RFID智能图书馆系统解决方案

1、RFID智能图书馆管理系统解决方案威海北洋电气集团股份有限公司WEIHAI BEIYANG ELECTRIC GROUP CO., LTD电话：（86）631-5698111传真：（86）631-5231240地 址：山东省威海市高区火炬路159 号邮编：264209网址：电子邮件：1 引言智能化的 RFID 图书馆 1.1 一个理想的、现代化、智能化的图书馆1.2 射频识别技术1.2.1 射频识别技术的基本概念1.2.2 射频识别技术的工作原理1.2.3 射频识别技术与条形码识别技术比较1.3 RFID 图书馆在全球范围的发展和应用2 图书馆 RFID 系统带来的创新2.1 简化借还书流程2

2、.2 降低盘点和查找工作量2.3 提高防盗系统的安全性2.4 改变借阅管理和安全防盗脱节的情况2.5 提高图书馆工作人员的满意度2.6 提高读者的借还书满意度3 系统建设目标4 设备介绍4.1 图书 RFID 标签4.2 层位标签（图书书架层标、架标）4.3 RFID 借书证4.4 RFID 标签转换站4.5 智能安全门4.6 馆员工作站4.7 室内自助借还设备4.8 室外 24 小时自助还书设备4.9 移动式智能馆员助理4.10 智能书架5 系统软件功能描述5.1 系统功能模块5.2 同现有图书馆自动化系统的集成6 系统报价公司介绍合作公司介绍7 附录 公司 7.17.21 引言智能化的 R

3、FID 图书馆1.1 一个理想的、现代化、智能化的图书馆A. 如果您是一个读者走进图书馆干净整洁的大厅，您只需来到自助借还设备前，在触摸屏上轻松地查询出自己需要的图书，根据提示你直接走到某一排的书架前拿出那本书，然后在自助借还设备前将你的借书证和书读取一下，就可以带着书离开了。您不需要和任何人接触，就可以完成整个借书的过程，快捷、方便。读者还书和借书就像在银行的24小时ATMa上存钱和取钱一样方便、快捷。图（ 1.1 ）图书自助借还设备而当您需要还书时，您不再需要为工作繁忙没有时间前往图书馆而烦恼，24 小时自助还书设备可以帮您做到随时随地还书，轻松解决您的一切烦恼！您要做的或许只是在 借书证

4、上金额不足时为其充值而已。图（ 1.2）室外 24 小时还书设备B. 如果您是图书馆管理员您再也不用在盘点或者整理图书时忙得晕头转向，为找一本书而耽误很多时间，移动式智能馆员助理可以帮助你轻松完成上架、顺架、盘点等繁琐的工作，在读者需要帮助时您可以轻而易举地找到任何一本书的位置，您也不用担心会有人没有登记就带着图书离开，任何没有完成借书手续的图书通过智能安全门时都会告知您，您的工作只是一边悠闲地喝着咖啡一边在智能安全门报警的时候去查看一下有什么问题发生。图（1.3） RFID智能安全门图（1.4 ） RFID馆员助理C. 如果您是图书馆的馆长图书馆RFID系统可以帮助您增强图书流通，提升图书馆

5、管理和服务水准，使图书馆从图书的监管者转变为知识的诠释者成为现实，而您要做的只是拓展图书馆的文化业务 功能，使其更为人性化、乐趣化，从而更快地向集群化图书馆迈进。集群化图书馆RFID智能化技术条码、永磁条、充 消磁技术初始：手工登记图（1.5 ）图书馆智能化技术发展方向1.2 射频识别技术1.2.1 射频识别技术的基本概念射频识别是无线电技术在自动识别领域中的应用，其英文为Radio FrequencyIdentification ,简称为RFID,是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频技术自动 识别目标对象，并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境中。 射频识别是以无线方

6、式进行双向通信，其最大的优点在于非接触，可实现批量读取和远 程读取，可识别高速运动物体，操作快捷方便。短距离射频产品不怕油腻、灰尘污染等 恶劣的环境，可在这样的环境中替代条形码。1.2.2 射频识别技术的工作原理射频识别系统主要由电子标签（也就是射频卡）、阅读器、天线三部分组成。阅读器 通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量， 发出自身编码等信息，被阅读器读取并解码后，送至中央信息系统进行相关数据处理。 如下图所示：工作时，它通过“阅读器”不断发射用于激活电子标签的无线电波，被激活后的电 子标签发射出加密的载有目标识别码的高频无线电波，经微处理器中的软件处理

7、后，提 取出真正的目标代码，并将这种数字信息传送到控制计算机。通过这种对远距离移动或 静止目标进行非接触式信息采集处理的方式，可实现对各类物体、设备、车辆和人员在 不同状态（移动、静止）下的自动识别，从而实现目标的自动化管理。RFID分为低频125KHz高频13.56MHZ（ISO15693, ISO14443）,超高频，有源技术等，现在国际和国内图书馆无论从普及率，还是运用规模，运用时间等，ISO15693标准都是最主流的技术，因此本方案采用该技术。1.2.3 射频识别技术与条形码识别技术比较目前，条形码识别技术是一种在图书馆普遍应用的自动识别技术，但它与射频识别 技术比较，射频识别技术具有

8、更大的优势，它是以后图书馆发展的趋势所在。射频识别技术的优点主要表现为:处理方式条形码+磁条射频识别技术容量条码数据容量小数据容量大（最大约10Kb）远距离读取需要光线且距离短不需要光线就可以读取或更新，距 一读取数量一次只读写一个最大支持50枚/秒的群读能力安全性容易非法复制小容易非法复制读写能力不能重写或跟新可重复写入读取角度读取准确率不如RFID阅读准确率局（没有角度问题）高速读取移动中读取有所限制可进行高速运动读取读取登录号找到条形码，读取条形码资料资料放在工作站上就能自动读取借书后处理需要消磁处理无消磁过程，直接计算机自动操作还书后处理需要上磁处理无消磁过程，直接计算机自动操作自助借

9、书功 能使用自助借还书机，读取条形码借书，完 成后，机器处理消磁（不能处理磁性媒体）使用自助借书机，读取射频卡内资 料借书，并且在计算机中标注已借 出（可处理所有馆藏）自助还书功 能使用自助借还书机，读取条形码借书，完 成后机器处理上磁（不能处理磁性媒体）已自动处理，不需要读者动手操作自动还书功 能不能自动处理，需要读者自己动手操作使用在自动还书箱，读者直接将书 放入箱内即完归成还书，并且标明 已还（可处理所有馆藏）馆外还书/、可行可行而且方便盘点功能必须一本本地读取条形码只需在书架上横移读取即可省至少 9成的时间顺架功能无有防盗功能使用EAS贞测门，系统出错率较高使用RF无线电波技术，系统较

10、稳定1.3 RFID图书馆在全球范围的发展和应用RFID系统在图书馆的应用已经有了 10年左右的历史。据Checkpoint统计，截止2005 年全球有超过440家图书馆采用了 RFID技术，这一数字在2007年上升到2000家。新加坡国家图书馆是亚洲最早使用 RFID技术的代表，可以说图书馆采用 RFID已经 是比较成熟的产品，正在推动着图书馆自动化事业的发展。据介绍，新加坡国立图书馆 是世界上第一个实行该系统的图书馆，实施之后效果显着，在经费上，每年可节省2800万美元的开销；在管理上，每年节省2000名人力成本；借阅次数上，1年由1000万次 提升到3100万次；在成本支出上，不到1年时

11、间就回收了建置成本。美国德克萨斯州 Frisco公共图书馆采用了 RFID智能图书馆系统，首先，它允许读者使用图书馆各处的自 助借书亭借出图书，简化了借书过程，使图书管理员用于管理图书的时间减少了75 %,提高了效率。其次，馆内所有图书的电子保安系统可以防止有人未经许可就取走图书， 避免图书丢失。以前的电子安全系统只能发现 33 %勺被窃图书，而新的RFID系统则能发 现99 %的被窃图书，防丢失能力提高两倍。在国内，集美大学诚毅学院图书馆是国内首个部署RFID系统的图书馆，已于2006 年2月投入使用，之后国家图书馆新馆，深圳图书馆，上海市长宁区图书馆，杭州图书 馆等陆续建设部署了 RFID

12、系统并投入使用。越来越多的图书馆已认识到 RFID给图书馆带来的变革，国内大部分公共图书馆和高 校图书馆均已开始规划 RFID系统。2图书馆RFID系统带来的创新2.1 简化借还书流程现有的借还书流程虽然引入了条码扫描系统，但仍然需要人工打开图书扉页并找到条码位置然后才能扫描条码。这样的操作流程较为繁琐，借还书效率低。同时，条码容易破损，经常会发生条码读不出需要更换条码的事情，这样不仅会影响借还书的效率，同时也会影响读者对图书馆的满意程度。因此，引入先进的RFID读写技术以实现智能化的图书借还流程，提高信息存储的安全性、信息读写的可靠性、借还书的高速快捷就迫在眉睫。2.2 降低盘点和查找工作量

13、依靠人工的图书盘点工作，工作量大而且效率低。管理员要凭自身的记忆对图书进行分类放置和记录，费时劳神却又很难达到目的。引入RFID先进的技术，以实现图书盘点的智能化。2.3 提高防盗系统的安全性现有的图书馆磁条防盗系统的准确性较低，并且磁条的磁性容易被削弱，所以引起误报和漏报的几率较大。因此，需要改进现有的图书防盗系统，采用更加可靠的防盗技 术。2.4 改变借阅管理和安全防盗脱节的情况图书馆防盗系统现在还是孤立系统，图书归还和上架之前要经过上磁处理，借出时则要进行消磁处理，工作量大，直接影响了图书流通以及管理的工作效率。在发现盗窃行为的同时无法记录盗窃图书的信息，对图书的日常盘点、补缺工作影响极

14、大。因此需要对现有的管理系统进行改进，利用RFID技术将防盗系统与图书流通管理系统联系起来，记录每本图书的进出库历史记录，从而可以与借还书的历史记录进行匹配。2.5 提高图书馆工作人员的满意度图书馆工作人员由于积年累月的重复性劳动，加上图书馆工作本身就很繁重，很容易让图书馆工作人员对图书馆工作产生一定的消极思想；由于管理上存在缺陷，图书馆管理者也大伤脑筋，加上读者也对图书馆表示不满，导致图书馆人员对图书馆工作满意度有所下降。通过对图书馆管理系统的技术改造，可以采用RFID技术手段来弥补管理上的缺陷，同时把工作人员从图书馆日常繁重的重复劳动中解放出来。2.6 提高读者的借还书满意度读者经常会对图

15、书馆产生不满，产生的原因主要是以下几点：1) 借还书的效率低，排队等候时间太长，无谓的浪费时间导致读者不满意；2) 借还书出现条码无法读出，增加读者等待时间，导致读者不满意；3) 图书馆由于没有有效手段对图书进行盘点，读者通过查询系统查到馆藏里有某本图书， 但花了很长时间却找不到，原因可能是这本书被偷窃了，但是因为管理系统没有准确的记录，结果导致了读者对图书馆不满意；通过上述分析，可以归纳出目前图书馆管理工作中的诸多问题、读者借还书的诸多不便都是由于目前采用的条码技术自身的缺陷引起的。而如果采用RFID,可以实现条码技术无法实现的许多功能，从而提升图书馆的管理系统的功能和系统可靠性。3 系统建

16、设目标建设RFID图书馆。通过RFID系统来识别、追踪和保护图书馆的所有资料，实现图 书借还的无人化，顺架、查找、馆藏盘点智能化，目的是极大地提高图书馆资料处理的 效率。图（ 3.1 ）系统概念示意图建设单个RFID图书馆的建立，逐步形成图书在各个图书馆中相互无障碍流通，并逐步建立社区图书馆，建立基于图书的“物联网”以及真正的开放式图书馆，使得国家的文化建设得以推向更高的高度。4 设备介绍4.1 图书 RFID 标签图（4.1 ）图书RFID标签产品描述图书馆专用，标签印刷内容可根据客户要求定制，标签不干胶的表面涂层、面材及粘胶剂针对图书需求特别选择，选用符合ISO/IEC15693标准的疏耦

17、合RFID标签芯片。4.2 层位标签（图书书架层标、架标）图（4.2）图书 RFID层位标签（85mm< 25mm图（4.3）图书 RFID架位标签（90mme 60mm）产品描述防电磁屏蔽专用标签，用于图书精确定位。同时采用RFID和条码一致性数据，便于视觉管理的需要。4.3 RFID 借书证图（ 4.4）图书馆RFID 借书证产品描述RFID借书证采用内嵌RFID标签的卡片，可在其中的RFID标签的存储晶片中多次写 入及读取读者的基本信息，用于从事读者的流通借还操作、读者的身份辨识操作等。4.4 RFID 标签转换站图（4.5） RFID图书标签转换站产品描述该设备主要用于文献加工部

18、门对图书 RFID标签和RFID借书证进行信息的读写，可 通过对条形码进行识别转换后写入图书RFID标签。4.5 智能安全门图（ 4.6 ）智能安全门产品描述RFID安全检测门是对粘贴有RFID标签的流通文献进行扫描、安全识别的系统设备，用于流通部门对流通文献进行安全控制，以达到防盗和监控的目的。该设备系统通过对于贴身携带以及装入背包内的文献状态（是否办理借阅手续）进行判别，以达到防盗和监控的目的。4.6 馆员工作站图（ 4.7 ）馆员工作站产品描述馆员工作站是图书馆与读者之间最为重要的接口，可进行的图书管理操作包括：借、还、标签生成与更改等。工作台采用一体化和个性化的设计，工作台设备组件连线

19、采用隐藏式安装，工作台外观可根据客户需求定制。工作台提供完善的中间件支持，可实现与图书管理系统和一卡通系统的无缝连接。工作台设备组件包括：RFID中距离图书标签读写器及配套天线、图书条码阅读器及管理员工作站。4.7 室内自助借还设备图（ 4.8）室内自助借还设备产品描述自助还书设备是一种可对粘贴有 RFID标签的流通文献进行扫描、识别和归还处理的设备系统，用于读者自助式流通文献的归还、续借操作，方便读者和工作人员对流通文献进行归还、续借处理。4.8 室外 24 小时自助还书设备4.9） 室外 24小时自助还书设备产品描述24小时还书设备是一种可对粘贴有 RFID标签的流通文献进行扫描、识别和归

20、还处理 的设备系统，用于读者自助式流通文献的归还、续借操作，方便读者和工作人员对流通文献进行归还、续借处理。4.9 移动式智能馆员助理4.10） 移动式智能馆员助理产品描述采用专用小推车+笔记本电脑+手持天线射频读写器形式，具有智能辅助上架、盘点、分拣、倒架等功能。4.10 智能书架4.11 ）智能书架产品描述实现对书架上图书的实时监控，具有分层、分面、分书架的读取、定位功能，便于引导读者找书，也便于馆员顺架、管理等需要。单个读写器支持4个书架，双面，6层，每层最大不超过1米的宽度的RFID图书标 签读取，读取成功率高，误读率低。读写器支持 RS-485,以太网，无线以太网等通讯方 式，可以支

21、持近千个书架的控制。5 系统软件功能描述5.1 系统功能模块图（ 5.1 ） 系统软件功能模块上图所示，系统主要由标识初始化系统、流通管理系统、文献定位系统、采集典藏系统四部分构成。标识初始化系统通过 RFID的基本设施实现了文献的 RFID标签粘贴、 加工及初始化工作，读者证的加工及初始化工作、书架地址编码及其标签的加工工作；流通管理服务系统通过自助借还模块实现了读者对流通文献的自助借还操作，OPAC（统实现读者对文献的查询定位导航；RFID安全检测模块用以保证流通文献的安全保障等； 文献定位系统通过RFID移动文献归架书车和书架RFID架标识，实现读者（工作人员） 对文献的查询定位导航操作

22、，流通书库架位的采集、整理及更新，工作人员对流通文献的装车、归架、巡架操作；采集典藏系统通过馆藏清点设备， 通过对书架的RFID层标识、 文献RFID标识的数据采集、统计、对比分析，实现文献的精确清点和典藏。5.2 同现有图书馆自动化系统的集成在进行数据整合的过程中，依据 SIP2标准协议，进行RFID系统数据库和原有图书 自动化管理应用系统数据库的数据的传输和转换。RFID标识文献管理系统与RFID系统设备及设备自带的RFID应用管理系统之间的整合有以下两种集成方法：(1)针对点对点的RFID读写设备，可以通过USB®口或串口连接至装有业务管理 程序的客户端PC,经过驱动程序支持建

23、立硬件接口读取程序支持后，图书馆自动化集成 系统在这一接口程序的支持下，完成 RFID设备对标签、读者证的读取和写入、文献借还 EAS的开启与闭合，从而实现对 RFID文献、RFID读者证的流通管理和维护。(2)针对一体化的系统设备，如自助借还系统设备等，可以通过SIP2/NCIP(Z39.83) 协议实现RFID文献定位管理系统与RFID设备应用管理程序的数据交互与业务交互。(3)针对如安全门的RFID设备，可以通过网络和TCP/IP协议，实现远程对安全门 状态的监控及进出安全门的读者资料的查询。天线+阅图岑52T"RFTb /WSRFD应用设备女系统的集成:I读器I串口，USBf

24、e端程序的产7：口 一一.二由于RFID标识文献管理系统中部分的业务模块是传统的由修询僧的龈系技的重 要组成部分，如流通文献的借还操作、读者证的办理与维护等:案揖1超3日自动於统卜勺图书馆自动化集成系统化集成系统中嵌入相应的RFID设备的硬件接口果的补RFD用处挂模块(如图 5.2又)用管理6 系统报价本次项目的具体情况如下：图书馆经常使用的书籍大约有50 万册（不超过60 万册），光盘5000 张；图书馆共有书库 3 个：其中1 楼存书不到20 万册， 2 楼不到 10 万册， 3 楼不到10 万册；开放式书库/ 阅览室在5 楼，藏书10 万册；大体情况为: 高 6 层长约 4 米的书架40

25、个左右，出口1 个，设置单口的安全门，配置2 台电脑工作人员一人负责借换书。一间书库的借还书量在1 天 500 本左右， 加上 1-3 楼 总共一天平均借还书量在1500到 2000册左右。拟本次只进行简单改造，一些功能比如24 小时自助系统，智能架位查询系统，自动分拣系统暂时都不打算上。自助办证系统设备也不打算上。需要图书标签，层架标签，光盘标签，便携清点器应该都需要。客户认为自助借还设备需要2 台，馆员工作站需要4 台。3 间书库及一个阅览室都各只有一个出口，安全门只需要4 个。客户希望使用静脉门禁，具体使用的位置，数量，详细机能暂未能明确。根据本次项目要求，特推荐如下设备方案:序号产品数量单价总价说明1馆员工作站每个楼层1台，共需4台2室内自助借 还书机2台放置在5娄阅览室，对于每天 500本的量合适。其他楼层/、安 排，