基于RFID技術的圖書質量監控信息系統研究

胡謙鋒 陳沁磊

摘? ?要：傳統的圖書管理主要扮演的是“存儲”與“保管”的角色，對庫存的圖書質量監控工作許多操作都依賴于實時的手工輸入操作，需要人根據倉庫管理系統的指示做出響應，采用手工輸入條形碼甚至語音來驗證圖書庫存單位、圖書數量、圖書質量情況及圖書庫存位置等數據。傳統的監控方法雖然也可以達到采集數據、動態掌握的目的，但還是受到收集信息量偏少、易受干擾、不可重寫、讀取距離短、讀取煩瑣等因素的限制。而電子標簽具有讀寫與方向無關、不易損壞、遠距離讀取、多物品同時一起讀取等特點，所以基于RFID技術的圖書質量監控信息系統可以大大提高對庫存圖書信息的記錄采集速度和準確性，減少庫存盤點時的人為失誤，提高庫存盤點的速度和準確性。

關鍵詞：圖書管理;質量監控;RFID技術;信息系統

中圖分類號：TP391? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

Research on Book Quality Monitoring Information System

Based on RFID Technology

HU Qian-feng1?，CHEN Qin-lei2

（1. Library of Nanjing University of Traditional Chinese Medicine，Nanjing，Jiangsu 210000，China;

2. Jiangsu Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine，Nanjing，Jiangsu 210000，China）

Abstract：Traditional book management mainly plays the role of "storage" and "custodian". Many operations on inventory quality monitoring work rely on real-time manual input operations. People need to respond according to the instructions of the warehouse management system. Enter barcodes and even voice to verify data such as book inventory units，book counts，book quality，and book inventory locations. Although the traditional monitoring method can also achieve the purpose of collecting data and dynamically grasping it，it is still limited by factors such as less information collected，vulnerability to interference，non-rewriteability，short reading distance，and cumbersome reading. The electronic tag has the characteristics of reading and writing，no direction，no damage，long-distance reading，and simultaneous reading of multiple items. Therefore，the book quality monitoring information system based on RFID technology can greatly improve the record collection speed and accuracy of the inventory book information. reduceing human error when inventorying，and improveing the speed and accuracy of inventory.

Key words：book management;quality control;RFID technology;information system

圖書經檢驗合格后從印刷方進入圖書倉庫進行貯存及后續銷售，在庫存及使用過程中，需要對圖書質量進行適時監控，對圖書質量監控信息的采集和管理至關重要，而傳統的信息采集和處理方法，信息傳遞慢，滯后嚴重，且繁雜的操作程序以及反復的出、入庫登記制度，使圖書質量監控工作顯得極為煩瑣，也給管理人員帶來了巨大的工作量[1]。目前，圖書質量監控正經歷著從“粗略統計”到“精確化監控”模式的轉變，有必要借助現代信息技術，快速準確地完成圖書的識別、清點、統計、監測、跟蹤和管理等工作，實現圖書質量監控的“全過程可控化、可視化”，提高快速反應能力，實現信息化質量監控。因此，建立基于現代科學技術的質量監控信息系統成為質量監控工作的一項重要課題[2]。

1? ?系統需求分析

圖書質量監控信息系統包含大量的工作人員、圖書等要素，圖書質量監控過程涉及到許多關系復雜的信息和數據，通過計算機高效的數據處理能力，開發一套信息系統，輔助決策者進行各種信息處理，既有助于加速信息處理速度，保證信息之間的一致性，同時也提高了圖書質量監控工作的效率和質量[3]。運用軟件工程的思想、觀點和方法，在進行輔助系統開發前，首先進行需求分析、結構和功能模塊設計等相關工作，以便使圖書質量監控信息系統真正成為一套實用性強、結構合理、運行可靠的軟件。軟件具有如下特點：

（1）系統擁有一個強大的數據庫支持，能夠隨時提供圖書質量監控相關信息，并為進一步的輔助決策提供相應的數據支持。

（2）軟件設計中融入了質量預測的相關模型，通過輸入和調用相關數據，自動得出結果，具備了一定的輔助決策功能。

（3）嘗試把RFID技術納入系統功能，對圖書質量監控信息收集及管理，在一定程度上實現了可視化操作。

2? ?RFID技術簡介

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別技術，是自動識別技術的一種，通過無線射頻方式進行非接觸雙向數據通信，對目標加以識別并獲取相關數據[4]。

由于RFID技術的最大特點是非接觸自動識別，可實現快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理。同時它還具有使用壽命長、讀取距離大、標簽上數據可以加密、存儲數據容量大、存儲信息更改自由，可重復使用等優點。因此，RFID技術使得對圖書質量監控的可控化、可視化成為可能。

RFID系統一般由電子標簽、讀寫器、應用接口或中間件軟件、傳輸網絡、業務應用與管理系統等構成，如圖1所示[5]。

3? ?系統總體設計方案

基于RFID的圖書質量監控信息系統改進了傳統的質量監控信息采集方法，該系統設計目標為：

（1）能夠實現對圖書的基本信息、質量信息、修理信息進行收集、錄入和整理，建立信息數據庫，提高圖書質量監控信息的準確性及查詢信息的高效性。

（2）經過處理，能提供準確信息，可生成并打印各類統計報表，對各類信息和可靠性數據進行分析計算。

（3）能夠按照各類要求實現對圖書的質量信息進行單一查詢或復合查詢，并設有增加、修改、刪除和保存等功能。

（4）根據有關信息，系統能夠提供輔助決策，實現質量等級的劃分和轉換，預測圖書的剩余壽命，利用曲線動態顯示質量變化情況等。

（5）能夠降低庫存質量監控的成本，且有效監控庫存環境，確保圖書處于規定的環境狀態下[6]。

3.1? ?系統的物理構架

如圖2所示，基于RFID技術的質量監控信息系統包括了后臺質量信息管理系統、RFID標簽發行系統和RFID標簽識別采集系統，這幾個系統互相聯系，共同完成圖書質量監控信息采集和管理工作。后臺質量信息管理系統是整個系統的核心，RFID標簽發行系統是整個系統的前提，RFID標簽識別采集系統是實現系統功能的基礎和手段[7]。

3.2? ?系統總體設計

（1）系統設計思想

①頁面模塊化

把頁面中一些常用的部分集成為模塊，例如頁面的頭部和尾部、數據庫連接等，這樣設計新的頁面時如果有重復出現的部分，只需要拿現成的模塊組裝就可以了。

②三層結構構架

本系統采用三層結構設計，工作原理如圖3所示[8]。

基于三層結構，用戶界面層通過統一的接口向業務層發送請求，業務層按自己的邏輯規則將請求處理之后進行數據庫操作，然后將數據庫返回的數據封裝成類的形式返回給用戶界面層。這樣用戶界面甚至可以不知道數據庫的結構，它只要維護與業務層之間的接口即可。由于不需要進行任何的數據庫操作，這種方式在一定程度上增加了數據庫的安全性，同時也降低了對用戶界面層開發人員的要求[9]。

（2）軟件描述

基于RFID技術的質量監控信息系統以B/S結構作為系統的架構主體，并輔以C/S結構。通過網絡化的實時操作實現儲存與使用過程中圖書質量監控信息采集的一體化、最優化與精確化。系統的運行環境構建在Windows 2000 Server + SQL Server 2005基礎之上，性能穩定、安全可靠。

（3）設計方法

基于RFID技術的質量監控信息系統的整體設計思路，采用的是軟件工程中的瀑布模型和快速原型模型相結合的設計思路。其中，瀑布模型即采用自頂而下的模式，快速原型模型即根據需求快速的構建出軟件的整體框架，然后通過實際運用，再對之進行不斷的補充與修改，最終達到用戶的要求[10]。

（4）外部接口

基于RFID技術的質量監控信息系統的外部接口分為硬件通信接口和軟件通信接口兩種。硬件通信接口主要為計算機與RFID讀寫器的數據通信接口，即RS-232;軟件接口可以用基于VC編寫的串口通信程序[11]。

4? ?系統實現

4.1? ?工具選擇

平臺和開發工具的選擇要考慮操作系統、數據庫與應用程序開發，本文采用了微軟最新的Visual.net作為系統的開發環境，所使用的操作系統為Windows XP Professional。系統數據庫的開發則采用SQL Server 2005，在Visual.net平臺上使用C#語言即可以實現C/S模式又可以輕易實現B/S模式，具有很大的靈活性。RFID系統通信模塊的軟件開發同樣選擇C#語言，核心部分串口通信子程序的開發采用MSComm控件[12]。

4.2? ?系統模塊功能

根據系統的設計原則和設計功能，基于RFID技術的質量監控信息系統具有用戶管理、信息錄入、信息查詢、輔助決策、統計報表、系統初始化和系統維護等七大功能模塊。整個系統的模塊層次結構如圖4所示。

4.4? ? 系統運行界面

人機交互界面是使用者與計算機聯系的紐帶，良好的交互界面可以提高使用者的工作效率，并且可以降低對使用者能力的要求，本信息系統采用Windows圖形界面風格編寫系統界面，下面闡述本系統的幾個主要操作界面[13]。

（1）登錄界面及主窗體

用戶輸入自己的帳號及密碼，選擇權限后點擊登錄即可進入系統主界面，其中，用戶權限分為系統管理員、倉庫管理員、使用方管理員和主管四種，相應權限如表1所示。

（2）信息查詢模塊及主界面

系統提供了強大的查詢功能，可以按使用頻率查詢、按使用單位查詢、按出廠時間查詢、按庫存數量查詢、按圖書名稱查詢、按圖書編號查詢、按條件組合查詢等多維查詢，例如按圖書編號查詢的界面如圖6所示，選擇按圖書編號查詢，輸入圖書編號，即可得到所需要的查詢結果[14]。

（3）輔助決策模塊及主界面

如圖7所示，輔助決策模塊提供了質量預警、質量預測、質量曲線、FMECA、RCMA和LORA等五個輔助項目。質量預警主要針對圖書的入庫時間、庫存期限進行提醒，例如當圖書庫存時間較長，系統將列出這些圖書，以提醒決策者盡快處理，其中預警等級設置為3級，庫存時間半年時為3級，1-2年時為2級，3年以上時為1級。質量預測是根據質量監控得到的數據，利用數學或系統的方法進行評估預測圖書的質量情況;質量曲線是利用曲線圖動態顯示圖書質量變化的情況。

5? ?結? ?論

在介紹了系統需求分析及RFID技術的基礎上，對基于RFID的圖書質量監控信息系統進行了總體設計，并且利用基于微軟.NET構架的Visual C# 2005、SQL Server 2005進行了系統的構建，并對系統進行了初步的開發。根據設計目標，采用自頂向下的結構化分析方法進行系統設計，確定出系統由以下7個模塊組成：（1）用戶管理模塊;（2）輔助工具模塊;（3）信息錄入模塊;（4）信息查詢模塊;（5）統計報表模塊;（6）輔助決策模塊;（7）系統維護初始化模塊，其中每個模塊下可有若干子模塊。以上7個模塊由系統管理員控制并授于使用者權限分別進入，采用窗口按鈕點取功能選擇項，漢字提示工作方式，為程序的實現提供了靈活的結構，便于程序分段設計調試，相互間不會因某段程序出現問題而影響其它段程序的運行。根據系統的初步模型，可以在實際應用過程中進一步研究與開發，并在系統的開發過程中和開發出來運行過程中不斷完善，以提高系統的實用性。

參考文獻

[1]? ? 姚紅燕.圖書管理系統的設計與開發分析[J]. 電腦知識與技術，2016，12（07）：82-84.

[2]? ? 郁麗萍. 圖書管理系統分析與設計[J].無線互聯科技，2016 （06），114-115.

[3]? ? 列穩文. 互聯網時代圖書管理信息化建設研究[J]. 中國管理信息化，2019，22（07）：139-140.

[4]? ? 方悅.RFID技術在圖書管理中的應用[J].科技經濟導刊，2019，27（07）：135-136.

[5]? ? 王慶樺.基于數據挖掘技術的圖書館個性化快速推薦算法研究[J]. 現代電子技術，2019，42（05）：150-151.

[6]? ? 葉耀祖. 基于RFID的智能化航空維修工具管理系統探索[J].科技創新與應用，2019 （08）：191-192.

[7]? ? 蓋瀚夫. 基于 RFID 技術的現代倉儲管理優化設計[J]. 計算機產品與流通，2019 （03）：92.

[8]? ? 王慧蘭. 做好大學圖書管理工作的有效措施[J]. 教育理論研究，2019 （06）：274.

[9]? ? 楊孟輝. 計算機網絡在圖書編目中的應用研究[J]. 黑龍江科學，2019，10（04）：52-53.

[10]? 張吉. RFID技術在電力物資出入庫管理中的運用[J]. 物流技術，2019，38（03）：90-95.

[11]? 付俊.一個超輕量級的RFID認證協議[J].艦船電子工程，2019，39 （03）：107-110.

[12]? 刁立新. 基于RFID射頻識別技術的倉儲管理系統設計與實踐[J]. 物聯網技術，2019 （03）：104-106.

[13]? 沈靜. 計算機網絡技術在圖書管理工作中的應用評價[J]. 才智，2019 （06）：227.

[14]? 呂鵬.計算機網絡技術在高職院校檔案管理工作中的應用[J].電子技術與軟件工程，2018（09）：6.