RFID智能化管理系统的研究与建设

    刁德华

    摘要：珠海市图书馆RFID电子标签作为图书资料和读者证使用凭证，使读者通过已安装在图书资料自助借还区域的终端智能管理系统可以多节点自助借还图书资料，还解决了在借还服务台高峰时排长队借还图书的问题，甚至可使读者在RFID智能化管理系统终端设备上借还图书的自觉性明显得到增强，图书借还效率得到较好提高，能较好地体现馆员对图书流通与典藏管理的效率及读者服务质量，促进了珠海市图书馆图书管理的智能化、人性化、科学化、规范化。

    关键词：RFID技术；智能图书馆；项目研究与建设；智能管理

    射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）和远程对象认证技术，也称为电子标签与无线射频识别技术，是通过无线电讯号识别特定目标及相关数据读写，而且是无需识别系统和特定目标之间建立机械或光学接触。珠海市图书馆按相关要求制定了《珠海市图书馆RFID智能化管理系统建设方案》及完成系统软硬件平台的搭建及部署。通过对珠海市图书馆在架图书进行RFID电子标签转换，并加配自助借还书机、馆员工作站和安全门禁及相关配套硬件设施，并实现图书馆RFID技术图书智能化的管理。RFID智能图书馆管理系统是一个完整的管理系统体系，它主要构成由安全门智能系统、自助借还系统与续借及查询系统、读者自助办证系统、标签标识系统、馆员工作站、架位管理系统，通过这些智能管理系统的协调与配合，即可实现对图书馆高效有序的智能化管理服务体系。

    1 RRD系统模块组成及功能简介

    1.1 RFID标签及RFID天线

    RFID标签及RFID天线主要是记录图书信息与安全门防盗功能；是RFID智能管理系统的操作对象及对图书电子标签的注册、转换、图书信息进行RFID电子标签的绑定，作为每图书贴上RFID电子标签，该图书的数据信息是通过电子标签转换装置写入该标签内，每本图书都有了自己的相关信息，相当于给每本图书制作了唯一标识标签所附着的物体，RFID天线用在标签与读取器之间传递射频信号。

    1.2 RFID读写器及快速标签编写器

    通过RFID天线对RFID标签进行读写数据操作，读写器向图书电子标签发送射频信号，图书电子标签进入射频信号的识别区域后将产生感应电流从而获得能量，并将电子标签信息通过天线发送出去，读写器将电子标签信息利用解码器进行解码，再通过网络或RS232等接口将标签信息传送到RFID智能管理系统，标签编写器是用于图书标签的初始化加工，将条码转换成标签。

    1.3 RFID馆员工作站系统

    RFID馆员工作站系统是集成式设计，主要是用在标签编写和借还书、图书查询与扣缴费，是对RFID电子标签进行识别和图书流通状态处理，且辅助于其他装置用在流通部门对贴有RFID电子标签及条码的流通图书进行快速的借还与续借及查询等操作。

    1.4 自助借还与续借及查询系统

    自助借还与续借及查询系统是用于读者自助智能服务来完成图书借还书与续借及信息查询等功能，是对贴有RFID标签的流通图书资料进行扫描和信息查询、识别与借还及续借处理的智能设备，是通过SIP2协议或是NCIP等协议和其应用系统连接，且能快速准确地完读者智能自助服务。

    1.5 自助办证设备系统

    自助办证设备系统是通过读取读者二代身份证件信息与Interlib3.0图书馆集群管理系统后台数据库进对接后进行读者信息登记，从而快速办理读者借阅证。

    1.6 馆藏清点系统

    推车式的手持盘点仪（移动设计），包括了图书盘点与检测、图书上架辅导与顺架、图书整架与查找等功能，不但以书籍的电子标签作为管理介质，还以单面单联书架的一层为基本的管理单元，并通过架标和层标来构筑基于数字智能化图书馆环境，从而实现了图书入藏和架位变更、图书层位变更与剔除及文献清点等工作的智能化与高效率。

    1.7 安全门系统设备

    安全门系统设备主要用于图书安全防盗功能，防止图书文献失窃丢失。在传统安全门的基础上增加了电子标签远距离阅读器和感应线及红外线自动计数图书功能，这样就可以自动地识别读者所带图书进出，同时对于读者所借阅图书的身份进行自动辨识，实现了对图书馆图书的实时动态的监控。在发生图书盗窃问题时，安全门禁系统即自动触发报警装置系统进行声光报警。

    2 管理系统软硬件与数据库建设

    RFID技术识别目标并读取信息是利用阅读器读取的相关数据借助网络技术传送到后台服务器并修改数据库内存储的相应信息；通过智能终端设备与后台服务器端通过网络进行信息交互。RFID图书管理系统的软件系统由RFID书目数据库与图书自助借还子系统、馆员工作站子系统与推车式的手持盘点子系统等子系统，RFID智能化管理系统主要依附于InterUb3.0图书馆集群管理系统而存在的新一代智能型标签管理系统，该系统是要同InterUb3.0图书馆集群管理系统进行对接及数据交换。通过NCIP协议或是SIP2协议进行数据对接，SIP2协议提供一个标准接口给图书馆的自动流通系统（AutomaticCirculationSystem，ACS）与图书馆自动化设备之间，用于自动流通系统为提供读者相关信息和文獻资料信息给智能自助设备与服务时所需的程序接口。

    3 Interlib3.0图书馆集群管理系统设计及RFID管理系统接口对接

    Interhb3.0图书馆集群管理系统是集成当今公共图书馆业务的所有功能，由采访子系统与编目子系统、典藏子系统与连续出版物子系统、流通子系统与系统管理子系统及基于Web的公共查询（OnlinePublicAccessCatalogue，OPAC）子系统、读者服务子系统与全文传递子系统、专项服务子系统与电话续借子系统及手机短信服务子系统等组成。

    图书流通应用系统与服务器平台都是基于SIP2与NCIP数据库联接以及API接口等连接方式，并实现图书馆自动化系统和RFID无线射频识别系统及身份统一管理认证系统等多个应用系统的数据交互与数据共享。

    RFID智能管理系统分为数据关联与转换子系统、安全检测子系统与图书盘点子系统、图书顺架理架子系统与自助借还子系统、图书查找定位子系统与分拣子系统、RFID文献检索子系统。通过RFID电子标签来实现图书自助借还与防盗、图书盘点与查找定位及顺架理架等流程工作，通过对系统的扩展应用来扩展图书馆的读者自助服务模式，从而形成了一个面对读者的一体化与智能化图书管理系统。

    技术员经协商研究制定了RFID前端系统与Interlib3.0图书馆集群管理系统的软硬件接口对接的解决方案并实施。接口本着具有可扩展性，既要适应RFID前端设备升级与扩充的需要，也要适应ALEPH系统升级与扩充的需要。如图书馆应用系统发生变化且RFID前端系统照常运行。RFID前端应用系统中与图书管理系统直接通讯时，采用了通用的网络通信接口与标准协议。RFID前端应用系统中不直接与图书管理系统直接通讯时，则采用了各种设备的硬件接口均采用标准的串口与USB接口等。

    4 系统总体架构

    在系统总体架构上，采用了完整RFID系统层次，其包括了RFID设备层与中间件层及管理应用层。其中，RFID设备层是RFID信息采集实现的层次，图书电子标签的读写操作在这一层完成；控制器层是RFID标签数据初步解析与条件判断及监控触发的层次；中间件层是RFID系统与其他管理系统联系的纽带，中间件层屏蔽了应用层软件接口与数据等差异；管理应用层则和具体的操作流程及业务相关。

    以RFID技术为基础，以RFID中间件为中介，通过应用接口（SIPII）与图书馆正在使用的Interlib3.0图书馆集群管理系统之间进行数据通信所建立的图书馆RFID图书馆馆藏智能管理系统，实现了图书智能管理和RFID技术方法的有效统一，极大地提升了图书馆图书管理工作的效能、改进了图书馆图书管理工作流程，做到对读者信息与图书借阅的双重记录；不但为图书馆读者提供快捷高效的图书查询与续借及图书借还等服务的同时，而且实现了EAS和借阅记录信息流程的有效统一。自助借还书系统功能模块是通过后台服务器与Interlib3.0图书馆集群管理系统进行数据交互，读者可快捷方便进行图书自助借还书与续借及图书借阅史查询等功能，读者无需馆员协助便能很好地完成。图书盘点子系统是通过存储服务器中的架位信息数据库与三维立体导航系统，便可快速进行馆内图书盘点，同传统的手工图书盘点对比，其可节约时间高达75%之多。

    5 后台服务器及存储阵列

    后台服务器主要是安裝部署RFID技术图书馆智能理系统平台，RFID应用系统管理软件是由应用数据关联系统和转换子系统、自助借还书子系统和安全检测子系统、图书盘点子系统与图书顺架及理架子系统、图书查找定位子系统与分拣子系统、预约取书子系统与RFID智能文献检索子系统等子系统构成。

    公共数字图书馆建设从资源角度来讲是多种多样的，资源数据量也越来越大，数据存储空间作为影响公共数字图书馆应用的主要因素。为配合本项目所涉及的海量数据存储，购置知名品牌存储设备以实现以数据为中心的网络中心业务，进行数据存储整合便于数据的安全集中化管理、易于实现文件高速共享等应用。存储系统中针对重要的数据将实行双机热备的方法，将所有数据存储在磁盘阵列上，当主机宕机后，备份机器能继续从磁盘阵列上获取原有数据来继续完成工作。

    6 结语

    综上所述，珠海市图书馆图书业务信息化、智能化发展需求，向着现代化、科学规范化、高效化的方向发展与建设，搭建完成RFID技术智能管理系统平台，该平台的建立便捷图书馆读者与简化图书馆图书流通手续；同时也减轻了图书馆员工的工作量及加快了图书的流通速率，更好地发挥图书馆服务于读者最基本的功能，实现图书馆的无人值守、快速借还与续借及信息查询的智能化工作模式，让图书馆充分发挥其原本功能，较好地解决借阅过程中归架难与找书难等问题，提高了书籍的流通速度与读者服务质量及图书管理效率。

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