基于RFID的智能圖書館優(yōu)化系統(tǒng)

摘 要： 探討了RFID技術(shù)在圖書館領(lǐng)域中的應(yīng)用。RFID技術(shù)在圖書館管理系統(tǒng)的應(yīng)用雖然已相當(dāng)成熟，但圖書館的智能化還不夠普及。研究基于RFID的智能圖書館管理系統(tǒng)旨在解決當(dāng)前傳統(tǒng)圖書館中存在的門禁不能實(shí)現(xiàn)選擇性報(bào)警及短信服務(wù)單一的弊端。該系統(tǒng)以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)，將RFID設(shè)備與管理軟件融為一體，同時(shí)提出了RFID技術(shù)在圖書館管理系統(tǒng)更人性化的運(yùn)用方案。

關(guān)鍵詞： 圖書館管理系統(tǒng)； RFID技術(shù)； 門禁； 短信服務(wù)； 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G250.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1006-8228（2013）11-37-03

0 引言

RFID（Radio Frequency Identification，射頻識(shí)別技術(shù)，也稱為電子標(biāo)簽技術(shù)）是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，無(wú)須人工干預(yù)，可用于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID技術(shù)由于其優(yōu)越性，已被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，也給圖書館管理系統(tǒng)帶來(lái)了新的變革。RFID是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外圖書館界的熱門研究議題，已在美國(guó)、新加坡等國(guó)立圖書館中投入了應(yīng)用，通過(guò)RFID系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖書借還、順架、定位查找、館藏盤點(diǎn)等功能，可極大地提高圖書館資料處理的效率，省時(shí)省力。目前我國(guó)僅有少部分圖書館引進(jìn)RFID技術(shù)，如深圳市圖書館，但對(duì)于多數(shù)圖書館來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)仍需要較長(zhǎng)時(shí)間的努力。根據(jù)調(diào)查，多數(shù)高校采用的是“磁條+防盜門”的防盜系統(tǒng)，但該系統(tǒng)存在不能區(qū)分書籍出借情況的弊端，導(dǎo)致學(xué)生想帶著已借的圖書進(jìn)館自習(xí)時(shí)，會(huì)被管理員阻止，這給學(xué)生帶來(lái)了極大地不便。同時(shí)短信服務(wù)方面也較單一，不能滿足大家的需求。本文所介紹的優(yōu)化系統(tǒng)正是針對(duì)高校圖書館存在的這些弊端提出解決方案。

1 RFID圖書館智能管理系統(tǒng)及功能

RFID圖書館智能管理系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，二者協(xié)調(diào)工作，其功能涉及門禁子系統(tǒng)、短信服務(wù)子系統(tǒng)、借還書系統(tǒng)以及讀者與圖書管理系統(tǒng)。

1.1 硬件部分

圖書館管理系統(tǒng)硬件部分主要包括：超高頻RFID芯片、超高頻讀寫器、GSM模塊以及PC機(jī)。各部分協(xié)調(diào)工作，如圖1所示。

本系統(tǒng)采用超高頻RFID標(biāo)簽代替?zhèn)鹘y(tǒng)圖書“紙質(zhì)條形碼+磁條”；掃描圖書使用超高頻RFID讀寫器，與圖書中的超高頻標(biāo)簽配套使用，構(gòu)成圖書管理子系統(tǒng)；再加上報(bào)警器構(gòu)成門禁子系統(tǒng)，門禁子系統(tǒng)中超高頻讀寫器將讀到的標(biāo)簽信息通過(guò)通信接口（RS232轉(zhuǎn)USB）傳到PC機(jī)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)核對(duì)進(jìn)而控制報(bào)警器選擇性報(bào)警。采用超高頻RFID標(biāo)簽代替讀者證，掃描讀者證使用RFID超高頻讀寫器，與讀者證的超高頻標(biāo)簽配套使用，構(gòu)成讀者證子系統(tǒng)；GSM模塊構(gòu)成短信子系統(tǒng)。

1.2 軟件部分

本系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)分為上位機(jī)部分、數(shù)據(jù)庫(kù)部分、GSM部分和RFID部分。上位機(jī)是基于VB語(yǔ)言，主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理與操作及與其他模塊互相通信功能；數(shù)據(jù)庫(kù)部分采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)，主要儲(chǔ)存圖書及讀者相關(guān)信息。GSM部分實(shí)現(xiàn)短信發(fā)送功能，其中包括到期提醒、新書提醒、預(yù)約雙方提醒、非法出庫(kù)雙方提醒；RFID部分實(shí)現(xiàn)圖書館門禁系統(tǒng)與讀寫RFID卡功能。

1.3 RFID圖書館智能管理系統(tǒng)功能及實(shí)現(xiàn)

管理功能中主要包括：圖書管理、讀者管理、借閱管理、用戶管理、門禁管理、短信服務(wù)功能。

⑴ 圖書管理：包含增加圖書、刪除圖書、修改圖書信息、查詢圖書信息功能。因?yàn)镽FID芯片可反復(fù)擦寫，故對(duì)于添加或下架圖書而言，比傳統(tǒng)圖書的操作要簡(jiǎn)單得多。

⑵ 讀者管理：包含添加讀者、刪除讀者、修改讀者信息及信息查詢功能。管理員可以通過(guò)超高頻閱讀器讀取超高頻RFID讀者證，查詢PC機(jī)內(nèi)相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)便可查詢到該讀者信息；在增加新讀者時(shí)，錄入讀者基本信息并與讀者RFID卡號(hào)對(duì)應(yīng)，每個(gè)卡號(hào)都是惟一的；注銷讀者信息只需解除卡號(hào)與讀者信息的連接即可，若卡上寫有讀者信息，擦除也很簡(jiǎn)單。

⑶ 借閱管理：包括借書管理和還書管理。借書通過(guò)超高頻閱讀器掃描讀者證和圖書，再編程改變數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)相應(yīng)字段便可以完成借書功能；還書可以通過(guò)查詢圖書證或查詢圖書確定要還的圖書，再編程改變數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)相應(yīng)字段便可以完成還書功能。

⑷ 用戶管理：可以對(duì)管理員信息、登錄密碼進(jìn)行更改、增刪和查詢，同時(shí)可以設(shè)置管理權(quán)限，使得某些內(nèi)容僅對(duì)專門的管理員開放，因此可便于圖書館管理。

⑸ 門禁管理：以往的“條形碼+磁條”的圖書管理門禁系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)防盜功能，還必須購(gòu)置EAS系統(tǒng)。并且這種防盜系統(tǒng)無(wú)法分辨檢測(cè)的圖書的出借狀態(tài)，所以，已借的圖書不能再次帶進(jìn)圖書館研讀，而就是這個(gè)問(wèn)題帶給讀者諸多不便；而且這種老式設(shè)備在使用中如遇到金屬，也有可能發(fā)生報(bào)警，產(chǎn)生誤報(bào)；遇到強(qiáng)磁鐵處理的條形碼，可能出現(xiàn)不能識(shí)別而漏報(bào)。另一方面，防盜系統(tǒng)的使用期限短，還受人為因素的影響。若要解決上述問(wèn)題可采用充消磁磁條，但因?yàn)閳D書館人員流動(dòng)大，而且圖書的流動(dòng)也大，所以會(huì)導(dǎo)致圖書館管理人員工作量明顯增加，顯然這種解決辦法是難以推廣的。不過(guò)這些問(wèn)題用RFID門禁系統(tǒng)都可以解決。

RFID技術(shù)具有很高的采集數(shù)據(jù)的速度，識(shí)讀信息靈敏迅速準(zhǔn)確，芯片使用射頻技術(shù)進(jìn)行信息交流，彌補(bǔ)了以前的條形碼只能用可見(jiàn)光或紅外線才能讀取信息的弊端。并且，其存儲(chǔ)信息量大，能夠較遠(yuǎn)距離讀取信息，抗干擾能力強(qiáng)，能同時(shí)分辨多個(gè)標(biāo)簽，不易損壞，體積小，不用反復(fù)充消磁，故可以用RFID電子芯片代替圖書的“條形碼+磁條”。門禁RFID閱讀器讀取信息與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，若圖書為出借狀態(tài)，則不報(bào)警，否則，報(bào)警，從而優(yōu)化了門禁功能，使讀者進(jìn)出圖書館更加方便。

另外，在高校圖書館中還存在另一現(xiàn)象，就是圖書管理員暫時(shí)離館，這時(shí)會(huì)有一些人帶著圖書館的書經(jīng)過(guò)門禁時(shí)，即使報(bào)警器告警，依舊徑直走出圖書館，從而造成圖書館中書籍丟失。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)將門禁與短信服務(wù)中非法出館提醒結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步優(yōu)化門禁。

⑹ 短信服務(wù)：對(duì)圖書館數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)具體情況，采用GSM模塊與PC機(jī)對(duì)話方式，實(shí)現(xiàn)短信提醒這一信息服務(wù)功能。目前圖書館短信服務(wù)較單一，比如其預(yù)約系統(tǒng)可以向預(yù)約的讀者發(fā)送預(yù)約圖書已到的提醒短信，但不會(huì)向預(yù)約圖書持有者發(fā)送及時(shí)歸還提醒短信。這樣，持有者即使看完該圖書，但因?yàn)椴恢烙衅渌x者預(yù)約，便不會(huì)盡早歸還；甚至當(dāng)借期到也未歸還，結(jié)果是預(yù)約者空等一場(chǎng)，錯(cuò)過(guò)需要該書的時(shí)機(jī)。這種情況在高校時(shí)有發(fā)生。另外，在高校圖書館中還存在上述非法出館的問(wèn)題。這些都是迫切需要改進(jìn)優(yōu)化的。本系統(tǒng)中短信服務(wù)主要包括圖書到期提醒（如圖2）、專業(yè)新書及感興趣的新書到館提醒（如圖3）、預(yù)約圖書到館提醒和及時(shí)歸還他人預(yù)約圖書提醒短信（如圖4）、關(guān)于非法出館圖書給持有人和圖書管理員短信提醒（如圖5）。

以上短信服務(wù)會(huì)讓廣大讀者倍感貼心，符合我們對(duì)于圖書館人性化的要求。

⑺ 后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)：基于Access數(shù)據(jù)庫(kù)，里面包含讀者信息、圖書信息、用戶信息、借閱信息、讀者類別、圖書類別、預(yù)約信息等表。短信服務(wù)中，需訪問(wèn)其中的某些表才能進(jìn)行有選擇性地發(fā)短信，數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)系統(tǒng)的后盾。

2 RFID智能圖書館在高校中的應(yīng)用

RFID智能圖書館適用于各種類型的圖書館，而其在高校中的運(yùn)用特別值得關(guān)注，因?yàn)楦咝D書館服務(wù)人員的特殊性，讀者數(shù)量之多，影響作用之大，遠(yuǎn)勝其他各類圖書館。

2.1 門禁系統(tǒng)

根據(jù)調(diào)查，多數(shù)高校采用的是“磁條+防盜門”的防盜系統(tǒng)，但該系統(tǒng)存在不能區(qū)分書籍出借情況的弊端，如學(xué)生想帶著圖書館已借的圖書進(jìn)館自習(xí)時(shí)，會(huì)被管理員阻止，這給學(xué)生帶來(lái)了極大的不便。這也是大家最為期待圖書館優(yōu)化的地方。在調(diào)研過(guò)很多常去圖書館的不同大學(xué)的同學(xué)后，發(fā)現(xiàn)近80%的人受此不便，其中包括北京大學(xué)、重慶工商大學(xué)、華北電力大學(xué)在內(nèi)的諸多大學(xué)的圖書館都存在此類問(wèn)題。

目前能解決上述問(wèn)題的主流方法是利用充消磁機(jī)，學(xué)生借的書會(huì)被進(jìn)行消磁處理，還書后再對(duì)書充磁，從而可以帶著已借書經(jīng)過(guò)門禁系統(tǒng)而不會(huì)發(fā)出報(bào)警。但是，圖書館每天借書、還書者很多，這顯然會(huì)給圖書管理員帶來(lái)繁重的工作量。并且目前所用的磁條磁性會(huì)自行消減，所以消磁后的書和磁減弱后的書會(huì)出現(xiàn)混淆，從而給圖書管的管理也帶來(lái)一些問(wèn)題?；谝陨蠁?wèn)題，這一方法并未受到多數(shù)圖書館的青睞。

采用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)新型的圖書管理，可一次性解決上述問(wèn)題。利用RFID閱讀器替代防盜門禁，采用RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)門禁距離可調(diào)，通過(guò)調(diào)節(jié)RFID功率值的大小，門禁范圍可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)（不同頻率的讀寫器掃描范圍不同），這樣既能滿足門禁要求，也可保證不受其他不過(guò)門禁的書籍干擾。使用RFID技術(shù)代替以前的磁條及感應(yīng)裝置，使防盜系統(tǒng)更能準(zhǔn)確靈敏地檢測(cè)館藏書籍及書籍信息。在固有圖書館資源管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，用軟件編程的方法，使檢測(cè)到館藏圖書時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)可分辨通過(guò)門禁的圖書的出借與否，若為已借，則不報(bào)警，否則，報(bào)警。RFID圖書管理系統(tǒng)克服了現(xiàn)有圖書管理系統(tǒng)存在的局限，使圖書館理系統(tǒng)更便捷、更完善、更人性化。

2.2 短息服務(wù)系統(tǒng)

高校圖書館主要面向的服務(wù)對(duì)象是大學(xué)里的廣大師生?，F(xiàn)在大家都是手機(jī)不離身，郵件提醒方式雖然成本較低，但好些人沒(méi)有隨時(shí)查看郵件的習(xí)慣。故短信形式會(huì)更加有效，并且隨著飛信的出現(xiàn)，發(fā)短信的成本將隨之下降。所以短信服務(wù)系統(tǒng)是廣大師生所希望的。但目前短信服務(wù)方面也較單一，還不能滿足大家的需求。該系統(tǒng)對(duì)此做出以下優(yōu)化。

針對(duì)老師及同學(xué)的專業(yè)，圖書館可加設(shè)專業(yè)新書到館提醒服務(wù)，或者針對(duì)其感興趣的圖書類別，提醒相關(guān)類新書籍到館，從而方便師生及時(shí)借閱新書。

目前多數(shù)圖書館對(duì)于超期圖書都會(huì)對(duì)讀者有罰款處理，所以避免圖書超期也是借書者所希望的。所以可加設(shè)到期提醒短信，在圖書快要到期時(shí)，及時(shí)提醒讀者還書，由此可大大降低還書超期的可能性。

讀者常常遇到因預(yù)約的書籍沒(méi)有及時(shí)歸還，而使自己的工作學(xué)習(xí)受到影響的情況。對(duì)此，圖書館可加設(shè)預(yù)約提醒服務(wù)。一方面提醒預(yù)約書的借閱者抓緊閱讀，盡早歸還，另一方面當(dāng)預(yù)約書已還時(shí)，系統(tǒng)第一時(shí)間提醒預(yù)約者該書籍可以借閱。這樣兩方面結(jié)合，從而有效解決了上述問(wèn)題，降低了預(yù)約讀者的等待時(shí)間，提高了圖書的借用率。

另外，在加設(shè)圖書非法出庫(kù)提醒后，對(duì)于圖書管理員離崗的情況，一方面提醒持書的讀者返回館內(nèi)辦理借閱手續(xù)，另一方面告知不在場(chǎng)的圖書管理員是哪位讀者帶哪本書非法出館。這樣可減小此類情況的惡劣影響。

2.3 與高校現(xiàn)有圖書管理系統(tǒng)結(jié)合

高校圖書館目前大多采用標(biāo)簽系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)智能化，可用RFID技術(shù)代替標(biāo)簽技術(shù)。但在往智能化圖書館改進(jìn)的過(guò)程中，可先使用標(biāo)簽系統(tǒng)，第一步對(duì)上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)部分功能，再進(jìn)一步用RFID取代標(biāo)簽技術(shù)。根據(jù)需求分步改造，使得圖書館管理系統(tǒng)都是可用的，這樣，使得高校圖書館向智能化圖書館改造的過(guò)程中不影響正常運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

RFID技術(shù)的優(yōu)越性使其應(yīng)用成為智能圖書館優(yōu)化的重要手段。高校圖書館智能化是提高高?，F(xiàn)代化設(shè)施及促進(jìn)師生閱讀的重要方法。通過(guò)引用RFID技術(shù)可使圖書管理更智能，基于RFID的智能管理系統(tǒng)既減輕了圖書管理員的工作量，也方便了廣大讀者。隨著該技術(shù)在圖書館不斷地推廣和應(yīng)用，必將促進(jìn)現(xiàn)代化圖書館從服務(wù)內(nèi)容到服務(wù)方式的全面變革，使圖書館管理水平和服務(wù)水平產(chǎn)生重大飛躍。

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