基于RFID的高校智能圖書館管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

馬巧梅

摘要：隨著高校數(shù)字圖書館的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)了基于RFID的高校智能圖書館管理系統(tǒng).該系統(tǒng)具有自動(dòng)借書還書、安全門禁、自動(dòng)盤點(diǎn)以及讀者管理等功能，充分體現(xiàn)了智能管理的人性化，信息化的功能。該系統(tǒng)具有安全、可靠、方便，易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：無線射頻識(shí)別技術(shù)；高校圖書館；報(bào)警器

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1009-3044（2017）36-0179-03

Abstract： In the actual environment of the library of digital campus， combined with advanced radio frequency technology， the intelligent library management system Based on RFID is designed.The system has automatic borrowing and returning books， security access， automatic inventory and the reader management， which fully embodies the intelligent management of human nature and the information.The system is safe， reliable， convenient， easy maintenance， etc.

Key words： RFID； University Library； Ultrasonic； Alarm

RFID（射頻識(shí)別）技術(shù)，是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別[1]。一個(gè)最基本的RFID系統(tǒng)包括： RFID標(biāo)簽卡、閱讀器及后臺(tái)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。目前，RFID射頻識(shí)別技術(shù)在智能交通、智能倉儲(chǔ)管理、智能物流應(yīng)用等領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用。

1 RFID技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用

RFID技術(shù)憑其特有的特點(diǎn)已經(jīng)引起國內(nèi)外圖書館界的關(guān)注[2]。1998年，新加坡國立圖書館開始使用RFID技術(shù)[3]，是世界上第一個(gè)應(yīng)用射頻識(shí)別技術(shù)的圖書館。然后，澳大利亞、美國、中國等也相繼在圖書館中采用了該技術(shù)。在2006年，集美大學(xué)圖書館作為我國第一家RFID智能圖書館建成并已投入使用[4，5]，其實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示。目前，國家圖書館、深圳圖書館新館、上海市長寧區(qū)圖書館等也引用了射頻識(shí)別這一技術(shù)。經(jīng)深入分析基于RFID技術(shù)的圖書館，其功能主要包括：

1） 自動(dòng)借書和還書：給讀者提供自動(dòng)借書、自動(dòng)還書的操作，無需圖書館管理人員干預(yù)；

2） 圖書自動(dòng)整理：實(shí)現(xiàn)對圖書的自動(dòng)盤點(diǎn)，從而達(dá)到自動(dòng)通借通還的目的；

3） RFID門禁檢測：若攜帶禁止借出的圖書或攜帶未辦理借出手續(xù)的書，出門時(shí)會(huì)有報(bào)警，提醒管理人員。

2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于RFID高校智能圖書館管理系統(tǒng)[6]，利用領(lǐng)先的RFID技術(shù)，將門禁、借書卡、圖書標(biāo)簽、標(biāo)簽轉(zhuǎn)換裝置、自動(dòng)借還書、移動(dòng)盤點(diǎn)平臺(tái)融合為一體，它以分層設(shè)計(jì)思想為基礎(chǔ)，從圖書盤點(diǎn)、圖書查找、自動(dòng)還書、自動(dòng)借書、圖書門禁等功能，其功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，它以微處理器為中央控制模塊、以非接觸式RFID讀寫器為核心的多模塊讀寫的圖書管理系統(tǒng)，主要功能模塊如下：

RFID讀寫模塊：主要器件是讀寫器，其功能是讀、寫RFID智能卡的相關(guān)信息，如，讀取入圖書館的讀者的身份信息；

鍵盤輸入模塊：與顯示器連接，共同組成人機(jī)交互模塊。用戶通過操作該模塊，對系統(tǒng)進(jìn)行初始化的設(shè)置；修改或?qū)懭胩囟?quán)限的個(gè)人信息；

聲光報(bào)警模塊：當(dāng)非法用戶入圖書館、或者修改權(quán)限以外的個(gè)人信息、或者未辦理借出手續(xù)就直接走出圖書館時(shí)，聲光報(bào)警模塊能自動(dòng)報(bào)警；

自動(dòng)借書模塊：自動(dòng)借書是在一臺(tái)自動(dòng)借還機(jī)上進(jìn)行的，讀者若借閱成功，則打印今天借閱圖書的清單作為憑證；若借閱失敗，則可以查閱打印的借閱清單，找出借閱失敗的原因。若此書已被預(yù)約，則該書不能借出。若因操作導(dǎo)致借閱失敗，則可重新借閱。若再次操作仍未成功借閱，則到人工借書柜臺(tái)借閱； 打印的借閱清單可以作為借書的憑證；若讀者有已超期未歸還的圖書，則這位讀者將不能進(jìn)行繼續(xù)借閱圖書，應(yīng)先辦理歸還圖書并交超期罰款，才能繼續(xù)借閱；

自動(dòng)還書模塊：點(diǎn)擊進(jìn)入還書的界面，將歸還的書放在掃描區(qū)域，界面會(huì)提示是否歸還成功，若歸還失敗，界面會(huì)提示歸還失敗的原因，然后用戶需要判斷歸還失敗是因?yàn)閳D書超期還是因?yàn)椴僮鞑划?dāng)導(dǎo)致。若是圖書超期導(dǎo)致還書失敗，則到人工柜臺(tái)辦理超期手續(xù)；若是操作不當(dāng)則需重新執(zhí)行還書操作。如果再次還書還未成功，說明該標(biāo)簽的已失效，必須到人工柜臺(tái)去辦理還書。

2.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

顯示電路設(shè)計(jì)：在RFID讀寫器讀取到RFID智能卡的信息時(shí)，主機(jī)顯示器就會(huì)及時(shí)顯示智能卡內(nèi)部的用戶信息；可以通過鍵盤修改或?qū)懭氲淖x者信息；可以顯示預(yù)約圖書的狀態(tài)信息；可以顯示圖書館的各種其他服務(wù)信息。其顯示電路如圖3所示。

處理器電路的設(shè)計(jì)：處理器電路是圖書館的門禁系統(tǒng)的重要中樞，負(fù)責(zé)接收并處理RFID閱讀器采集到的標(biāo)簽信息；根據(jù)需要向標(biāo)簽寫入圖書館推送的書刊信息；另一個(gè)功能是：負(fù)責(zé)控制聲光報(bào)警對未注冊讀者或讀者的非法操作進(jìn)行緊急報(bào)警；同時(shí)還負(fù)責(zé)接收、處理、存儲(chǔ)通過鍵盤輸入的用戶信息；在借書或還書后，還需控制打印機(jī)實(shí)現(xiàn)打印功能；其工作原理如圖4所示。

按鍵電路設(shè)計(jì)：該系統(tǒng)使用的按鍵電路是采取最簡單的低電平掃描方式實(shí)現(xiàn)，共有K2、 K3 、K4三個(gè)開關(guān)，K2為設(shè)置鍵，可以對溫度、濕度和光照度進(jìn)行設(shè)置，K3為加鍵，K4為減鍵，利用開關(guān)的一端與單片機(jī)I/O口相連，按鍵電路圖如圖5所示。

2.2 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分，主要采用C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，因?yàn)镃語言在可讀性、結(jié)構(gòu)性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而適合于該系統(tǒng)的開發(fā)。其主要的子程序功能如下。主程序流程如圖6所示。

2.2.1 門禁子程序

基于RFID的高校智能圖書管理系統(tǒng)的門禁系統(tǒng)的流程圖如圖7所示。

2.2.2 自動(dòng)借書還書子程序

基于RFID的高校智能圖書管理系統(tǒng)的自動(dòng)借書還書系統(tǒng)的流程如圖8和圖9所示。

2.2.3 盤點(diǎn)子系統(tǒng)程序

基于RFID的高校智能圖書管理系統(tǒng)的自動(dòng)借書還書系統(tǒng)的流程圖如圖10所示。

3 結(jié)束語

該高校智能圖書管理系統(tǒng)采用了無線射頻識(shí)別技術(shù)，結(jié)合微處理控制器的控制，實(shí)現(xiàn)了高校自動(dòng)借書還書的功能，以及安全門禁和圖書管理的功能，極大地提高了高校圖書管理，同時(shí)也節(jié)省了人力和財(cái)力的資源，對于數(shù)字化圖書館的發(fā)展來說，具有更加現(xiàn)實(shí)的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] Chachra V. USA.experiences in implementing the VTLD RFID solution in a multi-vendor environment[C]//World Library and Information Congress： 69th IFLA General Conference and Council 1-9 August 2003， Berlin. Code Number： 132-E.

[2] 胡東. UHF RFID技術(shù)在圖書館的實(shí)踐和思考[J]. 圖書館雜志， 2010（10）：52-54.

[3] 羌棟強(qiáng). 基于RFID技術(shù)的高校圖書館管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016（3）：89-92.

[4] 夏景明， 許勇， 徐高威， 等. 基于RFID的圖書館智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 信息技術(shù)， 2015（5）：8-11.

[5] 陸素梅. 基于RFID的圖書館智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)[D]. 成都： 電子科技大學(xué)， 2014.

[6] 呂登鋒， 喬九陰， 榮云翔. 基于RFID的數(shù)字圖書館雛形設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 河北農(nóng)機(jī)， 2015（23）：134-135.