中国创羿RFID图书馆设计方案0712Word文件下载.docx
- 文档编号:16282771
- 上传时间:2022-11-22
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:948.86KB
中国创羿RFID图书馆设计方案0712Word文件下载.docx
《中国创羿RFID图书馆设计方案0712Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中国创羿RFID图书馆设计方案0712Word文件下载.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
4)文献清点。
RFID阅读器可一次读取数个RFID标签资料,提高了文献清点的工作效率,降低清点工作量。
5)文献入藏。
由过去的单本入藏转变为批量入藏方式,显著提高文献入藏效率,对新馆搬迁时的文献入藏工作尤其重要。
1.1.3建设重点
本系统建设将以开拓创新的精神研发一流图书馆智能管理系统,通过无线射频识别技术系统来识别、追踪和保护图书馆的所有资料,实现图书顺架、查找、馆藏盘点智能化,目的是极大地提高图书馆资料处理的效率。
将全面实现图书馆文献管理智能化、切实提高工作效率和服务水平、改革旧有的工作理念和方式,真正让领导“有所求而来,心满意足而归”,促进图书馆服务质量以及形象大改观。
图书馆信息自动化管理
在图书馆的顶部进行轨道设置,利用装有读写器并可以在轨道上行进的装置(比如小机器人),通过移动将货架上图书的信息读取后传给终端,如果贴有标签的图书出现放错位置或借出未还的情况,当行进的读写器装备经过这一区域时,便可时时的传给终端,管理员可在第一时间内知道这些信息。
还可以进行图书的盘点清查,快捷方便,很好的实现了图书馆信息自动化管理。
1.2系统总体设计
1.2.1设计思路
信息技术是现代图书馆的最主要的技术支撑,馆藏图书文献是图书馆最基本的资源实体,文献提供是图书馆最主要的服务内容。
目前在国内图书管理系统中普遍采用“安全磁条+条形码”的技术手段,以安全磁条作为图书的安全保证,以条形码作为图书的身份证,解决了图书管理中的一些问题,但是在图书高速盘点、图书借还、图书区域定位等问题还是不能很好地得到解决,而利用无线射频识别技术RFID使上述问题的解决变得相对容易起来,快速借还、高速盘点、快速查找、定位、顺架、导架、上架、整架、分拣等功能均可实现。
对图书馆图书和文献服务的排架提出全新的定位和排架理念,采取文献、书库书架的一体化RFID标识,从而构架起计算机信息和馆藏文献、工作人员服务之间的更为方便、高效、便捷的津梁。
其间各元素关系如下图:
系统定位模式对比图
1.2.2总体流程
系统利用相关流通设备、RFID读写设备、典藏设备进行工作人员、文献、书架的一体化管理与维护,借助智能移动书车、架位定位标识、文献定位导航体系,保持文献与书架的一一对应关系,从而实现文献精确典藏和快速定位归架。
如下图示。
系统总体流程图
1.2.3系统构成
1.2.3.1硬件构成
1、RFID相关设备
系统中针对RFID标签,有图书RFID标签、架标、层标等多种类型,同时需要标签打印设备。
图书、RFID标签存储一本图书的基本ID,不建议存储书目信息;
架标采用有源标签,用于存储一个书架的单面单联信息,同时实现远距离的信息传输和分区域;
层标用于存储一个书架的单面单联的一层信息等。
智能书车、手持设备可以支持读写超高频和有源标签。
通过RFID读写器对粘贴在文献、书架上的RFID标签、RFID借书证的识读,借助于后台RFID管理系统和图书馆自动化集成系统,实现对文献、书架、工作人员间的借还、归架、典藏的一体化管理。
2、计算机主机网络设备
系统包括数据库系统和应用系统,需要部署在服务器,本系统需要服务器用于系统运行。
对于在书库内的RFID标签数据回传利用无线网络和有线网络结合的方式实现。
在每层书库布设无线AP,用于手持设备和智能书车的信号接入,无线AP通过有线网络接入核心交换设备,计算机网络通过天花板进行布设。
3、安全监控设备
为对进入图书馆人员进行图像监控,本系统采用红外半球网络摄像机设备进行安全监控,网络摄像机布设在天花板顶部,通过有线网络回传中心控制室。
1.2.3.2软件构成
软件包括系统软件和定制研发软件两个部分,系统软件包括数据库管理系统、应用中间件和文字识别OCR软件。
定制研发的图书管理系统功能构成如下图:
标签转换和制作完成RFID标签的制作,借还系统实现图书的流通和借阅管理等,文献查询方便为读者或工作人员查询书籍,归架及导航系统提供智能、快速的书籍定位、定架,馆藏清单提供智能化的盘库,图书目录管理系统是针对本图书馆管理全国的图书目录用。
1.2.4图书馆RFID技术的特点
Ø
完全非接触系统,最经济的解决方案:
将非接触芯片嵌入到低成本的介质中,可以最大程度的满足解决方案的需要,应用这一先进技术可以大幅度减少设备的投资和维护费用以及硬件磨损的成本。
快速扫描,无障碍阅读:
RFID标签扫描时无须直线对准读取器,读写速度快。
同时,RFID是以无线电波来传递信息,不会有传输屏障的问题。
安全性高,灵活性强:
RFID标签内部可以分为各个独立的应用区域,存放不同的应用数据。
每一张电子标签都有一个32位的全球唯一的序列号,该序号在生产过程中写入,无法更改。
实施简单,使用方便:
系统安装和调试非常简单,后期的使用和运营维护也十分便捷,查找、识别图书档案速度很快,而且防盗防损,能够提供可靠的性能和高度的安全性。
1.3系统功能设计
1.3.1标签转换和制作子系统
标签转换系统是无线射频识别技术(RFID)与现有图书馆管理系统之间的一座桥梁,通过标签转换系统将RFID唯一识别号与图书唯一编码实施绑定,将RFID技术与现有图书馆管理系统的挂接,实现对图书、工作人员详细信息的访问,从而将RFID技术集成到现有图书馆馆系统当中。
标签转换系统完成图书电子标签、架标标签以及借书证电子标签的转换工作。
标签转换系统由硬件和软件系统2部分。
1.3.2借还子系统
借还流程如下:
借书过程中借阅者可以通过两种方式借阅:
计算机检索和人工查找。
计算机检索是借阅者在图书馆终端电脑上输入分类的任意关键词,系统自动帮助借阅者定位书架和层号,在各个书架层上的标签会发光,以便借阅者查找。
还书过程中还书者也有两种方式:
扫描和人工。
扫描方式是还书者通过扫描书的上的标签,系统自动根据标签匹配相应的书架的具体位置,然后书架的相应位置会发光。
需要图书借阅的相关人员,利用OPAC或者图书目录信息查询到图书的书号等信息,办理相关借阅手续,针对工作人员将具备多种的借/还操作模式。
通过工作人员工作台借还操作,采用了RFID系统的借还操作将可以实现多本借还操作。
对于已经借阅的图书暂时按照缺书处理,备案另外购置。
1.3.3文献查询子系统
在OPAC查询页面上建立直观的图书馆流通库内架位分布结构导向。
工作人员通过查询终端找到文献的具体存放位置,通过页面导航及流通库内分区巷道指示,可以自助式的准确找到所需要的文献。
文献定位界面
1.3.4归架及导航子系统
1.3.4.1归架
归架流程
现有的排架分布是按照索取号来设置的,采用模糊定位的原则,100号以内的书籍的摆放是可以忽略的。
工作人员在进行书籍上架时,先对书籍分大类,然后再对某一类的书籍进行排序,最后才是推着书车去上书。
对贴有RFID标签的书籍在进行上架时,可以同样的先分好大类然后再详细排序。
按照书架的摆放位置进行分区域管理,不同类型的书籍放置在指定区域内,每一个区域放置有源标签做为区域标识,归架时校验是否归于制定区域,否则智能书车或手持设备报警提示。
1.3.4.2具备导航的智能书车
为使工作人员所归还的文献、平常阅览时所随意存放的文献、错架、乱架的文献能够准确的完成归架工作,保证工作人员、文献、书架作为一个流通整体的有序化,系统中必须有一种可以移动的书车设备完成对这类文献的准确归架和进行巡架的设备,结合RFID阅读器设备可实现图书定位功能,能准确识别相对书架的所处自身位置,将文献送到指定书架位置,能清晰表达文献所在书架的层面,是一种用于流通部门进行文献归架、巡架、整架的辅助工具。
文献智能书车应集成车载电脑、可触摸显示屏幕、RFID阅读器、文献分拣单元、控制显示电路和驱动控制装置等组成部分,其物理性能可描述为:
单人操作,四轮移动,推拉、转向轻便,行走无噪音。
承载部分为双层水平结构,上层有单行或双行间隔,每格可顺序放置一本或多本图书,容量为30至50册;
下层为平板,可堆放图书。
要求每一层书架中有若干个可活动或固定的档板(档板上有显式的数字标识)。
车上设有随车电脑和RFID阅读器插槽,充电接口及有线网络接口等。
其位置应方便工作人员查看和操作,可插卸平板式电脑,可触摸显示屏幕,RFID标签读写设备。
一本书放一个档格。
由于要求档位是可活动的,因此将书籍放到书车上时,在活动书车的存储设备上,一个档位对应一本书籍。
在定位书车上的书籍时,通过“层数+档位”来定位。
这样对书车档位要求的数量就比较高,才能提高上架的工作效率。
如某一本书其书车定位信息为“102”,表示为书车第一层第2本书。
在书车上加装指示灯。
指示灯对应书车上的每一个档格,由电脑控制,当该档格有下一次需要归架的书籍时,指示灯就发出相应指示。
文献智能书车是一种帮助阅览室管理人员进行图书归架、巡架整架的辅助工具,具有图书定位、巡架纠错和架位信息收集等功能,具体如下:
设备自带电脑存储在馆文献的架位信息,并能通过无线链路实现与中央数据库数据的更新,获取或传递最新的架位信息和文献的存储架位信息。
其更新可以通过有线连接的脱机后续更新或无线网络架构环境下的在线实时更新完成。
设备在文献分拣到书车上时通过RFID阅读器识别设备所载文献的RFID中存储的信息,记录并显示文献在设备上的位置,同时根据获取的文献存储架位信息,将需要进行上架工作的架位和书车上对应的书的存放档位对应起来,并在显示屏幕上按照书库的位置将该车书的具体上架位置显示和指引出来,方便工作人员进行高效率归架工作。
在书车行走过程中,书车可以对书架的架标进行识读,并对比当前该车上的文献的存放架位信息,如果有则通过控制显示电路进行告警(提醒),并自动切断驱动动力,同时将应该上架的方位和层数指引出来,引导工作人员以最便捷的方式完成文献归架工作。
通过RFID阅读器识别在架文献的馆藏号,并与数据库进行数据对比,发现不属于该架位的图书(报警提示),并给出其正确的架位。
利用RFID阅读器识别新上架文献的馆藏号及所在的架位号,并上传追加到中央数据库,实现新文献的定位。
利用RFID阅读器识别原架位号(架位标签)和图书准备移入的架位号(架位标签),并上传到中央数据库,以图书移入的架位号更换原架位号,实现图书倒架。
针对文献智能书车所需软件功能:
上架流程
上架导航系统。
系统内部存有楼层架位布局信息,根据RFID标签读取设备所读取的标签信息,连接到后台数据库并将排架信息存储到当前工作区。
根据楼层架位布局路线,通过对数据排序处理得出上架导航系统线路图。
上架指示系统。
针对一个特定的单位,比如一档书架,贴有频率较高的RFID标签,并在智能书车经过时可读取存储在该标签中的信息,后台对智能书车上的书进行匹配,如果有需要上架的书,则显示屏幕上进行相应的指示。
但是该设计相应提高了设备需求:
较高频率的RFID标签,针对该频率范围的标签读取设备。
1.3.4.3书车操作方法及步骤
操作方法1:
1 工作人员收集书籍,区分大类。
2 将同一类的书放在智能书车上。
智能书车上的RFID读取设备读取RFID标签信息,连接到后台数据库取得对应的架位信息,并将需要进行上架工作的架位和书车上对应的书的存放档位对应起来,通过排序程序得出上架导航路线图。
3 工作人员根据书车上的导航图和指示灯进行上架。
由于架位信息已经存到书车的小型电脑之中,所以进行上架时就不需要和后台网络保持连接。
操作方法2:
1 工作人员仍可继续沿用“数钱规则”进行图书上架。
2 工作人员利用智能书车上的设备将收集的书籍按区排序并记录区号;
3 根据区号将书籍摆放到该区架位。
1.3.5馆藏清点子系统
本系统中的馆藏清点设备由手持式RFID阅读器和智能书车组成。
通过手持式RFID阅读器或者是书车,可快速非接触式的识别书架上的图书馆藏资源的RFID标签,笔记本电脑用于运行馆藏清点软件、架位采集软件和存储文献清点结果、架位信息采集数据。
依靠快速轻便的馆藏清点设备,极大地提高了馆藏文献清点工作效率,不仅速度提高,更重要的是清点的准确性也有了质的提升,即通过馆藏清点,不仅能掌握准确的馆藏文献数量,更能掌握文献品种,实现传统手工清点方式几乎不可能完成的任务,为工作人员服务和文献采购部门提供精确的馆藏分析数据。
工作人员借助清点设备,通过对书架及粘贴有RFID标签的流通资料的扫描,可以对流通库文献进行架位信息采集、文献地址信息的采集工作,帮助排架、查找和统计特定的流通资料等。
采集的书架架位信息在与图书馆书库架位分布具体位置图融合后,可以建立出详细的书架分布地址数据模型图。
智能书车盘点系统
手持式RFID阅读器盘点系统
1.3.6图书目录管理子系统
目录整理流程如下:
每月会有新到的纸质图书目录,利用OCR软件进行文字识别,保存在专门的数据库中,经过分析后对目录上的书籍按照不同要求进行处理,采购、编目还是待购等,方便后期图书查询和采购管理。
1.4系统应用实施方案
1.4.1架位标识体系的建立
图书馆排架采用分类排架体系,同时,结合RFID的应用,满足工作人员阅读、图书定位和架位管理等多方面的需要,将书库划分多个排架单位(基本区),以书架单面的一层为一个基本区。
按照空间物理位置制定编码的方位走向及文献分区范围规划,针对每个基本的文献分级类码,采取“楼层层数+分区号+巷道号+书架的排号+方位标志+书架层数”的编码结构。
每个排架单位(基本区)的存储编码方式:
书架单位信息存储图
采取楼层中加以分区标识,方便工作人员按照区位进行文献的分区上架和指引工作人员找到正确的书架存放架位。
同时工作人员在进行文献上架和归架操作及工作人员查找索取文献时都以巷道为行走路径,系统以巷道为编码参考实体,利于进行路径指引和导航。
书架的RFID标识体系可以书架的RFID标识可以采用架标和层标标签,架标用于存储一个书架的单面单联信息,层标用于存储一个书架的单面单联的一层信息,是最小的文献分级类码。
1.4.2RFID标识的加工处理
系统以RFID技术为流通管理的手段,所有存储的信息将会采取编码的形式,这样不仅提高了存储、读取的效率,而且也保障了数据传输的安全。
文献在进行采编加工时或入藏之前进行RFID标识的初始化。
对所有流通文献粘贴RFID标签,并将文献的基本信息如条码信息、流通类型等写入RFID标签,并激活RFID标签中的EAS保证流通文献的安全。
对所有流通库内的书架进行编码,并将相关编码信息写入RFID架标、RFID层标,并按照具体位置在每个书架上粘贴RFID架标、RFID层标。
1.4.3定位导航与指引
依据流通库内架位体系结构及分布,在书架各分区、各巷道内设置分区指引、编码指引及导向,指引工作人员进行架位的查找。
同时,在OPAC查询WEB页面上建立直观的图书馆流通库内架位分布结构导向。
为使工作人员更为方便、准确的找到文献所在的书架的位置,在建立书架RFID标识的同时应建立相关的文献查询定位导航系统,可以在各楼层、分区、巷道之间设立直观的指引和位置指示图,并在OPAC查询的结果页面中建立文献的具体位置的指示和导向系统,让工作人员可以依据图书馆书库内的参照物对比自己所处的位置,自助式的找寻到所需要的文献。
1.4.4文献智能管理系统的集成
本系统方案实施过程中必然涉及到一个对各类系统和硬件设备进行整合的过程。
如信息安全系整合,主机网络建设,监控设备集成,同时在安装实施时结合具体环境及周围的设备,尽量实现与周围环境的一体化效果。
如天线的射频可以穿透金属和铝质门,天线的系统功率、形状和相对位置也会影响数据的发射和接收,需要专业人员对系统的天线进行设计、安装,安全门必须根据RFID标签的可识别范围来设置距离来保证RFID芯片都能够被安全的识别等。
系统在安装实施时结合了我馆的家具环境及周围的阅读环境,同时对各个硬件设备同现有的流通终端、家具设施、流动PC设备进行整合,从而实现系统整体集成工作。
RFID文献智能管理系统与RFID系统设备及设备自带的RFID应用管理系统之间的整合有以下两种集成方法:
(1)针对点对点的RFID读写设备,可以通过USB接口或串口连接至装有业务管理程序的客户端PC,经过驱动程序支持建立硬件接口读取程序支持后,图书馆自动化集成系统在这一接口程序的支持下,完成RFID设备对标签、工作人员证的读取和写入、文献借还EAS的开启与闭合,从而实现对RFID文献、RFID工作人员证的流通管理和维护。
(2)针对一体化的系统设备,如自助借还系统设备等,可以通过SIP2协议实现RFID文献智能管理系统与RFID设备应用管理程序的数据交互与业务交互。
RFID文献智能管理系统与RFID应用设备及系统的集成
由于RFID文献智能管理系统中部分的业务模块是传统的图书馆自动化集成系统的重要组成部分,如流通文献的借还操作、工作人员证的办理与维护等,因而可以在传统的自动化集成系统中嵌入相应的RFID设备的硬件接口读取程序就可以了;
其他的诸如文献定位管理、典藏管理等是全新的概念和业务管理模式,可以作为传统的图书馆自动化集成系统的补充或者是外挂模块。
1.5RFID技术介绍
1.5.1RFID技术
RFID是Radio
Frequency
Identification的缩写,即射频识别。
RFID技术是一种非接触式自动识别技术,它是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。
RFID是一项易于操控,简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性的应用技术,识别工作无须人工干预,它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式,且无需接触或瞄准。
条形码是一种已经应用非常广泛的自动识别技术,但RFID与之相比优势非常明显。
RFID的主要优势及特性有以下几个方面:
读取方便快捷:
数据的读取无需光源,甚至可以透过外包装来进行。
有效识别距离更长,采用自带电池的主动标签时,有效识别距离可达到30米以上;
识别速度快:
标签一进入磁场,阅读器就可以即时读取其中的信息,而且能够同时处理多个标签,实现批量识别;
穿透性和无屏碍阅读:
条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。
RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属和非透明的材质,进行穿透性通信,不需要光源,读取距离更远。
但不透过金属等导电物体进行识别。
数据容量大:
维条形码的容量是50Bytes,二维条形码最大容量可储存2到3000字符,RFID最大的容量则有数MegaBytes。
随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势。
未来物品所需携带的资料量会越来越大,对标签所能扩充容量的需求也相应增加。
使用寿命长,应用范围广:
其封闭式包装使得其寿命大大超过印刷的条形码;
传统条形码的载体是纸张,因此容易受到污染,但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。
RFID卷标是将数据存在芯片中,因此可以免受污损,RFID抗污染能力和耐久性强。
标签数据可动态更改:
利用编程器可以向电子标签里写入数据,从而赋予RFID标签交互式便携数据文件的功能,而且写入时间比打印条形码更短;
更好的安全性:
RFID电子标签不仅可以嵌入或附着在不同形状、类型的产品上,而且可以为标签数据的读写设置密码保护,从而具有更高的安全性;
:
由于RFID承载的是电子信息,其数据内容可经由密码保护,使其内容不易被伪造及变编造,安全性更高。
动态实时通信:
标签以每秒50~100次的频率与阅读器进行通信,所以只要RFID标签所附着的物体出现在解读器的有效识别范围内,就可以对其位置进行动态的追踪和监控。
体积小型化、形状多样化:
RFID不需要为读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质,更适合往小型化与多样形态发展,以方便嵌入或附着在不同形状、类型的产品上。
1.5.2RFID的工作原理
RFID系统在实际应用中,电子标签附着在待识别物体的表面,电子标签中保存有约定格式的电子数据。
阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据,从而达到自动识别物体的目的。
阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号,当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,发送出自身编码等信息,被读取器读取并解码后送至电脑主机进行相关处理。
在图书馆的应用中,RFID标签可为一本书籍或一张光盘存储一个唯一的标识符号,并且可以通过这个符号进行快速高效的流通处理和库存管理。
由于科技的发展与应用的普及,RFID的原理可简化为基于资料存储在一个透过无线电能够被读写器读取资料的标签。
如图所示,一个RFID系统包含三个主要部分:
RFID标签(tag或称为transponder应答器)、RFID读写器(reader或称为interrogator)、运用于管理两者之间传输资料的应用系统。
RFID原理图
标签通常是由一组耦合原件与一个电子晶片,提供天线的功能。
一个读写器包含射频模块(提供传送与接收信号的处理)和控制模块,以及一组耦合原件,通过输入/输出接口,如串口、USB接口等,与应用系统设备(如PC)连接。
1.5.3RFID标签类型
RFID标签分为被动标签(Passivetags)和主动标签(Activetags)两种。
主动标签自身带有电池供电,读/写距离较远,体积较大,与被动标签相比成本更高,也称为有源标签,一般具有较远的阅读距离,不足之处是电池不能长久使用,能量耗尽后需更换电池。
无源电子标签在接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后,将部分微波能量转化为直流电供自己工作,一般可做到免维护,成本很低并具有很长的使用寿命,比主动标签更小也更轻,读写距离则较近,也称为无源标签。
相比有源系统,无源系统在阅读距离及适应物体运动速度方面略有限制。
按照存储的信息是否被改写,标签也被分为只读式标签(readonly)和可读写标签(readandwrite)只读式标签内的信息在集成电路生产
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 中国 RFID 图书馆 设计方案 0712