RFID技術在圖書典藏與流通管理中運用的專利情報分析

張轉

RFID技術在圖書典藏與流通管理中運用的專利情報分析

張轉

(南陽市科學技術情報所，河南 南陽 473000)

RFID射頻識別技術是一種遠距離自動識別技術，其中在圖書典藏與流通中，可以在圖書盤點統計、圖書相關信息、自動借書系統、自動還書系統、電子防盜系統中都有廣泛的應用。

圖書典藏與流程；RFID；圖書管理技術；圖書管理情報

Abstract:RFID Radio Frequency Identification technology is a long-distance automatic identification technology,which could be widely applied in book collection and circulation,such as in the book counting statistics,book-relat?ed information,automatic library system,automatic return system,and electronic anti-theft system.

Key word:book collection and flow;RFID;library management technology;library management information

RFID射頻識別技術已被廣泛的應用在圖書典藏與流通的管理活動中，但是RFID技術的更進一步的應用并未被廣大圖書管理人員所認知，通過對相關專利技術的情報分析，可以展現出現如今RFID射頻識別技術深度開發的應用前景。

1 背景

RFID射頻識別技術是一種遠距離自動識別技術，不怕沾水、磁場干擾、也不懼高溫，可長時間使用，識別速度快，可應用與各種惡劣的場景中，可以說是條形碼的無線版本，由于其內部植入了儲存芯片，可以對標簽上的數據進行加密，儲存大容量的數據，并可自由改動儲存的信息，即便是在高速運動時，也可以輕松識別標簽上的內容，并可以使用多個標簽上的內容，使用非常的便捷。

在圖書館界RFID取代傳統開放式圖書管理模式（條碼管理+EAS防盜）已經形成發展趨勢。并在國內的各大圖書管理替換掉了條形碼的管理方式，因為其大大拓展了原有條形碼的應用場景和儲存內容。高頻RFID標簽典型工作頻率為13.56MHz，一般以無源為主，高頻RFID標簽可方便地做成卡狀，由圖書借閱人員進行佩戴；如果使用超高頻RFID標簽，工作頻率在860～960MHz之間的RFID標簽，標簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式，典型情況為4～6m，最大可達10m以上[1]。

2 RFID在圖書典藏與流通管理中的技術運用

2.1 圖書自動分揀歸位系統

專利數據庫公開了一種圖書自動分揀歸位系統，擁有控制單元、RFID識別模塊、抓取模塊；控制單元與RFID識別模塊和抓取模塊連接；RFID識別模塊掃描RFID碼信息，并將RFID碼信息傳輸至控制單元；控制單元對接收到的條碼信息進行識別，與預先輸入條碼信息數據庫進行對比，找到一致的條碼信息，從而獲得圖書位置，傳輸控制指令至抓取模塊；抓取模塊根據控制指令，移動至對應位置，抓取目標圖書[2]。

控制單元包含移動裝置定位模塊、機械手模塊；抓取模塊包含移動裝置、升降裝置和機械手，升降裝置安裝于移動裝置上，機械手安裝于升降裝置上；移動裝置定位模塊根據圖書位置，發出移動信號，控制移動裝置移動至對應位置，當移動裝置移動至對應位置時，傳輸到位信號至機械手模塊；機械手模塊接收到到位信號后，根據圖書位置，發出抓取指令，控制升降裝置移動到所需的高度，并控制機械手抓取圖書。

圖書自動分揀歸位系統的工作原理為，首先RFID識別模塊掃描圖書條形碼信息，并將條碼信息傳輸至控制單元；然后控制單元對接收到的條碼信息進行識別，與預先輸入的條碼信息數據庫進行對比，找到一致的條碼信息，從而獲得圖書位置，移動裝置定位模塊根據圖書位置，發出移動信號，控制移動裝置移動至對應位置，當移動裝置移動至對應位置時傳輸到位信號至機械手模塊；最后機械手模塊接收到到位信號后，根據圖書位置，發出抓取指令，控制升降裝置移動到所需的高度，并控制機械手抓取圖書。

該圖書自動存取系統結構簡單，動作靈活；RFID裝置與移動裝置定位模塊相結合實現精確定位；在整個控制單元的作用下，升降裝置、機械手的運動可實現智能化協調控制；采用4級螺旋傳動裝置，屬于直角坐標型的垂直升降結構，可降低整個裝置的重心，增加運動的穩定性。

2.2 圖書位置查找、姿態糾正系統

專利數據庫公開了一種圖書位置查找系統，包含接受器，接收器黏貼在書架各層上，RFID識別器通過線路與接收器連通；還包含有黏貼在圖書封面的RFID標簽，RFID標簽芯片中傳輸有圖書的系統編碼與初始重量；RFID識別器向RFID標簽發送射頻信號并讀取書本的初始質量和系統編碼；工作時，書架隔板底面的稱重裝置對圖書稱重，獲取圖書重量；中央處理單元調用RFID識別器讀取的系統編碼和初始質量，與系統中存儲的編碼所對用的初始重量核對，并檢測測量的圖書重量和初始重量是否相符，若是，則檢測通過，否則檢測不通過。中央處理單元還用于在檢測到所述圖書重量和所述標稱質量不相符時，發出報警信號[3]。

該裝置在對圖書進行射頻識別的基礎上，通過對圖書稱重獲取圖書重量，將圖書重量與設置在圖書中的電子標簽中保存的標稱質量進行對比，兩個重量一致則檢測通過，從而能夠對圖書進行準確地檢測，以克服書本放置錯誤的技術問題。

專利數據庫公開了一種圖書姿態糾正系統，檢測出橫放的圖書，包含如下步驟：

第一步，使用RFID設備讀取放置在圖書內的RFID標簽，RFID標簽包括有，圖書RFID標簽的EPC號epc，RFID標簽RSS值rssi，讀取RFID標簽的時刻t，將以上三個信息表示為一個三元組p＝{epc,rssi,t}，代表一本圖書在t時刻讀取到的放置在其內部的RFID標簽的RSSI值，將持有相同EPC號的三元組劃分為一類P，表示一本圖書在不同時刻讀取到的RSSI信號值；

第二步，將帶有相同EPC號的三元組歸為一類，作為一本圖書在不同時刻獲取到的內部RFID標簽的RSSI信號值；

第三步，對第二步獲取的三元組進行預處理；

第四步，對第三步中預處理好的數據建立二次曲線模型，得到圖書RFID標簽RSSI值隨時間的變化規律；

第五步，利用第四步建立的二次曲線模型進行訓練，得出分類模型；采集待識別圖書RFID標簽，根據分類模型，判斷待識別圖書的放置姿態為垂直于書架放置或平躺于書架放置；

第六步，利用排序算法最終確認圖書的位置，判定第五步是否判斷有誤。

利用RFID標簽信號的RSSI信號用于圖書放置姿態的識別，準確判斷出圖書放置于書架上的狀態，檢測出平躺于書架其他圖書上的圖書，方便了圖書管理人員糾正圖書的錯誤放置姿態，讓圖書館圖書處于整潔有序的狀態。

2.3 圖書分級分區域瀏覽系統

專利數據庫公開了一種圖書分級分區域瀏覽系統的流程，將圖書館分為多個區域，進入每個區域的入口均設置RFID讀取裝置，RFID讀取裝置通過對訪客身上佩戴的RFID卡讀取，以驗證該訪客是否有權限進入該區域。具體的進入流程是，訪客首先通過輸入端在圖書管理服務器中進行訪問注冊，在訪客注冊時，訪客需要填寫身份信息；與國家信息平臺連接的圖書管理服務器，通過互聯網傳輸過來認證信息，用于核對用戶身份信息的正確否，如核對信息不相符，圖書管理服務器拒絕訪問，并顯示拒絕進入的提示，當用戶身份核對正確以后，圖書管理服務器會生成一個秘鑰，燒錄進入RFID卡內；訪客一旦進入圖書館時，RFID卡內的秘鑰使訪客在圖書館內通行。

該方案通過互聯網以及射頻技術對訪客身份進行驗證，同時將圖書按照分級進行分區域擺放，從而限制未成年人進入不適合其觀看的圖書區，對圖書進行分級管理，從而保護未成年人的健康成長。

2.4 圖書館門禁系統

專利數據庫公開了一種圖書館門禁系統包含有報警器、單片機、RFID數據讀取模塊以及顯示模塊[4]；報警器由單片機的控制工作；RFID數據讀取模塊用于讀取RFID標簽信息，并發送給單片機；單片機用于根據讀取的RFID標簽信息判斷攜帶RFID標簽的物品的合法性，將違法物品的RFID標簽信息發送給顯示模塊，同時控制報警器報警；顯示模塊用于顯示RFID數據讀取模塊讀取的RFID標簽信息。包含后臺數據存儲模塊和連接到單片機的無線數據傳輸模塊，單片機獲得RFID標簽信息后，通過無線數據傳輸模塊讀取后臺數據存儲模塊的數據，與其比對后，判斷攜帶RFID標簽的物品的合法性。當有訪客把圖書帶出圖書館時，RFID圖書館門禁系統將發出報警聲，并伴有閃爍的光源，并拍攝非法帶走圖書訪客的視頻，避免糾紛時說不清的問題。

3 結語

RFID系統先進的管理模式，硬件資源的合理配置，使得圖書流通與流通的管理變得簡易化、便捷化，其中對于自動分揀歸位系統、圖書位置查找、姿態糾正的準確判斷、圖書分級分區域瀏覽系統、圖書館門禁系統情報的收集，對本領域技術人員的再創新和管理人員視野的拓展都有極大的幫助。

[1]呂凌.工作于860-960MHz頻段的RFID讀寫器和標簽一致性指標測試[J].電子質量，2016(8):57-62.

[2]龔永飛，梁遠雄.具有歸還和識別功能的圖書管理系統:CN104809564A[P].2015

[3]漆怡.基于RFID的圖書借閱系統:CN105046847A[P].2015.

[4]陳力軍，陳曦，萬凌昊等.一種基于RFID技術的圖書館門禁系統:CN105741388A[P].2016.

Intelligence Analysis of RFID Technology in Book Collection and Circulation Management

Zhangzhuan
（Nanyang Scienceand Technology Information Institute，Nanyang 473000，China）

G255.51

A

1003-5168(2017)09-0052-03

2017-5-17

張轉(1989-)女，碩士，助理館員，研究方向：圖書典藏與流通。