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(gè)重要方面，圖書館是圖書管理需求最為集中的應(yīng)用場(chǎng)所。據(jù)調(diào)研分析， 目前全國(guó)共有1萬(wàn)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(shí)別、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、 計(jì)算機(jī)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(shí)別RFID技術(shù)，讀者一卡在手，可自由進(jìn)出各個(gè)借閱室。圖書將采用 電子數(shù)字標(biāo)簽自動(dòng)化借還書。自助借還書機(jī)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(shí) 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(shí)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(shí)間來(lái)為讀者提供服務(wù)，為圖書館行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)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(shí)別方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能。然而，條形碼雖然價(jià)格便宜、制作 方便等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一些先天的難以克服的缺點(diǎn)，如容易磨損、存儲(chǔ)空間小、必須貼在書內(nèi)等給使用帶來(lái) 不便，并不完全適合圖書館。 當(dāng)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(gè)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(shì)，也是未來(lái)圖書館圖書RFID技術(shù)管理發(fā)展的一 個(gè)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(biāo)簽關(guān)聯(lián)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書的關(guān)聯(lián)管理?？刹捎貌桓赡z或者芯片內(nèi)置方式把電子標(biāo)簽放置在書籍當(dāng)中，讀者通過自動(dòng)借還書機(jī)殼實(shí)現(xiàn)自主借還，管理員用盤點(diǎn)機(jī)定期對(duì)圖書館的書籍盤點(diǎn)， 還可實(shí)現(xiàn)查找順架等功能。裝帶有超高頻讀寫器的安全門，可實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)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(dòng)借還書設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、交換機(jī)、安全門檢測(cè)，這些 設(shè)備通過交換機(jī)中RS-485、以太網(wǎng)或GPRS等傳輸接口，使各個(gè)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?fù)鋱D
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(biāo)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(dòng)分揀系統(tǒng)、 手持式盤點(diǎn)系統(tǒng)、安全門檢測(cè)系統(tǒng)和管理員工作站，各個(gè)子系統(tǒng)相互獨(dú)立卻又緊密相連。
2.4.工作流程圖
2.4.1.標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是無(wú)線射頻識(shí)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(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將RFID唯 一識(shí)別號(hào)與圖書唯一編碼實(shí)施綁定，將RFID技術(shù)與現(xiàn)有圖書館管理系統(tǒng)的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書、讀者詳細(xì)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(dāng)中。
圖4：標(biāo)簽轉(zhuǎn)換流程圖
標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)完成圖書電子標(biāo)簽、架標(biāo)標(biāo)簽以及借書證電子標(biāo)簽的轉(zhuǎn)換工作。標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)由硬件和軟件 系統(tǒng)2部分。
- 硬件組成
標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)硬件包括：控制主機(jī)和標(biāo)簽轉(zhuǎn)換裝置?？刂浦鳈C(jī)用于安裝標(biāo)簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)控制對(duì)圖書標(biāo)簽、 借書證標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)標(biāo)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(duì)圖書及讀者詳細(xì)信 息的訪問。
- 標(biāo)簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)
標(biāo)簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)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(hù)工作，任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接上標(biāo)簽轉(zhuǎn)換裝置，通過IE瀏覽器即可實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)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(gè)別圖書館采用條形碼和磁條技術(shù)實(shí)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(lái)實(shí)質(zhì)性的提升。無(wú)線射頻識(shí)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(shí)現(xiàn)多本圖書的自助借還，并且不會(huì)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(jī)
自助借還系統(tǒng)結(jié)合射頻識(shí)別、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、軟件以及觸摸屏控制操作技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安裝有電子標(biāo)簽的圖 書進(jìn)行自助借還功能。該系統(tǒng)組成包括：控制主機(jī)、液晶觸摸顯示器、RFID射頻模塊、嵌入式打印機(jī)、多媒體 語(yǔ)音系統(tǒng)，通過安裝在控制計(jì)算機(jī)上的自助借還書軟件實(shí)現(xiàn)圖書自助借還。自助借還書機(jī)具有外形美觀，系統(tǒng) 操作簡(jiǎn)便，借還書一體，可實(shí)現(xiàn)多本圖書同時(shí)借還，識(shí)別速度快，借還效率高，設(shè)備安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)。
2.4.3.智能查找系統(tǒng)
在很多時(shí)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(gè)時(shí) 候就需要采用RFID智能查找功能了，可以在較短的時(shí)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(duì)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。
- 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。
- 數(shù)據(jù)下載方式是指通過無(wú)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(jìn)行圖書的查找。
2.4.4.自動(dòng)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(shí)，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(duì)圖書進(jìn)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(jìn)自動(dòng)分揀機(jī)里面，自動(dòng)分揀機(jī)綜合書中電子標(biāo)簽和條碼信息，根據(jù) 設(shè)定好的程序，自動(dòng)分揀圖書，實(shí)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(cuò)分類的現(xiàn)象。
圖7：自動(dòng)分揀系統(tǒng)
2.4.5.自動(dòng)盤點(diǎn)系統(tǒng)
圖書館的盤點(diǎn)工作一直以來(lái)都是非常頭疼的事情，因?yàn)楸P點(diǎn)工作需要大量的人力和時(shí)間，有的圖書館10年 都沒有盤點(diǎn)過?；赗FID圖書館管理系統(tǒng)，通過通道讀寫器和手持機(jī)讀寫器進(jìn)行圖書館的盤點(diǎn)審核。 分揀機(jī)分揀出來(lái)的書由工作人員推車進(jìn)入借閱室，在經(jīng)過裝有通道式讀寫器道門時(shí)，車?yán)锩娴臉?biāo)簽信息被 讀取到，并上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)中心。通過后期工作管理員用手持式讀寫器的盤點(diǎn)核查，為圖書館盤點(diǎn)管理帶來(lái) 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(jìn)行圖書盤點(diǎn)工作。
圖8：自動(dòng)盤點(diǎn)流程圖
2.4.6.安全門檢測(cè)系統(tǒng)
RFID電子監(jiān)控門主要用于檢測(cè)任何非法離開圖書館的書籍、光盤等。
圖9：圖書館安全門
RFID安全檢測(cè)門的功能：
- 檢測(cè)安全位(EAS)激活的標(biāo)簽，并發(fā)出警報(bào)聲，閃動(dòng)警報(bào)燈
- 記錄讀者數(shù)量與警報(bào)數(shù)量l可讀取顯示觸發(fā)警報(bào)的書籍序號(hào)并更新至管理工作站l每日自動(dòng)清零
- 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(fù)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(hù)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(duì)日常報(bào)告的提供、整理和分析， 更好的為客戶服務(wù)。
3.系統(tǒng)特點(diǎn)
- 流程簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)動(dòng)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(chǔ)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(jìn)，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(lái)，記 錄每本圖書的進(jìn)出庫(kù)歷史記錄，從而可以與借還書的歷史記錄進(jìn)行匹配。 可以有效提高防盜系統(tǒng)的準(zhǔn)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(dòng)，工作本身很繁重，如依靠人工圖書盤點(diǎn)工作量大，很容易對(duì) 工作產(chǎn)生一定的消極思想。加上讀者對(duì)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(dòng)中解放出來(lái)，還可以為不同的讀者定制個(gè) 性化的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)人性化的操作流程，提高讀者對(duì)圖書館工作的滿意程度。
- 標(biāo)簽數(shù)據(jù)保持力強(qiáng)，壽命長(zhǎng) 條碼存儲(chǔ)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(biāo)簽存儲(chǔ)區(qū)間大，數(shù)據(jù)保持力可達(dá)100年以上，加上具有防水、防磁、耐高溫的特性，RFID電子標(biāo)簽的壽命比 條形碼長(zhǎng)得多。由于采用了非接觸式的讀取方式，每個(gè)電子標(biāo)簽最少能被讀取十萬(wàn)次以上，電子標(biāo)簽一旦貼上 后就可以長(zhǎng)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
