一种基于RFID的智能图书架管理系统

齐国强，鄢团军，吕 军

（1.海康科技物联网事业部，浙江 杭州 310012；2.中国电子科技集团第五十二研究所，浙江 杭州 310012）

0 引 言

目前，大多数图书馆都采用条码加磁条的方式管理图书借阅，书架上按照条码编号分类摆放，借阅或归还时在出入口由人工扫描录入系统。该种方式占用大量人工，劳动强度高且易出错。近些年随着物联网技术的发展，尤其是RFID技术在各领域的普及应用，通过RFID标签对图书进行定位管理，将极大地提高管理的信息化水平，节约大量人力物力。

1 工作原理

RFID技术按照标签有无供电可分为有源RFID和无源RFID。无源RFID具有成本低、寿命长等优点，有源RFID相对来说读取距离更远。在本方案中，由于读取距离近，成本要求高，因此采用无源RFID技术。无源RFID技术按照频段可分为低频LF RFID、高频HF RFID和超高频UHF RFID，根据频段特性，三种技术适用于不同的环境，由于在图书馆环境中，对标签密集读取的要求比较高，因此选用无源超高频RFID。

1.1 图书架系统硬件方案

智能图书架系统硬件方案如图1所示。在图书室出入口处，放置一触摸屏主机作为主控及显示设备，过道两侧放置RFID通道门一体机，在室内的图书架底层放置RFID读头，通过射频馈线与图书架每层中的平板天线相连，平板天线根据环境及图书数量按一定距离间隔摆放。为防止上下隔层的标签互相干扰，在柜体上下隔层间放置金属板屏蔽信号。操作主机通过以太网与RFID通道门及柜体内主机RFID读头相连，结构示意如图2所示。

1.2 图书架系统工作流程

智能图书架系统的图书借阅归还工作流程如图3所示。用户在图书室出入口处的主机显示屏上登录操作，根据需要选择借书或者还书业务。借书时，可通过系统进行图书检索，检索成功后界面显示该图书的位置。用户选择借书后，在对应的柜体位置取书并通过通道门离开，主机根据柜体上的读写器及通道门判断用户取书情况，形成记录并保存，当用户取书错误时，语音报警提示。当用户选择还业书务时，界面显示用户当前处于待还图书状态，用户选择确认归还图书，图书架通过RFID读头检测用户是否归还成功，并将归还结果通过主机显示屏显示。

图1 智能图书架系统硬件方案

图2 结构示意图

2 结 语

相较于之前采用的条码与磁条方式管理图书，采用RFID技术的系统软件实现了图书的自动借阅、自动归还和实时定位，降低了工作人员的工作量，理论上可实现“无人值守”。

实际测试中，系统还存在一些不足，具体表现在RFID读头由于标签密集存放导致读取图书架上的标签时容易出现漏读、串读等问题。

图3 智能图书架系统的图书借阅归还工作流程

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