RFID在圖書管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、 .RFID在圖書管理系統(tǒng)中的應(yīng)用一、系統(tǒng)背景RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識(shí)別技術(shù)，俗稱“電子標(biāo)簽技術(shù)”。RFID技術(shù)是一種無(wú)線通信的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)以自動(dòng)識(shí)別多個(gè)目標(biāo)對(duì)象并進(jìn)行相互通信。識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)涉及射頻技術(shù)、IT技術(shù)、ERP知識(shí)(流程整合的概念)、微電子技術(shù)、印刷技術(shù)、天線、封裝技術(shù)等知識(shí)。圖書管理是RFID技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要方面，圖書館是圖書管理需求最為集中的應(yīng)用場(chǎng)所。雖然大多數(shù)圖書館已經(jīng)采用了條形碼識(shí)別、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)軟件等現(xiàn)代化管理模式和技術(shù)，但是還是有許多問(wèn)題困擾

2、著圖書館的管理及工作人員。例如，圖書的自助借還，圖書的快速盤點(diǎn)、查找，書架圖書的整理等問(wèn)題還是沒(méi)有很好地得到解決，阻礙圖書館進(jìn)一步提高管理和服務(wù)水平。而將RFID技術(shù)應(yīng)用到圖書館管理當(dāng)中，就可以解決困擾圖書館圖書管理的上述問(wèn)題。例如，國(guó)內(nèi)比較成功的案例杭州市圖書館RFID系統(tǒng)，這也是全球首創(chuàng)的局域圖書館集群系統(tǒng)分步實(shí)施RFID的一個(gè)解決方案。二、系統(tǒng)概述通常，一個(gè)完整的RFID系統(tǒng)包括射頻電子標(biāo)簽(Tag)、閱讀器，天線(低頻和高頻線圈)和應(yīng)用系統(tǒng)(軟件)四部分組成。閱讀器和電子標(biāo)簽的所有動(dòng)作都是由系統(tǒng)來(lái)控制的。一方面，應(yīng)用系統(tǒng)是主動(dòng)方，而閱讀器是從動(dòng)方，它只對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的讀寫指令做出響應(yīng)。為執(zhí)

3、行應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)出的指令，閱讀器就會(huì)與一個(gè)電子標(biāo)簽建立通信。另一方面，對(duì)于電子標(biāo)簽而言，閱讀器是主動(dòng)方，而電子標(biāo)是從動(dòng)方；只是響應(yīng)閱讀器發(fā)出的指令，按約定的通信協(xié)議，經(jīng)過(guò)天線將其內(nèi)部存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)回傳給閱讀器。目前，RFID技術(shù)在圖書館的應(yīng)用豐要集中在HF和UHF頻段。其中，又以UHF頻段的RHD技術(shù)較HF頻段的RFID技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)，也是未來(lái)圖書館管理技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。利用UHF頻段的RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換、圖書自助借還、圖書快速盤點(diǎn)、圖書快速查找、放錯(cuò)圖書快速整理、安全門禁檢測(cè)，并且與圖書館現(xiàn)有系統(tǒng)能夠有縫鏈接。一個(gè)RFID圖管理系統(tǒng)如圖1所示，它包括自助借還書子系統(tǒng)、標(biāo)簽轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)

4、、智能查找子系統(tǒng)、智能盤點(diǎn)子系統(tǒng)、安全檢測(cè)子系統(tǒng)、借書卡管理子系統(tǒng)、智能分揀子系統(tǒng)等。圖1 圖書管理系統(tǒng)組成圖三、系統(tǒng)功能圖RFID系統(tǒng)的通信過(guò)程是按照“主一從原則”來(lái)進(jìn)行的，如圖1所示。 主從電子標(biāo)簽閱讀器應(yīng)用系統(tǒng)指令指令應(yīng)答應(yīng)答 主從 數(shù) 據(jù) 流圖1 RFID系統(tǒng)組成框圖系統(tǒng)功能圖如下：主界面管理員系統(tǒng)修改密碼系統(tǒng)離開掛起系統(tǒng)庫(kù)存盤點(diǎn)系統(tǒng)關(guān)于本系統(tǒng)退出系統(tǒng)圖書借閱系統(tǒng)圖歸還系統(tǒng)圖書續(xù)借系統(tǒng)圖書統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)圖書查詢系統(tǒng)圖書超期系統(tǒng)圖書登記系統(tǒng)圖書修改系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)遺失系統(tǒng)讀者信息系統(tǒng)讀者登記系統(tǒng)管理員系統(tǒng)退出刪除修改保存修改添加借書校園卡借書證在指定區(qū)域刷卡手動(dòng)輸入卡號(hào)在指定區(qū)域刷卡輸入密碼，后確認(rèn)將

5、您要借閱的圖書全部放在指定區(qū)域內(nèi)選擇借閱數(shù)量確認(rèn)借閱成功失敗人工服務(wù)臺(tái)打印憑條退出記錄本次借閱信息人工服務(wù)臺(tái)檢查還書將書放回原位四、設(shè)備的選型通常按照工作頻率，RFID系統(tǒng)可以分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波(MW)四種。低頻和高頻RFID系統(tǒng)使用的是交變磁場(chǎng)耦合方式，常見的工作頻率為125 KHz和1356 MHz兩種。超高頻和微波RFID系統(tǒng)使用的是電磁場(chǎng)耦合方式，這兩種RFID系統(tǒng)的工作頻率全球并不統(tǒng)一，例如我國(guó)的超高頻RFID系統(tǒng)使用的是840850 MHz或者920925 MHz波段，北美使用的是902928 MHz波段，而歐洲使用的是868870 MHz波段；

6、而微波RFID系統(tǒng)主要使用245 GHz波段(屬于ISM波段)。RFID系統(tǒng)根據(jù)：作波段的特性而出現(xiàn)不同特性。低頻RFID系統(tǒng)作用距離較近，一般在50mm以下，但是穿透金屬物體能力強(qiáng)，最適合用于含水成分較高的物體識(shí)別；超高頻和微波RFID系統(tǒng)作用距離較遠(yuǎn)，通常頻率越高，作用距離也就越遠(yuǎn)；245 GHz RFID系統(tǒng)作用距離可達(dá)10 m以上，傳送數(shù)據(jù)速度也較快，但是功耗較大，穿透力較弱，工作區(qū)域不能有太多干擾，適合用于物流管理中進(jìn)行遠(yuǎn)距離的識(shí)讀。不同頻率RFID系統(tǒng)的特性可見圖2表示。圖2不同頻率RFID系統(tǒng)的特性圖五、系統(tǒng)的特點(diǎn)1自助借還書子系統(tǒng)自助借還書子系統(tǒng)結(jié)合了RFID、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、多

7、媒體以及觸摸屏控制操作等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安裝有電子標(biāo)簽的圖書進(jìn)行自助借還功能。該系統(tǒng)主要組成包括：控制主機(jī)、液晶觸摸顯示器、RFID電子電路、嵌入式打印機(jī)、多媒體語(yǔ)音系統(tǒng)等。采用RFID技術(shù)的自助借還書子系統(tǒng)不再需要打開圖書扉頁(yè)逐本扣描條碼，就以同時(shí)借還多本圖書，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的圖書借還流程，相對(duì)于條碼識(shí)別簡(jiǎn)化了借還書流程，大大地提高了借還書效率。并且，RFID自助借還書一體機(jī)可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人圖書館，也大幅度提升了圖書館人性化服務(wù)水平和圖書流通效率。2標(biāo)簽轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)標(biāo)簽轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)采用cs架構(gòu)，完成圖書條碼、圖書電子標(biāo)簽、 書架標(biāo)簽以及借書證電子標(biāo)簽的轉(zhuǎn)換和綁定工作，并把圖書、貨架、借閱等信息統(tǒng)一存

8、儲(chǔ)在圖書的電子標(biāo)簽中，從而將RFID技術(shù)集成到現(xiàn)有圖書館館系統(tǒng)當(dāng)中。電子標(biāo)簽不易破損，有抗污能力，這樣就不會(huì)影響借還書的效率。另外根據(jù)電子標(biāo)簽的存儲(chǔ)容量，還可以在電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)其他信息，例如歷次借閱者信息、圖書的讀后感、其他類似圖書信息等，從而有助于讀者對(duì)圖書的評(píng)估，可以組建一本圖書的“讀者圈”，獲得更多參考信息。3智能查找子系統(tǒng)智能查找子系統(tǒng)完成對(duì)圖書的快速查找。查找的方式有移動(dòng)式和固定式兩種。移動(dòng)式查找是指將需要查找的圖書信息錄入到手持式RFID查找終端上，一次可錄入多本圖書信息進(jìn)行查找。固定式查找是指通過(guò)RFID閱讀器、計(jì)算機(jī)和無(wú)線局域網(wǎng)連接進(jìn)行圖書的查找。利用RFID的無(wú)線定位技術(shù)，可

9、以迅速查找圖書在館內(nèi)的具體位置，從而避免了由于圖書沒(méi)有按類別擺放造成的能檢索到圖書、但找不到圖書的“錯(cuò)架”問(wèn)題。4智能盤點(diǎn)子系統(tǒng)工作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)放錯(cuò)圖書的整理，提高盤點(diǎn)效率，減輕由于圖書搬運(yùn)帶來(lái)的工作量。盤點(diǎn)方式有推車式移動(dòng)盤點(diǎn)平臺(tái)和手持式盤點(diǎn)平臺(tái)兩種。其中，手持式盤點(diǎn)平臺(tái)具有符合人體工程學(xué)、重量輕、移動(dòng)、存儲(chǔ)容量大等優(yōu)點(diǎn)，具有圖書查找和盤點(diǎn)功能，而且可實(shí)現(xiàn)圖形用戶界面管理、數(shù)據(jù)下載、預(yù)置報(bào)警等功能，充分顯示出了RFID技術(shù)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。推車式盤點(diǎn)平臺(tái)除了具有手持式盤點(diǎn)平臺(tái)的全部功能外，還具有持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、操作界面友好、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)。5安全檢測(cè)子系統(tǒng)安全檢測(cè)子系統(tǒng)是針對(duì)安裝有電子標(biāo)簽圖書

10、進(jìn)行偵測(cè)的系統(tǒng)，通過(guò)安裝在計(jì)算機(jī)上的自動(dòng)偵測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)圖書偵測(cè)防盜。它的硬件包括有RFID電路、聲光報(bào)警器和安全型天線等。安全檢測(cè)子系統(tǒng)具有識(shí)別距離遠(yuǎn)(一般可達(dá)2米)、識(shí)別速度快、聲光報(bào)警、零誤報(bào)等特點(diǎn)。6借書卡管理子系統(tǒng)借書卡管理子系統(tǒng)完成借書卡的分發(fā)、激活和管理工作。采用RFID技術(shù)的二代身份證、市民卡，甚至是老的條形碼讀者證都可以作為借書卡。特別是激活二代身份證作為借書卡，就可以隨時(shí)使用圖書館各項(xiàng)服務(wù)，而不必顧慮讀者證是否攜帶，方便借還，在管理性、方便性、安全性、可靠性等方面有很好地提高。7智能分揀子系統(tǒng)分揀子系統(tǒng)主要由智能圖書分揀機(jī)組成。它充分地利用RFID技術(shù)優(yōu)勢(shì)是圖書根據(jù)預(yù)先設(shè)定的圖

11、書類別進(jìn)行自動(dòng)化的圖書分揀，簡(jiǎn)化圖書分類整理流程，提高借還書效率，具有可靠性高、速度快、免人工的優(yōu)點(diǎn)。六、實(shí)施結(jié)果目前利用RFID技術(shù)來(lái)管理圖書的實(shí)施結(jié)果，大約有以下幾點(diǎn): 讀者只需來(lái)到自助借還設(shè)備前，在觸摸屏上輕松地查詢出自己需要的圖書，根據(jù)提示你直接走到某一排的書架前拿出那本書，然后在自助借還設(shè)備前將你的借書證和書讀取一下，就可以帶著書離開了。不需要和任何人接觸，就可以完成整個(gè)借書的過(guò)程，快捷、方便。讀者還書和借書就像在銀行的24小時(shí)ATM機(jī)上存錢和取錢一樣方便、快捷。而當(dāng)需要還書時(shí),不再需要為工作繁忙沒(méi)有時(shí)間前往圖書館而煩惱,24小時(shí)自助還書設(shè)備可以到隨時(shí)隨地還書,輕松解決您的一切煩惱!您要做的或許只是在借書證上金額不足時(shí)充值而已。管理員再也不用在盤點(diǎn)或者整理圖書時(shí)忙得暈頭轉(zhuǎn)向，為找一本書而耽誤很多時(shí)間，移動(dòng)式智能館員助理可以幫助你輕松完成上架、順架、盤點(diǎn)等繁瑣的工作，在讀者需要幫助時(shí)可以輕而易舉地找到任何一本書的位置，也不用擔(dān)心會(huì)有人沒(méi)有登記就帶著圖書離開，任何沒(méi)有完成借書手續(xù)的圖書通過(guò)智能安全