RFID技術在圖書館的應用

一、行業背景與應用需求

      圖書管理是RFID技術應用的一個重要方面，圖書館是圖書管理需求最為集中的應用場所。據調研分析，目前全國共有1萬多家圖書館，且大多數圖書館已經從純手工管理方式過渡到了採用條形碼識別、計算機網絡、計算機軟體技術的數位化管理模式。雖然採用了許多現代化技術，但還是有許多問題困擾著圖書館的管理及工作人員。例如，圖書的自助借還、圖書的快速盤點、查找、亂架圖書的整理等問題還是沒有很好地得到解決，阻礙了圖書館進一步提高管理和服務水平。圖書館界也在不斷地努力尋找一種更為先進的技術實現他們的迫切願望。

      基於上述行業背景及需求進行深入研究分析，依託遠望谷強大的RFID技術研發實力，將RFID技術應用到圖書館管理當中，解決困擾圖書館圖書管理的上述問題。經過多年研發努力，形成了系列圖書館配套設備，為圖書館應用領域提供了完整的解決方案。2006年11月遠望谷公司與汕頭大學圖書館合作實施了RFID圖書管理系統。

     與世界上現行的RFID技術應用於圖書館的情況有所不同，當今的RFID技術在圖書館的應用主要集中的HF頻段的RFID技術，而基於遠望谷公司開發的圖書管理RFID技術則是基於UHF頻段的RFID技術。從技術分析的角度來說，在圖書管理應用中，UHF頻段的RFID技術較HF頻段的RFID技術更具優勢，也是未來圖書館圖書RFID技術管理發展的一個方向。

二、系統實施目標

　　通過系統的需求調研，RFID技術應用於圖書館圖書管理過程中需要解決的主要問題包括以下幾個方面：

　　1、  實現電子標籤轉換

　　2、  實現圖書自助借還

　　3、  實現圖書快速盤點

　　4、  實現圖書快速查找

　　5、  實現錯架圖書快速整理

　　6、  實現RFID安全門禁

　　7、  實現與現有系統無縫連結

　　遠望谷公司開發的基於UHF頻段RFID技術的圖書館圖書管理解決方案及相關的RFID設備較好地解決了以上基於應用需求提出的7個問題，在初步的應用中取得了良好的效果，為後續的推廣應用打下了堅實的基礎。

三、系統組成

　　RFID圖書管理系統包括：標籤轉換系統、自助借書系統、自助還書系統、智能查找系統、推車式盤點系統、安全門檢測系統。如圖1所示。

圖1  RFID圖書管理系統組成圖

　　1. 標籤轉換系統

　　標籤轉換系統是無線射頻識別技術（RFID）與現有圖書館管理系統之間的一座橋梁，通過標籤轉換系統將RFID唯一識別號與圖書唯一編碼實施綁定，將RFID技術與現有圖書館管理系統的掛接，實現對圖書、讀者詳細信息的訪問，從而將RFID技術集成到現有圖書館館系統當中。

標籤轉換系統完成圖書電子標籤、架標標籤以及借書證電子標籤的轉換工作。標籤轉換系統由硬體和軟體系統2部分。

　　（1）硬體組成 

　　標籤轉換系統硬體包括：控制主機和標籤轉換裝置。控制主機用於安裝標籤轉換軟體系統控制對圖書標籤、借書證標籤進行數據轉換，實現標籤信息與條形碼等其他信息的綁定。通過綁定能夠實現對圖書及讀者詳細信息的訪問。

　　（2）標籤轉換軟體系統 

　　標籤轉換軟體系統採用B/S結構實現對標籤的轉換。採用B/S結構的目的是儘量降低圖書館管理人員的後期維護工作，任何一臺計算機連接上標籤轉換裝置，通過IE瀏覽器即可實現對標籤的轉換工作。標籤轉換系統主界面如圖2所示。

圖2:標籤轉換系統主界面

 　　2. 自助借還系統

　　在沒有採用RFID技術以前，有個別圖書館採用條形碼和磁條技術實現了圖書的自助借還，但由於條形碼和磁條技術的限制，不但一次只能借還一本圖書，而且還存在一定的漏洞（這裡不詳細說明），使得自助借還書的效率大打折扣，並沒有給圖書館的工作帶來實質性的提升。無線射頻識別技術的出現，很圓滿地解決了上述問題。RFID自助借還系統一次可實現多本圖書的自助借還，並且不會出現基於條形碼和磁條技術的漏洞，大幅度提升了圖書館人性化服務水平和工作效率。

　　自助借還系統（如圖3）結合射頻識別、計算機、網絡、軟體以及觸控螢幕控制操作技術，實現對安裝有電子標籤的圖書進行自助借還功能。該系統組成包括：控制主機、液晶觸摸顯示器、RFID射頻模塊、嵌入式印表機、多媒體語音系統，通過安裝在控制計算機上的自助借還書軟體實現圖書自助借還（如圖3）。自助借還書機具有外形美觀，系統操作簡便，借還書一體（可實現多本圖書同時借還）、識別速度快、借還效率高、設備安裝維護方便等特點（如圖4）。

圖3自助借還系統主界面

圖4自助借還書機

　　自助借還系統完成圖書自助借還，系統界面友好，操作簡便。將借書和還書操作集為一體，實現一機多用，降低用戶投入成本。快速借還，一次可同時借、還多本圖書。系統配置靈活，可根據用戶需求將借還功能單一化，即改造為自助借書機或還書機。採用液晶觸摸顯示器，簡化借還操作。上圖為自助借還系統主界面及自助借還書機。 

　　在汕頭大學圖書館實施期間，由於很多讀者使用的是條形碼借書證，根據這一需求，對自助借還系統進行了改造，安裝條形碼掃描槍，實現了RFID和條形碼借書證的兼容讀取，使得所有讀者均能夠使用自助借還書系統進行圖書的自助式借還。

　　3. 安全檢測系統

　　安全檢測系統是針對安裝有電子標籤圖書進行偵測的系統。安全檢測系統硬體組成包括：RFID射頻模塊、聲光報警模塊、安全門外殼。通過安裝在控制計算機上的自動偵測軟體實現圖書偵測防盜（如圖5）。安全檢測系統具有識別距離遠，識別速度快，聲光報警，零誤報等特點。目前安全門的識別距離可以達到2.5米（如圖6）。

圖5:監控軟體界面

圖6安全門

　　4. 自動盤點子系統

　　目前圖書館對圖書進行盤點主要採用條形碼技術，在盤點時必須將每本圖書從書架上取下再使用條形碼掃描槍對條形碼進行掃描，這樣盤點的效率是非常低的，對於少量的圖書實現起來還能應付，但對於大量圖書的盤點已經顯得捉襟見肘了。由於盤點效率低，盤點時還需要閉館，使得大多數圖書館實現對圖書的全面盤點幾乎是不可能的。有了RFID技術，盤點問題迎刃而解。在盤點環節當中，充分顯示出了RFID技術的強大優勢：不接觸、快速、多本圖書信息圖書同時讀取。

　　自動盤點系統為用戶提供2種解決方案，推車式移動盤點平臺和可攜式盤點平臺。

　　推車式盤點平臺具有連續工作時間長，操作界面友好，數據處理能力強等特點。推車式移動盤點平臺支持中文Windows XP 作業系統。

　　可攜式盤點平臺重量輕，攜帶方便。可攜式閱讀器採用人體工程學設計，使用手感好，重量輕。採用中文Windows Mobile作業系統，不但可實現對圖書查找，而且可實現圖形用戶界面的管理功能。可攜式閱讀器內存容量大，可將現場讀取到的信息保存，並提供數據下載功能，方便數據交換。可攜式閱讀器可預置查找圖書信息，當讀取到新的信息時自動與預置圖書信息進行對比，並可進行報警提示。

　　盤點系統不但能夠實現對圖書的快速盤點，同時還實現了錯架圖書的整理，使得盤點和錯架圖書的整理工作在一個環節得到圓滿處理。

　　5. 智能查找系統

　　目前圖書館有許多圖書資料在帳面上反映是存在的，讀者通過檢索系統找到了圖書信息，並根據此書的類別到書架上取書時，卻往往找不到圖書，這種情況的發生是由於圖書沒有按類別擺放造成的。採用RFID技術對圖書進行管理後，上述問題能很好得到解決。使用可攜式查找終端對這部分圖書進行查找，很好地解決上述問題。

　　智能查找系統完成對圖書的快速查找。查找圖書信息錄入採用2種方式：手工方式和數據下載方式。

　　手工方式錄入指直接將需要查找的圖書信息錄入到可攜式查找終端上，一次可錄入多本圖書信息。

　　數據下載方式是指通過無線區域網（802.11b/g）與業務系統聯接，將管理員提前錄入的需查找的圖書信息下載到手持終端上，進行圖書的查找。

四、系統應用效果

　　RFID圖書管理系統沒有對原有圖書管理系統做任何改動，成功與原有系統對接，實現數據共享。自助借還系統的實施簡化了讀者借還書手續，縮短了圖書流通周期，提高了圖書借閱率，提升了圖書館人性化服務水平，充分發揮了圖書館公共服務職能，得到了廣大讀者的歡迎。推車式和可攜式盤點系統的實施為圖書館提供了全新盤點模式，降低了管理人員的勞動強度，大幅提高圖書盤點及錯架圖書整理效率。智能查找系統，使得錯架圖書的查找變得更為快捷便利，進一步挖掘出潛在圖書資源，提高圖書資料利用率。遠距離RFID安全門的投入使用，安全門擺放距離更加寬闊，讀者進出更加自如，由於RFID安全門不會產生誤報，避免了讀者與管理人員之間發生不必要爭執，融洽了讀者與管理人員之間的關係。

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