1.RFID圖書館項目概述
1.1RFID圖書館項目簡介
RFID(Radio Frequency Identification system)是「無線射頻識別系統」，是一種非接觸式的自動識別技術，它是利用無線電波識別目標物上的標記，以進行無線數據識別和獲取相關信息的工作。
圖書館RFID系統是將RFID技術應用於圖書館領域管理，以幫助圖書館實現讀者快速借閱、快速還書、快速館藏資料清點、圖書自動排架、順架、倒架，以及安全防盜等功能。
1.2RFID圖書館的作用
多年來圖書借還、快速盤點、查找、亂架圖書整理等問題一直困擾著圖書館的管理及工作人員。 創羿科技依託強大的RFID技術實力，經過多年研發努力，形成了系列圖書館配套設備，大大改進管理方式、提高工作效率、降低了管理人員的勞動強度，為圖書館應用領域提供了完整的解決方案。
建設RFID圖書館。通過RFID系統來識別、追蹤和保護圖書館的所有資料，實現圖書借還、順架、查找、館藏盤點智能化，目的是極大地提高圖書館資料處理的效率。
通過北京創羿RFID無線射頻技術，與現有圖書館自動化系統的連接，使自助系統平滑順利與之對接，實現對圖書資料的管理自動化、加快書籍清點速度，提高圖書的流通周轉速率，更有效發揮圖書資料的信息傳遞功能。
通過圖書館的RFID系統建設，將簡化讀者的借閱流程，提高流通效率，大幅度降低圖書清點和查找工作量，將圖書館工作人員從繁雜的重複性勞動中解放出來，更有效和針對性的進行讀者個性化服務，提升圖書館的服務質量。
1.3RFID圖書館系統內容及結構
本項目的建設內容主要包括兩個方面：創羿RFID系統設備的安裝調試和RFID系統配套軟體的規劃實施，這兩個方面相互結合，以科學合理的管理機製做保障，建設具有國際領先水平的RFID圖書館應用系統，力求建成數字資源豐富、管理水平先進、服務種類多樣、服務手段創新、讀者使用方便、系統安全可靠、可擴展性強的現代化圖書館。
圖書館RFID系統由RFID硬體、計算機集成設備、軟體組成，RFID硬體通過標準串口或者USB接口與計算機集成設備連接，組成圖書館RFID系統的終端，RFID系統終端通過終端軟體與圖書館管理系統服務中心連接，其物理連接為網絡連接或者數據拷貝交換。終端軟體與圖書館管理系統服務中心的連接遵守圖書館業內相關協議和計算機網絡協議。
1.4RFID圖書館的配置
本方案選用國際知名的創羿RFID標籤，並圍繞RFID標籤提供一套完整的硬體解決方案：RFID館員工作站、RFID標籤轉換站、快速借還系統設備、RFID手持點檢儀、安全門系統設備(RFID)。
1.5RFID圖書館設計原則
開放性
創羿所有產品應具有開放標準的接口、API或者通信協議，體系結構、資源建設與服務設計堅持開放性原則。
標準性
系統各項技術遵循國際標準、國家標準、行業和相關規範。
科學性
各項性能指標的調整與設計堅持科學性與可操作性原則。
可靠性
系統建設力求採用先進可靠的網絡技術、應用平臺和開發工具，使網絡系統、軟硬體系統具有較長的生命周期，確保系統的高性能和穩定性。
安全性
系統設計充分考慮各種安全風險，確保圖書館的安全運行。
1.6RFID系統帶來的創新
簡化借還書流程
現有的借還書流程雖然引入了條碼掃描系統，但仍然需要人工打開圖書扉頁並找到條碼位置然後才能掃描條碼。這樣的操作流程較為繁瑣，借還書效率低。同時，條碼容易破損，經常會發生條碼讀不出需要更換條碼的事情，這樣不僅會影響借還書的效率，同時也會影響讀者對圖書館的滿意程度。因此，引入先進的讀寫技術以實現智能化的圖書借還流程，提高信息存儲的安全性、信息讀寫的可靠性、借還書的高速快捷就迫在眉睫。
降低盤點和查找工作量
依靠人工的圖書盤點工作，工作量大而且效率低。管理員要憑自身的記憶對圖書進行分類放置和記錄，費時勞神卻又很難達到目的。需要引入先進的技術，以實現圖書盤點的智能化。
提高防盜系統的安全性
現有的圖書館磁條防盜系統的準確性較低，並且磁條的磁性容易被削弱，所以引起誤報和漏報的機率較大。因此，需要改進現有的圖書防盜系統，採用更加可靠的防盜技術。
改變借閱管理和安全防盜脫節的情況
圖書館防盜系統現在還是孤立系統，圖書歸還和上架之前要經過上磁處理，借出時則要進行消磁處理，工作量大，直接影響了圖書流通以及管理的工作效率。在發現盜竊行為的同時無法記錄盜竊圖書的信息，對圖書的日常盤點、補缺工作影響極大。因此需要對現有的管理系統進行改進，將防盜系統與圖書流通管理系統聯繫起來，記錄每本圖書的進出庫歷史記錄，從而可以與借還書的歷史記錄進行匹配。
提高圖書館工作人員的滿意度
圖書館工作人員由於積年累月的重複性勞動，加上圖書館工作本身就很繁重，很容易讓圖書館工作人員對圖書館工作產生一定的消極思想;由於管理上存在缺陷，圖書館管理者也大傷腦筋，加上讀者也對圖書館表示不滿，導致圖書館人員對圖書館工作滿意度有所下降。通過對圖書館管理系統的技術改造，可以採用技術手段來彌補管理上的缺陷，同時把工作人員從圖書館日常繁重的重複勞動中解放出來。
提高讀者的借還書滿意度
讀者經常會對圖書館產生不滿，產生的原因主要是以下幾點：
1)借還書的效率低，排隊等候時間太長，無謂的浪費時間導致讀者不滿意;
2)借還書出現條碼無法讀出，增加讀者等待時間，導致讀者不滿意;
3)圖書館由於沒有有效手段對圖書進行盤點，讀者通過查詢系統查到館藏裡有某本圖書，但花了很長時間卻找不到，原因可能是這本書被偷竊了，但是因為管理系統沒有準確的記錄，結果導致了讀者對圖書館不滿意;
通過上述分析，可以歸納出目前圖書館管理工作中的諸多問題、讀者借還書的諸多不便都是由於目前採用的條碼技術自身的缺陷引起的。而如果採用RFID，可以實現條碼技術無法實現的許多功能，從而提升圖書館的管理系統的功能和系統可靠性。
2.RFID系統方案
2.1設備清單
2.2總體設計
本方案基於先進完整的RFID系統體系結構，充分利用RFID技術的可讀寫性、高可靠性、高存儲量、可定製化的特點，在滿足客戶的現實需求和保障現有基礎設施的前提下，充分考慮到系統的擴展性和開放性，以RFID圖書電子標籤為信息載體，以RFID系統中間件為橋梁，實現了RFID系統同圖書館管理系統的有機融合，簡化了圖書管理的流程，提高了圖書管理的效率，為讀者提供了更為人性化和便捷的借還書服務。
在系統架構上，我們提出了完整的RFID系統層次，包括RFID設備層、中間件和管理應用層。其中，RFID設備層是RFID信息採集實現的層次，圖書電子標籤的讀寫操作在這一層完成;中間件是RFID系統和其他管理系統聯繫的紐帶，中間件屏蔽了應用層軟體接口、數據等差異;管理應用層 則與具體的操作流程和業務相關。
2.3系統結構
圖書館RFID系統由RFID硬體、計算機集成設備、軟體組成，RFID硬體通過標準串口或者USB接口與計算機集成設備連接，組成圖書館RFID系統的終端，RFID系統終端通過終端軟體與圖書館管理系統服務中心連接，其物理連接為網絡連接或者數據拷貝交換。終端軟體與圖書館管理系統服務中心的連接遵守圖書館業內相關協議和計算機網絡協議。
2.4接口標準和協議
RFID系統是圖書館的組成部分，是依附於圖書館管理系統而存在的新一代智能型圖書館管理系統，因此，該系統必須要同圖書館的業務系統進行對接，交換數據。
目前，所依附的通訊協議和標準有
1)TCP/IP協議
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡寫，中文譯名為傳輸控制協議/網際網路協議)協議是Internet最基本的協議，TCP/IP是兩個網絡基礎協議：IP協議、TCP協議名稱的組合。TCP/IP協議的開發工作始於70年代，是用於網絡互連的重要協議，包括：
網間協議IP ：一個共同遵守的通信協議，從而使 Internet 成為一個允許連接不同類型的計算機和不同作業系統的網絡。要使兩臺計算機彼此之間進行通信，必須使兩臺計算機使用同一種"語言"。通信協議正像兩臺計算機交換信息所使用的共同語言，它規定了通信雙方在通信中所應共同遵守的約定。
傳輸控制協議TCP ：儘管計算機通過安裝IP軟體，從而保證了計算機之間可以發送和接收資料，但IP協議還不能解決資料分組在傳輸過程中可能出現的問題。因此，若要解決可能出現的問題，連上 Internet 的計算機還需要安裝TCP協議來提供可靠的並且無差錯的通信服務。
2.5RFID應用軟體系統設計
RFID系統的應用軟體平臺，是整個RFID系統運行的基礎軟體平臺，通過該平臺，將各種RFID應用的硬體設備組建成一個統一的整體，並發揮相應的功能。
2.5.1應用軟體體系結構
RFID系統軟體，按照軟體架構，可以分為硬體層、硬體訪問層，硬體應用層、數據層、數據訪問層、業務層、用戶層等多個層次：
1)硬體層：各種組成RFID設備硬體的基本設備單元，，RFID標籤、印表機等。
2)硬體訪問層：用於訪問各種硬體設備的軟體支撐平臺和控制項。
3)硬體應用層：該層面上整合多種硬體結構，形成各種不同德RFID的邏輯單元組合。
4)數據訪問層：軟體方式連接業務應用與基礎數據平臺的系統軟體。
5)業務應用層：完成圖書館某一特定任務的軟體系統單元。
6)用戶層：通過多種邏輯組合，將軟體展示給用戶。
這樣的設計架構，綜合考慮了圖書館業務需求及IT技術發展的變化，採用模塊化方式，將用戶需求分解為業務功能模塊，通過軟體應用和硬體應用進行組織，構建符合用戶需求的設備和系統，完成設計功能。特點是：
模塊化設計，通過抽象的物理設備接口，關聯用戶需求和硬體設備，按照業務邏輯組合硬體、軟體資源，系統可以按照用戶的不同要求進行組合構建，滿足變化的需求。
開放而獨立的硬體層和通用的硬體訪問層，符合IT市場運作規律，按照通用的標準和結構配置底層硬體，避免了最終用戶應為系統不開放而被捆綁甚至綁架的風險。
系統硬體和軟體獨立，未來可以根據需要，衍生新的RFID系統設備。
2.5.2硬體層
組成RFID設備的基礎硬體模塊，應用模塊組合的方式，構建符合業務需求的相應設備和軟體。
在RFID系統設備中，硬體的組成主要是居於業務邏輯對硬體進行配置與組合，通過軟體調度，協調完成所需功能。
2.5.3硬體訪問層
是連接硬體基礎與業務邏輯的重要層次，通過軟體控制項和相關驅動，控制底層的硬體層進行工作。
2.5.4硬體應用層
在該層上，完成各種RFID設備硬體系統的組合，如自助辦證終端、RFID自助借還系統設備、館員工作站等設備。
硬體應用層，主要是通過業務邏輯需求，通過組合的硬體訪問層驅動硬體層，實現所需功能，通過業務邏輯的調整和變化，結合響應的硬體設備，可以衍生出多種不同的RFID專用設備和系統，這樣的模塊化架構設 計，正是RFID系統設計的最寶貴特點：一切以用戶為本，從需求引導產品。
2.5.5數據層
對應的軟體功能模塊，主要由數據層和數據應用層組成，數據層包括底層的資料庫系統、圖書館業務系統、讀者認證平臺等多種基礎數據。
2.5.6數據應用層
數據應用層是位於業務邏輯與數據之間的關鍵層級，通過多種接口、控制項連接網絡和底層數據，實現業務邏輯需求，完成系統功能。
數據應用層與硬體應用層、硬體訪問層一同，按照用戶需求的業務邏輯，通過軟體和硬體方式，驅動底層硬體設備，訪問相關數據，實現系統功能。
2.5.7業務層
該層是分解用戶的需求，按照計算機實現的軟體硬體方式，將多種功能組合或拆解成為單獨的業務應用模塊，並通過數據應用層和硬體應用層驅動設備完成數據讀寫和硬體動作，實現功能。
2.5.8用戶層
用戶通過系統，可以實現所需的功能，對應的功能，由不同的業務層的業務邏輯單元進行組合實現。
用戶層根據用戶的需求，可以在業務層不變的前提下，通過變換組合搭配完成，或更新業務功能模塊實現。
3.創羿圖書館RFID產品介紹
3.1RFID標籤
RFID標籤是一種帶有天線、晶片的無源低電流集成電路產品，可在其中的存儲晶片中多次寫入及讀取圖書、媒體資料的基本資料，用於圖書和多媒體光碟資料的標籤識別，下面分別對我們提供的各類標籤進行說明。就像條形碼一樣，智能圖書館系統用標籤內儲存的一組數據來「指向」每件書籍資料在圖書館流通自動化系統資料庫中的對應的書目記錄。考慮到許多隱私保護的問題，標籤內不存儲任何書籍的書名和其他詳細內容。智能流通標籤提供512bit的可編程信息給每本書籍，在1.2米的行業最寬的通道內，通過簡單的UHF無線射頻(840-960MHz)快速讀取。因為在借閱和歸還的過程中不要對智能流通標籤進行信息複寫，所以極大減少了辦手續的處理時間。通過先進的防衝突運算法則、檢錯和糾錯方法，允許同時讀取多個標籤。智能流通標籤設計成專用於書籍的標籤，隱蔽性好，防盜性能和磁條相當。
3.2層位標籤(圖書書架層標、架標)
圖書RFID層位標籤(尺寸可定製)
圖(4.3)圖書RFID架位標籤(尺寸可定製)
產品描述
防電磁屏蔽專用標籤，用於圖書精確定位
3.3RFID借書證
圖書館RFID借書證
產品描述
RFID借書證採用內嵌RFID標籤的卡片，可在其中的RFID標籤的存儲晶片中多次寫入及讀取讀者的基本信息，用於從事讀者的流通借還操作、讀者的身份辨識操作等。
3.4安全門禁系統
安全檢測門可對粘貼有RFID標籤的流通資料進行掃描、安全識別的系統設備，用於流通部門對流通資料的進行安全控制，以達到防盜和監控的目的。該設備系統通過對書籍借閱狀態的判斷來確定報警提示信息是否鳴響。要求設備安全可靠，堅固耐用，美觀大方。
3.5館藏清點系統
基於MS Windows和基於PDA作業系統的API接口和對應的動態連結庫(DLL)。提供基於Pocket PC作業系統的館藏清點處理軟體，可將清點結果以一定的格式保存下來，傳送給圖書館其他應用管理軟體做進一步的分析處理。提供在架圖書查找、順架、整架等功能軟體。
RFID清點設備通過標準USB接口連接在PDA或者筆記本電腦上，通過運行相關的軟體進行相應的處理，分PDA移動書車和手持天線兩部分。
4.中心管理軟體
4.1中心管理軟體體系結構
4.2中心管理軟體功能
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