基于RFID的圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

包薩日娜

摘 要：RFID技術(shù)屬于一種射頻識(shí)別技術(shù)，是通信技術(shù)的一種，因而也被稱為無(wú)線射頻識(shí)別，這種射頻技術(shù)能夠通過(guò)無(wú)線訊號(hào)的識(shí)別完成特定目標(biāo)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，不需要通過(guò)特定目標(biāo)與其他識(shí)別系統(tǒng)之間的光學(xué)接觸或機(jī)械接觸完成信號(hào)識(shí)別。現(xiàn)代RFID技術(shù)常見(jiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域包括門(mén)禁系統(tǒng)、圖書(shū)館和食品安全溯源等，本篇文章在此基礎(chǔ)上，主要對(duì)RFID的圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和要點(diǎn)進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：RFID 圖書(shū)館智能 管理系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 要點(diǎn) 分析

中圖分類號(hào)：G25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082 （ 2017 ） 08-00-01

RFID射頻識(shí)別技術(shù)，屬于無(wú)線通信領(lǐng)域非接觸式的識(shí)別技術(shù)，這種技術(shù)方法在圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是為了改進(jìn)以往傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)流程復(fù)雜問(wèn)題。由于以往的圖書(shū)館管理系統(tǒng)圖書(shū)亂架和圖書(shū)錯(cuò)架問(wèn)題較多，并且容易存在圖書(shū)位置信息提供不準(zhǔn)確等問(wèn)題，應(yīng)用RFID射頻識(shí)別技術(shù)是為了完成圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究，提高圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性 [1] 。

圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)主體內(nèi)容

1.進(jìn)館和借還程序設(shè)計(jì)

圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮其開(kāi)放性特征，人們可以自由攜帶相關(guān)圖書(shū)進(jìn)館閱讀，圖書(shū)借閱限制性降低。而在圖書(shū)館辦理圖書(shū)外借時(shí)，程序設(shè)計(jì)中相關(guān)系統(tǒng)能夠直接讀取讀者的身份信息，讀者需要輸入密碼，相關(guān)系統(tǒng)繼而通過(guò)圖書(shū)標(biāo)簽的識(shí)別獲得其基本信息，包括題名、索書(shū)號(hào)、館藏地等等。系統(tǒng)五秒完成一次刷新，主要是通過(guò)無(wú)線信號(hào)的傳輸完成相應(yīng)模塊之間的數(shù)據(jù)接收，直至送達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)。顯示屏顯示“忙”說(shuō)明數(shù)據(jù)庫(kù)正在被占用工作，刷新后方可返回操作；系統(tǒng)顯示“操作失敗”則說(shuō)明圖書(shū)借閱操作錯(cuò)誤或借閱限額超過(guò)規(guī)定；系統(tǒng)顯示“操作成功”則說(shuō)明圖書(shū)借還成功，同時(shí)顯示借還圖書(shū)的題名、條碼號(hào)和應(yīng)還日期等。

2.出館程序設(shè)計(jì)

圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)中出館程序設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，在讀卡器上進(jìn)行圖書(shū)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的掃描和讀取，無(wú)人借書(shū)則通行，若有攜帶相關(guān)圖書(shū)則可能是已完成借出操作的圖書(shū)，讀卡器顯示未借狀態(tài)則說(shuō)明該書(shū)需要完成借出操作后方可通行 [2]。出館系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)基本流程為“開(kāi)始”、“初始化操作”和“文件掛載”等，之后是帶出圖書(shū)的檢測(cè)系統(tǒng)，并在圖書(shū)信息掃描后完成數(shù)據(jù)庫(kù)搜索，查看其實(shí)際借閱狀態(tài)，并在數(shù)據(jù)庫(kù)中完成相關(guān)信息的查找和確認(rèn)，最終在系統(tǒng)設(shè)備中亮燈顯示是否可通過(guò)出館。

二、圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)RFID設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.圖書(shū)管理設(shè)計(jì)

圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)中圖書(shū)管理模塊的設(shè)計(jì)應(yīng)該能夠保證圖書(shū)在借出和歸還過(guò)程中的一定自主性和自由性，RFID射頻識(shí)別技術(shù)屬于非接觸式的識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)化程度高，其硬件系統(tǒng)主要包含了閱讀器、天線、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)和電子標(biāo)簽等不同部分。其中電子標(biāo)簽屬于RFID系統(tǒng)載體，一般也被稱為電子應(yīng)答器，它主要由無(wú)線天線和電子芯片組成，因而不同電子標(biāo)簽均有唯一編碼，標(biāo)簽的無(wú)線天線是內(nèi)置的，電子芯片也具有信息存儲(chǔ)的功能。圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)中的閱讀器負(fù)責(zé)標(biāo)簽信息寫(xiě)入、信息讀取和數(shù)據(jù)處理與顯示等。應(yīng)用RFID射頻識(shí)別技術(shù)可以將題名、出版社、索書(shū)號(hào)和作者等信息標(biāo)識(shí)，館內(nèi)統(tǒng)一設(shè)置借還區(qū)，并運(yùn)用高性能讀卡器完成圖書(shū)自助借還[3]。

2.硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

RFID射頻識(shí)別常用的頻段有超高頻、高頻和低頻等，波形式以微波為主，因而在短距離通信識(shí)別中應(yīng)用較多，主要是為了利用讀卡器獲得工作能量供給，這種射頻標(biāo)簽為13.56MHZ，比較適用于短距離識(shí)別和多標(biāo)簽識(shí)別。通常情況下，射頻的識(shí)別距離在1～1.2m左右，工作狀態(tài)下的波特率在2kHz～4kHz，能夠同時(shí)讀取的射頻標(biāo)簽數(shù)量在6～8個(gè)。在非人為破壞射頻標(biāo)簽的情況下，讀卡器的讀寫(xiě)次數(shù)在十萬(wàn)次以上。由于圖書(shū)館中每本圖書(shū)采用的射頻標(biāo)簽標(biāo)識(shí)為64位UID，因而也大都能夠滿足圖書(shū)館內(nèi)藏書(shū)量的管理。讀卡器的主控組成內(nèi)容包括液晶顯示、射頻通信、存儲(chǔ)、觸摸控制和串口等不同模塊。硬件設(shè)計(jì)時(shí)能夠在信號(hào)發(fā)送緩沖區(qū)使用MFRC632完成數(shù)據(jù)調(diào)制，電磁波在天線輔助下完成發(fā)送，采用RF場(chǎng)負(fù)載調(diào)制響應(yīng)射頻標(biāo)簽，響應(yīng)的射頻標(biāo)簽信號(hào)在被天線檢測(cè)到以后，需要通過(guò)天線電路匹配處理后發(fā)送給接收腳，內(nèi)部信號(hào)接收緩沖器解調(diào)和檢測(cè)處理信號(hào)后，再將數(shù)據(jù)發(fā)送到接收口，信號(hào)讀取由主控制器完成[4]。

3.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖書(shū)管理模塊的軟件設(shè)計(jì)需要的控制程序包括兩大部分，即PC機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)管理和讀卡器控制程序管理兩大設(shè)計(jì)模塊。讀卡器控制程序設(shè)計(jì)需要與液晶顯示、數(shù)據(jù)庫(kù)通信、憑條打印、觸摸屏控制等子程序設(shè)計(jì)相結(jié)合，應(yīng)用C語(yǔ)言設(shè)計(jì)。射頻標(biāo)簽通信和讀卡器模塊均屬于子程序設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分，其中需要注意的是讀卡器運(yùn)行時(shí)能夠同時(shí)完成多本圖書(shū)借還，因而讀卡器與射頻標(biāo)簽在通信過(guò)程中會(huì)有標(biāo)簽干擾產(chǎn)生，導(dǎo)致任意射頻標(biāo)簽在讀卡器中均無(wú)法被識(shí)別，防碰撞設(shè)計(jì)則能夠有效解決這一問(wèn)題。

三、結(jié)語(yǔ)

在圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用RFID技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)新一代智能圖書(shū)館管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用，能夠大大提高圖書(shū)館業(yè)務(wù)的工作效率、充分降低圖書(shū)館員的工作壓力，并能使圖書(shū)館的管理更加自動(dòng)化、智能化。

參考文獻(xiàn)

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[2]舒遠(yuǎn)仲，張麗，朱玄華，田蕾，蘇雁南，宋利康.基于RFID的圖書(shū)館智能書(shū)架系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2013，06：2218-2222.

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[5]唐相平.基于RFID技術(shù)的圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)——以河南省少年兒童圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)為例[J].河南圖書(shū)館學(xué)刊，2012，03：47-49.