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RFID圖書館管理系統解決方案
一、引言

  無線射頻識別技術 RFID(Radio Frequency Identification)是一種使用無線傳輸方式實現對人或物的非接觸識別和數據信息交換技術,是一種可應用于圖書管理和流通的全新的自動化技術。

  在圖書館的應用中,RFID標簽可為一本書籍或一張光盤存儲一個唯一的標識符號,并且可以通過這個符號進行快速高效的流通處理和庫存管理。RFID圖書館系統以RFID技術為基礎,以RFID中間件為媒介實現了先進的RFID技術和圖書管理方法的有機結合,將先進RFID技術同圖書管理系統有機地結合起來,有效地提高了圖書管理的效率、簡化了圖書管理的流程、降低了圖書管理人員的勞動強度。

  據不完全統計,在美國已經有2%的圖書館已安裝采用RFID技術,世界上已有8%的圖書館開始采用RFID技術。在亞洲, RFID系統已經在新加坡、泰國和中國臺灣、內地投入使用。在全球,應用RFID的圖書館數量正在以每年30%的速度增長。

  二、系統功能

  采用RFID技術來識別、追蹤、和保護圖書館的所有資料,可以實現圖書自助借閱、還書、順架、查找、盤點等功能。

  三、系統構成

  整個系統包括:標簽初始化轉換系統、自助借閱系統、自助還書系統、、柜臺服務系統、手持設備查詢盤點系統、安全門禁防盜系統。

  圖1:智能化圖書館管理系統構成

  系統是以RFID技術應用為基礎的、具有很多自動操作功能的高效圖書館管理系統。它包括:

  1、相關硬件,如 RFID 標簽,長/短距離的 RFID 讀寫器,可移動的工業級PDA等;

  2、優化固件協議,能夠在硬件設備間高速無線通信;

  3、配套軟件和數據庫管理技術,以滿足任何特定的圖書檔案管理組織。

  下圖是應用于一個大型圖書館的基于RFID技術的圖書館管理整體視圖。

  圖2:智能化圖書館管理效果圖

  四、管理流程

  只要六個簡單的步驟,利用系統圖書館的日常業務可以大大簡化。這個過程同樣也顯示在圖2中。

  1、貼標簽

  圖書管理系統的標簽完全符合ISO15693標準,下圖顯示的是一個專門為圖書館圖書管理設計的標簽。一個45mm x 45mm的薄標簽,封裝在牢固的、防撕裂的塑料里,即使在書被摔落、隨意處理和浸濕的情況下,也不會損壞。使用遠距離讀寫器, 45mm x 45mm標簽的讀寫距離在0.9m左右。標簽通常貼在書的封底。除了上述標簽,其他尺寸和品牌的RFID標簽也可以用,只要是符合ISO15693、ISO14443標準或I-Code 1編碼標準的標簽就可以。

        

圖3:貼標簽                                                     圖4:RFID標簽

  對于CD、DVD等音像資料,需要設計、采用特別形狀、材質的標簽。

  不同的標簽有不同的數據傳輸效率,導致標簽讀寫操作范圍的不同。因此要特別注意RFID標簽的選擇。

  圖5:智能書架

  2、書架管理與圖書清點

  圖5顯示的是智能書架管理系統,對一本遺忘的書,進行清理和定位的操作。在一個書架各層的側面安裝專門訂做的RFID天線。通過多路復用器,天線電纜連接到一個很重要的,能分派圖書清點任務的LR(長距離)RFID讀寫器。利用分時處理機制,并借助天線多路復用器,LR-RFID讀寫器讀取到每一書架層的RFID信息。每層采集到的數據(IDs)發送到PC,更新并顯示當前數據信息。

  圖6所示是一個性價比較高的書目管理系統,適合一般圖書館的藏書。圖書管理員配備一個安裝有鏟式天線的手持RFID讀寫器。鏟式天線是專門設計的從側面讀RFID標簽的天線。把鏟式天線從左向右掃描,上向下掃描,就可以讀出全部的圖書信息,并且存儲在手持RFID讀寫器上。當手持RFID讀寫器帶回去時,數據可輕易下載到個人電腦中,生成顯示和跟蹤信息。在圖書順架盤點工作中顯示出了較高的效能。

   

  圖6:小型智能書架及鏟式天線

  3、自助借閱

  圖7顯示了自助借閱系統。讀者把RFID借書證放置在SR(短程)卡閱讀器,從卡中讀出借書人的詳細資料。準備借出或歸還的書堆放在MR(中程)讀寫器上,MR讀寫器獲得所有堆放的書籍的IDs(編號)。隨后,獲得的借書人編號和書籍編號發送到后臺處理終端,做存儲記錄。

  圖7:自助借閱終端系統

  4、柜臺服務

  柜臺服務也配備RFID讀寫機具,這樣讀者在自助服務臺的登記操作在柜臺也可以順利進行。通常, 柜臺操作應該達到最小化,目前在新加坡國立圖書館,柜臺服務已經減少為一人操作。事實上,絕大部分柜臺服務功能是解決讀者需求,為讀者提供高層次服務,而不是幫助讀者完成簡單的登記操作。

  柜臺亦可作為日常站臺 (借書站、還書站) 故障時的后備使用,它可監控各站臺(借書站、還書站、分類站等)工作情況并通過網絡遙控它們。

  圖8:應用于柜臺服務的USb接口手持式讀寫器

  5、防盜門禁

  圖9:多通道門禁系統

  圖9展示了多通道門禁系統, 幾個門通過1輸入/16輸出天線轉換器連接到一個遠距離讀寫器上。門上的天線系統經過特別設計以確保貼有RFID電子標簽的圖書在任何方向都能被成功識別。

  另外,門禁系統采用了EAS防盜功能,未經許可的圖書館藏或忘記借閱登記的圖書資料被帶離圖書館將引發警報,除了聲、光警報器外,還將觸發攝影系統,這大大提供了門禁安全性能。

  門禁系統也可用于收集訪問者或借閱者的信息,記錄他們通過的時間。如果遠距離RFID讀寫器的輸出口連接到正確配備數據庫工具的PC終端,訪問者的統計信息,比如高峰時間、圖書量以及訪問者或借閱者的訪問頻率等,都可以輕易的產生。

  如果16個門式天線被連接到1輸入/16輸出天線復用器的16個輸出端上,那么一個最大15出入口的系統將被設計。 然而,并不是所有圖書管理系統都要求這么多的出入口。單一通道門禁不需要天線復用器, 只包含簡單的信號分配器和補償器, 以確保各個方向都能識別。

  6、自助還書

  如下圖10所示,還書設備通常放在圖書館外,允許閉館后還書。要還的圖書簡單地放在還書口,RFID讀寫器天線安裝在還書口附近,這樣可以捕捉到歸還圖書的信息。同時, 歸還圖書的RFID標簽將被重新設置,指示燈顯示圖書成功歸還。還書時的安全操作和正確操作讀取率,被認為是這一環節的重要指標。還書系統與圖書館已有的分檢系統無縫連接,可以極大提高工作效率。

  圖10 還書自助站

  五、功能特點

  1、開放

  更長的圖書館開放時間(實現7*24小時全天侯還書服務);

  開放式門禁通道設置確保暢通無阻。

  2、便捷

  隨時隨地的借還書服務;

  避免長時間排隊等候,更方便、快捷。

  3、高效

  更高、更先進的管理模式

  提高人力資源的優化配置,從低層次服務轉向高層次服務;

  簡化人工作業,大大節約時間和成本;

  精確、輕松館藏管理,減輕了體力勞動強度。

  4、個性化

  更加文明、人性化的服務環境;

  更多、更個性化的定制服務;

  給讀者更多選擇,保護個人隱私。

  六、對國內圖書館的借鑒意義

  1、開放性

  采用開放式門禁通道,最核心的問題是門式天線的設計,是否可以實現3D方向的RF作用區域。如果不能達到這樣的要求,門禁系統的識別率將會被大大降低,開放性也就失去意義。

  此外,對于還書環節的安排也非常重要。在新加坡,自助還書設備安裝在了圖書館外部,包括社區,這樣極大方便了讀者還書。但對于國內圖書館,考慮到成本等因素,目前還不大適宜采取這樣的方式。

  2、安全性

  盡管通過EAS功能設計,門禁通道系統可以對忘記辦理借閱手續的圖書報警提示。但是,如果貼在圖書上的電子標簽受到損壞時,EAS功能將失去作用。 考慮這種情況的可能發生,國內圖書館應同時采取磁條和標簽,以確保圖書安全。經過一段時間雙重保護,再過渡到單一標簽的使用。

  另外,當網絡出現故障時,系統的安全運行將受到極大的挑戰。因此,除了配備不間斷電源外,配備手持設備是必要的。

  3、與現有系統的銜接性

  RFID設備都提供API接口,包括基于Windows的標準DLL和Active控件,再加上RFID應用平臺的不斷開發,與圖書館現有系統的銜接已經不成問題。

  4、可擴展性

  對于電子書架的采用可能需要多年分步實施,這就要求系統具有可擴展性。

  另外,隨著二代身份證的普及,讀者證與身份證在圖書館通用的時代很快就會來臨。因此,在考慮系統設備時,還應考慮身份證件的應用。

  5、售后服務

  目前,很多圖書館在選用設備時,大多考慮設備的可行性。實際上,產品的售后服務的本地化和及時性也是非常重要的。

  七、結論

  在大型圖書館管理系統方面,RFID技術已經獲得了明確而顯著的成功。自動化的圖書館書目整理工作和友好的客戶自助服務設備的應用不但能很大程度上降低圖書館人力成本,而且還能夠使圖書館獲得更多客戶的青睞。在獲得更高聲望的同時,圖書館有較多的時間開展特別的活動,增加相關的收入。

  隨著RFID技術的不斷發展和標簽成本的降低,將會有越來越多的圖書館采用RFID技術。

  但是,我們應注意到,RFID的應用是有限制的。大量存在于圖書館的金屬結構所造成的RFID信號衰減,可能導致RFID讀/寫錯誤的增加。不合適的天線系統設計和低劣的RFID設備會造成不必要的客戶投訴事件。 因此,在眾多的 RFID 設備提供商中細心地選擇是很重要的。

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