一種基于RFID的智能圖書架管理系統

齊國強，鄢團軍，呂 軍

（1.海康科技物聯網事業部，浙江 杭州 310012；2.中國電子科技集團第五十二研究所，浙江 杭州 310012）

0 引 言

目前，大多數圖書館都采用條碼加磁條的方式管理圖書借閱，書架上按照條碼編號分類擺放，借閱或歸還時在出入口由人工掃描錄入系統。該種方式占用大量人工，勞動強度高且易出錯。近些年隨著物聯網技術的發展，尤其是RFID技術在各領域的普及應用，通過RFID標簽對圖書進行定位管理，將極大地提高管理的信息化水平，節約大量人力物力。

1 工作原理

RFID技術按照標簽有無供電可分為有源RFID和無源RFID。無源RFID具有成本低、壽命長等優點，有源RFID相對來說讀取距離更遠。在本方案中，由于讀取距離近，成本要求高，因此采用無源RFID技術。無源RFID技術按照頻段可分為低頻LF RFID、高頻HF RFID和超高頻UHF RFID，根據頻段特性，三種技術適用于不同的環境，由于在圖書館環境中，對標簽密集讀取的要求比較高，因此選用無源超高頻RFID。

1.1 圖書架系統硬件方案

智能圖書架系統硬件方案如圖1所示。在圖書室出入口處，放置一觸摸屏主機作為主控及顯示設備，過道兩側放置RFID通道門一體機，在室內的圖書架底層放置RFID讀頭，通過射頻饋線與圖書架每層中的平板天線相連，平板天線根據環境及圖書數量按一定距離間隔擺放。為防止上下隔層的標簽互相干擾，在柜體上下隔層間放置金屬板屏蔽信號。操作主機通過以太網與RFID通道門及柜體內主機RFID讀頭相連，結構示意如圖2所示。

1.2 圖書架系統工作流程

智能圖書架系統的圖書借閱歸還工作流程如圖3所示。用戶在圖書室出入口處的主機顯示屏上登錄操作，根據需要選擇借書或者還書業務。借書時，可通過系統進行圖書檢索，檢索成功后界面顯示該圖書的位置。用戶選擇借書后，在對應的柜體位置取書并通過通道門離開，主機根據柜體上的讀寫器及通道門判斷用戶取書情況，形成記錄并保存，當用戶取書錯誤時，語音報警提示。當用戶選擇還業書務時，界面顯示用戶當前處于待還圖書狀態，用戶選擇確認歸還圖書，圖書架通過RFID讀頭檢測用戶是否歸還成功，并將歸還結果通過主機顯示屏顯示。

圖1 智能圖書架系統硬件方案

圖2 結構示意圖

2 結 語

相較于之前采用的條碼與磁條方式管理圖書，采用RFID技術的系統軟件實現了圖書的自動借閱、自動歸還和實時定位，降低了工作人員的工作量，理論上可實現“無人值守”。

實際測試中，系統還存在一些不足，具體表現在RFID讀頭由于標簽密集存放導致讀取圖書架上的標簽時容易出現漏讀、串讀等問題。

圖3 智能圖書架系統的圖書借閱歸還工作流程

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