基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)智慧檔案館管理解決方案

    當前智能信息化時代的洶涌來襲，對檔案人而言，最重要的就是要思考如何“管好”和“用好”。要“管好”檔案文獻就是要建設(shè)能夠適應(yīng)智能信息化時代的智能檔案館，想“用好”檔案文獻就是必須在大數(shù)據(jù)環(huán)境中建設(shè)以用戶為中心提供服務(wù)的檔案館。如果說檔案數(shù)據(jù)是“魚”，以往檔案工作模式則相當于“池塘捕魚”，在大數(shù)據(jù)時代，檔案部門面對的檔案數(shù)量規(guī)模大、種類繁多，工作模式一定要更靈活更智能化，否則就相當于“大海捕魚”。因而，智能檔案館的建設(shè)就顯得如此重要。智能檔案館的核心理念是智能服務(wù)，而檔案館要提供智能服務(wù)就要將館舍、檔案、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)以及用戶統(tǒng)一在智能網(wǎng)絡(luò)中，達到有效挖掘、整合、利用各互動要素產(chǎn)生的海里結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)目的。
通常情況下，檔案館在實施 RFID 技術(shù)以后，在同樣的數(shù)目或更少的館員的情況下，檔案館的資料管理質(zhì)量會大大地提高。目前，國內(nèi)已有多家省檔案館已經(jīng)實施RFID系統(tǒng)，并已經(jīng)穩(wěn)定開始使用。國家電網(wǎng)、法院、工商、人才市場等單位也已經(jīng)在陸續(xù)試點過程中。未來，將會有更多的RFID智能化檔案館進入實施階段。

1.2 檔案館現(xiàn)狀
目前，國內(nèi)檔案館都存在管理能力不足的情況，歸納后大致有如下問題：
※ 檔案管理大多還是停留在目視管理的階段
※ 普遍缺乏自動識別手段，不利于盤點工作展開
※ 檔案館普遍對于實體檔案庫有無、位置等情況缺乏準確把握
※ 無從對于檔案是否在館等準確了解，缺乏安全管理機制
※ 檔案編目流程繁瑣低效、整理耗時長
※ 檔案查閱耗時長，查閱準確率難以達到要求
※ 檔案存放次序較易被打亂，一旦放錯，查找困難
※ 檔案的盤點操作不科學
※ 公共檔案利用率不高
※ 檔案保密工作還是太多依靠人工，保密性差，風險高
※ 檔案防損工作落后，很多珍貴檔案損壞或流失
※ 過期檔案管理滯后，過期檔案銷毀不及時
※ 檔案流動管理混亂，丟失、斷檔頻繁發(fā)生

1.3 RFID簡介
RFID是系統(tǒng)建設(shè)項目的核心技術(shù)，采用RFID射頻識別技術(shù)。RFID射頻識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的核心基礎(chǔ)技術(shù)，該技術(shù)的原理是通過RFID發(fā)射器發(fā)射無線電波，激活RFID標簽震蕩電路，產(chǎn)生電流，進而對芯片中的存儲信息進行讀寫的新一代標簽身份識別技術(shù)，是面向21世紀的新型實用技術(shù)，在技術(shù)應(yīng)用上，其承載信息量大、無需接觸式識別、可一次識讀多個標簽、讀寫速度高的特點，越來越廣泛得到社會的認可，并正在取代條形碼與磁條技術(shù)，相比條形碼與磁條技術(shù)而言，RFID標簽擁有絕對優(yōu)勢，對比如下：
? 快速掃描：條形碼一次只能有一個條形碼受到掃描；RFID讀寫器可同時辨識讀取數(shù)個RFID標簽。
? 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標簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展，以應(yīng)用于不同產(chǎn)品。
? 抗污染能力和耐久性：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卷標是將數(shù)據(jù)存在芯片中，因此可以免受污損。
? 可重復使用：現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改，RFID標簽則可以重復地新增、修改、刪除RFID卷標內(nèi)儲存的數(shù)據(jù)，方便信息的更新。
? 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。
? 數(shù)據(jù)的記憶容量大：一維條形碼的容量是 50Bytes，二維條形碼最大的容量可儲存 2至 3000字符，RFID最大的容量則有數(shù)MB，目前通用的RFID標簽容量為1K。隨著記憶載體的發(fā)展，數(shù)據(jù)容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的信息量會越來越大，對卷標所能擴充容量的需求也相應(yīng)增加。
? 安全性：由于RFID承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護，使其內(nèi)容不易被偽造及變造。
RFID 標簽和條形碼的功能比較
功能 RFID 標簽 條碼
同一時刻讀取多個標簽 √ ×
讀取移動中的標簽 √ ×
可編程 √ ×
讀取時對位置和方向性沒有任何要求 √ ×
使用次數(shù)保證(十萬次讀取) √ ×
可重復使用 √ ×
對惡劣環(huán)境的適應(yīng) √ ×
抗污染能力和耐久性 √ ×
內(nèi)置防盜功能 √ ×
非接觸盤點功能 √ ×
查找特定館藏在架上位置 √ ×
支持檔案調(diào)撥人員自助流通 √ √
支持自動歸還功能 √ ×
支持自動分檢與處理系統(tǒng) √ ×
大容量信息存儲 √ ×

1.4建設(shè)RFID智能檔案館藏管理系統(tǒng)的意義

目前，檔案館基本上是用手工方式統(tǒng)計檔案數(shù)據(jù)，這樣很容易使得檔案丟失，數(shù)據(jù)混淆，比較先進的檔案館都采用條形碼技術(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，并不完全適合檔案館。RFID智能化管理將帶來如下的優(yōu)勢和意義：
（1）資源得以合理配置
RFID智能化管理將檔案館的工作由以檔案手工登記查找轉(zhuǎn)化為RFID自動查找檔案，讓管理人員在最短的時間里找到自己需要的資源。
（2）資源得以高效利用
RFID智能化管理把原來由管理員承擔的繁瑣工作量輕便化，檔案館的人力支出相應(yīng)地減少，成本隨之降低。檔案館員則利用節(jié)省出來的時間和人力資源用于延長檔案館的開放時間、用于更深層次的參考咨詢工作和個性化服務(wù)等，從而提高檔案館的利用率。
（3）安全性大大提高
1） RFID標簽帶有全球唯一標示符，無法復制；
2） 標簽撕毀無效，將有報警提示；
3） 帶有防盜裝置，避免非法取走檔案；
4） 實時監(jiān)控檔案狀態(tài)，異常報警；
5） 自動統(tǒng)計，避免人為產(chǎn)生誤差；
6） 檔案借閱到期自動提醒；
7） 檔案保存年限到期，自動提醒；
8） 檔案借閱、歸還進行實名登記，操作數(shù)據(jù)永久保存。

二、解決方案
2.1 客戶需求
檔案管理是RFID技術(shù)應(yīng)用的一個重要方面，檔案館是檔案管理需求最為集中的應(yīng)用場所。基于RFID檔案館管理系統(tǒng)采用射頻識別RFID技術(shù)，檔案管理人員可在任何庫房進行檔案操作，檔案將采用電子數(shù)字標簽隨時隨地進行調(diào)撥，自助調(diào)撥檔案以及上架歸還的出現(xiàn)，特別是其一次可以做多本調(diào)撥和按路徑進行智能化上架工作，大大節(jié)省了館員的工作量和檔案調(diào)撥人員等待的時間。RFID能更好地提高檔案流通管理和典藏管理的工作效率，使得檔案館管理員可以有更多的時間來為檔案調(diào)撥人員提供服務(wù)，為檔案館行業(yè)的發(fā)展帶來新的機遇。

總體部署示意圖例
2.2 系統(tǒng)總體描述
RFID檔案智能化檔案管理系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、圖像采集技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、云計算等，專門為機關(guān)單位、學校、醫(yī)院、檔案局、工商、法院等單位的檔案及檔案部門開發(fā)的一體化檔案管理平臺。
本系統(tǒng)從檔案資料日常的存儲、查詢、借閱、歸還、防盜等具體業(yè)務(wù)出發(fā)，對檔案流通的各個環(huán)節(jié)進行數(shù)據(jù)采集的同時，通過在系統(tǒng)中構(gòu)建數(shù)字檔案柜，對檔案館內(nèi)資料實現(xiàn)全面可視化查詢管理，并對檔案材料非授權(quán)帶出、非法查閱、存放超期、檔案室環(huán)境異常等狀況提供語音聲光提示報警、圖像抓拍等各種手段，另外此系統(tǒng)可與檔案管理系統(tǒng)、智能密集架系統(tǒng)、溫濕度控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、安防報警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等子系統(tǒng)無縫對接，實現(xiàn)檔案業(yè)務(wù)辦理及管理的數(shù)字化、自動化、智能化和高效化。

檔案館建設(shè)主要設(shè)備拓撲圖
2.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲

檔案館建設(shè)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

2.4 項目建設(shè)步驟
2.4.1 建設(shè)檔案館RFID管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境
檔案館RFID智能管理系統(tǒng)運行于檔案館的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之上，采用符合標準TCP/IP協(xié)議的百兆以太網(wǎng)。相應(yīng)檔案管理系統(tǒng)和檔案館RFID智能管理系統(tǒng)均運行在這個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，RFID智能管理系統(tǒng)的各個終端設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)上執(zhí)行不同任務(wù)的客戶終端。
除了標準的百兆以太網(wǎng)之外，由于RFID系統(tǒng)中使用了智能盤點車等設(shè)備，因此系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境建議采用有符合802.1x標準的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，無線網(wǎng)絡(luò)的范圍需要覆蓋檔案館館藏的所處的物理空間位置。
同時檔案館管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也要接入互聯(lián)網(wǎng)。這樣檔案調(diào)撥人員可以在互聯(lián)網(wǎng)上完成查閱檔案、續(xù)借檔案等操作；并且，通過互聯(lián)網(wǎng)，可以對系統(tǒng)進行遠程維護，并提供在線技術(shù)服務(wù)。
2.4.2 部署檔案館RFID智能管理系統(tǒng)RFID硬件設(shè)備
RFID硬件設(shè)備均采用RFID核心讀寫技術(shù)，并根據(jù)各自不同的功能需求實現(xiàn)相應(yīng)功能，這些設(shè)備包括：安全監(jiān)測門、館員工作站、移動式/便攜式館員助理（移動盤點車）、RFID標簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)備、RFID便攜式手持盤點機等。各個RFID終端設(shè)備均作為一個客戶終端接入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。
2.4.3 搭建RFID應(yīng)用服務(wù)器平臺，實現(xiàn)對RFID系統(tǒng)設(shè)備及應(yīng)用系統(tǒng)的實時監(jiān)控
檔案館RFID系統(tǒng)采用了多個RFID系統(tǒng)設(shè)備，并集成了相應(yīng)檔案館管理系統(tǒng)、RFID應(yīng)用軟件系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、溫濕度控制系統(tǒng)、智能密集架系統(tǒng)等系統(tǒng)。
搭建RFID應(yīng)用服務(wù)器平臺，平臺將對RFID系統(tǒng)的各個終端設(shè)備進行實時監(jiān)控管理，并對各個應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互進行監(jiān)控管理。應(yīng)用服務(wù)器平臺實現(xiàn)了對各設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)及時狀態(tài)的查看，并實現(xiàn)了對歷史紀錄的報表和統(tǒng)計功能。
2.4.4 應(yīng)用RFID中間件技術(shù)搭建系統(tǒng)集成平臺，保障各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互通暢
檔案館RFID系統(tǒng)需要多個系統(tǒng)的高效集成來實現(xiàn)，不同異構(gòu)的系統(tǒng)之間將需要進行一定的數(shù)據(jù)交換。通過運用RFID中間件技術(shù)搭建的系統(tǒng)集成平臺除了能解決不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口問題，同時也可對各個終端設(shè)備的讀寫操作進行控制。
2.4.5 建設(shè)檔案館RFID管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件，實現(xiàn)檔案流通管理及館藏管理
檔案館RFID管理系統(tǒng)的各個設(shè)備終端均需要有相對應(yīng)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)得支持來實現(xiàn)比較復雜的業(yè)務(wù)應(yīng)用流程。
RFID終端設(shè)備以及應(yīng)用軟件系統(tǒng)將完成檔案調(diào)撥功能（借閱歸還），并需要實現(xiàn)智能標簽初始化、智能安全檢測系統(tǒng)以及檔案查找、順架以及館藏盤點等功能。

三、系統(tǒng)設(shè)備介紹
3.1 電子標簽
3.1.1 層架標簽

3.1.2 RFID檔案調(diào)撥人員證


3.1.3 文書檔案標簽


3.1.4 實物檔案標簽


3.1.5 珍貴檔案標簽

3.2 館員工作站

3.3 標簽轉(zhuǎn)換儀


3.4 智能盤點車

3.5 智能手持機

3.6 智能門禁


3.7 檔案專業(yè)掃描儀


3.8 文獻高拍儀