RFID智能圖書館解決方案

項目概述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、社會的進(jìn)步，信息化建設(shè)不斷的推進(jìn)，讀者對圖書館服務(wù)質(zhì)量要 求是越來越高。如何提高服務(wù)質(zhì)量，加強(qiáng)內(nèi)部管理，提高工作效率，都是圖書館領(lǐng)導(dǎo)者面前 迫切需要解決的問題。建設(shè) RFID 智能圖書館藏管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境并部署相應(yīng)的 RFID 硬 件設(shè)備。用來識別、追蹤、和保護(hù)圖書館的所有資料，通過 RFID 系統(tǒng)實現(xiàn)圖書借還、順架、 查找、館藏盤點(diǎn)等功能，極大地提高圖書館資料處理的效率 RFID 智能圖書館管理系統(tǒng)的出現(xiàn)、發(fā)展、成熟、廣泛應(yīng)用，徹底解決了圖書館目前需要解決的問題。

通常情況下，圖書館在實施 RFID 技術(shù)以后，在同樣的數(shù)目或更少的館員的情況下，圖書 館的資料流通會被大大地提高。

我國圖書館 RFID 技術(shù)的早期應(yīng)用，和全世界圖書館界情況無異，基本源于 HF(高頻)技 術(shù)。近年來，隨著 UHF(超高頻)技術(shù)的成熟、標(biāo)簽價格的下降、讀取速度的加快、安全性能 的提高，UHF(超高頻)的應(yīng)用逐漸超過 HF(高頻)，并占據(jù)市場主導(dǎo)地位。從 RFID 在全國物 聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用情況看，UHF(超高頻)技術(shù)的發(fā)展也明顯加快，國家已經(jīng)將它列為國家發(fā)展戰(zhàn)略 的重中之重，成為今后 RFID 發(fā)展的主要方向。

基于上述認(rèn)識，深圳萬全智能并依托于強(qiáng)大的 UHF研發(fā)、制造能力，UHF RFID 在圖書館等文獻(xiàn)領(lǐng)域的 應(yīng)用。經(jīng)過不懈努力，研發(fā)了系列性能優(yōu)秀的圖書館應(yīng)用設(shè)備，為智能圖書館的應(yīng)用提供了可 靠的解決方案。隨著公司新研發(fā)產(chǎn)品的不斷問世，公司對未來智能圖書館的進(jìn)一步發(fā)展將會提 供更多更大的幫助。

1.建設(shè)目標(biāo)

(1)使用 RFID 技術(shù)有效提升圖書館服務(wù)水平主要從以下幾方面去體現(xiàn)：

(2)在館圖書實現(xiàn)快速定位，快速查找圖書。

(3)簡化借還圖書流程。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、借還圖書的高速快捷。

(4)提高借閱人員的滿意度，同時把圖書館工作人員從日常繁重的重復(fù)勞動中解放出來。

(5)提高工作人員工作效率 ，圖書管理系統(tǒng)的應(yīng)用將有效降低一線人員的工作量，提高工作效率，提升館藏管理能力。

(6)歸還圖書架，借助自助設(shè)計研發(fā)的智能圖書車，使得還圖書歸架工作效率大增。

(7) 巡架工作，便攜RFID 閱讀器容易查找不在架上或者亂架的圖書，使得巡架工作更為準(zhǔn)確。

(8)專題圖書排架和倒架。高效的批量處理功能可快速完成圖書架位的重新確認(rèn)，有效地解 決了專題圖書排架和倒架的問題。

(9)圖書清點(diǎn)。RFID 閱讀器可一次讀取數(shù)個 RFID 標(biāo)簽資料，提高了文獻(xiàn)清點(diǎn)的工作效率，降 低清點(diǎn)工作量。

(10)圖書入藏。由過去的單本入藏轉(zhuǎn)變?yōu)榕咳氩胤绞剑@著提高圖書入藏效率，對新館搬 遷時的圖書入藏工作尤其重要。

2.建設(shè)重點(diǎn)

本系統(tǒng)建設(shè)將以開拓創(chuàng)新的精神研發(fā)一流的 RFID 圖書館智能管理系統(tǒng)，通過無線射頻識 別技術(shù)系統(tǒng)來識別、追蹤和保護(hù)圖書館的所有資料，簡化圖書的借還，全面實現(xiàn)圖書館文獻(xiàn) 管理智能化、切實提高工作效率和服務(wù)水平、改革舊有的工作理念和方式，真正讓用戶“有 所求而來，心滿意足而歸”，促進(jìn)圖書館服務(wù)質(zhì)量以及形象大改觀。

概要設(shè)計

1.概要思路

信息技術(shù)是現(xiàn)代圖書館的最主要的技術(shù)支撐，館藏圖書文獻(xiàn)是圖書館最基本的資源實 體，文獻(xiàn)提供是圖書館最主要的服務(wù)內(nèi)容。目前在國內(nèi)圖書管理系統(tǒng)中普遍采用“安全磁條+條形碼”的技術(shù)手段，以安全磁條作為圖書的安全保證，以條形碼作為圖書的身份證，解 決了圖書管理中的一些問題，但是還是存在很多問題，使用條形碼隨著時間的推移，很多圖 書的條形碼脫落，無法進(jìn)行正常的借還，使用 RFID 技術(shù)，具有安全性高，隱藏性好，使用壽 命長等特點(diǎn)，而且能更好的解放館員的勞動力，快速實現(xiàn)圖書的借還。

2.總體流程

系統(tǒng)利用相關(guān)流通設(shè)備、RFID 讀寫設(shè)備，可以實現(xiàn)圖書的自助借還，館員工作站，盤點(diǎn)順 架查找，防盜，等功能，如下操作實例 2.1 所示。

2.1圖書館使用實例

RFID系統(tǒng)簡介

RFID 是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù) 據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)。RFID 的應(yīng)用系統(tǒng)具有非接觸，工作距離遠(yuǎn)，精度高，信息收集處 理自動快捷及環(huán)境適應(yīng)性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，不僅能取代傳統(tǒng)的手工錄入方式，大大提升企業(yè)的 運(yùn)營效率，更由于其先進(jìn)的自動識別功能，能輕易地實現(xiàn)原先人工難以完成的任務(wù)，為提高企 業(yè)競爭優(yōu)勢，增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力提供有力的支持。

最基本的 RFID 系統(tǒng)由以下三部分組成，原理如 下圖所示：

1) 標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo) 識目標(biāo)對象;

2) 讀寫器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式;

3) 計算機(jī)系統(tǒng)：包括中間件、系統(tǒng)應(yīng)用軟件等。

RFID 系統(tǒng)原理

電子標(biāo)簽中一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，在實際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識別物體 的表面。讀寫器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)，從而達(dá)到自動識別物體 的目的。通常讀寫器與計算機(jī)相連，所讀取的標(biāo)簽信息被傳送到計算機(jī)上進(jìn)行下一步處理。RFID 信息處理系統(tǒng)(即后臺應(yīng)用支撐軟件)整合由讀寫器收集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)組成

RFID 圖書館系統(tǒng)由硬件、計算機(jī)集成設(shè)備、軟件組成。通過網(wǎng)絡(luò)連接或者數(shù)據(jù)拷貝的方式 進(jìn)行數(shù)據(jù)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(jī) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 如下：

1、軟件構(gòu)成

軟件包括系統(tǒng)軟件和定制研發(fā)軟件兩個部分，系統(tǒng)軟件包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用中間 件和文字識別 OCR 軟件。定制研發(fā)的圖書管理系統(tǒng)功能構(gòu)成如下圖：

標(biāo)簽轉(zhuǎn)換和制作完成 RFID 標(biāo)簽的制作，借還系統(tǒng)實現(xiàn)圖書的流通和借閱管理等，文獻(xiàn)查 詢方便為借閱人或工作人員查詢圖書籍，歸架及導(dǎo)航系統(tǒng)提供智能、快速的圖書籍定位、定 架，館藏清單提供智能化的盤庫，圖書目錄管理系統(tǒng)是針對本圖書館管理全國的圖書目錄 用。

2、硬件構(gòu)成

(1)計算機(jī)主機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)，需要部署在服務(wù)器，本系統(tǒng)需要服務(wù)器用于系統(tǒng)運(yùn)行。對于在圖書庫內(nèi)的 RFID 標(biāo)簽數(shù)據(jù)回傳利用無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的方式實現(xiàn)。在每個 圖書庫布設(shè)無線 AP，用于手持設(shè)備和智能圖書車的信號接入，無線 AP 通過有線網(wǎng)絡(luò)接入核 心交換設(shè)備，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過天花板進(jìn)行布設(shè)。

(2)安全設(shè)備

為對進(jìn)入圖書館人員進(jìn)行圖書監(jiān)控，本系統(tǒng)采用 RFID 射頻技術(shù)，經(jīng)過圖書自動傳輸?shù)骄W(wǎng) 絡(luò)數(shù)據(jù)庫中。

RFID 圖書管理系統(tǒng)包括：標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、自助借圖書系統(tǒng)、自助還圖書系統(tǒng)、智能查找 系統(tǒng)、推車式盤點(diǎn)系統(tǒng)、安全門檢測系統(tǒng)。

(3)RFID 相關(guān)設(shè)備

系統(tǒng)中針對 RFID 標(biāo)簽，有圖書 RFID 標(biāo)簽、架標(biāo)、層標(biāo)等多種類型，同時需要標(biāo)簽打印 設(shè)備。圖書、RFID 標(biāo)簽存儲一本圖書的基本 ID，不建議存儲信息;架標(biāo)采用無源標(biāo)簽，用于 存儲一個圖書架的單面單聯(lián)信息，同時實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的信息傳輸和分區(qū)域;層標(biāo)用于存儲一個 圖書架的單面單聯(lián)的一層信息等。

智能圖書盤點(diǎn)車、手持設(shè)備可以支持讀寫超高頻和有源標(biāo)簽。通過 RFID 讀寫器對粘貼在 文獻(xiàn)、圖書架上的 RFID 標(biāo)簽、RFID 借圖書證的識讀，借助于后臺 RFID 管理系統(tǒng)和圖書館自 動化集成系統(tǒng)，實現(xiàn)對文獻(xiàn)、圖書架、工作人員間的借還、歸架、典藏的一體化管理。

3、RFID 項目與圖書館軟件接口

系統(tǒng)支持圖書館 SIP2 接口，能很好的兼容現(xiàn)有的校園圖書管理系統(tǒng)圖書管理系統(tǒng)。

系統(tǒng)特點(diǎn)

1、實用性原則

在滿足系統(tǒng)應(yīng)用功能需求和系統(tǒng)性能需求，并保證系統(tǒng)安全可靠的情況下，軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò) 產(chǎn)品均選用性能價格比最高的系統(tǒng)和產(chǎn)品。整個系統(tǒng)應(yīng)易于管理，易于維護(hù)，操作簡單，易學(xué)，易用，便于進(jìn)行系統(tǒng)配置，在設(shè)備、安全 性、數(shù)據(jù)流量、性能等方面得到很好的監(jiān)視和控制，并可以進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和故障診斷。

2、 安全性原則

用戶在信息平臺上的數(shù)據(jù)就是用戶的商業(yè)秘密，維護(hù)用戶的數(shù)據(jù)安全性、機(jī)密性就是維護(hù)信息 平臺的權(quán)威和信用。因此，采用認(rèn)證技術(shù)、密鑰技術(shù)以及 WEB 安全訪問技術(shù)等先進(jìn)的保全技術(shù) 對提高系統(tǒng)的安全保密性是十分重要的。

3、可靠性原則

平臺提供的系統(tǒng)需具備出錯處理、容錯能力、冗余備份能力，不會因為局部故障而引起整個物流業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的癱瘓。所有的核心設(shè)備，包括主機(jī)服務(wù)器、核心交換機(jī)等均采用冗余設(shè) 計方案，保證做到：一架設(shè)備發(fā)生故障，另一架設(shè)備能接著進(jìn)行工作而不丟失數(shù)據(jù)，發(fā)生故障 的設(shè)備在被隔離和修復(fù)時不會影響系統(tǒng)的運(yùn)作。

4、 先進(jìn)性原則

首先，選用系統(tǒng)平臺應(yīng)具有先進(jìn)性。選用技術(shù)先進(jìn)、成熟的產(chǎn)品，同時又有完善的售后服 務(wù);其次，系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計應(yīng)具有先進(jìn)性。采用先進(jìn)的系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計理念、技術(shù)先進(jìn)的計算 機(jī)軟硬件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計開發(fā)。

5、 標(biāo)準(zhǔn)化原則

從系統(tǒng)平臺、網(wǎng)絡(luò)管理、項目管理、系統(tǒng)維護(hù)規(guī)范的制訂等各方面全部遵循通用的國際或行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)，從而系統(tǒng)能夠支持各種異構(gòu)平臺和不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的互聯(lián)。

6、擴(kuò)充性原則

業(yè)務(wù)需求會不斷發(fā)展，現(xiàn)有系統(tǒng)不能滿足應(yīng)用需求時，系統(tǒng)將面臨更新?lián)Q代。因此，系統(tǒng)的設(shè)計必須具有一定的擴(kuò)充能力，留有升級的余地，以滿足今后業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。

RFID圖書館應(yīng)用優(yōu)勢

電子標(biāo)簽(RFID)具有一個雙重角色的作用：一方面是身份識別，用來對物品進(jìn)行跟蹤和 清點(diǎn);另一方面用于物品的安全保護(hù)。也就是說，RFID 同時具備了身份識別和防盜的功能。RFID 的這種特點(diǎn)大大地提高了資料處理能力，通過一個簡單的單一操作就可快速、準(zhǔn)確地完 成資料流通過程。

1、簡化借還圖書流程，提高流通效率

現(xiàn)有的借還圖書流程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。這樣的操作流程仍然較為繁瑣，借還圖書效率比較低。同時，條碼容易破損，這樣不僅會影響 借還圖書的效率，同時也會影響借閱人對圖書館的滿意程度。因此，需要引入先進(jìn)的讀寫技術(shù)以實現(xiàn)自動化的圖書借還流程，提高信息存儲的安全， 提高信息讀寫的可靠性，也提高借還圖書的速度。RFID 系統(tǒng)的自助借還圖書，支持一次借還 10 本以上(可靈活設(shè)定限制)的圖書，效率 大為提高。

2、 大幅降低圖書盤點(diǎn)和查找工作量

依靠人工的圖書盤點(diǎn)工作，特別是圖書架圖書的盤點(diǎn)工作量太大而且效率很低。圖書管理員盤點(diǎn)圖書架圖書要憑自身的記憶對圖書進(jìn)行分類放置和記錄，費(fèi)時勞神卻又很難達(dá)到目的。引入先進(jìn)的RFID圖書盤點(diǎn)工具和方法，可實現(xiàn)圖書盤點(diǎn)的自動化或半自動化。RFID非接觸、遠(yuǎn)距離、快速讀取多個標(biāo)簽的特點(diǎn)，使盤點(diǎn)工作簡單有效，RFID使從不能盤點(diǎn)到可以盤點(diǎn)、輕松盤點(diǎn);同樣，可以輕松實現(xiàn)順架等功能;上架時可以根據(jù)圖書庫形化路線(相當(dāng)于電子地)指示館員按正確位置拜訪館藏。

3、 改變借閱管理和安全防遺漏流程脫節(jié)的情況

圖書館防盜系統(tǒng)現(xiàn)在還是孤立的防盜系統(tǒng)，圖書歸還和上架之前要經(jīng)過上磁處理，圖書借出時則要進(jìn)行消磁處理，工作量較大，直接影響了圖書流通以及圖書管理的工作效率。在發(fā)現(xiàn)丟圖書的同時無法記錄丟失圖書的信息，對圖書的日常盤點(diǎn)、補(bǔ)缺工作影響極大。RFID 系統(tǒng)對現(xiàn)有的管理系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，將防遺漏系統(tǒng)與圖書流通管理系統(tǒng)聯(lián)系起來，記錄每本圖書的進(jìn)出庫歷史記錄，從而可以與借還圖書的歷史記錄進(jìn)行匹配。

4、提高圖書館工作人員的工作滿意度

圖書館工作人員由于積年累月的重復(fù)性勞動，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，圖書館管理者對 圖書館的管理也大傷腦筋，加上借閱人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 RFID 系統(tǒng)的應(yīng)用，可以彌補(bǔ)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，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1) RFID 技術(shù)大大減少了流通工作量，剩余的流通工作也是配合 RFID 技術(shù)的自動化工 作，這樣大大提高了流通館員的工作積極性和精神面貌。

2) RFID 技術(shù)也解放了大批流通館員，使他們可以從事其他的高級的咨詢工作，如流動 服務(wù)，舉辦講座、展覽、培訓(xùn)等。

3) 圖書館人員主要工作從流通轉(zhuǎn)向咨詢，有助于圖書館提升人員素質(zhì)，會有更多的專業(yè) 人才加入，有助于圖書館其他服務(wù)工作的提高。

5、 提高借閱人滿意度

1)借閱人經(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(diǎn)：

①由于圖書館沒有有效手段對圖書進(jìn)行盤點(diǎn)，但是因為管理系統(tǒng)沒有準(zhǔn)確的記錄，結(jié)果 導(dǎo)致了借閱人系統(tǒng)里能夠查到圖書，但是實際上卻找不到;

②由于借還圖書的效率較低，借還圖書排隊等候時間太長，借閱人無謂的浪費(fèi)時間，導(dǎo) 致不滿意;

③借還圖書中出現(xiàn)信息讀取錯誤、條碼無法讀出，增加借閱人等待時間，導(dǎo)致借閱人不 滿意。

隨著全社會對服務(wù)意識的不斷增強(qiáng)，借閱人對圖書館的服務(wù)要求也越來越高，圖書館需 要迫切提升服務(wù)水平，提高借閱人滿意度。

2)圖書館采用 RFID 系統(tǒng)可以給借閱人帶來的影響有：

①避免排隊等候，更方便更快捷;

②隱私性和獨(dú)立性;

③高科技帶來的全新感受。

6、 改變了圖書館的服務(wù)模式

1) 圖書館業(yè)務(wù)流程的重組：RFID 解放了流通部門占有的大量人員，使圖書館的業(yè)務(wù)流 程重組變得必要和可行;圖書館將從以館藏為中心轉(zhuǎn)向以借閱人為中心，提供給借閱人的服 務(wù)將邁向多元化、高級化和人性化。

2) 參考咨詢性工作的重要性越發(fā)突出：圖書館的參考咨詢工作是借閱人與信息資料之 間的中介，從而使圖書館區(qū)別與一般的信息工具或者網(wǎng)絡(luò)。圖書館流通工作淡化后，參考咨 詢工作會成為圖書館的主要工作。

3) 不滿足于開展陣地服務(wù)、傳統(tǒng)服務(wù)，充分利用各種設(shè)施和技術(shù)條件，為社會公眾提 供多樣化、個性化服務(wù)，使圖書館的服務(wù)廣度與深度都得到延伸，提高公共文化服務(wù)能力。

7、 圖書館通過 RFID 技術(shù)，全面數(shù)字化管理

除了圖書、光盤、館藏珍品外，圖書館對其他方面的管理也需要數(shù)字化。例如：對借閱 人的管理、行政管理、小額消費(fèi)等，傳統(tǒng)的管理費(fèi)時費(fèi)力，缺乏效率，對借閱人、館員都很 不方便。通過 RFID 技術(shù)，能夠有效將這些環(huán)節(jié)都數(shù)字化起來。

通過使用RFID技術(shù)，可在圖書館中實現(xiàn)快速館藏清點(diǎn)功能、借/還圖書時即時資料識別 和安全防盜功能、快速準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)庫檢查和更新功能等，這使得圖書館管理員的工作變得更 加輕松，簡便。

RFID標(biāo)簽系統(tǒng)可以和傳統(tǒng)的安全系統(tǒng)同時使用，可以與現(xiàn)存的圖書館基礎(chǔ)設(shè)施和集成圖書館系統(tǒng)(ILS)進(jìn)行無縫連接。

綜上所述，RFID 帶給圖書館中的好處是顯而易見的，這些好處最終歸結(jié)到一點(diǎn)就是“加 強(qiáng)圖書館管理、滿足借閱人需求”。