基于RFID技术的物联网智慧档案馆管理解决方案

    当前智能信息化时代的汹涌来袭，对档案人而言，最重要的就是要思考如何“管好”和“用好”。要“管好”档案文献就是要建设能够适应智能信息化时代的智能档案馆，想“用好”档案文献就是必须在大数据环境中建设以用户为中心提供服务的档案馆。如果说档案数据是“鱼”，以往档案工作模式则相当于“池塘捕鱼”，在大数据时代，档案部门面对的档案数量规模大、种类繁多，工作模式一定要更灵活更智能化，否则就相当于“大海捕鱼”。因而，智能档案馆的建设就显得如此重要。智能档案馆的核心理念是智能服务，而档案馆要提供智能服务就要将馆舍、档案、网络、数据以及用户统一在智能网络中，达到有效挖掘、整合、利用各互动要素产生的海里结构化与非结构化的数据目的。
通常情况下，档案馆在实施 RFID 技术以后，在同样的数目或更少的馆员的情况下，档案馆的资料管理质量会大大地提高。目前，国内已有多家省档案馆已经实施RFID系统，并已经稳定开始使用。国家电网、法院、工商、人才市场等单位也已经在陆续试点过程中。未来，将会有更多的RFID智能化档案馆进入实施阶段。

1.2 档案馆现状
目前，国内档案馆都存在管理能力不足的情况，归纳后大致有如下问题：
※ 档案管理大多还是停留在目视管理的阶段
※ 普遍缺乏自动识别手段，不利于盘点工作展开
※ 档案馆普遍对于实体档案库有无、位置等情况缺乏准确把握
※ 无从对于档案是否在馆等准确了解，缺乏安全管理机制
※ 档案编目流程繁琐低效、整理耗时长
※ 档案查阅耗时长，查阅准确率难以达到要求
※ 档案存放次序较易被打乱，一旦放错，查找困难
※ 档案的盘点操作不科学
※ 公共档案利用率不高
※ 档案保密工作还是太多依靠人工，保密性差，风险高
※ 档案防损工作落后，很多珍贵档案损坏或流失
※ 过期档案管理滞后，过期档案销毁不及时
※ 档案流动管理混乱，丢失、断档频繁发生

1.3 RFID简介
RFID是系统建设项目的核心技术，采用RFID射频识别技术。RFID射频识别技术是物联网应用技术的核心基础技术，该技术的原理是通过RFID发射器发射无线电波，激活RFID标签震荡电路，产生电流，进而对芯片中的存储信息进行读写的新一代标签身份识别技术，是面向21世纪的新型实用技术，在技术应用上，其承载信息量大、无需接触式识别、可一次识读多个标签、读写速度高的特点，越来越广泛得到社会的认可，并正在取代条形码与磁条技术，相比条形码与磁条技术而言，RFID标签拥有绝对优势，对比如下：
? 快速扫描：条形码一次只能有一个条形码受到扫描；RFID读写器可同时辨识读取数个RFID标签。
? 体积小型化、形状多样化：RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外，RFID标签更可往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。
? 抗污染能力和耐久性：传统条形码的载体是纸张，因此容易受到污染，但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外，由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上，所以特别容易受到折损；RFID卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。
? 可重复使用：现今的条形码印刷上去之后就无法更改，RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据，方便信息的更新。
? 穿透性和无屏障阅读：在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨读条形码。
? 数据的记忆容量大：一维条形码的容量是 50Bytes，二维条形码最大的容量可储存 2至 3000字符，RFID最大的容量则有数MB，目前通用的RFID标签容量为1K。随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的信息量会越来越大，对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。
? 安全性：由于RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。
RFID 标签和条形码的功能比较
功能 RFID 标签 条码
同一时刻读取多个标签 √ ×
读取移动中的标签 √ ×
可编程 √ ×
读取时对位置和方向性没有任何要求 √ ×
使用次数保证(十万次读取) √ ×
可重复使用 √ ×
对恶劣环境的适应 √ ×
抗污染能力和耐久性 √ ×
内置防盗功能 √ ×
非接触盘点功能 √ ×
查找特定馆藏在架上位置 √ ×
支持档案调拨人员自助流通 √ √
支持自动归还功能 √ ×
支持自动分检与处理系统 √ ×
大容量信息存储 √ ×

1.4建设RFID智能档案馆藏管理系统的意义

目前，档案馆基本上是用手工方式统计档案数据，这样很容易使得档案丢失，数据混淆，比较先进的档案馆都采用条形码技术作为识别方法来实现这些功能。然而，条形码虽然价格便宜、制作方便等优点，但是也存在一些先天的难以克服的缺点，如易磨损、存储空间小、必须贴在书内等给使用带来不便，并不完全适合档案馆。RFID智能化管理将带来如下的优势和意义：
（1）资源得以合理配置
RFID智能化管理将档案馆的工作由以档案手工登记查找转化为RFID自动查找档案，让管理人员在最短的时间里找到自己需要的资源。
（2）资源得以高效利用
RFID智能化管理把原来由管理员承担的繁琐工作量轻便化，档案馆的人力支出相应地减少，成本随之降低。档案馆员则利用节省出来的时间和人力资源用于延长档案馆的开放时间、用于更深层次的参考咨询工作和个性化服务等，从而提高档案馆的利用率。
（3）安全性大大提高
1） RFID标签带有全球唯一标示符，无法复制；
2） 标签撕毁无效，将有报警提示；
3） 带有防盗装置，避免非法取走档案；
4） 实时监控档案状态，异常报警；
5） 自动统计，避免人为产生误差；
6） 档案借阅到期自动提醒；
7） 档案保存年限到期，自动提醒；
8） 档案借阅、归还进行实名登记，操作数据永久保存。

二、解决方案
2.1 客户需求
档案管理是RFID技术应用的一个重要方面，档案馆是档案管理需求最为集中的应用场所。基于RFID档案馆管理系统采用射频识别RFID技术，档案管理人员可在任何库房进行档案操作，档案将采用电子数字标签随时随地进行调拨，自助调拨档案以及上架归还的出现，特别是其一次可以做多本调拨和按路径进行智能化上架工作，大大节省了馆员的工作量和档案调拨人员等待的时间。RFID能更好地提高档案流通管理和典藏管理的工作效率，使得档案馆管理员可以有更多的时间来为档案调拨人员提供服务，为档案馆行业的发展带来新的机遇。

总体部署示意图例
2.2 系统总体描述
RFID档案智能化档案管理系统是基于物联网技术、图像采集技术、数据采集技术、云计算等，专门为机关单位、学校、医院、档案局、工商、法院等单位的档案及档案部门开发的一体化档案管理平台。
本系统从档案资料日常的存储、查询、借阅、归还、防盗等具体业务出发，对档案流通的各个环节进行数据采集的同时，通过在系统中构建数字档案柜，对档案馆内资料实现全面可视化查询管理，并对档案材料非授权带出、非法查阅、存放超期、档案室环境异常等状况提供语音声光提示报警、图像抓拍等各种手段，另外此系统可与档案管理系统、智能密集架系统、温湿度控制系统、监控系统、安防报警系统、消防系统等子系统无缝对接，实现档案业务办理及管理的数字化、自动化、智能化和高效化。

档案馆建设主要设备拓扑图
2.3 系统网络拓扑

档案馆建设网络拓扑图

2.4 项目建设步骤
2.4.1 建设档案馆RFID管理系统网络运行环境
档案馆RFID智能管理系统运行于档案馆的内部网络之上，采用符合标准TCP/IP协议的百兆以太网。相应档案管理系统和档案馆RFID智能管理系统均运行在这个内部网络，RFID智能管理系统的各个终端设备是网络上执行不同任务的客户终端。
除了标准的百兆以太网之外，由于RFID系统中使用了智能盘点车等设备，因此系统的网络运行环境建议采用有符合802.1x标准的无线网络环境，无线网络的范围需要覆盖档案馆馆藏的所处的物理空间位置。
同时档案馆管理系统的网络环境也要接入互联网。这样档案调拨人员可以在互联网上完成查阅档案、续借档案等操作；并且，通过互联网，可以对系统进行远程维护，并提供在线技术服务。
2.4.2 部署档案馆RFID智能管理系统RFID硬件设备
RFID硬件设备均采用RFID核心读写技术，并根据各自不同的功能需求实现相应功能，这些设备包括：安全监测门、馆员工作站、移动式/便携式馆员助理（移动盘点车）、RFID标签转换系统设备、RFID便携式手持盘点机等。各个RFID终端设备均作为一个客户终端接入系统网络。
2.4.3 搭建RFID应用服务器平台，实现对RFID系统设备及应用系统的实时监控
档案馆RFID系统采用了多个RFID系统设备，并集成了相应档案馆管理系统、RFID应用软件系统以及监控系统、门禁系统、温湿度控制系统、智能密集架系统等系统。
搭建RFID应用服务器平台，平台将对RFID系统的各个终端设备进行实时监控管理，并对各个应用系统之间的数据交互进行监控管理。应用服务器平台实现了对各设备和应用系统及时状态的查看，并实现了对历史纪录的报表和统计功能。
2.4.4 应用RFID中间件技术搭建系统集成平台，保障各系统之间的数据交互通畅
档案馆RFID系统需要多个系统的高效集成来实现，不同异构的系统之间将需要进行一定的数据交换。通过运用RFID中间件技术搭建的系统集成平台除了能解决不同系统之间的数据接口问题，同时也可对各个终端设备的读写操作进行控制。
2.4.5 建设档案馆RFID管理系统应用软件，实现档案流通管理及馆藏管理
档案馆RFID管理系统的各个设备终端均需要有相对应的应用软件系统得支持来实现比较复杂的业务应用流程。
RFID终端设备以及应用软件系统将完成档案调拨功能（借阅归还），并需要实现智能标签初始化、智能安全检测系统以及档案查找、顺架以及馆藏盘点等功能。

三、系统设备介绍
3.1 电子标签
3.1.1 层架标签

3.1.2 RFID档案调拨人员证


3.1.3 文书档案标签


3.1.4 实物档案标签


3.1.5 珍贵档案标签

3.2 馆员工作站

3.3 标签转换仪


3.4 智能盘点车

3.5 智能手持机

3.6 智能门禁


3.7 档案专业扫描仪


3.8 文献高拍仪