基于RFID技術的圖書館藏監控設計

摘 要：近年來隨著RFID技術的發展，在圖書館管理中RFID技術也被用做圖書的標識，它有著比條碼識別更為快速，安全，穩定，智能等等方面的優點，只是也存在一些問題，在配套軟硬件系統設計方面還有較大的空間，文章主要從分析RFID技術在圖書館界的應用現狀開始，借鑒一些物聯網的管理經驗，以及自己對長期圖書管理經驗的總結，探索設計出一套圖書實時監控的仿真模型。

關鍵詞：圖書盤點；館藏監控；RFID技術應用

引言

RFID射頻識別技術是從上個世紀八十年代出現并逐漸走向完善的一種于RFID芯片的自動識別技術。射頻識別技術最大優點在于非接觸無線供電，數據存儲在電子數據載體（稱應答器）之中，應答器的能量供應以及應答器與閱讀器之間數據交換是通過磁場或電磁場而非直接接觸，它可實現大范圍的物品跟蹤和信息共享，使得管理與運作效率大幅提高，同時成本較低。射頻識別系統至少由讀寫器和電子標簽（或稱射頻卡、應答器等）兩部分組成，另外還包括天線，主機等，而軟件方面的設計主要圍繞中間件或讀寫器進行，該系統主要以RFID技術為關鍵部件進行拓展，結合機械數控技術，圖書數據庫來實現圖書的智能化監控及管理。

1 系統結構與模型設計

1.1 現代智能圖書管理體系框架

EPCglobal是國際物品編碼協會EAN和美國統一代碼委員會（UCC）的一個合資公司，EPCglobal網絡EPCglobal網絡是實現自動即時識別和供應鏈信息共享的網絡平臺。該模型大體分成兩塊：（1）硬件設備：包括RFID標簽及各式讀寫器，其中在每本圖書中嵌入的標簽（射頻卡）是整個智能監控系統運行的基礎，這些標簽中所含的圖書信息，將由不同的RFID讀寫設備進行讀取，這些設備包括：自助借還機、安全門禁、圖書信息實時采集機、手持終端等；（2）應用服務：位于中心服務器中的各項應用服務在接受到數據后，將聯系信息數據庫（EPCIS），調出書籍詳細信息參與處理計算，然后將結果存儲到工作數據庫中，同時提供良好的人機界面以便用戶進行檢索、借閱等各種可視化操作。

1.2 館藏監控

館藏監控由書架、RFID采集設備、PLC多路復用無線電路等組成，主要用來實現圖書RFID信息的采集傳輸及分析。

1.2.1 圖書編碼。圖書館的藏書分布主要是以區、架、列、層為存放單位定位格的位置，在格內以分類號排序存放圖書，所以藏書的檢索如果能精確定位哪格最為關鍵，雖然圖書的排架是以分類號為主，但是對于一般的讀者來說，能夠提供給精確的位置信息，才是迅速找到圖書的關鍵，比如區信息要包括書庫編號如第N層第N室，接著就是書架號、然后在書架的第幾列，列上第幾層，層內第幾本，RFID標簽的優點在于它能夠存儲數據，所以講藏書的位置信息、狀態信息可直接存在標簽上，這樣可以減少服務環節的數據傳輸量以及系統處理響應時間，特別在門禁、圖書上架的環節。

1.2.2 PLC多路復用電路。自上個世紀六十年代美國推出可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）取代傳統繼電器控制裝置以來，PLC得到了快速發展，在國內許多行業領域都得到了廣泛應用，PLC相對繼電器電路的優點在于可改寫性，用于采集器工作電路中可以便于書架及RFID天線位置的調整而不至于在線路改造上浪費太多的投入。

2 數據方案

2.1 數據采集

采用館藏監控設備可以大大提高圖書數據的采集速度，比如一個25萬冊存書的圖書館5-6分鐘即可完成所有圖書的采集，但是跟手工采集一樣也會出現圖書的漏采，主要也是由于書架上金屬擋板的屏蔽，以及書架有些圖書比較薄，書簽距離近導致互相屏蔽，為了提高采集的數據的可靠性，就采用安裝2-3架采集器重復采集2-3次，并將這2到3組數據進行排重后最終生成實時架上圖書數據。

2.2 實時館藏數據

實時館藏數據的獲取分為幾個步驟來完成：（1）總館藏數據的提取，此步驟可以在啟動盤點前預先完成，特別在近期沒有新書入庫或圖書剔舊的情況下一般不用每次都直接從圖書系統數據庫中提取，而是從備份數據庫中提取這樣可以降低數據訪問時間。（2）在借圖書數據的提取，圖書館開放期間在借圖書也就是不在館圖書的數量是實時變化的。（3）實時館藏數據=總館藏數據-在借圖書數據。

2.3 圖書盤點分析

（1）初步疑似丟失圖書=實時館藏數據-實時在館圖書數據。由于在館圖書因為采集設備以及圖書標簽故障的原因還是可能發生漏采，還有有些書由于隨意堆放而沒采集，對于一些漏采圖書在發現后及時修復RFID芯片，或適當調整采集器的位置，可以將圖書漏采冊數逐漸降到零。（2）二次疑似丟失圖書=初步疑似丟失圖書-近期有流通記錄圖書。排出近期有流通記錄的圖書，因為這部分圖書大多可能是屬于那些沒及時上架或隨意堆放的圖書。（3）最終確認丟失圖書=二次疑似丟失圖書-精確定位人工確認數據。最后一步就是要對二次疑似丟失圖書進行最后確認，那就導出這部分圖書的具體館藏位置數據表單，在下個工作日由專門的工作人員到書庫進行人工確認。

3 系統實現

該體系架構中，用戶界面模塊是系統的用戶接口，負責顯示界面控件、部署效果及動態反饋系統運行情況等，用戶根據具體的業務需求及RFID仿真情景來自定義部署系統，配置界面調用館藏采集設備模塊的各種采集設備屬性和配置參數供用戶修改，其中用到的各種參數均從RFID資源配置庫中下載。采集設備模塊對仿真系統中的虛擬標簽和虛擬讀寫器進行統一管理，實時接收運行過程中產生的各種原始數據進行相關計算，將計算結果提交數據處理模塊進行二次數據處理（如業務規則事件觸發），所有結果數據保存在本地數據庫中，同時將部分數據返回至用戶界面模塊。這里需要提到的是設備驅動子模塊，該模塊統一封裝常用RFID設備廠商驅動并提供EPCGlobal規定的讀寫器標準接口，目的是在必要時連接RFID實物設備對仿真系統某些關鍵節點進行校正，使總體仿真結果更加準確可靠。RFID資源配置數據庫作為整個系統的數據源實時保持更新，它可以存儲在服務器數據庫中，也可以保存在本地數據庫中，供仿真系統下載和調用相關數據，程序代碼通過JDBC技術來訪問數據庫。

4 結束語

圖書館圖書自動化盤點及監控系統的實現，解決了圖書館藏書量大，圖書流通量大，圖書館入手緊缺，又需要不定期的盤點圖書，以便對那些錯架，亂架、丟失、標簽損壞的圖書進行及時糾錯，修補等問題。引入的現代化圖書物聯網技術為實現圖書館的數字化管理智能，高速，準確的管理提供了良好全面的技術支撐。

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作者簡介：陳錦斌（1975-），男，福建省寧德人，寧德職業技術學院，教師，研究方向：數字化管理。