RFID智能化管理系統(tǒng)的研究與建設

刁德華

摘要：珠海市圖書館RFID電子標簽作為圖書資料和讀者證使用憑證，使讀者通過已安裝在圖書資料自助借還區(qū)域的終端智能管理系統(tǒng)可以多節(jié)點自助借還圖書資料，還解決了在借還服務臺高峰時排長隊借還圖書的問題，甚至可使讀者在RFID智能化管理系統(tǒng)終端設備上借還圖書的自覺性明顯得到增強，圖書借還效率得到較好提高，能較好地體現(xiàn)館員對圖書流通與典藏管理的效率及讀者服務質量，促進了珠海市圖書館圖書管理的智能化、人性化、科學化、規(guī)范化。

關鍵詞：RFID技術；智能圖書館；項目研究與建設；智能管理

射頻識別技術（RadioFrequencyIdentification，RFID）和遠程對象認證技術，也稱為電子標簽與無線射頻識別技術，是通過無線電訊號識別特定目標及相關數(shù)據(jù)讀寫，而且是無需識別系統(tǒng)和特定目標之間建立機械或光學接觸。珠海市圖書館按相關要求制定了《珠海市圖書館RFID智能化管理系統(tǒng)建設方案》及完成系統(tǒng)軟硬件平臺的搭建及部署。通過對珠海市圖書館在架圖書進行RFID電子標簽轉換，并加配自助借還書機、館員工作站和安全門禁及相關配套硬件設施，并實現(xiàn)圖書館RFID技術圖書智能化的管理。RFID智能圖書館管理系統(tǒng)是一個完整的管理系統(tǒng)體系，它主要構成由安全門智能系統(tǒng)、自助借還系統(tǒng)與續(xù)借及查詢系統(tǒng)、讀者自助辦證系統(tǒng)、標簽標識系統(tǒng)、館員工作站、架位管理系統(tǒng)，通過這些智能管理系統(tǒng)的協(xié)調與配合，即可實現(xiàn)對圖書館高效有序的智能化管理服務體系。

1 RRD系統(tǒng)模塊組成及功能簡介

1.1 RFID標簽及RFID天線

RFID標簽及RFID天線主要是記錄圖書信息與安全門防盜功能；是RFID智能管理系統(tǒng)的操作對象及對圖書電子標簽的注冊、轉換、圖書信息進行RFID電子標簽的綁定，作為每圖書貼上RFID電子標簽，該圖書的數(shù)據(jù)信息是通過電子標簽轉換裝置寫入該標簽內，每本圖書都有了自己的相關信息，相當于給每本圖書制作了唯一標識標簽所附著的物體，RFID天線用在標簽與讀取器之間傳遞射頻信號。

1.2 RFID讀寫器及快速標簽編寫器

通過RFID天線對RFID標簽進行讀寫數(shù)據(jù)操作，讀寫器向圖書電子標簽發(fā)送射頻信號，圖書電子標簽進入射頻信號的識別區(qū)域后將產(chǎn)生感應電流從而獲得能量，并將電子標簽信息通過天線發(fā)送出去，讀寫器將電子標簽信息利用解碼器進行解碼，再通過網(wǎng)絡或RS232等接口將標簽信息傳送到RFID智能管理系統(tǒng)，標簽編寫器是用于圖書標簽的初始化加工，將條碼轉換成標簽。

1.3 RFID館員工作站系統(tǒng)

RFID館員工作站系統(tǒng)是集成式設計，主要是用在標簽編寫和借還書、圖書查詢與扣繳費，是對RFID電子標簽進行識別和圖書流通狀態(tài)處理，且輔助于其他裝置用在流通部門對貼有RFID電子標簽及條碼的流通圖書進行快速的借還與續(xù)借及查詢等操作。

1.4 自助借還與續(xù)借及查詢系統(tǒng)

自助借還與續(xù)借及查詢系統(tǒng)是用于讀者自助智能服務來完成圖書借還書與續(xù)借及信息查詢等功能，是對貼有RFID標簽的流通圖書資料進行掃描和信息查詢、識別與借還及續(xù)借處理的智能設備，是通過SIP2協(xié)議或是NCIP等協(xié)議和其應用系統(tǒng)連接，且能快速準確地完讀者智能自助服務。

1.5 自助辦證設備系統(tǒng)

自助辦證設備系統(tǒng)是通過讀取讀者二代身份證件信息與Interlib3.0圖書館集群管理系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫進對接后進行讀者信息登記，從而快速辦理讀者借閱證。

1.6 館藏清點系統(tǒng)

推車式的手持盤點儀（移動設計），包括了圖書盤點與檢測、圖書上架輔導與順架、圖書整架與查找等功能，不但以書籍的電子標簽作為管理介質，還以單面單聯(lián)書架的一層為基本的管理單元，并通過架標和層標來構筑基于數(shù)字智能化圖書館環(huán)境，從而實現(xiàn)了圖書入藏和架位變更、圖書層位變更與剔除及文獻清點等工作的智能化與高效率。

1.7 安全門系統(tǒng)設備

安全門系統(tǒng)設備主要用于圖書安全防盜功能，防止圖書文獻失竊丟失。在傳統(tǒng)安全門的基礎上增加了電子標簽遠距離閱讀器和感應線及紅外線自動計數(shù)圖書功能，這樣就可以自動地識別讀者所帶圖書進出，同時對于讀者所借閱圖書的身份進行自動辨識，實現(xiàn)了對圖書館圖書的實時動態(tài)的監(jiān)控。在發(fā)生圖書盜竊問題時，安全門禁系統(tǒng)即自動觸發(fā)報警裝置系統(tǒng)進行聲光報警。

2 管理系統(tǒng)軟硬件與數(shù)據(jù)庫建設

RFID技術識別目標并讀取信息是利用閱讀器讀取的相關數(shù)據(jù)借助網(wǎng)絡技術傳送到后臺服務器并修改數(shù)據(jù)庫內存儲的相應信息；通過智能終端設備與后臺服務器端通過網(wǎng)絡進行信息交互。RFID圖書管理系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)由RFID書目數(shù)據(jù)庫與圖書自助借還子系統(tǒng)、館員工作站子系統(tǒng)與推車式的手持盤點子系統(tǒng)等子系統(tǒng)，RFID智能化管理系統(tǒng)主要依附于InterUb3.0圖書館集群管理系統(tǒng)而存在的新一代智能型標簽管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)是要同InterUb3.0圖書館集群管理系統(tǒng)進行對接及數(shù)據(jù)交換。通過NCIP協(xié)議或是SIP2協(xié)議進行數(shù)據(jù)對接，SIP2協(xié)議提供一個標準接口給圖書館的自動流通系統(tǒng)（AutomaticCirculationSystem，ACS）與圖書館自動化設備之間，用于自動流通系統(tǒng)為提供讀者相關信息和文獻資料信息給智能自助設備與服務時所需的程序接口。

3 Interlib3.0圖書館集群管理系統(tǒng)設計及RFID管理系統(tǒng)接口對接

Interhb3.0圖書館集群管理系統(tǒng)是集成當今公共圖書館業(yè)務的所有功能，由采訪子系統(tǒng)與編目子系統(tǒng)、典藏子系統(tǒng)與連續(xù)出版物子系統(tǒng)、流通子系統(tǒng)與系統(tǒng)管理子系統(tǒng)及基于Web的公共查詢（OnlinePublicAccessCatalogue，OPAC）子系統(tǒng)、讀者服務子系統(tǒng)與全文傳遞子系統(tǒng)、專項服務子系統(tǒng)與電話續(xù)借子系統(tǒng)及手機短信服務子系統(tǒng)等組成。endprint

圖書流通應用系統(tǒng)與服務器平臺都是基于SIP2與NCIP數(shù)據(jù)庫聯(lián)接以及API接口等連接方式，并實現(xiàn)圖書館自動化系統(tǒng)和RFID無線射頻識別系統(tǒng)及身份統(tǒng)一管理認證系統(tǒng)等多個應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互與數(shù)據(jù)共享。

RFID智能管理系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)關聯(lián)與轉換子系統(tǒng)、安全檢測子系統(tǒng)與圖書盤點子系統(tǒng)、圖書順架理架子系統(tǒng)與自助借還子系統(tǒng)、圖書查找定位子系統(tǒng)與分揀子系統(tǒng)、RFID文獻檢索子系統(tǒng)。通過RFID電子標簽來實現(xiàn)圖書自助借還與防盜、圖書盤點與查找定位及順架理架等流程工作，通過對系統(tǒng)的擴展應用來擴展圖書館的讀者自助服務模式，從而形成了一個面對讀者的一體化與智能化圖書管理系統(tǒng)。

技術員經(jīng)協(xié)商研究制定了RFID前端系統(tǒng)與Interlib3.0圖書館集群管理系統(tǒng)的軟硬件接口對接的解決方案并實施。接口本著具有可擴展性，既要適應RFID前端設備升級與擴充的需要，也要適應ALEPH系統(tǒng)升級與擴充的需要。如圖書館應用系統(tǒng)發(fā)生變化且RFID前端系統(tǒng)照常運行。RFID前端應用系統(tǒng)中與圖書管理系統(tǒng)直接通訊時，采用了通用的網(wǎng)絡通信接口與標準協(xié)議。RFID前端應用系統(tǒng)中不直接與圖書管理系統(tǒng)直接通訊時，則采用了各種設備的硬件接口均采用標準的串口與USB接口等。

4 系統(tǒng)總體架構

在系統(tǒng)總體架構上，采用了完整RFID系統(tǒng)層次，其包括了RFID設備層與中間件層及管理應用層。其中，RFID設備層是RFID信息采集實現(xiàn)的層次，圖書電子標簽的讀寫操作在這一層完成；控制器層是RFID標簽數(shù)據(jù)初步解析與條件判斷及監(jiān)控觸發(fā)的層次；中間件層是RFID系統(tǒng)與其他管理系統(tǒng)聯(lián)系的紐帶，中間件層屏蔽了應用層軟件接口與數(shù)據(jù)等差異；管理應用層則和具體的操作流程及業(yè)務相關。

以RFID技術為基礎，以RFID中間件為中介，通過應用接口（SIPII）與圖書館正在使用的Interlib3.0圖書館集群管理系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)通信所建立的圖書館RFID圖書館館藏智能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了圖書智能管理和RFID技術方法的有效統(tǒng)一，極大地提升了圖書館圖書管理工作的效能、改進了圖書館圖書管理工作流程，做到對讀者信息與圖書借閱的雙重記錄；不但為圖書館讀者提供快捷高效的圖書查詢與續(xù)借及圖書借還等服務的同時，而且實現(xiàn)了EAS和借閱記錄信息流程的有效統(tǒng)一。自助借還書系統(tǒng)功能模塊是通過后臺服務器與Interlib3.0圖書館集群管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，讀者可快捷方便進行圖書自助借還書與續(xù)借及圖書借閱史查詢等功能，讀者無需館員協(xié)助便能很好地完成。圖書盤點子系統(tǒng)是通過存儲服務器中的架位信息數(shù)據(jù)庫與三維立體導航系統(tǒng)，便可快速進行館內圖書盤點，同傳統(tǒng)的手工圖書盤點對比，其可節(jié)約時間高達75%之多。

5 后臺服務器及存儲陣列

后臺服務器主要是安裝部署RFID技術圖書館智能理系統(tǒng)平臺，RFID應用系統(tǒng)管理軟件是由應用數(shù)據(jù)關聯(lián)系統(tǒng)和轉換子系統(tǒng)、自助借還書子系統(tǒng)和安全檢測子系統(tǒng)、圖書盤點子系統(tǒng)與圖書順架及理架子系統(tǒng)、圖書查找定位子系統(tǒng)與分揀子系統(tǒng)、預約取書子系統(tǒng)與RFID智能文獻檢索子系統(tǒng)等子系統(tǒng)構成。

公共數(shù)字圖書館建設從資源角度來講是多種多樣的，資源數(shù)據(jù)量也越來越大，數(shù)據(jù)存儲空間作為影響公共數(shù)字圖書館應用的主要因素。為配合本項目所涉及的海量數(shù)據(jù)存儲，購置知名品牌存儲設備以實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡中心業(yè)務，進行數(shù)據(jù)存儲整合便于數(shù)據(jù)的安全集中化管理、易于實現(xiàn)文件高速共享等應用。存儲系統(tǒng)中針對重要的數(shù)據(jù)將實行雙機熱備的方法，將所有數(shù)據(jù)存儲在磁盤陣列上，當主機宕機后，備份機器能繼續(xù)從磁盤陣列上獲取原有數(shù)據(jù)來繼續(xù)完成工作。

6 結語

綜上所述，珠海市圖書館圖書業(yè)務信息化、智能化發(fā)展需求，向著現(xiàn)代化、科學規(guī)范化、高效化的方向發(fā)展與建設，搭建完成RFID技術智能管理系統(tǒng)平臺，該平臺的建立便捷圖書館讀者與簡化圖書館圖書流通手續(xù)；同時也減輕了圖書館員工的工作量及加快了圖書的流通速率，更好地發(fā)揮圖書館服務于讀者最基本的功能，實現(xiàn)圖書館的無人值守、快速借還與續(xù)借及信息查詢的智能化工作模式，讓圖書館充分發(fā)揮其原本功能，較好地解決借閱過程中歸架難與找書難等問題，提高了書籍的流通速度與讀者服務質量及圖書管理效率。

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