基于RFID的圖書智能盤點和順架系統的應用研究*

張小花，邱覺非，黃澤鵬，林志航（仲愷農業工程學院自動化學院，廣東廣州 510225）

基于RFID的圖書智能盤點和順架系統的應用研究*

張小花，邱覺非，黃澤鵬，林志航
（仲愷農業工程學院自動化學院，廣東廣州 510225）

當前圖書館盤點和順架大多采用條形碼識別和人工操作結合的方式，該方法效率低下且需要耗費大量的人力，開發了一套基于RFID技術的圖書館盤點與順架管理系統，并詳細介紹了該系統的硬件組成及軟件設計與實現。通過實例表明盤點與順架管理系統能解決公共圖書館開架借閱中“找書難”、“歸架難”、“整架難”的行業瓶頸問題，提高館藏記錄與架位的正確度。

RFID；盤點；順架；圖書館

0 引言

館藏圖書盤點、上架、順架、倒架是特別費時費力的工作。尤其大型圖書館，要對所有圖書進行盤點是非常困難的事情，經常性的盤點幾乎是不可能的。除了盤點外，圖書的順架、上架等也是一項非常耗費大量人力但是有必修做的一項工作。而在圖書館應用RFID，可以對貼有RFID標簽的圖書信息進行非接觸的快速讀取，由于一次就可以實現對多個RFID標簽資料的讀取，從而使盤點效率大大提高。另外很容易查找不在架上或歸錯架位的圖書，提高了圖書整架工作效率。在理論研究上，彭建贏發表了《具盤點與順架功能的RFID圖書管理系統》，并開發了一套具盤點與順架功能的RFID圖書管理系統[1]；劉景亮、關艷萍發表《基于RFID的物流模式在圖書館中的應用》，分析了RFID的物流模式在圖書館的應用情況及存在問題，提出了解決措施[2]；葉莉以武漢大學為例，發表了《RFID技術在圖書館的應用實例及障礙分析》，介紹了RFID技術在圖書館中的應用情況，并分析了操作過程中出現的種種問題[3]。在實際研究上，并沒有相關的論文介紹盤點與順架子系統的構成，本文在結合本校圖書館的情況下設計了一套RFID的圖書館盤點與順架系統。

1 基于RFID的圖書館盤點和順架系統硬件組成

圖書盤點和順架智能管理系統主要包括無線傳感器網絡、RFID識別系統和終端交互系統。RFID識別系統中閱讀器通過天線應答器對RFID標簽進行數據讀寫的操作，與上位機或計算機進行通信。計算機以體積較小，使用較方便的計算機為好，便于安裝在整架車上使用，用來承載軟件系統和處理閱讀器接收到的相關數據信息。

由于實際的圖書管理系統中，要采用識別距離適中的閱讀器和電子標簽，距離太近的，在識別書籍時費時間，識別距離太遠的，在進行識別時會識別到預想范圍以外的書籍。通過研究，在中高頻段（13.56 MHz）的電子標簽和閱讀器最適合用在圖書管理系統中。

而在使用書籍的盤點，順架，信息采集功能則需要符合多個電子標簽同時識別的要求，在中高頻段的電子標簽所適合的通信協議中，只有ISO15693通信協議才有防沖突算法，所以本項目采取通信協議為ISO15693的電子標簽和閱讀器

閱讀器的硬件系統主要由接口電路、控制單元、射頻模塊、天線等部分組成，見圖1。

圖1 基于RFID的圖書盤點和順架系統硬件系統的組成

2 盤點及順架子系統的軟件設計

基于RFID的圖書館盤點與順架系統的功能需求如下：在庫存盤點模式下，首先便攜式工作站或者手持式閱讀器對書架進行掃描，然后閱讀器進行收集和校對館藏的數據，并與數據庫中的數據進行比對，如果有不在架或者錯架的圖書，會發出警報音，并通知正在操作的圖書館管理人員。在順架系統模式下，如掃描發現架上的圖書順序與館藏原有圖書的順序不一致，則順架系統會顯示出當前架上的沒有按順序排列的圖書類型：前置圖書、后置圖書以及錯架圖書，完成順架功能盤點和順架系統的設計思路分別如圖2所示。

圖2 盤點順架系統工作流程

3 應用實例

仲愷農業工程學院圖書館采用的是磁條技術、條形碼技術和紙質標簽編號的方法對紙質文獻進行借還、整理等方面的管理。整架、順架等操作需要細心地查對書籍的編號，效率比較低。借書、還書環節需要進行磁條的上磁和消磁工作。對于人手不多的學校圖書館來說，每天的借書還書、歸架順架工作，無疑是需要大量的時間進行的。

根據上述我校圖書館的現狀，針對圖書館的順架、整架存在的問題，在一部分書籍上嘗試改用RFID技術來進行管理。使用上述的圖書管理系統，做順架、盤點的實驗研究。

根據設計的目的，結合VB語言和Access數據庫軟件進行程度的編寫，實現了圖書管理系統的全盤點、部分盤點、圖書順架和圖書上架4部分功能。

圖書盤點功能用于整個圖書館書籍的盤點工作。“在架書籍”列表顯示在所有在架書籍的情況；“不在架書籍”列表中顯示不在架的書籍，包括現已出借的書籍和沒有出借但不在書架上的書籍；“未知書籍”列表顯示的是沒有出借但不在書架上的書籍，提醒管理員應對該類書籍進行尋找工作或查明情況。“書本數量”文本框顯示共掃描到的書籍總數，即所有在架書籍的總數。另外，也實現了圖書的部分盤點功能，對某個書架或某層書架的圖書進行部分盤點。其功能界面如圖3所示。

圖3 圖書盤點功能界面

圖書順架功能也是針對單個書架進行掃描，先讀取書架號，再掃描書籍。“前置書籍”列表顯示的是應該排列在后面，但部分讀者閱讀后將其前置放回的書籍；“后置書籍”列表顯示的是應該排列在前面，但部分讀者閱讀后將其后置放回的書籍；“不在架書籍”列表顯示的是屬于書架卻不在書架上的書籍（不包括已出借的書籍），提醒管理員及時進行管理工作。如果該書架書籍已整理好，并且無不在架書籍，則在對該書架書籍掃描后，3個列表均不會顯示任何內容。其功能界面如圖4所示。

圖4 圖書順架功能界面

另外，還實現了書籍上架功能，該功能的作用是，當讀者還書后，管理員帶著雜亂無章的書籍進行書籍上架整理時（雜亂無章指的是歸還書本多且所屬書架不單一），在對應書架前讀取書架號后，在掃描準備上架的書籍，“本架書籍”列表就會顯示屬于該書架的書籍，方便管理員在書堆中選出該書架的書籍并放到對應位置。

4 小結

本文設計了基于RFID的圖書館盤點與順架管理系統，該系統相對于傳統的條形碼的管理系統有以下優勢:加速盤點作業，搜尋錯架圖書，從而不僅能提高圖書館的盤點與順架的工作效率，也可以提高圖書流通的速度，節省圖書時間，降低錯誤率。在試驗過程中，RFID硬件設備、天線的規格、標簽貼的位置不正確可能影響到讀取的范圍及速度。RFID在提高效率方面的作用已毋庸置疑，今后研究RFID技術的關鍵問題將集中在增強電子標簽的信息識別能力、改進其抗干擾能力等方面，從而使RFID更好地為圖書管理高效準確服務。

［1］彭建贏.具有盤點與順架功能的RFID圖書管理系統［D］.高雄：高雄科技大學，2009.

［2］劉景亮，關艷萍.基于RFID的物流模式在圖書館中的應用［J］.物流技術，2010（09）：158-160.

［3］葉莉.RFID技術在圖書館的應用實例及障礙分析——以武漢圖書館為例［J］.圖書館論壇，2008（5）：71-73.

［4］胡洋.RFID技術的定位算法改進及其在圖書館的應用［J］.計算機系統應用，2010，5（19）：151-154.

A RFID-Based Book Intelligent Inventory and Shelf Handling System

ZHANG Xiao-hua，QIU Jue-fei，HUANG Ze-peng，LIN Zhi-hang
（Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Automation School，Guangzhou510225，China）

in order to solve the disadvantage of current library management brought by the widespread use of barcode recognition，such as inefficient management and cannot be quickly effect intelligent management methods such as quick inventory and shelf handing，it was presented an intelligent inventory and sequential shelving system based on RFID technology，and describes in detail the composition of the system's hardware and software design and implementation.The examples showed that inventory and sequential shelving system can solve industry bottlenecks of the public library's open-shelf reading such as” the finding-book hard”，” return-shelf hard”， ”finishing-shelf hard”and improve the accuracy of collection records and shelf.

RFID；inventory；shelf handling；library

TP273

A

1009－9492(2014)05－0081－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.05.020

張小花，女，1979年生，江西豐城人，博士，副教授。研究領域：復雜系統的建模與仿真，信息系統管理等。已發表論文17篇。

(編輯：向 飛)

*廣東省大學生創新基金項目資助（編號：1134711031）

2013－11－14