基于RFID的圖書(shū)管理系統(tǒng)

[摘要]本文介紹了一種圖書(shū)管理的方法。系統(tǒng)以RFID技術(shù)為先導(dǎo)，設(shè)計(jì)了智能書(shū)架、防盜功能、統(tǒng)計(jì)管理等諸多功能，是對(duì)傳統(tǒng)圖書(shū)管理的補(bǔ)充和提升。這個(gè)系統(tǒng)是智能圖書(shū)館建設(shè)的一種可貴的嘗試，具有很好的應(yīng)用和推廣價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]RFID；智能圖書(shū)館；信息管理

[中圖分類(lèi)號(hào)]G750.71 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1008-0821(2011)02-0152-02

圖書(shū)信息服務(wù)從傳統(tǒng)的借閱——還書(shū)的庫(kù)存管理模式逐步演變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)化的智能服務(wù)模式。這種服務(wù)模式的演進(jìn)與發(fā)展，催生了圖書(shū)管理平臺(tái)的更新與升級(jí)。

基于RFID的圖書(shū)管理系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)圖書(shū)館管理系統(tǒng)(LMS)的功能，而且引入了智能書(shū)架、統(tǒng)計(jì)分析和智能閱覽等現(xiàn)代管理理念；是對(duì)LMS的更新與升級(jí)，極大地提升了系統(tǒng)的工作效率。同時(shí)，也是智能圖書(shū)館建設(shè)的一種可貴的嘗試與探索。

1. RFID技術(shù)

1.1 RFID的發(fā)展

射頻識(shí)別RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)是20世紀(jì)90年代開(kāi)始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞，并通過(guò)所傳遞的信息，完成識(shí)別的目的。

RFID已經(jīng)成為一個(gè)很熱門(mén)的話題。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，RFID技術(shù)市場(chǎng)僅在新的產(chǎn)品與服務(wù)上就會(huì)帶來(lái)30～100億美元的商機(jī)，隨之而來(lái)的還有服務(wù)器、資料儲(chǔ)存系統(tǒng)、資料庫(kù)程序、商業(yè)管理軟件、顧問(wèn)服務(wù)，以及其他電腦基礎(chǔ)建設(shè)的龐大需求。

全球最大的零售商沃爾瑪要求其前100家供應(yīng)商在向其配送中心發(fā)送貨盤(pán)和包裝箱時(shí)使用RFID技術(shù)，甚至在單件商品中使用這項(xiàng)技術(shù)。

這便使RFID成為全球的熱門(mén)科技，同時(shí)也為RFID的應(yīng)用提供了有力的驗(yàn)證。

1.2 RFID的特點(diǎn)

與目前廣泛使用的攝像、條碼、磁卡、IC卡等自動(dòng)識(shí)別技術(shù)相比，射頻識(shí)別技術(shù)具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)：

(1)非接觸操作，長(zhǎng)距離識(shí)別(幾厘米至幾十米)，因此完成識(shí)別工作時(shí)無(wú)須人工干預(yù)，應(yīng)用方便；

(2)無(wú)機(jī)械磨損，壽命長(zhǎng)，并可工作于各種油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境；

(3)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)電子標(biāo)簽；

(4)讀寫(xiě)器具有不直接對(duì)最終用戶(hù)開(kāi)放的物理接口，保證其自身的安全性；

(5)數(shù)據(jù)安全方面除電子標(biāo)簽的密碼保護(hù)外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實(shí)現(xiàn)安全管理；

(6)讀寫(xiě)器與標(biāo)簽之間存在相互認(rèn)證的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)安全通信和存儲(chǔ)。

目前，RFID技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化、物體跟蹤、交通運(yùn)輸控制管理、防偽和軍事等方面已經(jīng)廣泛地應(yīng)用。

1.3 RFID的系統(tǒng)構(gòu)成

RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽(Tag)、天線(Antenna)、閱讀器(Reader)三部分組成(如圖1)。其中：

(1)電子標(biāo)簽：由耦合元件及芯片組成，且每個(gè)電子標(biāo)簽具有全球惟一的識(shí)別號(hào)(ID)，無(wú)法修改、仿造，具有很好的安全性。電子標(biāo)簽中一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面。

(2)天線：在標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號(hào)，即標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息。

(3)閱讀器：讀取(或?qū)懭?電子標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。閱讀器可無(wú)接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。通常閱讀器與計(jì)算機(jī)相連，所讀取的標(biāo)簽信息被傳送到計(jì)算機(jī)上，做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。

2. 功能與特點(diǎn)

本系統(tǒng)將RFID技術(shù)引入圖書(shū)管理系統(tǒng)中，當(dāng)裝有電子標(biāo)簽的圖書(shū)在有效范圍內(nèi)接近讀寫(xiě)器時(shí)，讀寫(xiě)器受控發(fā)出微波查詢(xún)信號(hào)，安裝在圖書(shū)上的電子標(biāo)簽收到讀寫(xiě)器的查詢(xún)信號(hào)后，將此信號(hào)與標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息合成一體，反射回電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器。讀寫(xiě)器接收到微波合成信號(hào)后，經(jīng)讀寫(xiě)器內(nèi)部微處理器處理后即將電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的識(shí)別代碼等信息分離讀取出來(lái)，通過(guò)USB或RS232傳人計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)庫(kù)信息。這樣的系統(tǒng)不僅開(kāi)拓了管理功能，而且提升了工作效率。系統(tǒng)功能組成見(jiàn)圖2。

2.1 智能書(shū)架

智能書(shū)架除了傳統(tǒng)的全文檢索外，還通過(guò)圖形界面方便地實(shí)現(xiàn)了直覺(jué)式位置檢索(即在圖書(shū)館的平面圖上瀏覽，然后逐個(gè)書(shū)架地尋找)。如果用戶(hù)以圖書(shū)館管理員的身份登入，則可以從系統(tǒng)獲得更進(jìn)一步的信息，例如：每層架的現(xiàn)有藏書(shū)量及書(shū)本本來(lái)應(yīng)放的位置等。

(1)快速庫(kù)存檢索：以往要進(jìn)行一次全圖書(shū)館庫(kù)存檢查，就要花上幾天的工作時(shí)間。現(xiàn)在，所有圖書(shū)架都加裝了天線，基本上不費(fèi)任何人力物力，幾分鐘就可以完成一次全館庫(kù)存檢查。

(2)精確位置定位：傳統(tǒng)的圖書(shū)搜索只能告訴讀者那本書(shū)“應(yīng)該放在哪里”。但如果那本書(shū)被其他讀者從書(shū)架中拿了出來(lái)閱讀，或放錯(cuò)位置，這時(shí)系統(tǒng)的定位功能能準(zhǔn)確地告訴讀者那本書(shū)“當(dāng)前時(shí)刻在哪里”，大大提高了讀者的檢索效率。

2.2 防盜功能

跟傳統(tǒng)的防盜磁條對(duì)比，RFID標(biāo)志顯然是更耐用。既能降低失書(shū)的風(fēng)險(xiǎn)，又節(jié)省了定期更換磁條的麻煩，直接或間接地節(jié)省了成本。

除此之外，超高頻(UHF)RFID天線可以做得很小，更便于工作人員把天線隱藏于讀者難于察覺(jué)的地方，提升了保安程度。

2.3 統(tǒng)計(jì)管理

RFID技術(shù)可以使系統(tǒng)方便地收集讀者的相關(guān)資料。通過(guò)掌握讀者的閱讀習(xí)慣和模式，管理者能有效地制定策略性的改進(jìn)，提升圖書(shū)館的服務(wù)層次。

圖書(shū)館員以往只能知道有多少本書(shū)、那些書(shū)被借出。如今系統(tǒng)在RFID的支持下，可以搜集更多、更深入的資料，如：

(1)哪本書(shū)被讀者從書(shū)架拿下來(lái)的次數(shù)最多；

(2)哪本書(shū)被帶到閱讀區(qū)／閱讀桌的次數(shù)最多；

(3)平均每本書(shū)在館內(nèi)的閱讀時(shí)間是多久；

(4)哪位讀者正在閱讀哪本書(shū)。

如果讀者愿意帶著一張具有RFID功能的借書(shū)卡，我們還可以定期推薦適用于新書(shū)。

3. 系統(tǒng)擴(kuò)展

在RFID技術(shù)的支持下，系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了上述實(shí)效性功能，還設(shè)計(jì)了以下擴(kuò)展功能。

3.1 自動(dòng)借還機(jī)

如果用戶(hù)需要借書(shū)的話，只要先把他(下轉(zhuǎn)第156頁(yè))的借書(shū)卡插進(jìn)機(jī)內(nèi)，從觸幕屏上選出指定圖書(shū)，系統(tǒng)的機(jī)械臂便會(huì)自動(dòng)把書(shū)帶到出書(shū)口。同時(shí)系統(tǒng)把讀者的借書(shū)卡號(hào)碼和圖書(shū)編號(hào)等數(shù)據(jù)，記錄存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

還書(shū)更為簡(jiǎn)單，讀者只需把要退還的書(shū)放進(jìn)收集口，系統(tǒng)便會(huì)讀出圖書(shū)編號(hào)，把讀者的借書(shū)紀(jì)錄清除。最后機(jī)械臂會(huì)把圖書(shū)分類(lèi)，然后帶到一個(gè)空的格子中。

3.2 智能閱覽桌

在書(shū)桌底下加入RFID天線等設(shè)備，這樣便可以得知諸如哪本書(shū)是正在被哪位讀者閱讀等信息。我們就可以更加合理地調(diào)配紙質(zhì)圖書(shū)；必要時(shí)啟用電子版本，并將其進(jìn)行對(duì)應(yīng)的傳送與顯示。

4. 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于圖書(shū)館員而言，本系統(tǒng)改善或替代了傳統(tǒng)的工作理念；是智能圖書(shū)管理的一種嘗試與探索。這個(gè)系統(tǒng)可作為智能圖書(shū)館建設(shè)的公共平臺(tái)，得到更好的應(yīng)用和推廣。

與此同時(shí)，本系統(tǒng)的思想還可以應(yīng)用到其他相關(guān)的領(lǐng)域。例如：學(xué)校的檔案管理、辦公室的文稿管理、超級(jí)市場(chǎng)的物品管理等。

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