中國·創羿RFID智慧圖書管理

　　1.1.1項目背景
　　
　　圖書館做為專為領導服務的專業圖書館，目前存書已達20萬冊，新館規劃建筑面積為2000平方米。新館的建設無論從硬件條件還是軟件條件都需要整體提升，需要以全新的服務理念和文獻管理模式為領導提供一流的服務。在積極引進先進的智能圖書館管理技術基礎上，同時針對圖書館服務工作和文獻管理的實際需要以及存在的問題，具體建設“圖書管理系統”（以下簡稱“系統”），以全面實現圖書館管理智能化、切實提高工作效率和服務水平，真正滿足領導在圖書、文獻借閱讀求，同時促進圖書館形象大改觀。

　　1.1.2建設目標

　　1.1.2.1 提高服務水平
　　提升圖書館服務水平主要從以下幾方面去體現：
　　1)在館圖書實現快速定位，快速查找文獻。
　　2)具備圖書文獻引導標識系統科學、簡明。
　　3)簡化借還書流程。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。
　　4)提高借閱人員的滿意度，同時把圖書館工作人員從日常繁重的重復勞動中解放出來。

　　1.1.2.2 提高工作人員工作效率
　　
　　圖書管理系統的應用將有效降低一線人員的工作量，提高工作效率，提升館藏管理能力。
　　1)還書歸架。借助自助設計研發的智能書車，使得還書歸架工作效率大增。
　　2)巡架工作。便攜式RFID閱讀器容易查找不在架上或者亂架的圖書，使得巡架工作更為準確。
　　3)專題圖書排架和倒架。高效的批處理功能可快速完成圖書架位的重新確認，有效地解決了專題圖書排架和倒架的問題。
　　4)文獻清點。RFID閱讀器可一次讀取數個RFID標簽資料，提高了文獻清點的工作效率 ，降低清點工作量。
　　5)文獻入藏。由過去的單本入藏轉變為批量入藏方式，顯著提高文獻入藏效率，對新館搬遷時的文獻入藏工作尤其重要。

　　1.1.3建設重點
　　
　　本系統建設將以開拓創新的精神研發一流圖書館智能管理系統，通過無線射頻識別技術系統來識別、追蹤和保護圖書館的所有資料，實現圖書順架、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。
　　
　　將全面實現圖書館文獻管理智能化、切實提高工作效率和服務水平、改革舊有的工作理念和方式，真正讓領導“有所求而來，心滿意足而歸”，促進圖書館服務質量以及形象大改觀。
　　
　　圖書館信息自動化管理

　　在圖書館的頂部進行軌道設置，利用裝有讀寫器并可以在軌道上行進的裝置（比如小機器人），通過移動將貨架上圖書的信息讀取后傳給終端，如果貼有標簽的圖書出現放錯位置或借出未還的情況，當行進的讀寫器裝備經過這一區域時，便可時時的傳給終端，管理員可在第一時間內知道這些信息。還可以進行圖書的盤點清查，快捷方便，很好的實現了圖書館信息自動化管理。

　　1.2系統總體設計

　　1.2.1設計思路
　　
　　信息技術是現代圖書館的最主要的技術支撐，館藏圖書文獻是圖書館最基本的資源實體，文獻提供是圖書館最主要的服務內容。目前在國內圖書管理系統中普遍采用“安全磁條＋條形碼”的技術手段，以安全磁條作為圖書的安全保證，以條形碼作為圖書的身份證，解決了圖書管理中的一些問題，但是在圖書高速盤點、圖書借還、圖書區域定位等問題還是不能很好地得到解決，而利用無線射頻識別技術RFID使上述問題的解決變得相對容易起來，快速借還、高速盤點、快速查找、定位、順架、導架、上架、整架、分揀等功能均可實現。對圖書館圖書和文獻服務的排架提出全新的定位和排架理念，采取文獻、書庫書架的一體化RFID標識，從而構架起計算機信息和館藏文獻、工作人員服務之間的更為方便、高效、便捷的津梁。

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　　1.2.2總體流程
　　
　　系統利用相關流通設備、RFID讀寫設備、典藏設備進行工作人員、文獻、書架的一體化管理與維護，借助智能移動書車、架位定位標識、文獻定位導航體系，保持文獻與書架的一一對應關系，從而實現文獻精確典藏和快速定位歸架。如下圖示。

系統總體流程圖

　　1.2.3系統構成
　　1.2.3.1 硬件構成
　　1、RFID相關設備
　　
　　系統中針對RFID標簽，有圖書RFID標簽、架標、層標等多種類型，同時需要標簽打印設備。圖書、RFID標簽存儲一本圖書的基本ID，不建議存儲書目信息；架標采用有源標簽，用于存儲一個書架的單面單聯信息，同時實現遠距離的信息傳輸和分區域；層標用于存儲一個書架的單面單聯的一層信息等。

　　智能書車、手持設備可以支持讀寫超高頻和有源標簽。

　　通過RFID讀寫器對粘貼在文獻、書架上的RFID標簽、RFID借書證的識讀，借助于后臺RFID管理系統和圖書館自動化集成系統，實現對文獻、書架、工作人員間的借還、歸架、典藏的一體化管理。

　　2、計算機主機網絡設備
　　
　　系統包括數據庫系統和應用系統，需要部署在服務器，本系統需要服務器用于系統運行。
　　
　　對于在書庫內的RFID標簽數據回傳利用無線網絡和有線網絡結合的方式實現。在每層書庫布設無線AP，用于手持設備和智能書車的信號接入，無線AP通過有線網絡接入核心交換設備，計算機網絡通過天花板進行布設。

　　3、安全監控設備
　　
　　為對進入圖書館人員進行圖像監控，本系統采用紅外半球網絡攝像機設備進行安全監控，網絡攝像機布設在天花板頂部，通過有線網絡回傳中心控制室。

　　1.2.3.2 軟件構成
　　
　　軟件包括系統軟件和定制研發軟件兩個部分，系統軟件包括數據庫管理系統、應用中間件和文字識別OCR軟件。

　　定制研發的圖書管理系統功能構成如下圖：

　　標簽轉換和制作完成RFID標簽的制作，借還系統實現圖書的流通和借閱管理等，文獻查詢方便為讀者或工作人員查詢書籍，歸架及導航系統提供智能、快速的書籍定位、定架，館藏清單提供智能化的盤庫，圖書目錄管理系統是針對本圖書館管理全國的圖書目錄用。

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　　1.2.4圖書館RFID技術的特點
　　
　　完全非接觸系統，最經濟的解決方案：將非接觸芯片嵌入到低成本的介質中，可以最大程度的滿足解決方案的需要，應用這一先進技術可以大幅度減少設備的投資和維護費用以及硬件磨損的成本。
　　
　　快速掃描，無障礙閱讀：RFID標簽掃描時無須直線對準讀取器，讀寫速度快。同時，RFID是以無線電波來傳遞信息，不會有傳輸屏障的問題。
　　
　　安全性高，靈活性強：RFID標簽內部可以分為各個獨立的應用區域，存放不同的應用數據。每一張電子標簽都有一個32位的全球唯一的序列號，該序號在生產過程中寫入，無法更改。
　　
　　實施簡單，使用方便：系統安裝和調試非常簡單，后期的使用和運營維護也十分便捷，查找、識別圖書檔案速度很快，而且防盜防損，能夠提供可靠的性能和高度的安全性 。

　　1.3系統功能設計

　　1.3.1標簽轉換和制作子系統
　　
　　標簽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，通過標簽轉換系統將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、工作人員詳細信息的訪問，從而將RFID技術集成到現有圖書館館系統當中。標簽轉換系統完成圖書電子標簽、架標標簽以及借書證電子標簽的轉換工作。標簽轉換系統由硬件和軟件系統2部分。

　　1.3.2借還子系統
　　借還流程如下：

　　借書過程中借閱者可以通過兩種方式借閱：計算機檢索和人工查找。計算機檢索是借閱者在圖書館終端電腦上輸入分類的任意關鍵詞，系統自動幫助借閱者定位書架和層號，在各個書架層上的標簽會發光，以便借閱者查找。
　　
　　還書過程中還書者也有兩種方式：掃描和人工。掃描方式是還書者通過掃描書的上的標簽，系統自動根據標簽匹配相應的書架的具體位置，然后書架的相應位置會發光。
　　
　　需要圖書借閱的相關人員，利用OPAC或者圖書目錄信息查詢到圖書的書號等信息，辦理相關借閱手續，針對工作人員將具備多種的借/還操作模式。通過工作人員工作臺借還操作，采用了RFID系統的借還操作將可以實現多本借還操作。 對于已經借閱的圖書暫時按照缺書處理，備案另外購置。

　　1.3.3文獻查詢子系統
　　
　　在OPAC查詢頁面上建立直觀的圖書館流通庫內架位分布結構導向。工作人員通過查詢終端找到文獻的具體存放位置，通過頁面導航及流通庫內分區巷道指示，可以自助式的準確找到所需要的文獻。

　　文獻定位界面
　　1.3.4歸架及導航子系統
　　1.3.4.1 歸架
　　歸架流程

　　現有的排架分布是按照索取號來設置的，采用模糊定位的原則，100號以內的書籍的擺放是可以忽略的。工作人員在進行書籍上架時，先對書籍分大類，然后再對某一類的書籍進行排序，最后才是推著書車去上書。對貼有RFID標簽的書籍在進行上架時，可以同樣的先分好大類然后再詳細排序。
按照書架的擺放位置進行分區域管理，不同類型的書籍放置在指定區域內，每一個區域放置有源標簽做為區域標識，歸架時校驗是否歸于制定區域，否則智能書車或手持設備報警提示。

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　　1.3.4.2 具備導航的智能書車
　　
　　為使工作人員所歸還的文獻、平常閱覽時所隨意存放的文獻、錯架、亂架的文獻能夠準確的完成歸架工作，保證工作人員、文獻、書架作為一個流通整體的有序化，系統中必須有一種可以移動的書車設備完成對這類文獻的準確歸架和進行巡架的設備，結合RFID閱讀器設備可實現圖書定位功能，能準確識別相對書架的所處自身位置，將文獻送到指定書架位置，能清晰表達文獻所在書架的層面，是一種用于流通部門進行文獻歸架、巡架、整架的輔助工具。

　　上架導航系統。系統內部存有樓層架位布局信息，根據RFID標簽讀取設備所讀取的標簽信息，連接到后臺數據庫并將排架信息存儲到當前工作區。根據樓層架位布局路線，通過對數據排序處理得出上架導航系統線路圖。

上架指示系統。針對一個特定的單位，比如一檔書架，貼有頻率較高的RFID標簽，并在智能書車經過時可讀取存儲在該標簽中的信息，后臺對智能書車上的書進行匹配，如果有需要上架的書，則顯示屏幕上進行相應的指示。但是該設計相應提高了設備需求：較高頻率的RFID標簽，針對該頻率范圍的標簽讀取設備。

　　1.3.4.3 書車操作方法及步驟
　　
　　操作方法1：
　　
　　①工作人員收集書籍，區分大類。
　　
　　②將同一類的書放在智能書車上。智能書車上的RFID讀取設備讀取RFID標簽信息，連接到后臺數據庫取得對應的架位信息，并將需要進行上架工作的架位和書車上對應的書的存放檔位對應起來，通過排序程序得出上架導航路線圖。
　　
　　③工作人員根據書車上的導航圖和指示燈進行上架。由于架位信息已經存到書車的小型電腦之中，所以進行上架時就不需要和后臺網絡保持連接。

　　1.3.5館藏清點子系統
　　
　　本系統中的館藏清點設備由手持式RFID閱讀器和智能書車組成。通過手持式RFID閱讀器或者是書車，可快速非接觸式的識別書架上的圖書館藏資源的RFID標簽，筆記本電腦用于運行館藏清點軟件、架位采集軟件和存儲文獻清點結果、架位信息采集數據。
　　
　　依靠快速輕便的館藏清點設備，極大地提高了館藏文獻清點工作效率，不僅速度提高，更重要的是清點的準確性也有了質的提升，即通過館藏清點，不僅能掌握準確的館藏文獻數量，更能掌握文獻品種，實現傳統手工清點方式幾乎不可能完成的任務，為工作人員服務和文獻采購部門提供精確的館藏分析數據。
　　
　　工作人員借助清點設備，通過對書架及粘貼有RFID標簽的流通資料的掃描，可以對流通庫文獻進行架位信息采集、文獻地址信息的采集工作，幫助排架、查找和統計特定的流通資料等。采集的書架架位信息在與圖書館書庫架位分布具體位置圖融合后，可以建立出詳細的書架分布地址數據模型圖。

　　智能書車盤點系統

　　手持式RFID閱讀器盤點系統

　　1.3.6圖書目錄管理子系統
　　
　　目錄整理流程如下：

　　每月會有新到的紙質圖書目錄，利用OCR軟件進行文字識別，保存在專門的數據庫中，經過分析后對目錄上的書籍按照不同要求進行處理，采購、編目還是待購等，方便后期圖書查詢和采購管理。

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