基于RFID的圖書管理系統

[摘要]本文介紹了一種圖書管理的方法。系統以RFID技術為先導，設計了智能書架、防盜功能、統計管理等諸多功能，是對傳統圖書管理的補充和提升。這個系統是智能圖書館建設的一種可貴的嘗試，具有很好的應用和推廣價值。

[關鍵詞]RFID；智能圖書館；信息管理

[中圖分類號]G750.71 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-0821(2011)02-0152-02

圖書信息服務從傳統的借閱——還書的庫存管理模式逐步演變為網絡化的智能服務模式。這種服務模式的演進與發展，催生了圖書管理平臺的更新與升級。

基于RFID的圖書管理系統不僅具有傳統圖書館管理系統(LMS)的功能，而且引入了智能書架、統計分析和智能閱覽等現代管理理念；是對LMS的更新與升級，極大地提升了系統的工作效率。同時，也是智能圖書館建設的一種可貴的嘗試與探索。

1. RFID技術

1.1 RFID的發展

射頻識別RFID(Radio Frequency Identification)技術是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞，并通過所傳遞的信息，完成識別的目的。

RFID已經成為一個很熱門的話題。據業內人士預測，RFID技術市場僅在新的產品與服務上就會帶來30～100億美元的商機，隨之而來的還有服務器、資料儲存系統、資料庫程序、商業管理軟件、顧問服務，以及其他電腦基礎建設的龐大需求。

全球最大的零售商沃爾瑪要求其前100家供應商在向其配送中心發送貨盤和包裝箱時使用RFID技術，甚至在單件商品中使用這項技術。

這便使RFID成為全球的熱門科技，同時也為RFID的應用提供了有力的驗證。

1.2 RFID的特點

與目前廣泛使用的攝像、條碼、磁卡、IC卡等自動識別技術相比，射頻識別技術具有很多突出的優點：

(1)非接觸操作，長距離識別(幾厘米至幾十米)，因此完成識別工作時無須人工干預，應用方便；

(2)無機械磨損，壽命長，并可工作于各種油漬、灰塵污染等惡劣的環境；

(3)可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標簽；

(4)讀寫器具有不直接對最終用戶開放的物理接口，保證其自身的安全性；

(5)數據安全方面除電子標簽的密碼保護外，數據部分可用一些算法實現安全管理；

(6)讀寫器與標簽之間存在相互認證的過程，實現安全通信和存儲。

目前，RFID技術在工業自動化、物體跟蹤、交通運輸控制管理、防偽和軍事等方面已經廣泛地應用。

1.3 RFID的系統構成

RFID系統由電子標簽(Tag)、天線(Antenna)、閱讀器(Reader)三部分組成(如圖1)。其中：

(1)電子標簽：由耦合元件及芯片組成，且每個電子標簽具有全球惟一的識別號(ID)，無法修改、仿造，具有很好的安全性。電子標簽中一般保存有約定格式的電子數據，在實際應用中，電子標簽附著在待識別物體的表面。

(2)天線：在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號，即標簽的數據信息。

(3)閱讀器：讀取(或寫入)電子標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據，從而達到自動識別物體的目的。通常閱讀器與計算機相連，所讀取的標簽信息被傳送到計算機上，做進一步的數據處理。

2. 功能與特點

本系統將RFID技術引入圖書管理系統中，當裝有電子標簽的圖書在有效范圍內接近讀寫器時，讀寫器受控發出微波查詢信號，安裝在圖書上的電子標簽收到讀寫器的查詢信號后，將此信號與標簽中的數據信息合成一體，反射回電子標簽讀寫器。讀寫器接收到微波合成信號后，經讀寫器內部微處理器處理后即將電子標簽存儲的識別代碼等信息分離讀取出來，通過USB或RS232傳人計算機，計算機處理數據庫信息。這樣的系統不僅開拓了管理功能，而且提升了工作效率。系統功能組成見圖2。

2.1 智能書架

智能書架除了傳統的全文檢索外，還通過圖形界面方便地實現了直覺式位置檢索(即在圖書館的平面圖上瀏覽，然后逐個書架地尋找)。如果用戶以圖書館管理員的身份登入，則可以從系統獲得更進一步的信息，例如：每層架的現有藏書量及書本本來應放的位置等。

(1)快速庫存檢索：以往要進行一次全圖書館庫存檢查，就要花上幾天的工作時間。現在，所有圖書架都加裝了天線，基本上不費任何人力物力，幾分鐘就可以完成一次全館庫存檢查。

(2)精確位置定位：傳統的圖書搜索只能告訴讀者那本書“應該放在哪里”。但如果那本書被其他讀者從書架中拿了出來閱讀，或放錯位置，這時系統的定位功能能準確地告訴讀者那本書“當前時刻在哪里”，大大提高了讀者的檢索效率。

2.2 防盜功能

跟傳統的防盜磁條對比，RFID標志顯然是更耐用。既能降低失書的風險，又節省了定期更換磁條的麻煩，直接或間接地節省了成本。

除此之外，超高頻(UHF)RFID天線可以做得很小，更便于工作人員把天線隱藏于讀者難于察覺的地方，提升了保安程度。

2.3 統計管理

RFID技術可以使系統方便地收集讀者的相關資料。通過掌握讀者的閱讀習慣和模式，管理者能有效地制定策略性的改進，提升圖書館的服務層次。

圖書館員以往只能知道有多少本書、那些書被借出。如今系統在RFID的支持下，可以搜集更多、更深入的資料，如：

(1)哪本書被讀者從書架拿下來的次數最多；

(2)哪本書被帶到閱讀區／閱讀桌的次數最多；

(3)平均每本書在館內的閱讀時間是多久；

(4)哪位讀者正在閱讀哪本書。

如果讀者愿意帶著一張具有RFID功能的借書卡，我們還可以定期推薦適用于新書。

3. 系統擴展

在RFID技術的支持下，系統不僅實現了上述實效性功能，還設計了以下擴展功能。

3.1 自動借還機

如果用戶需要借書的話，只要先把他(下轉第156頁)的借書卡插進機內，從觸幕屏上選出指定圖書，系統的機械臂便會自動把書帶到出書口。同時系統把讀者的借書卡號碼和圖書編號等數據，記錄存儲到數據庫中。

還書更為簡單，讀者只需把要退還的書放進收集口，系統便會讀出圖書編號，把讀者的借書紀錄清除。最后機械臂會把圖書分類，然后帶到一個空的格子中。

3.2 智能閱覽桌

在書桌底下加入RFID天線等設備，這樣便可以得知諸如哪本書是正在被哪位讀者閱讀等信息。我們就可以更加合理地調配紙質圖書；必要時啟用電子版本，并將其進行對應的傳送與顯示。

4. 結語

對于圖書館員而言，本系統改善或替代了傳統的工作理念；是智能圖書管理的一種嘗試與探索。這個系統可作為智能圖書館建設的公共平臺，得到更好的應用和推廣。

與此同時，本系統的思想還可以應用到其他相關的領域。例如：學校的檔案管理、辦公室的文稿管理、超級市場的物品管理等。

參考文獻

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