RFID智能化管理系統(tǒng)的研究與建設(shè)

刁德華

摘要：珠海市圖書(shū)館RFID電子標(biāo)簽作為圖書(shū)資料和讀者證使用憑證，使讀者通過(guò)已安裝在圖書(shū)資料自助借還區(qū)域的終端智能管理系統(tǒng)可以多節(jié)點(diǎn)自助借還圖書(shū)資料，還解決了在借還服務(wù)臺(tái)高峰時(shí)排長(zhǎng)隊(duì)借還圖書(shū)的問(wèn)題，甚至可使讀者在RFID智能化管理系統(tǒng)終端設(shè)備上借還圖書(shū)的自覺(jué)性明顯得到增強(qiáng)，圖書(shū)借還效率得到較好提高，能較好地體現(xiàn)館員對(duì)圖書(shū)流通與典藏管理的效率及讀者服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)了珠海市圖書(shū)館圖書(shū)管理的智能化、人性化、科學(xué)化、規(guī)范化。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù)；智能圖書(shū)館；項(xiàng)目研究與建設(shè)；智能管理

射頻識(shí)別技術(shù)（RadioFrequencyIdentification，RFID）和遠(yuǎn)程對(duì)象認(rèn)證技術(shù)，也稱為電子標(biāo)簽與無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，是通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)及相關(guān)數(shù)據(jù)讀寫，而且是無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)和特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。珠海市圖書(shū)館按相關(guān)要求制定了《珠海市圖書(shū)館RFID智能化管理系統(tǒng)建設(shè)方案》及完成系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)的搭建及部署。通過(guò)對(duì)珠海市圖書(shū)館在架圖書(shū)進(jìn)行RFID電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換，并加配自助借還書(shū)機(jī)、館員工作站和安全門禁及相關(guān)配套硬件設(shè)施，并實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館RFID技術(shù)圖書(shū)智能化的管理。RFID智能圖書(shū)館管理系統(tǒng)是一個(gè)完整的管理系統(tǒng)體系，它主要構(gòu)成由安全門智能系統(tǒng)、自助借還系統(tǒng)與續(xù)借及查詢系統(tǒng)、讀者自助辦證系統(tǒng)、標(biāo)簽標(biāo)識(shí)系統(tǒng)、館員工作站、架位管理系統(tǒng)，通過(guò)這些智能管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與配合，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)館高效有序的智能化管理服務(wù)體系。

1 RRD系統(tǒng)模塊組成及功能簡(jiǎn)介

1.1 RFID標(biāo)簽及RFID天線

RFID標(biāo)簽及RFID天線主要是記錄圖書(shū)信息與安全門防盜功能；是RFID智能管理系統(tǒng)的操作對(duì)象及對(duì)圖書(shū)電子標(biāo)簽的注冊(cè)、轉(zhuǎn)換、圖書(shū)信息進(jìn)行RFID電子標(biāo)簽的綁定，作為每圖書(shū)貼上RFID電子標(biāo)簽，該圖書(shū)的數(shù)據(jù)信息是通過(guò)電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換裝置寫入該標(biāo)簽內(nèi)，每本圖書(shū)都有了自己的相關(guān)信息，相當(dāng)于給每本圖書(shū)制作了唯一標(biāo)識(shí)標(biāo)簽所附著的物體，RFID天線用在標(biāo)簽與讀取器之間傳遞射頻信號(hào)。

1.2 RFID讀寫器及快速標(biāo)簽編寫器

通過(guò)RFID天線對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)操作，讀寫器向圖書(shū)電子標(biāo)簽發(fā)送射頻信號(hào)，圖書(shū)電子標(biāo)簽進(jìn)入射頻信號(hào)的識(shí)別區(qū)域后將產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，并將電子標(biāo)簽信息通過(guò)天線發(fā)送出去，讀寫器將電子標(biāo)簽信息利用解碼器進(jìn)行解碼，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或RS232等接口將標(biāo)簽信息傳送到RFID智能管理系統(tǒng)，標(biāo)簽編寫器是用于圖書(shū)標(biāo)簽的初始化加工，將條碼轉(zhuǎn)換成標(biāo)簽。

1.3 RFID館員工作站系統(tǒng)

RFID館員工作站系統(tǒng)是集成式設(shè)計(jì)，主要是用在標(biāo)簽編寫和借還書(shū)、圖書(shū)查詢與扣繳費(fèi)，是對(duì)RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別和圖書(shū)流通狀態(tài)處理，且輔助于其他裝置用在流通部門對(duì)貼有RFID電子標(biāo)簽及條碼的流通圖書(shū)進(jìn)行快速的借還與續(xù)借及查詢等操作。

1.4 自助借還與續(xù)借及查詢系統(tǒng)

自助借還與續(xù)借及查詢系統(tǒng)是用于讀者自助智能服務(wù)來(lái)完成圖書(shū)借還書(shū)與續(xù)借及信息查詢等功能，是對(duì)貼有RFID標(biāo)簽的流通圖書(shū)資料進(jìn)行掃描和信息查詢、識(shí)別與借還及續(xù)借處理的智能設(shè)備，是通過(guò)SIP2協(xié)議或是NCIP等協(xié)議和其應(yīng)用系統(tǒng)連接，且能快速準(zhǔn)確地完讀者智能自助服務(wù)。

1.5 自助辦證設(shè)備系統(tǒng)

自助辦證設(shè)備系統(tǒng)是通過(guò)讀取讀者二代身份證件信息與Interlib3.0圖書(shū)館集群管理系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)對(duì)接后進(jìn)行讀者信息登記，從而快速辦理讀者借閱證。

1.6 館藏清點(diǎn)系統(tǒng)

推車式的手持盤點(diǎn)儀（移動(dòng)設(shè)計(jì)），包括了圖書(shū)盤點(diǎn)與檢測(cè)、圖書(shū)上架輔導(dǎo)與順架、圖書(shū)整架與查找等功能，不但以書(shū)籍的電子標(biāo)簽作為管理介質(zhì)，還以單面單聯(lián)書(shū)架的一層為基本的管理單元，并通過(guò)架標(biāo)和層標(biāo)來(lái)構(gòu)筑基于數(shù)字智能化圖書(shū)館環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)了圖書(shū)入藏和架位變更、圖書(shū)層位變更與剔除及文獻(xiàn)清點(diǎn)等工作的智能化與高效率。

1.7 安全門系統(tǒng)設(shè)備

安全門系統(tǒng)設(shè)備主要用于圖書(shū)安全防盜功能，防止圖書(shū)文獻(xiàn)失竊丟失。在傳統(tǒng)安全門的基礎(chǔ)上增加了電子標(biāo)簽遠(yuǎn)距離閱讀器和感應(yīng)線及紅外線自動(dòng)計(jì)數(shù)圖書(shū)功能，這樣就可以自動(dòng)地識(shí)別讀者所帶圖書(shū)進(jìn)出，同時(shí)對(duì)于讀者所借閱圖書(shū)的身份進(jìn)行自動(dòng)辨識(shí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖書(shū)館圖書(shū)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)控。在發(fā)生圖書(shū)盜竊問(wèn)題時(shí)，安全門禁系統(tǒng)即自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警裝置系統(tǒng)進(jìn)行聲光報(bào)警。

2 管理系統(tǒng)軟硬件與數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

RFID技術(shù)識(shí)別目標(biāo)并讀取信息是利用閱讀器讀取的相關(guān)數(shù)據(jù)借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳送到后臺(tái)服務(wù)器并修改數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)的相應(yīng)信息；通過(guò)智能終端設(shè)備與后臺(tái)服務(wù)器端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互。RFID圖書(shū)管理系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)由RFID書(shū)目數(shù)據(jù)庫(kù)與圖書(shū)自助借還子系統(tǒng)、館員工作站子系統(tǒng)與推車式的手持盤點(diǎn)子系統(tǒng)等子系統(tǒng)，RFID智能化管理系統(tǒng)主要依附于InterUb3.0圖書(shū)館集群管理系統(tǒng)而存在的新一代智能型標(biāo)簽管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)是要同InterUb3.0圖書(shū)館集群管理系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接及數(shù)據(jù)交換。通過(guò)NCIP協(xié)議或是SIP2協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接，SIP2協(xié)議提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口給圖書(shū)館的自動(dòng)流通系統(tǒng)（AutomaticCirculationSystem，ACS）與圖書(shū)館自動(dòng)化設(shè)備之間，用于自動(dòng)流通系統(tǒng)為提供讀者相關(guān)信息和文獻(xiàn)資料信息給智能自助設(shè)備與服務(wù)時(shí)所需的程序接口。

3 Interlib3.0圖書(shū)館集群管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及RFID管理系統(tǒng)接口對(duì)接

Interhb3.0圖書(shū)館集群管理系統(tǒng)是集成當(dāng)今公共圖書(shū)館業(yè)務(wù)的所有功能，由采訪子系統(tǒng)與編目子系統(tǒng)、典藏子系統(tǒng)與連續(xù)出版物子系統(tǒng)、流通子系統(tǒng)與系統(tǒng)管理子系統(tǒng)及基于Web的公共查詢（OnlinePublicAccessCatalogue，OPAC）子系統(tǒng)、讀者服務(wù)子系統(tǒng)與全文傳遞子系統(tǒng)、專項(xiàng)服務(wù)子系統(tǒng)與電話續(xù)借子系統(tǒng)及手機(jī)短信服務(wù)子系統(tǒng)等組成。endprint

圖書(shū)流通應(yīng)用系統(tǒng)與服務(wù)器平臺(tái)都是基于SIP2與NCIP數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)接以及API接口等連接方式，并實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館自動(dòng)化系統(tǒng)和RFID無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)及身份統(tǒng)一管理認(rèn)證系統(tǒng)等多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互與數(shù)據(jù)共享。

RFID智能管理系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、安全檢測(cè)子系統(tǒng)與圖書(shū)盤點(diǎn)子系統(tǒng)、圖書(shū)順架理架子系統(tǒng)與自助借還子系統(tǒng)、圖書(shū)查找定位子系統(tǒng)與分揀子系統(tǒng)、RFID文獻(xiàn)檢索子系統(tǒng)。通過(guò)RFID電子標(biāo)簽來(lái)實(shí)現(xiàn)圖書(shū)自助借還與防盜、圖書(shū)盤點(diǎn)與查找定位及順架理架等流程工作，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展應(yīng)用來(lái)擴(kuò)展圖書(shū)館的讀者自助服務(wù)模式，從而形成了一個(gè)面對(duì)讀者的一體化與智能化圖書(shū)管理系統(tǒng)。

技術(shù)員經(jīng)協(xié)商研究制定了RFID前端系統(tǒng)與Interlib3.0圖書(shū)館集群管理系統(tǒng)的軟硬件接口對(duì)接的解決方案并實(shí)施。接口本著具有可擴(kuò)展性，既要適應(yīng)RFID前端設(shè)備升級(jí)與擴(kuò)充的需要，也要適應(yīng)ALEPH系統(tǒng)升級(jí)與擴(kuò)充的需要。如圖書(shū)館應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)生變化且RFID前端系統(tǒng)照常運(yùn)行。RFID前端應(yīng)用系統(tǒng)中與圖書(shū)管理系統(tǒng)直接通訊時(shí)，采用了通用的網(wǎng)絡(luò)通信接口與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。RFID前端應(yīng)用系統(tǒng)中不直接與圖書(shū)管理系統(tǒng)直接通訊時(shí)，則采用了各種設(shè)備的硬件接口均采用標(biāo)準(zhǔn)的串口與USB接口等。

4 系統(tǒng)總體架構(gòu)

在系統(tǒng)總體架構(gòu)上，采用了完整RFID系統(tǒng)層次，其包括了RFID設(shè)備層與中間件層及管理應(yīng)用層。其中，RFID設(shè)備層是RFID信息采集實(shí)現(xiàn)的層次，圖書(shū)電子標(biāo)簽的讀寫操作在這一層完成；控制器層是RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)初步解析與條件判斷及監(jiān)控觸發(fā)的層次；中間件層是RFID系統(tǒng)與其他管理系統(tǒng)聯(lián)系的紐帶，中間件層屏蔽了應(yīng)用層軟件接口與數(shù)據(jù)等差異；管理應(yīng)用層則和具體的操作流程及業(yè)務(wù)相關(guān)。

以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)，以RFID中間件為中介，通過(guò)應(yīng)用接口（SIPII）與圖書(shū)館正在使用的Interlib3.0圖書(shū)館集群管理系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信所建立的圖書(shū)館RFID圖書(shū)館館藏智能管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了圖書(shū)智能管理和RFID技術(shù)方法的有效統(tǒng)一，極大地提升了圖書(shū)館圖書(shū)管理工作的效能、改進(jìn)了圖書(shū)館圖書(shū)管理工作流程，做到對(duì)讀者信息與圖書(shū)借閱的雙重記錄；不但為圖書(shū)館讀者提供快捷高效的圖書(shū)查詢與續(xù)借及圖書(shū)借還等服務(wù)的同時(shí)，而且實(shí)現(xiàn)了EAS和借閱記錄信息流程的有效統(tǒng)一。自助借還書(shū)系統(tǒng)功能模塊是通過(guò)后臺(tái)服務(wù)器與Interlib3.0圖書(shū)館集群管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，讀者可快捷方便進(jìn)行圖書(shū)自助借還書(shū)與續(xù)借及圖書(shū)借閱史查詢等功能，讀者無(wú)需館員協(xié)助便能很好地完成。圖書(shū)盤點(diǎn)子系統(tǒng)是通過(guò)存儲(chǔ)服務(wù)器中的架位信息數(shù)據(jù)庫(kù)與三維立體導(dǎo)航系統(tǒng)，便可快速進(jìn)行館內(nèi)圖書(shū)盤點(diǎn)，同傳統(tǒng)的手工圖書(shū)盤點(diǎn)對(duì)比，其可節(jié)約時(shí)間高達(dá)75%之多。

5 后臺(tái)服務(wù)器及存儲(chǔ)陣列

后臺(tái)服務(wù)器主要是安裝部署RFID技術(shù)圖書(shū)館智能理系統(tǒng)平臺(tái)，RFID應(yīng)用系統(tǒng)管理軟件是由應(yīng)用數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、自助借還書(shū)子系統(tǒng)和安全檢測(cè)子系統(tǒng)、圖書(shū)盤點(diǎn)子系統(tǒng)與圖書(shū)順架及理架子系統(tǒng)、圖書(shū)查找定位子系統(tǒng)與分揀子系統(tǒng)、預(yù)約取書(shū)子系統(tǒng)與RFID智能文獻(xiàn)檢索子系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成。

公共數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)從資源角度來(lái)講是多種多樣的，資源數(shù)據(jù)量也越來(lái)越大，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間作為影響公共數(shù)字圖書(shū)館應(yīng)用的主要因素。為配合本項(xiàng)目所涉及的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，購(gòu)置知名品牌存儲(chǔ)設(shè)備以實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)中心業(yè)務(wù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)整合便于數(shù)據(jù)的安全集中化管理、易于實(shí)現(xiàn)文件高速共享等應(yīng)用。存儲(chǔ)系統(tǒng)中針對(duì)重要的數(shù)據(jù)將實(shí)行雙機(jī)熱備的方法，將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁盤陣列上，當(dāng)主機(jī)宕機(jī)后，備份機(jī)器能繼續(xù)從磁盤陣列上獲取原有數(shù)據(jù)來(lái)繼續(xù)完成工作。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，珠海市圖書(shū)館圖書(shū)業(yè)務(wù)信息化、智能化發(fā)展需求，向著現(xiàn)代化、科學(xué)規(guī)范化、高效化的方向發(fā)展與建設(shè)，搭建完成RFID技術(shù)智能管理系統(tǒng)平臺(tái)，該平臺(tái)的建立便捷圖書(shū)館讀者與簡(jiǎn)化圖書(shū)館圖書(shū)流通手續(xù)；同時(shí)也減輕了圖書(shū)館員工的工作量及加快了圖書(shū)的流通速率，更好地發(fā)揮圖書(shū)館服務(wù)于讀者最基本的功能，實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館的無(wú)人值守、快速借還與續(xù)借及信息查詢的智能化工作模式，讓圖書(shū)館充分發(fā)揮其原本功能，較好地解決借閱過(guò)程中歸架難與找書(shū)難等問(wèn)題，提高了書(shū)籍的流通速度與讀者服務(wù)質(zhì)量及圖書(shū)管理效率。

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