RFID图书馆管理系统

图书管理是RFID技术应用的一个重要方面，图书馆是图书管理需求最为集中的应用场所。据调研分析，目前全国共有l万多家图书馆，且大多数图书馆已经从纯手工管理方式过渡到了采用条形码识别、计算机网络、计算机软件技术的数字化管理模式。虽然采用了许多现代化技术，但还是有许多问题困扰着图书馆的管理及工作人员。例如，图书的自助借还、图书的快速盘点和查找、错架图书的整理等问题还是没有得到很好地解决，阻碍了图书馆进一步提高管理和服务水平。图书馆界也在不断地努力寻找一种更为先进的技术来实现他们的迫切愿望。

（一）RFID图书馆应用优势

电子标签具有双重角色的作用：一方面是用于身份识别，用来对物品进行跟踪和清点；另一方面是用于物品的安全保护。也就是说，RFID同时具备了身份识别和防盗的功能。RFID的这种特点大大地提高了资料处理能力，只需通过一个简单的操作就可快速、准确地完成资料流通过程。

1.简化了借还书流程，提高了流通效率

现有的借还书流程仍然需要人工打开图书扉页并找到条码位置后才能扫描条码。这样的操作流程仍然较为烦琐，借还书效率比较低。同时，条码容易破损，这样不仅会影响借还书效率，而且会影响读者对图书馆的满意程度。

因此，需要引入先进的读写技术以实现自动化的图书借还流程，提高信息存储的安全性、信息读写的可靠性及借还书效率。

RFID系统的自助借还书功能，支持一次借还10本以上（可灵活设定限制）的图书，大大提高了借还书效率。

2.大幅降低了图书盘点和查找工作量

依靠人工的图书盘点工作量，特别是书架图书的盘点工作量太大而且效率很低。图书管理员盘点书架图书要凭自身的记忆对图书进行分类放置和记录，费时劳神又很难达到目的。引入先进的RFID图书盘点工具和方法，可实现图书盘点的自动化或半自动化。

RFID非接触、远距离、快速读取多个标签的特点，使盘点工作简单有效，RFID实现了轻松盘点和顺架等功能；上架时可以根据书库图形化路线（相当于电子地图）指示馆员按正确位置摆放馆藏。

3.改善了借阅管理和安全防遗漏流程脱节的情况

图书馆防盗系统现在还是孤立的防盗系统，在图书归还和上架之前要进行上磁处理，图书借出时则要进行消磁处理，工作量较大，直接影响了图书流通效率以及图书管理的工作效率。在发现丢书的同时无法记录丢失图书的信息，对图书的日常盘点、补缺工作影响极大。

RFID系统对现有的管理系统进行改进，将防遗漏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情况，从而可以与借还书的历史记录进行匹配。

4.提高了图书馆工作人员的工作满意度

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，图书馆管理者在图书馆的管理上也大伤脑筋，加上读者也对图书馆表示不满，导致图书馆工作人员对图书馆工作的满意度有所下降。图书馆RFID系统可以弥补管理上的缺陷，同时把图书馆工作人员从图书馆日常繁重的重复性劳动中解放出来，主要体现在以下几个方面。

（1）RFID技术大大减少了流通工作量，剩余的流通工作也是配合RFID技术的自动化工作，这样大大提高了流通馆员的工作积极性和精神面貌。

（2）RFID技术解放了大批流通馆员，使他们可以从事其他的更高级的咨询工作，如进行流动服务，举办讲座、展览、培训等。

（3）RFID技术使图书馆工作人员的主要工作从流通转向咨询，有助于图书馆提升人员素质，吸引更多的专业人才加入，有助于图书馆其他服务工作质量的提高。

5.提高了读者满意度

读者经常对图书馆产生不满，原因主要有以下几点。

（1）由于图书馆没有有效的手段对图书进行盘点，管理系统没有准确地对馆藏书籍进行记录，结果导致读者能够在系统里查到图书，但在实际上却找不到。

（2）由于借还书效率较低，借还书排队等候时间太长，读者无谓地被浪费时间，导致不满。

（3）借还书过程中出现的信息读取错误、条码无法读出等问题，增加了读者等待的时间，引起了读者的不满。

随着全社会成员服务意识的不断增强，读者对图书馆的服务要求也越来越高，图书馆需要迫切提升服务水平，提高读者满意度。

图书馆采用RFID系统可以给读者带来的影响主要有以下几点：

（1）避免排队等候，更方便、更快捷。

（2）更长的图书馆开放时间。

（3）保障隐私性、选择性和独立性。

（4）高科技带来的全新感受。

6.改变了图书馆的服务模式

（1）可以实现无人图书馆。RFID技术的应用，使无人图书馆成为可能，图书馆可以实现真正意义上的全天候开放。

（2）图书馆业务流程重组。RFID解放了流通部门占有的大量人员，使图书馆的业务流程重组变得必要和可行。图书馆将从以馆藏为中心转向以读者为中心，提供给读者的服务将变得多元化、高级化和人性化。

（3）参考咨询性工作的重要性越发突出。图书馆的参考咨询工作是读者与信息资料之间的中介，使图书馆区别于一般的信息工具或者网络。图书馆流通工作淡化后，参考咨询工作会成为图书馆的主要工作。

（4）不满足于开展阵地服务、传统服务，充分利用各种设施和技术条件，为社会公众提供多样化、个性化服务，使图书馆的服务广度与深度都得到延伸，使公共文化服务能力得到提高。

7.使图书馆实现了全面数字化管理

除了图书、光盘、馆藏珍品外，图书馆对其他方面的管理也需要数字化，如对读者的管理、行政管理等。传统的管理费时费力，缺乏效率，对读者、馆员来说都很不方便。通过RFID技术，能够有效地将这些环节数字化。

通过使用RFID技术，可在图书馆中实现快速馆藏清点功能、借还书时即时资料识别和安全防盗功能、快速准确的数据库检查和更新功能等，这使得图书馆管理员的工作变得更加轻松、简便。

RFID系统可以和传统的安全系统同时使用，可以与现存的图书馆基础设施和集成图书馆系统（ILS）进行无缝连接。

综上所述，RFID带给图书馆的好处是显而易见的，这些好处归结为一点就是“加强图书馆管理，满足读者需求”。

（二）RFID图书馆管理系统总体设计

1.设计思路

信息技术是现代图书馆的最主要的技术支撑，馆藏图书文献是图书馆最基本的资源实体，文献提供是图书馆最主要的服务内容。

目前在国内图书管理系统中普遍采用“安全磁条十条形码”的技术手段，以安全磁条保障图书的安全，以条形码作为图书的身份证，解决了图书管理中的一些问题，但是图书高速盘点、图书借还、图书区域定位等问题还是没有得到很好地解决，而利用无线射频识别技术可使上述问题的解决变得相对容易，快速借还、高速盘点、快速查找、定位、顺架、导架、上架、整架、分拣等功能均可实现。对图书馆图书和文献服务的排架提出全新的定位和排架理念，采取文献、书库书架的一体化RFID标识，从而构架起计算机信息和馆藏文献、工作人员服务之间的更为方便、高效、便捷的桥梁。

2.系统特点

（1）智能化识别

读者将要借或还的书籍全部放在自助借还书机读写器可识别区域内，读写器自动扫描图书里的RFID标签，一次性读取多本RFID图书标签的信息。

RFID标签扫描时无须直线对准读取器，读写速度快。同时，RFID是以无线电波来传递信息的，不会有传输屏障的问题。

（2）成本低廉

将非接触芯片嵌入低成本的介质，可以最大限度地满足解决方案的需要，应用这一先进技术可以大幅减少设备的投资和维护费用以及硬件磨损的成本。

（3）人性化界面

读者可在自助借还书机的触摸屏上独立完成借还书，操作界面会提示读者按步骤进行操作，并且有详细的注意事项说明，借还书过程简单快捷。

（4）灵活性

自助借还书机的高度能由读者通过按钮进行调节，以方便儿童或其他人群使用；还书箱内底板可随书的重量自动调整其上下位置，以减轻工作人员的工作负担。

（5）安全性

按照TCP/IP联网协议，通过SIP2标准协议接口与图书馆终端数据库进行数据交换，确保系统安全。

RFID标签内部可以分为各个独立的应用区域，存放不同的应用数据。每一张电子标签都有一个32位的全球唯一的序列号，该序号在生产过程中写入，无法更改。(www.xing528.com)

（6）重复使用

图书标签具有十万次的重复擦写功能，可提高图书馆的工作效率，节约成本。读者借还书成功后，将产生该次操作的记录，由内置的票据打印机输出。

（7）操作方便

系统安装和调试非常简单，后期的使用和运营维护也十分便捷，查找、识别图书档案的速度很快，而且防盗、防损，能够提供高度的安全性。

（三）系统组成

1.系统结构

RFID图书馆管理系统由硬件、计算机集成设备、软件组成。通过网络连接或者数据拷贝的方式进行数据交换。终端软件与图书馆管理系统服务中心的连接遵守图书馆业内相关协议和计算机网络协议。

2.系统构成

（1）软件构成

软件包括系统软件和定制研发软件两个部分，系统软件包括数据库管理系统、应用中间软件和文字识别OCR软件。

（2）硬件构成

①计算机主机网络设备

系统包括数据库系统和应用系统，本系统需要服务器用于系统运行。

对于在书库内的RFID标签数据回传，可利用无线网络和有线网络结合的方式实现。在每层书库布设无线AP，用于手持设备和智能书车的信号接入，无线AP通过有线网络接入核心交换设备，计算机网络通过天花板进行布设。

②安全监控设备

对进入图书馆的人员进行图像监控，系统采用红外半球网络摄像机设备进行安全监控，网络摄像机布设在天花板顶部，通过有线网络回传至中心控制室。

③RFID相关设备

系统中针对RFID标签，有图书RFID标签、架标、层标等多种类型，同时需要标签打印设备。图书RFID标签用于存储一本图书的基本ID，不建议存储书目信息；架标采用无源标签，用于存储一个书架的单面单联信息，同时实现远距离的信息传输和分区域；层标用于存储一个书架的单面单联的一层信息等。

智能书车、手持设备可以支持读写超高频和有源标签。

通过RFID读写器对粘贴在文献和书架上的RFID标签、RFID借书证进行识读，借助后台RFID管理系统和图书馆自动化集成系统，实现对文献、书架、工作人员之间的借还、归架、典藏的一体化管理。

（四）系统功能

RFID图书管理系统包括标签转换系统、自助借还系统（自助借书系统、自助还书系统）、安全检测系统、自动盘点系统、智能查找系统。此外，还包括Web发布系统和智能钥匙管理系统。

1.标签转换系统

标签转换系统是在系统中设立标签转换平台，即建立一个电子标签与图书信息关联的平台，将电子标签的信息传递到计算机软件平台，自动将电子标签、数据库、图书关联到一起。标签转换系统安装时主要涉及RFID桌面式读写器的安装，RFID桌面式读写器通过USB连接线与电脑连接并将电脑联入网络后，即可通过自带的标签转换软件进行工作。

标签转换系统旨在完成图书电子标签、架标标签以及借书证电子标签的转换工作。标签转换系统由标签转换系统硬件和标签转换系统软件两部分组成。

（1）标签转换系统硬件

标签转换系统硬件包括控制主机和标签转换装置。控制主机用于安装标签转换软件系统控制对图书电子标签、借书证电子标签进行数据转换，实现标签信息与条形码等其他信息的绑定。通过绑定能够实现对图书及读者详细信息的访问。

（2）标签转换系统软件

标签转换系统软件采用B/S结构，实现对标签的转换。采用B/S结构的目的是尽量地降低图书馆管理人员的后期维护工作，任何一台计算机连接上标签转换装置后，都可通过IE浏览器实现对标签的转换工作。

2.自助借还系统

在没有采用RFID技术以前，有个别图书馆采用条形码和磁条技术实现了图书的自助借还，但由于受条形码和磁条技术的限制，不但一次只能借还一本图书，而且存在一定的漏洞，使得自助借还书的效率大打折扣，并没有给图书馆的工作效率带来实质性的提高。无线射频识别技术很圆满地解决了上述问题。RFID自助借还系统一次可实现多本图书的自助借还，并且不会出现基于条形码和磁条技术的漏洞，大幅度提升了图书馆人性化服务水平和工作效率。

自助借还系统结合射频识别、计算机、网络、软件以及触摸屏控制操作技术，实现对安装有电子标签的图书进行自助借还的功能。该系统组成包括控制主机、液晶触摸显示器、RFID射频模块、嵌入式打印机、多媒体语音系统，通过安装在控制计算机上的自助借还书软件实现图书自助借还。自助借还书机具有外形美观、系统操作简便、借还书一体（可实现多本图书的同时借还）、识别速度快、借还效率高、设备安装维护方便等特点。

自助借还系统完成图书自助借还，系统界面友好，操作简便；将借书和还书操作集为一体，实现一机多用，降低了用户投入成本；快速借还，一次可同时借、还多本图书；系统配置灵活，可根据用户需求将借还功能单一化，即改造为自助借书机或还书机；采用液晶触摸显示器，简化借还操作。

自助借还系统安装在借书处和还书处，其安装方式和标签转换系统一致，但考虑到美观和工作方便，可以在工作台开口，将RFID桌面式读写器嵌入桌面，以方便图书的扫描。

3.安全检测系统

图书安全检测系统又称RFID安全门禁，是针对安装有电子标签的图书进行侦测的系统，对贴在图书上的RFID标签进行非接触式监测，当发现图书未经授权离开库房或指定借阅区时会自动报警，并将报警信息上传至管理中心。

安全检测系统硬件组成包括RFID射频模块、声光报警模块、安全门外壳。通过安装在控制计算机上的自动侦测软件实现图书侦测防盗。安全检测系统具有识别距离远、识别速度快、声光报警、零误报等特点。

RFID安全门禁可以安装在图书馆的主入口，用于防盗并可以通过扫描RFID读者卡进行来馆读者统计，在各个阅览室、书库的门口也应安装RFID安全门禁。考虑到读取效果，RFID安全门禁安装时两侧的门禁间距应小于1.4 m，门禁两边需要在地面预留电源和网线地盒，两个门禁之间需要在地面开槽，预埋管径3～4 cm的镀锌穿线管，穿线管内需要穿电源线、网线和USB线各一根，穿线完成后要将地面恢复并打磨平滑。

4.自动盘点系统

目前图书馆对图书进行盘点主要采用条形码技术，在盘点时必须将每本图书从书架上取下再使用条形码扫描枪对条形码进行扫描，这样盘点的效率是非常低的，适用于少量的图书的盘点，但对于大量图书的盘点则显得捉襟见肘。由于盘点效率低，盘点时还需要闭馆，使得大多数图书馆要实现对图书的全面盘点几乎是不可能的。有了RFID技术，盘点的问题迎刃而解。在盘点环节当中，充分显示出了RFIIY技术的强大优势：不接触，快速，多本图书的信息同时读取。

自动盘点系统即RFID移动工作站，可对RFID标签进行非接触式阅读，快速识别粘贴在图书上的RFID标签以及粘贴在架位上的RFID层标。系统支持书架位置图形化显示，具有上架引导、顺架、盘点、错架图书定位及提示功能。系统天线采用折叠型设计，可方便清点搁置在高处的图书。系统具有无线网络连接功能并自带电池，单次充电连续工作时间不少于4h，工作人员通过触摸屏进行操作。自动盘点系统安装时只需要在待盘点区域设置无线网络即可。

自动盘点系统为用户提供了两种盘点平台，即推车式盘点平台和便携式盘点平台。

推车式盘点平台具有连续工作时间长、操作界面友好、数据处理能力强等优点。推车式盘点平台支持中文Windows XP操作系统。

便携式盘点平台重量轻，携带方便。便携式阅读器采用人体工程学设计，使用手感好，重量轻。采用中文Windows Mobile操作系统，不但可实现图书的查找功能，而且还可实现图形用户界面的管理功能。便携式阅读器内存容量大，可将在现场读取到的信息保存下来，并提供数据下载功能，方便数据交换。便携式阅读器可预置查找图书信息，当读取到新的信息时自动与预置图书信息进行对比，并可进行报警提示。

自动盘点系统不但能够实现对图书的快速盘点，而且能够实现对错架图书的整理，使得盘点和错架图书的整理工作在一个环节得到圆满处理。

5.智能查找系统

目前图书馆有许多图书资料在账面上反映是存在的，读者通过检索系统找到了图书信息，但根据此书的类别到书架上取书时，却往往找不到此书，这种情况是由于图书没有按类别摆放造成的。采用RFID技术对图书进行管理后，上述问题就能很好地得到解决。

智能查找系统能完成对图书的快速查找。查找图书信息的录入采用两种方式：手工方式和数据下载方式。

手工方式录入是指直接将需要查找的图书信息录入便携式查找终端，一次可录入多本图书的信息。

数据下载方式是指通过无线局域网（802. llb/g）与业务系统连接，将管理员提前录入的需查找的图书信息下载到手持终端来进行图书的查找。

6.Web发布系统

Web发布系统为B/S结构，为读者提供快捷、方便的查询方式。读者可根据图书题名、责任者、索书号、主题词等检索条件进行模糊查询与多级查询，不但能够查询到图书的详细信息，而且能够图形化显示、定位图书所在书架的位置。Web发布系统可作为图书馆网站的一个子链接，为读者提供更为个性化的图书检索查询方式，提高图书馆的人性化服务水平。Web发布系统只需要在服务器中安装相应的软件和数据库即可运行。

7.智能钥匙管理系统

智能钥匙管理系统旨在通过射频的方式将RFID识别码传输到控制终端，钥匙孔有机械锁定功能，只有被授权的管理人员才能解锁取出，实现了钥匙取／还信息远程控制的功能。同时，智能钥匙管理系统还可查询、追踪钥匙的使用情况。智能钥匙管理系统的安装比较简单，使用4颗膨胀螺丝将钥匙箱固定在墙上即可，钥匙箱下方要有预留的电源插座和网线插口。