圖書館智能還書分類系統演示平臺開發與設計

徐豪輝 　楊朝江　王懷宇　陳珂

摘要：由于原來手工管理經常出現問題，如效率低、易出錯、手續繁瑣，還耗費大量的人力和物力。為了解決這些問題，該項目基于物聯網的思想擬開發一個圖書館智能還書分類系統動態演示平臺。本設計融合了無線通信技術、傳感器技術、單片機技術、電機控制技術、GSM-gprs短信模塊及自主開發的上位機軟件可了解歸還書籍的相應信息。實踐證明，本系統能實現現代化的自動化管理，解放了勞動力。同時還降低了圖書館用工的成本，有利于資源的有效配置。

Abstract： The original manual management often has problems， such as low efficiency， error prone， cumbersome procedures， and a lot of manpower and material resources. In order to solve these problems， the project develops a dynamic demonstration platform of intelligent library book classification system based on the idea of the Internet of things. The design fuses the wireless communication technology， sensor technology， microcontroller technology， motor control technology， GSM-gprs SMS module and has the independent development of the PC software to understand the corresponding returning information. Practice has proved that this system can realize the automatic management of the modernization， and liberate the labor force. At the same time， it also reduces the cost of the library and it is benefit for the effective allocation of resources.

關鍵詞：還書分類出錯；高效率；智能系統

Key words： error of the book returning classification；high efficiency；intelligent system

中圖分類號：G252.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）05-0180-02

0 引言

當今世界是飛速發展的信息時代，各行各業都離不開計算機的信息處理，因而產生了許多自動化管理系統。使用自動化管理系統不僅提高了工作效率，而且大大地提高了其準確性。尤其對于復雜的信息管理，自動化管理系統能夠充分發揮它的優越性：快速操作、智能分析、海量存儲和長期保存等等。而現今各大學的圖書館還書分類還是靠人工管理，不僅效率低、易出錯、手續繁瑣，還耗費大量的人力和物力。所以圖書館還書分類的自動化管理已經是時代的需要了。

1 對圖書館自動化管理系統國內的研究現狀

我國圖書館自動化系統的研究始于上世紀年70代中期，但由于缺乏統一的組織與協調，其技術發展在相當長時期內，停留在單機和局域網應用階段。直至90年代后期，才慢慢跟上國外圖書館自動化系統技術的發展潮流。近十幾年來我國圖書館的館舍建筑、硬件設施、資源建設等各個方面的條件都有了很大的變化和發展。對人員隊伍建設日益重視。從總體上看，圖書館管理水平有了較大的提高。

目前我國國內大多數圖書館設有簡單的庫存圖書查閱系統和圖書出借/返還登記系統，但大多數圖書出借及圖書返還歸分類的工作還是由圖書館工作人員手動操作完成，這不僅不利于圖書出借與返還效率的提高，浪費了讀者和圖書館工作人員雙方寶貴的時間，同時還造成了圖書館用工成本的增加，不利于資源的有效配置。而且圖書分類工作具有較強的業務性，其質量高低與藏書利用情況及讀者閱讀質量密切相關，尤其是網絡時代環境下，如何做好圖書館的圖書歸還后的分類工作，保證分類質量，實現資源共享成為當務之急。

2 系統設計思路

將圖書館還書歸類自動化物聯網化是解決人工還書分類繁瑣、易出錯的一個重要途徑，利用條形碼掃描槍可對歸還的書籍進行信息的采集，利用無線傳輸模塊可使檢測端遠程控制推送端的工作情況，利用光電傳感器可有效檢測書籍位置，并且結合推送端的步進電機將歸還后的書籍準確的推入相應庫中，利用GSM短信傳輸模塊可使工作人員遠程了解書庫情況，當書庫滿時可以及時提醒工作人員進行清理，同時運用紫外線燈光對歸還的書籍進行殺菌，防止書籍霉變，極大的延長了書籍的壽命而且還保護了讀者的健康安全。

3 系統工作原理

硬件部分：本系統的控制核心采用單片機對數據進行處理及智能控制，整個演示平臺主要由檢測端與推送端組成。檢測端包括掃描槍掃描部分、12864液晶顯示部分、nRF24L01無線通信部分。推送端包括步進電機推送部分、上位機顯示部分和光電傳感器部分。條形碼掃描槍采集數據后將信息傳送給檢測端進行分析、判斷并將書籍信息顯示在LCD顯示屏上同時利用nRF24L01無線通信模塊對推送端發出相應指令，推送端接收到指令后結合光電傳感器的信號控制步進電機對書籍進行推送入庫。

軟件部分：系統軟件設計包括顯示端上位機軟件與檢測、推送等的下位機軟件設計。主控端需要通過nRF24L01對檢測點進行控制，包括啟動檢測節點數據傳輸，在收到數據后主控端還要將數據顯示出來，一旦檢測到書籍條形碼信息，將啟動整個系統。整個過程流暢、迅速，不浪費每一分鐘大大節省了讀者與圖書館工作人員雙方寶貴的時間。

系統檢測端的工作原理及流程如圖1所示。

系統推送端的工作原理及流程如圖2所示。

4 系統實驗數據分析

為檢驗系統工作是否穩定、可行，本小組對演示平臺做了六次實驗。每次實驗都對四個書庫的書籍分別進行歸還4次，以達到演示程序設定的“書庫存滿”時的工作情況（GSM模塊給工作人員發送短信，提醒其及時清空書庫），同時達到對各個推送點進行推送測試。測試時，每次分別間斷性的掃描同一書庫書4次進行還書操作，以保證每次還書都能準確有序。在實驗中，各個功能模塊均正常工作，且各個書庫的書也均能基本正常入庫。系統整體性能測試如表1所示。

通過本次測驗，說明本系統能對各個書籍信息進行準確收集，無線通信模塊能夠準確的傳輸數據信息，出錯率較低。各個步進電機運轉基本正常可靠，穩定性較好，并且各部件工作正常，能夠完成預計的推書入庫，說明本設計是穩定、可行的。

5 系統應用價值

圖書館蘊藏著大量的歷史與文化，是重要的文化資源，大學圖書館作為大學生學習與尋求知識的重要場所，只有大學圖書館在得到有效分類管理下，才能確保大學生在閱讀，尋找資料過程中更便捷、準確。而且隨著我國科技、文化和教育事業的快速發展，未來我國圖書館數量的增長將呈明顯上升的趨勢。目前我國國內大多數圖書館僅設有簡單的庫存圖書查閱系統和圖書出借/返還登記系統，但大多數圖書出借及圖書返還后歸位的工作還是由圖書館工作人員手動操作完成，這不僅不利于圖書出借與返還效率的提高，浪費了讀者和圖書館工作人員雙方寶貴的時間，同時還造成了圖書館用工成本的增加，不利于資源的有效配置。

本系統是一個針對學校圖書館的圖書分類管理的系統集圖書的歸還與分類于一身，著力于解決原來手工分類管理出現的問題，如效率低、易出錯、繁瑣，還耗費大量的人力和物力，旨在實現現代化的自動化管理，解放勞動力。同時還降低了圖書館用工的成本，有利于資源的有效配置。本系統還具有還書分類功能強大、適用范圍廣、自動化程度高、生產成本低，較目前市面上其他還書系統還書速度快；購置安裝成本低，性價比高；安裝、操作簡易快捷等優點。可見本圖書館智能還書分類系統的開發與設計有著很好的應用前景。

參考文獻：

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