探讨RFID阅览室管理系统的设计

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一、rfid技术的工作原理和优势

1.RFID系统的工作原理如图2所示，操作人员通过主机向RFID读写器发送识读指令，读写器接到指令后向外发送特定的电磁波，有源标签接收到电磁波后结束睡眠状态，利用自带电源驱动芯片和电路向读写器发送电子编码，无源标签利用接收到的电磁波驱动电路和芯片，向读写器发送电子编码，读写器接收到电子编码后，将其传送给主机，主机对编码进行相应的处理后，得到物体的相关信息，完成物体的自动识别。RFID技术作为一种新型的自动识别技术，具有诸多优点：

(1)可应用形态多样：相对于磁卡和IC卡来说，RFID标签体积更小，且其识读效果受标签形态的影响较小，根据实际需要，RFID标签既可以制作成可粘贴标签，也可以制成耳标、纽扣、腕带等，使用灵活性强。

(2)标签抗损坏能力强；传统的条形码打印在纸上或物体表面，在某些环境条件或者黑暗条件下容易产生损坏，无法识读信息，RFID标签采用电子芯片存储物品信息，在绝大多数情况下可准确识别，且标签不易被损坏。

(3)RFID标签存储容量更大；一维码容量十分有限，二维码的信息容量比一维码的容量大的多，最大可存储3000个字符，RFID标签的容量可以做成二维码的几十倍，随着集成电路工艺的发展，记忆载体的存储容量也越来越大，RFID标签将具有更大的容量，可以满足更多的物品标识需求。

(4)RFID标签可重复使用；RFID标签的信息是存储在电子芯片之中的，如果在使用标签时配备可以对标签内容进行擦写的读写器，就可以实现对RFID标签内容的覆盖，实现标签的回收和重复使用。此外，RFID标签还具有安全性、高穿透性强、识别速率快等众多优点，RFID技术将是未来自动识别技术的支柱。综合电子标签的各种性能指标和智能阅览室的设计需求，智能阅览室的图书管理应该采用高频无源标签。

2.图书馆阅览室图书管理现状目前，图书馆图书管理系统主要使用一维条形码技术，条形码技术虽然在图书的借与还两个方面优势较为明显，但是由于其自身的一些缺点，无法在图书阅览室进行大规模应用，甚至有的阅览室根本就没有图书管理系统和门禁系统。

现有的图书馆借阅服务大多都已使用了一维条形码技术，然而在阅览室的图书管理则大多采用纯人工的管理方式，图书的管理仅靠图书名中文拼音第一个字母或英文名首字母来进行排序。由于阅览室管理人员十分有限，管理人员将大量的时间和精力花费在了对图书资源的盘点方面，如有无最新一期的杂志到架，读者是否违规将图书和杂志带出，当读者问及某一图书或杂志的去向时花费大量的时间查询等。因此，现有的人工管理阅览室图书资源的方式不仅效率低，而且也不利于提高服务读者的水平。

阅读是大部分读者获取最新科技知识的主要途径之一，当读者需要利用现有的图书管理系统查找某一图书时，依然采用逐个查找、逐个翻阅的方式，这需要读者浪费大量的时间在“找书”上，更何况有时还会出现花费大量的时间而没有找到书这种情况，浪费读者的阅读时间和阅读精力。总而言之，现有的单纯依靠人工管理的阅览室图书管理方式不仅需要耗费管理人员的大量精力去管理图书，而且管理出错几率也较大，同时读者也无法享受到快乐、舒适的阅读，现有的管理系统已经无法适应当代读者和管理人员的需求，结合物联网技术和智能管理技术，我们得出了智能阅览室图书管理系统的设计方案。

二、系统设计

1.系统功能设计基于现有阅览室管理方式的不足，智能阅览室图书管理系统按服务对象的不同，主要具有图书在架查询、图书定位、门禁系统等功能。

(1)图书检索和查询该功能主要是利用SQL数据库和JAVA语言程序设计技术组成一个图书管理系统软件，把图书的所有基本信息都存储到数据库中，如：图书书目、图书简介、图书出版信息等，当然也包括每一本图书所特有的唯一的RFID号。当读者需要阅读某一图书时，只需要在查询栏内输入图书的某一信息如书名、作者等，就可以轻松查询到图书是否在架，同样，管理员也可以利用查询功能进行必要的图书管理操作。当读者查找到此图书在架时可利用图书唯一的RFID编号查找该图书，RFID读写器和RFID中间件可以查询到图书具体在哪一个读写器的读写范围，并将信息显示在查询终端上，这样可以节约读者的大量时间，管理员也可以利用该功能进行图书管理，根据RFID标签的工作原理，管理员可以在特定的时间间隔内对图书进行一次整体扫描，查看一些贵重图书是否在架，检查除外借图书之外有没有图书丢失等，节约管理成本，提升管理效率。

(2)门禁系统在智能阅览室门口设立一对RFID门禁天线，可以实现对阅览室的安全管控。当读者违规将书籍拿到出口处时，若进入门禁系统天线的读写范围，门禁系统会发出警报，提示读者已经违规将图书资料带到了出口处，门禁系统将提示读者应该在阅读区内阅读图书，当读者在管理员处获得图书借阅权限后，门禁系统会开启对该图书RFID号的放行权限。图书馆管理员也可以利用门禁系统进行科学管理，比如对入馆的人员进行统计，对图书馆工作人员进行考勤等。

2.系统硬件设计关于智能阅览室的硬件设计，应遵从“方便读者、便于管理”的理念，硬件连接图如图5所示。为了让读者体验智能阅览室带来的更多的阅读便利，应在阅览室内部放置若干个查询终端，查询终端可以实现图书信息的检索、查找等功能。每个终端应该与管理员主机相连接；阅览室内部的RFID阅读器应该根据读写范围确定，为了增强RFID阅读器的读写范围，可使用外加天线扩充高频读写器的读写范围。每个RFID阅读器应与管理员主机通过无线或有线的方式连接，它们之间可以相互通信；每一个图书应贴有唯一的RFID标签，标签采用RFID无源高频标签，为保证节约资源，尽量实现RFID标签的可重复使用；门禁系统应采用通道式RFID门禁天线，以上即为智能阅览室图书管理系统硬件设计的方案。提出了智能阅览室的设计方案，通过对现有图书馆管理现状的分析并结合RFID技术，详细阐述了智能阅览室图书管理系统的功能以及硬件的设计方案，对未来智慧图书馆的建设具有一定的参考意义。

作者：边巴旺堆马永福安渊南子文程江单位：西藏大学工学院电子信息系