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Rfid技术在图书馆的应用-1-RFID在图书馆的应用设计方案姓名：王红梅学号：113030228班级：11计算机2班2012-11-30Rfid技术在图书馆的应用-2-摘要：RFID是21世纪出现的新兴技术,在很多领域的应用引起了广泛关注,本文论描述了RFID在图书馆的应用，即基于RFID的图书馆智能管理，详细地分析了该系统结构框架，功能实现及现阶段存在的一些问题。关键词：RFID;图书馆;智能管理1.引言近年来伴随着社会的进步，以计算机为代表的现代化技术在图书馆的广泛应用，改变了传统图书馆的管理模式和服务方式。高新技术手段的不断推陈出新，无不促进着现代图书馆从服务内容到服务方式的全面变革。RFID(RadioFrequencyIdentification,射频识别)技术诞生于第二次世界大战期间,兴起于20世纪90年代,在最近10年取得了令人振奋的进展。RFID已成为学术界上的一个新热点。随着2003年8月国际图联大会信息技术组提出RFID与图书馆的关系后,近年有许多家专业公司,如VernonLibrarySupplies，Inc等致力于在图书馆领域推广这一技术,世界各地有若干家公共图书馆正在使用或准备使用该技术。RFID技术在图书馆领域有着非常广阔的应用前景。2.RFID2.1RFID技术概述RFID是一种应用电磁波频谱,以非接触、无视觉、高可靠的方式,传递特定识别信息的网络系统。它源于无线电通讯技术,综合了现代计算机智能控制、智能识别、Internet等高新技术,顺应了计算机制造系统(计算机CIMS)电子商务等热点应用的发展需要。2.2RFID工作原理标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。一套完整的RFID系统,是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的Rfid技术在图书馆的应用-3-应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成,其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据,送给应用程序做相应的处理。以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成,感应偶合(InductiveCoupling)及后向散射偶合(BackscatterCoupling)两种,一般低频的RFID大都采用第一种式,而较高频大多采用第二种方式。阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。3.RFID在图书馆中的应用3.1行业背景与应用需求一、图书管理是RFID技术应用的一个重要方面，图书馆是图书管理需求最为集中的应用场所。据调研分析，目前全国共有1万多家图书馆，且大多数图书馆已经从纯手工管理方式过渡到了采用条形码识别、计算机网络、计算机软件技术的数字化管理模式。虽然采用了许多现代化技术，但还是有许多问题困扰着图书馆的管理及工作人员。例如，图书的自助借还、图书的快速盘点、查找、乱架图书的整理等问题还是没有很好地得到解决，阻碍了图书馆进一步提高管理和服务水平。图书馆界也在不断地努力寻找一种更为先进的技术实现他们的迫切愿望。基于上述行业背景及需求进行深入研究分析，依托远望谷强大的RFID技术研发实力，将RFID技术应用到图书馆管理当中，解决困扰图书馆图书管理的上述问题。经过多年研发努力，形成了系列图书馆配套设备，为图书馆应用领域提供了完整的解决方案。2006年11月远望谷公司与汕头大学图书馆合作实施了RFID图书管理系统。Rfid技术在图书馆的应用-4-与世界上现行的RFID技术应用于图书馆的情况有所不同，当今的RFID技术在图书馆的应用主要集中的HF频段的RFID技术，而基于远望谷公司开发的图书管理RFID技术则是基于UHF频段的RFID技术。从技术分析的角度来说，在图书管理应用中，UHF频段的RFID技术较HF频段的RFID技术更具优势，也是未来图书馆图书RFID技术管理发展的一个方向。二、系统实施目标通过系统的需求调研，RFID技术应用于图书馆图书管理过程中需要解决的主要问题包括以下几个方面：1、实现电子标签转换2、实现图书自助借还3、实现图书快速盘点4、实现图书快速查找5、实现错架图书快速整理6、实现RFID安全门禁7、实现与现有系统无缝链接远望谷公司开发的基于UHF频段RFID技术的图书馆图书管理解决方案及相关的RFID设备较好地解决了以上基于应用需求提出的7个问题，在初步的应用中取得了良好的效果，为后续的推广应用打下了坚实的基础。3.2系统组成RFID图书管理系统包括：标签转换系统、自助借书系统、自助还书系统、智能查找系统、推车式盘点系统、安全门检测系统。如图1所示。Rfid技术在图书馆的应用-5-图1RFID图书管理系统组成图1.标签转换系统标签转换系统是无线射频识别技术（RFID）与现有图书馆管理系统之间的一座桥梁，通过标签转换系统将RFID唯一识别号与图书唯一编码实施绑定，将RFID技术与现有图书馆管理系统的挂接，实现对图书、读者详细信息的访问，从而将RFID技术集成到现有图书馆馆系统当中。标签转换系统完成图书电子标签、架标标签以及借书证电子标签的转换工作。标签转换系统由硬件和软件系统2部分。（1）硬件组成标签转换系统硬件包括：控制主机和标签转换装置。控制主机用于安装标签转换软件系统控制对图书标签、借书证标签进行数据转换，实现标签信息与条形码等其他信息的绑定。通过绑定能够实现对图书及读者详细信息的访问。（2）标签转换软件系统标签转换软件系统采用B/S结构实现对标签的转换。采用B/S结构的目的是尽量降低图书馆管理人员的后期维护工作，任何一台计算机连接上标签转换装置，通过IE浏览器即可实现对标签的转换工作。标签转换系统主界面如图2所示。图2:标签转换系统主界面Rfid技术在图书馆的应用-6-2.自助借还系统在没有采用RFID技术以前，有个别图书馆采用条形码和磁条技术实现了图书的自助借还，但由于条形码和磁条技术的限制，不但一次只能借还一本图书，而且还存在一定的漏洞（这里不详细说明），使得自助借还书的效率大打折扣，并没有给图书馆的工作带来实质性的提升。无线射频识别技术的出现，很圆满地解决了上述问题。RFID自助借还系统一次可实现多本图书的自助借还，并且不会出现基于条形码和磁条技术的漏洞，大幅度提升了图书馆人性化服务水平和工作效率。自助借还系统（如图3）结合射频识别、计算机、网络、软件以及触摸屏控制操作技术，实现对安装有电子标签的图书进行自助借还功能。该系统组成包括：控制主机、液晶触摸显示器、RFID射频模块、嵌入式打印机、多媒体语音系统，通过安装在控制计算机上的自助借还书软件实现图书自助借还（如图3）。自助借还书机具有外形美观，系统操作简便，借还书一体（可实现多本图书同时借还）、识别速度快、借还效率高、设备安装维护方便等特点（如图4）。图3自助借还系统主界面Rfid技术在图书馆的应用-7-图4自助借还书机自助借还系统完成图书自助借还，系统界面友好，操作简便。将借书和还书操作集为一体，实现一机多用，降低用户投入成本。快速借还，一次可同时借、还多本图书。系统配置灵活，可根据用户需求将借还功能单一化，即改造为自助借书机或还书机。采用液晶触摸显示器，简化借还操作。上图为自助借还系统主界面及自助借还书机。在汕头大学图书馆实施期间，由于很多读者使用的是条形码借书证，根据这一需求，对自助借还系统进行了改造，安装条形码扫描枪，实现了RFID和条形码借书证的兼容读取，使得所有读者均能够使用自助借还书系统进行图书的自助式借还。3.安全检测系统安全检测系统是针对安装有电子标签图书进行侦测的系统。安全检测系统硬件组成包括：RFID射频模块、声光报警模块、安全门外壳。通过安装在控制计算机上的自动侦测软件实现图书侦测防盗（如图5）。安全检测系统具有识别距离远，识别速度快，声光报警，零误报等特点。目前安全门的识别距离可以达到2.5米（如图6）。图5:监控软件界面Rfid技术在图书馆的应用-8-图6安全门4.自动盘点子系统目前图书馆对图书进行盘点主要采用条形码技术，在盘点时必须将每本图书从书架上取下再使用条形码扫描枪对条形码进行扫描，这样盘点的效率是非常低的，对于少量的图书实现起来还能应付，但对于大量图书的盘点已经显得捉襟见肘了。由于盘点效率低，盘点时还需要闭馆，使得大多数图书馆实现对图书的全面盘点几乎是不可能的。有了RFID技术，盘点问题迎刃而解。在盘点环节当中，充分显示出了RFID技术的强大优势：不接触、快速、多本图书信息图书同时读取。自动盘点系统为用户提供2种解决方案，推车式移动盘点平台和便携式盘点平台。推车式盘点平台具有连续工作时间长，操作界面友好，数据处理能力强等特点。推车式移动盘点平台支持中文WindowsXP操作系统。便携式盘点平台重量轻，携带方便。便携式阅读器采用人体工程学设计，使用手感好，重量轻。采用中文WindowsMobile操作系统，不但可实现对图书查找，而且可实现图形用户界面的管理功能。便携式阅读器内存容量大，可将现场读取到的信息保存，并提供数据下载功能，方便数据交换。便携式阅读器可预置Rfid技术在图书馆的应用-9-查找图书信息，当读取到新的信息时自动与预置图书信息进行对比，并可进行报警提示。盘点系统不但能够实现对图书的快速盘点，同时还实现了错架图书的整理，使得盘点和错架图书的整理工作在一个环节得到圆满处理。5.智能查找系统目前图书馆有许多图书资料在账面上反映是存在的，读者通过检索系统找到了图书信息，并根据此书的类别到书架上取书时，却往往找不到图书，这种情况的发生是由于图书没有按类别摆放造成的。采用RFID技术对图书进行管理后，上述问题能很好得到解决。使用便携式查找终端对这部分图书进行查找，很好地解决上述问题。智能查找系统完成对图书的快速查找。查找图书信息录入采用2种方式：手工方式和数据下载方式。手工方式录入指直接将需要查找的图书信息录入到便携式查找终端上，一次可录入多本图书信息。数据下载方式是指通过无线局域网（802.11b/g）与业务系统联接，将管理员提前录入的需查找的图书信息下载到手持终端上，进行图书的查找。四、系统应用效果Rfid技术在图书馆的应用-10-RFID图书管理系统没有对原有图书管理系统做任何改动，成功与原有系统对接，实现数据共享。自助借还系统的实施简化了读者借还书手续，缩短了图书流通周期，提高了图书借阅率，提升了图书馆人性化服务水平，充分发挥了图书馆公共服务职能，得到了广大读者的欢迎。推车式和便携式盘点系统的实施为图书馆提供了全新盘点模式，降低了管理人员的劳动强度，大幅提高图书盘点及错架图书整理效率。智能查找系统，使得错架图书的查找变得更为快捷便利，进一步挖掘出潜在图书资源，提高图书资料利用率。远距离RFID安全门的投入使用，安全门摆放距离更加宽阔，读者进出更加自如，由于RFID安全门不会产生误报，避免了读者与管理人员之间发生不必要争执，融洽了读者与管理人员之间的关系。3.3子系统实现方式大部分RFID图书馆的子系统实现如下：(1)电子标签一般读者证采用MifareI型无源射频卡。MifareI卡具有以下特点：①读写距离2～4cm；②响应时间小于0.3s；③读写次数不少于10万次。图书电子标签使用ISO156931