程較為繁瑣， 借還書效率低。引入RFID技術(shù)可以實現(xiàn)動態(tài)、快速、大數(shù)據(jù)量、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、借還書的高效快捷。

　　系統(tǒng)改進，提高了安全性

　　通過RFID智能化圖書管理系統(tǒng)優(yōu)化現(xiàn)有的圖書管理系統(tǒng)，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?？梢杂行岣叻辣I系統(tǒng)的準確性，確保圖書安全。

　　降低工作量，提高了工作滿意度

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

　　標簽數(shù)據(jù)保持力強，壽命長

　　條碼存儲數(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館的管理工作。而電子標簽存儲區(qū)間大，數(shù)據(jù)保持力可達100年以上，加上具有防水、防磁、耐高溫的特性，RFID電子標簽的壽命比條形碼長得多。由于采用了非接觸式的讀取方式，每個電子標簽最少能被讀取十萬次以上，電子標簽一旦貼上后就可以長期使用。

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