基于RFID技术的图书馆藏监控设计

摘 要：近年來随着RFID技术的发展，在图书馆管理中RFID技术也被用做图书的标识，它有着比条码识别更为快速，安全，稳定，智能等等方面的优点，只是也存在一些问题，在配套软硬件系统设计方面还有较大的空间，文章主要从分析RFID技术在图书馆界的应用现状开始，借鉴一些物联网的管理经验，以及自己对长期图书管理经验的总结，探索设计出一套图书实时监控的仿真模型。

关键词：图书盘点；馆藏监控；RFID技术应用

引言

RFID射频识别技术是从上个世纪八十年代出现并逐渐走向完善的一种于RFID芯片的自动识别技术。射频识别技术最大优点在于非接触无线供电，数据存储在电子数据载体（称应答器）之中，应答器的能量供应以及应答器与阅读器之间数据交换是通过磁场或电磁场而非直接接触，它可实现大范围的物品跟踪和信息共享，使得管理与运作效率大幅提高，同时成本较低。射频识别系统至少由读写器和电子标签（或称射频卡、应答器等）两部分组成，另外还包括天线，主机等，而软件方面的设计主要围绕中间件或读写器进行，该系统主要以RFID技术为关键部件进行拓展，结合机械数控技术，图书数据库来实现图书的智能化监控及管理。

1 系统结构与模型设计

1.1 现代智能图书管理体系框架

EPCglobal是国际物品编码协会EAN和美国统一代码委员会（UCC）的一个合资公司，EPCglobal网络EPCglobal网络是实现自动即时识别和供应链信息共享的网络平台。该模型大体分成两块：（1）硬件设备：包括RFID标签及各式读写器，其中在每本图书中嵌入的标签（射频卡）是整个智能监控系统运行的基础，这些标签中所含的图书信息，将由不同的RFID读写设备进行读取，这些设备包括：自助借还机、安全门禁、图书信息实时采集机、手持终端等；（2）应用服务：位于中心服务器中的各项应用服务在接受到数据后，将联系信息数据库（EPCIS），调出书籍详细信息参与处理计算，然后将结果存储到工作数据库中，同时提供良好的人机界面以便用户进行检索、借阅等各种可视化操作。

1.2 馆藏监控

馆藏监控由书架、RFID采集设备、PLC多路复用无线电路等组成，主要用来实现图书RFID信息的采集传输及分析。

1.2.1 图书编码。图书馆的藏书分布主要是以区、架、列、层为存放单位定位格的位置，在格内以分类号排序存放图书，所以藏书的检索如果能精确定位哪格最为关键，虽然图书的排架是以分类号为主，但是对于一般的读者来说，能够提供给精确的位置信息，才是迅速找到图书的关键，比如区信息要包括书库编号如第N层第N室，接着就是书架号、然后在书架的第几列，列上第几层，层内第几本，RFID标签的优点在于它能够存储数据，所以讲藏书的位置信息、状态信息可直接存在标签上，这样可以减少服务环节的数据传输量以及系统处理响应时间，特别在门禁、图书上架的环节。

1.2.2 PLC多路复用电路。自上个世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在国内许多行业领域都得到了广泛应用，PLC相对继电器电路的优点在于可改写性，用于采集器工作电路中可以便于书架及RFID天线位置的调整而不至于在线路改造上浪费太多的投入。

2 数据方案

2.1 数据采集

采用馆藏监控设备可以大大提高图书数据的采集速度，比如一个25万册存书的图书馆5-6分钟即可完成所有图书的采集，但是跟手工采集一样也会出现图书的漏采，主要也是由于书架上金属挡板的屏蔽，以及书架有些图书比较薄，书签距离近导致互相屏蔽，为了提高采集的数据的可靠性，就采用安装2-3架采集器重复采集2-3次，并将这2到3组数据进行排重后最终生成实时架上图书数据。

2.2 实时馆藏数据

实时馆藏数据的获取分为几个步骤来完成：（1）总馆藏数据的提取，此步骤可以在启动盘点前预先完成，特别在近期没有新书入库或图书剔旧的情况下一般不用每次都直接从图书系统数据库中提取，而是从备份数据库中提取这样可以降低数据访问时间。（2）在借图书数据的提取，图书馆开放期间在借图书也就是不在馆图书的数量是实时变化的。（3）实时馆藏数据=总馆藏数据-在借图书数据。

2.3 图书盘点分析

（1）初步疑似丢失图书=实时馆藏数据-实时在馆图书数据。由于在馆图书因为采集设备以及图书标签故障的原因还是可能发生漏采，还有有些书由于随意堆放而没采集，对于一些漏采图书在发现后及时修复RFID芯片，或适当调整采集器的位置，可以将图书漏采册数逐渐降到零。（2）二次疑似丢失图书=初步疑似丢失图书-近期有流通记录图书。排出近期有流通记录的图书，因为这部分图书大多可能是属于那些没及时上架或随意堆放的图书。（3）最终确认丢失图书=二次疑似丢失图书-精确定位人工确认数据。最后一步就是要对二次疑似丢失图书进行最后确认，那就导出这部分图书的具体馆藏位置数据表单，在下个工作日由专门的工作人员到书库进行人工确认。

3 系统实现

该体系架构中，用户界面模块是系统的用户接口，负责显示界面控件、部署效果及动态反馈系统运行情况等，用户根据具体的业务需求及RFID仿真情景来自定义部署系统，配置界面调用馆藏采集设备模块的各种采集设备属性和配置参数供用户修改，其中用到的各种参数均从RFID资源配置库中下载。采集设备模块对仿真系统中的虚拟标签和虚拟读写器进行统一管理，实时接收运行过程中产生的各种原始数据进行相关计算，将计算结果提交数据处理模块进行二次数据处理（如业务规则事件触发），所有结果数据保存在本地数据库中，同时将部分数据返回至用户界面模块。这里需要提到的是设备驱动子模块，该模块统一封装常用RFID设备厂商驱动并提供EPCGlobal规定的读写器标准接口，目的是在必要时连接RFID实物设备对仿真系统某些关键节点进行校正，使总体仿真结果更加准确可靠。RFID资源配置数据库作为整个系统的数据源实时保持更新，它可以存储在服务器数据库中，也可以保存在本地数据库中，供仿真系统下载和调用相关数据，程序代码通过JDBC技术来访问数据库。

4 结束语

图书馆图书自动化盘点及监控系统的实现，解决了图书馆藏书量大，图书流通量大，图书馆入手紧缺，又需要不定期的盘点图书，以便对那些错架，乱架、丢失、标签损坏的图书进行及时纠错，修补等问题。引入的现代化图书物联网技术为实现图书馆的数字化管理智能，高速，准确的管理提供了良好全面的技术支撑。

参考文献

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作者简介：陈锦斌（1975-），男，福建省宁德人，宁德职业技术学院，教师，研究方向：数字化管理。