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RFID图书馆管理系统解决方案

作者：北京创羿兴晟科技发展有限公司

来源：RFID世界网

日期：2017-12-27 11:57:14

摘要：本方案选用国际知名的创羿RFID标签，并围绕RFID标签提供一套完整的硬件解决方案：RFID馆员工作站、RFID标签转换站、快速借还系统设备、RFID手持点检仪、安全门系统设备(RFID)。

关键词：RFID标签图书管理

　　1.RFID图书馆项目概述

　　1.1RFID图书馆项目简介

　　RFID(Radio Frequency Identification system)是“无线射频识别系统”，是一种非接触式的自动识别技术，它是利用无线电波识别目标物上的标记，以进行无线数据识别和获取相关信息的工作。

　　图书馆RFID系统是将RFID技术应用于图书馆领域管理，以帮助图书馆实现读者快速借阅、快速还书、快速馆藏资料清点、图书自动排架、顺架、倒架，以及安全防盗等功能。

　　1.2RFID图书馆的作用

　　多年来图书借还、快速盘点、查找、乱架图书整理等问题一直困扰着图书馆的管理及工作人员。创羿科技依托强大的RFID技术实力，经过多年研发努力，形成了系列图书馆配套设备，大大改进管理方式、提高工作效率、降低了管理人员的劳动强度，为图书馆应用领域提供了完整的解决方案。

　　建设RFID图书馆。通过RFID系统来识别、追踪和保护图书馆的所有资料，实现图书借还、顺架、查找、馆藏盘点智能化，目的是极大地提高图书馆资料处理的效率。

　　通过北京创羿RFID无线射频技术，与现有图书馆自动化系统的连接，使自助系统平滑顺利与之对接，实现对图书资料的管理自动化、加快书籍清点速度，提高图书的流通周转速率，更有效发挥图书资料的信息传递功能。

　　通过图书馆的RFID系统建设，将简化读者的借阅流程，提高流通效率，大幅度降低图书清点和查找工作量，将图书馆工作人员从繁杂的重复性劳动中解放出来，更有效和针对性的进行读者个性化服务，提升图书馆的服务质量。

　　1.3RFID图书馆系统内容及结构

　　本项目的建设内容主要包括两个方面：创羿RFID系统设备的安装调试和RFID系统配套软件的规划实施，这两个方面相互结合，以科学合理的管理机制做保障，建设具有国际领先水平的RFID图书馆应用系统，力求建成数字资源丰富、管理水平先进、服务种类多样、服务手段创新、读者使用方便、系统安全可靠、可扩展性强的现代化图书馆。

　　图书馆RFID系统由RFID硬件、计算机集成设备、软件组成，RFID硬件通过标准串口或者USB接口与计算机集成设备连接，组成图书馆RFID系统的终端，RFID系统终端通过终端软件与图书馆管理系统服务中心连接，其物理连接为网络连接或者数据拷贝交换。终端软件与图书馆管理系统服务中心的连接遵守图书馆业内相关协议和计算机网络协议。

　　1.4RFID图书馆的配置

　　本方案选用国际知名的创羿RFID标签，并围绕RFID标签提供一套完整的硬件解决方案：RFID馆员工作站、RFID标签转换站、快速借还系统设备、RFID手持点检仪、安全门系统设备(RFID)。

　　1.5RFID图书馆设计原则

　　开放性

　　创羿所有产品应具有开放标准的接口、API或者通信协议，体系结构、资源建设与服务设计坚持开放性原则。

　　标准性

　　系统各项技术遵循国际标准、国家标准、行业和相关规范。

　　科学性

　　各项性能指标的调整与设计坚持科学性与可操作性原则。

　　可靠性

　　系统建设力求采用先进可靠的网络技术、应用平台和开发工具，使网络系统、软硬件系统具有较长的生命周期，确保系统的高性能和稳定性。

　　安全性

　　系统设计充分考虑各种安全风险，确保图书馆的安全运行。

　　1.6RFID系统带来的创新

　　简化借还书流程

　　现有的借还书流程虽然引入了条码扫描系统，但仍然需要人工打开图书扉页并找到条码位置然后才能扫描条码。这样的操作流程较为繁琐，借还书效率低。同时，条码容易破损，经常会发生条码读不出需要更换条码的事情，这样不仅会影响借还书的效率，同时也会影响读者对图书馆的满意程度。因此，引入先进的读写技术以实现智能化的图书借还流程，提高信息存储的安全性、信息读写的可靠性、借还书的高速快捷就迫在眉睫。

　　降低盘点和查找工作量

　　依靠人工的图书盘点工作，工作量大而且效率低。管理员要凭自身的记忆对图书进行分类放置和记录，费时劳神却又很难达到目的。需要引入先进的技术，以实现图书盘点的智能化。

　　提高防盗系统的安全性

　　现有的图书馆磁条防盗系统的准确性较低，并且磁条的磁性容易被削弱，所以引起误报和漏报的几率较大。因此，需要改进现有的图书防盗系统，采用更加可靠的防盗技术。

　　改变借阅管理和安全防盗脱节的情况

　　图书馆防盗系统现在还是孤立系统，图书归还和上架之前要经过上磁处理，借出时则要进行消磁处理，工作量大，直接影响了图书流通以及管理的工作效率。在发现盗窃行为的同时无法记录盗窃图书的信息，对图书的日常盘点、补缺工作影响极大。因此需要对现有的管理系统进行改进，将防盗系统与图书流通管理系统联系起来，记录每本图书的进出库历史记录，从而可以与借还书的历史记录进行匹配。

　　提高图书馆工作人员的满意度

　　图书馆工作人员由于积年累月的重复性劳动，加上图书馆工作本身就很繁重，很容易让图书馆工作人员对图书馆工作产生一定的消极思想;由于管理上存在缺陷，图书馆管理者也大伤脑筋，加上读者也对图书馆表示不满，导致图书馆人员对图书馆工作满意度有所下降。通过对图书馆管理系统的技术改造，可以采用技术手段来弥补管理上的缺陷，同时把工作人员从图书馆日常繁重的重复劳动中解放出来。

　　提高读者的借还书满意度

　　读者经常会对图书馆产生不满，产生的原因主要是以下几点：

　　1)借还书的效率低，排队等候时间太长，无谓的浪费时间导致读者不满意;

　　2)借还书出现条码无法读出，增加读者等待时间，导致读者不满意;

　　3)图书馆由于没有有效手段对图书进行盘点，读者通过查询系统查到馆藏里有某本图书，但花了很长时间却找不到，原因可能是这本书被偷窃了，但是因为管理系统没有准确的记录，结果导致了读者对图书馆不满意;

　　通过上述分析，可以归纳出目前图书馆管理工作中的诸多问题、读者借还书的诸多不便都是由于目前采用的条码技术自身的缺陷引起的。而如果采用RFID，可以实现条码技术无法实现的许多功能，从而提升图书馆的管理系统的功能和系统可靠性。

　　2.RFID系统方案

　　2.1设备清单

　　2.2总体设计

　　本方案基于先进完整的RFID系统体系结构，充分利用RFID技术的可读写性、高可靠性、高存储量、可定制化的特点，在满足客户的现实需求和保障现有基础设施的前提下，充分考虑到系统的扩展性和开放性，以RFID图书电子标签为信息载体，以RFID系统中间件为桥梁，实现了RFID系统同图书馆管理系统的有机融合，简化了图书管理的流程，提高了图书管理的效率，为读者提供了更为人性化和便捷的借还书服务。

　　在系统架构上，我们提出了完整的RFID系统层次，包括RFID设备层、中间件和管理应用层。其中，RFID设备层是RFID信息采集实现的层次，图书电子标签的读写操作在这一层完成;中间件是RFID系统和其他管理系统联系的纽带，中间件屏蔽了应用层软件接口、数据等差异;管理应用层则与具体的操作流程和业务相关。

　　2.3系统结构

　　2.4接口标准和协议

　　RFID系统是图书馆的组成部分，是依附于图书馆管理系统而存在的新一代智能型图书馆管理系统，因此，该系统必须要同图书馆的业务系统进行对接，交换数据。

　　目前，所依附的通讯协议和标准有

　　1)TCP/IP协议

　　TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议)协议是Internet最基本的协议，TCP/IP是两个网络基础协议：IP协议、TCP协议名称的组合。TCP/IP协议的开发工作始于70年代，是用于网络互连的重要协议，包括：

　　网间协议IP ：一个共同遵守的通信协议，从而使 Internet 成为一个允许连接不同类型的计算机和不同操作系统的网络。要使两台计算机彼此之间进行通信，必须使两台计算机使用同一种"语言"。通信协议正像两台计算机交换信息所使用的共同语言，它规定了通信双方在通信中所应共同遵守的约定。

　　传输控制协议TCP ：尽管计算机通过安装IP软件，从而保证了计算机之间可以发送和接收资料，但IP协议还不能解决资料分组在传输过程中可能出现的问题。因此，若要解决可能出现的问题，连上 Internet 的计算机还需要安装TCP协议来提供可靠的并且无差错的通信服务。

　　2.5RFID应用软件系统设计

　　RFID系统的应用软件平台，是整个RFID系统运行的基础软件平台，通过该平台，将各种RFID应用的硬件设备组建成一个统一的整体，并发挥相应的功能。

　　2.5.1应用软件体系结构

　　RFID系统软件，按照软件架构，可以分为硬件层、硬件访问层，硬件应用层、数据层、数据访问层、业务层、用户层等多个层次：

　　1)硬件层：各种组成RFID设备硬件的基本设备单元，，RFID标签、打印机等。

　　2)硬件访问层：用于访问各种硬件设备的软件支撑平台和控件。

　　3)硬件应用层：该层面上整合多种硬件结构，形成各种不同德RFID的逻辑单元组合。

　　4)数据访问层：软件方式连接业务应用与基础数据平台的系统软件。

　　5)业务应用层：完成图书馆某一特定任务的软件系统单元。

　　6)用户层：通过多种逻辑组合，将软件展示给用户。

　　这样的设计架构，综合考虑了图书馆业务需求及IT技术发展的变化，采用模块化方式，将用户需求分解为业务功能模块，通过软件应用和硬件应用进行组织，构建符合用户需求的设备和系统，完成设计功能。特点是：

　　模块化设计，通过抽象的物理设备接口，关联用户需求和硬件设备，按照业务逻辑组合硬件、软件资源，系统可以按照用户的不同要求进行组合构建，满足变化的需求。

　　开放而独立的硬件层和通用的硬件访问层，符合IT市场运作规律，按照通用的标准和结构配置底层硬件，避免了最终用户应为系统不开放而被捆绑甚至绑架的风险。

　　系统硬件和软件独立，未来可以根据需要，衍生新的RFID系统设备。

　　2.5.2硬件层

　　组成RFID设备的基础硬件模块，应用模块组合的方式，构建符合业务需求的相应设备和软件。

　　在RFID系统设备中，硬件的组成主要是居于业务逻辑对硬件进行配置与组合，通过软件调度，协调完成所需功能。

　　2.5.3硬件访问层

　　是连接硬件基础与业务逻辑的重要层次，通过软件控件和相关驱动，控制底层的硬件层进行工作。

　　2.5.4硬件应用层

　　在该层上，完成各种RFID设备硬件系统的组合，如自助办证终端、RFID自助借还系统设备、馆员工作站等设备。

　　硬件应用层，主要是通过业务逻辑需求，通过组合的硬件访问层驱动硬件层，实现所需功能，通过业务逻辑的调整和变化，结合响应的硬件设备，可以衍生出多种不同的RFID专用设备和系统，这样的模块化架构设计，正是RFID系统设计的最宝贵特点：一切以用户为本，从需求引导产品。

　　2.5.5数据层

　　对应的软件功能模块，主要由数据层和数据应用层组成，数据层包括底层的数据库系统、图书馆业务系统、读者认证平台等多种基础数据。

　　2.5.6数据应用层

　　数据应用层是位于业务逻辑与数据之间的关键层级，通过多种接口、控件连接网络和底层数据，实现业务逻辑需求，完成系统功能。

　　数据应用层与硬件应用层、硬件访问层一同，按照用户需求的业务逻辑，通过软件和硬件方式，驱动底层硬件设备，访问相关数据，实现系统功能。

　　2.5.7业务层

　　该层是分解用户的需求，按照计算机实现的软件硬件方式，将多种功能组合或拆解成为单独的业务应用模块，并通过数据应用层和硬件应用层驱动设备完成数据读写和硬件动作，实现功能。

　　2.5.8用户层

　　用户通过系统，可以实现所需的功能，对应的功能，由不同的业务层的业务逻辑单元进行组合实现。

　　用户层根据用户的需求，可以在业务层不变的前提下，通过变换组合搭配完成，或更新业务功能模块实现。

　　3.创羿图书馆RFID产品介绍

　　3.1RFID标签

　　RFID标签是一种带有天线、芯片的无源低电流集成电路产品，可在其中的存储晶片中多次写入及读取图书、媒体资料的基本资料，用于图书和多媒体光盘资料的标签识别，下面分别对我们提供的各类标签进行说明。就像条形码一样，智能图书馆系统用标签内储存的一组数据来“指向”每件书籍资料在图书馆流通自动化系统数据库中的对应的书目记录。考虑到许多隐私保护的问题，标签内不存储任何书籍的书名和其他详细内容。智能流通标签提供512bit的可编程信息给每本书籍，在1.2米的行业最宽的通道内，通过简单的UHF无线射频(840-960MHz)快速读取。因为在借阅和归还的过程中不要对智能流通标签进行信息复写，所以极大减少了办手续的处理时间。通过先进的防冲突运算法则、检错和纠错方法，允许同时读取多个标签。智能流通标签设计成专用于书籍的标签，隐蔽性好，防盗性能和磁条相当。