歡迎您訪問鄭州興邦電子股份有限公司官方網(wǎng)站!
阿里巴巴誠信通企業(yè)
全國咨詢熱線:40000-63966
興邦電子,中國水控機第一品牌

聯(lián)系興邦電子

全國咨詢熱線:40000-63966

售后:0371-55132951/55132952

工廠:河南省 鄭州市 高新區(qū)蓮花街電子電器產(chǎn)業(yè)園

基于RFID技術的光盤管理系統(tǒng)研究

文章出處:http://m.overnightmodel.com 作者:李會萍 覃玉榮   人氣: 發(fā)表時間:2011年11月21日

[文章內容簡介]:RFID技術在新一代智能化管理系統(tǒng)中有著重要作用,在圖書館圖書、光盤管理中有著極其廣泛的應用前景,本文主要研究了基于RFID技術的智能化光盤管理系統(tǒng)。

引言 

    隨著計算機技術以及多媒體技術的日益成熟,信息、資料、文獻的存儲載體已不再局限于紙張,光盤以其存儲容量大、易保存、易查找、易管理的特點,成為圖書資料存儲的又一輔助手段。隨著聲像光盤和隨書光盤數(shù)量的增加,在光盤的借出和歸還過程中,條碼掃描式的借閱方式顯得操作繁瑣、費時費力。無線射頻識別系統(tǒng)[1](Radio Frequency Identification System,簡稱RFID),是時下最為先進的非接觸感應技術,它以防沖撞性好、封裝任意性強、使用壽命長、可重復利用等特點成為智能圖書管理系統(tǒng)設計的強大支柱。為此,本文對基于RFID技術的圖書館光盤管理系統(tǒng)進行了研究和探討。 

一、RFID系統(tǒng)原理 

    RFID由電子標簽(射頻卡)、閱讀器和天線三部分組成(如圖1所示)。其中電子標簽由存儲芯片與耦合模塊組成,用于標識目標對象的屬性、狀態(tài)、編號等信息;閱讀器通常由耦合模塊、射頻模塊、控制模塊和接口單元組成,其功能主要是查閱標簽中當前儲存的數(shù)據(jù)信息、向空白標簽寫入欲儲存的數(shù)據(jù)信息以及修改電子標簽中的數(shù)據(jù)信息。[2]天線主要用于在電子標簽和閱讀器間傳遞射頻信號。 

圖1  RFID系統(tǒng)結構框圖  

    在RFID系統(tǒng)中電子標簽、閱讀器和應用系統(tǒng)三者是協(xié)同工作的。閱讀器將要發(fā)送的查詢信號,經(jīng)編碼后加載在特定頻率的載波信號上,通過其天線向外發(fā)送。它與電子標簽之間的通信多采用半雙工通信方式,當電子標簽進入發(fā)射天線工作區(qū)域時接收此脈沖信號,在其產(chǎn)生的感應電流作用下標簽被激活,然后電子標簽芯片中的有關電路對此信號進行調制、解碼、解密,然后對命令請求、密碼、權限等進行判斷。若為讀取命令,芯片中的控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關信息,再經(jīng)加密、編碼由電子標簽天線發(fā)送給閱讀器。閱讀器的接收天線接到從電子標簽發(fā)送來的載波信號,經(jīng)天線調節(jié)器傳送給閱讀器的高頻模塊,在控制模塊控制下對該信號進行解調、解碼然后通過接口單元送到后臺應用系統(tǒng)進行相關處理。應用系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷該標簽的合法性,針對不同的設定做出相應的處理和控制,發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構動作。 

二、目前圖書光盤管理流程 

    目前,多數(shù)圖書館對非紙質圖書的管理大致有兩種形式,一種是形同紙質圖書的借還操作。操作繁瑣、給讀者和管理員帶來了極大的不便,而且光盤圖書容易損壞丟失(如圖2-a所示)。另一種是光盤圖書資料被壓縮后放在服務器上,讀者可以通過圖書館自行編制的光盤目錄查找自己所需的光盤資料,然后通過FTP的方式下載整個非紙質圖書所對應的壓縮文件,操作十分繁瑣,用起來也不方便,而且,還需要專門的管理人員維護管理,浪費人力物力(如圖2-b所示)。

    RFID技術為我們提供了一種對圖書管理中的光盤進行標識和描述的方法,它能將光盤的有關信息通過電子標簽記錄下來,形成各種光盤有別的“身份證”,再利用閱讀器對電子標簽掃描,可準確識別光盤信息,全面提高光盤借還效率。 

三、光盤管理系統(tǒng)的設計 

3.1  設計要求 

    (1)采用統(tǒng)一的標準。目前RFID還未形成統(tǒng)一的全球化標準[2],在我國常用的兩個RFID標準為ISO 14443和ISO 15693,二者皆以13.56MHz交變信號為載波頻率。 

    (2)易于安裝。設計方案應能與現(xiàn)有的圖書館自動化集成系統(tǒng)相兼容,安裝時要考慮系統(tǒng)的魯棒性和可靠性,系統(tǒng)還要有良好的可擴展性,便于今后系統(tǒng)的升級。 

    (3)易于使用。為了保證有最佳的性能和可靠性,應該選擇一種能自動掃描無線環(huán)境并且選擇最佳射頻信道的系統(tǒng)。 

    (4)安全性好。選擇一種能夠提供多層安全防護的圖書光盤管理系統(tǒng)的方案,例如加密和用戶身份驗證。為了加強防護的同時又能操作簡便,在RFID標簽上加入一定長度的身份驗證密鑰。 

3.2  系統(tǒng)設計原理 

    基于RFID的圖書館光盤的管理系統(tǒng)是圖書館智能化管理系統(tǒng)的一部分,在原有的圖書館信息化管理系統(tǒng)[4]的基礎上,充分利用EAI(Enterprise Application Integration)技術,實現(xiàn)外插式子系統(tǒng)的開發(fā),在不影響原有圖書館信息化管理系統(tǒng)的正常工作下,進行研究開發(fā)。該系統(tǒng)可組成兩套并行處理光盤借/還操作(如圖3所示),其一主要有RFID借/還光盤系統(tǒng)、RFID轉化站和館員工作站系統(tǒng)和RFID安全檢測系統(tǒng)組成;其二主要有RFID自助借盤系統(tǒng)、RFID自助還盤系統(tǒng)、RFID轉化站和館員工作站系統(tǒng)和RFID安全檢測系統(tǒng)組成。 

    RFID借/還光盤系統(tǒng)是對現(xiàn)行借/還光盤管理系統(tǒng)的改進,該子系統(tǒng)利用射頻識別卡特有的性質一次性讀入所有光盤的編碼,省去了逐本掃描條碼的工作,提高了借/還光盤的效率;RFID轉化站和館員工作站系統(tǒng)負責在新光盤入庫時將每個光盤唯一的標識寫入RFID芯片,在讀者借閱光盤時對RFID標簽進行滅活處理,以及光盤的清點整理歸類;RFID自助借盤子系統(tǒng)可使讀者便捷地完成自助借閱操作,借閱手續(xù)簡單,無需排隊等候,借閱完成即自動列印收據(jù)以顯示讀者姓名、借閱書名與到期日等相關資訊,提高了讀者的滿意度;RFID自助還盤系統(tǒng)可讓讀者自行操作,刷一下借書卡即可,并可取得收據(jù)。經(jīng)過處理后地光盤可以直接上架,節(jié)省了館員清點整理光盤的時間;RFID安全檢測系統(tǒng)一般設立在圖書館入/出口處,以防有人將光盤夾帶出去。采用了RFID的好處在于,系統(tǒng)敏感度高,而且還可以知道光盤的名稱和數(shù)目。 

圖3 基于RFID的圖書光盤管理系統(tǒng)框圖 

3.2.1 RFID借/還光盤系統(tǒng) 

    RFID標簽是圖書館CD/VCD的管理系統(tǒng)的核心和基礎。我們擬采用3M公司的D8電子標簽,其工作頻率為13.56MHz,可重復讀寫資料,資料信息存儲可達2048bit,與相關的數(shù)字式產(chǎn)品配套使用,可在千分之一秒內讀取標簽中的資料,且可同時讀取多片,提升操作速度。 

    在工作人員工作臺配備RFID讀寫器替代原有的條碼閱讀器,同時在處理的過程中實現(xiàn)同圖書館自動化集成系統(tǒng)(ILAS)的信息交互。該操作顯著的特點是對一個讀者可同時處理借/還光盤多張,極大地提高流通業(yè)務的工作效率。 

    如果條件允許,讀者的借書證可采用標準13.56MHz頻率RFID借書證。RFID標簽中存儲借書證號碼,并在借書證上顯式打印出借書證號碼。可以通過光盤的RFID讀寫設備對存儲在借書證內部RFID標簽的信息進行讀取和修改。 

3.2.2 RFID轉化站和館員工作站系統(tǒng)[5] 

    根據(jù)該子系統(tǒng)的功能,可采用3M公司的811數(shù)字轉換工作站、DLA803數(shù)字化館員點檢器和M795數(shù)字館員工作站。 

    811數(shù)字轉換工作站能快速轉換光盤條形碼的資料至D8 RFID標簽,除了轉換條形碼中的資料外,還可輸入圖書館相關信息。觸控式熒幕、移動式承載車可將系統(tǒng)移至書架前作業(yè),不需將大量光盤下架處理,減少遺漏機會;DLA803數(shù)字化館員點檢器,是手持式閱讀器的一種,利用無線射頻技術接收D8 RFID標簽所發(fā)出的無線電波,藉此執(zhí)行光盤的上架、搜尋、排序、糾錯及盤點等作業(yè)。該設備內置操作系統(tǒng),可以根據(jù)實際需求進行編程設計;M795數(shù)字館員工作站集多種功能于一身。在數(shù)字化的應用上,它具備了非接觸式的讀取及寫入裝置,具備條形碼掃描器及數(shù)字感應裝置,可處理傳統(tǒng)光盤及數(shù)字化光盤,配備了條形碼掃描器及充消磁設備,觸控式的液晶熒幕,方便操作、隨時顯示處理狀況。當新購入CD/DVD光盤時,M795數(shù)位式館員工作站可將光盤資料寫入D8 RFID標簽,成為一本所謂數(shù)字化的光盤,在往后光盤流通的管理上,便可將掃描條碼、安全磁條、讀取數(shù)字標簽資料的步驟合而為一,并可一次處理多個光盤,不但增加效率,而且減少工作傷害,是數(shù)字化光盤流通管理的理想前臺工作站。 

3.2.3 RFID自助借光盤系統(tǒng) 

    為方便讀者最快速度地借到自己需要的光盤,本系統(tǒng)增加了自助借閱光盤的子系統(tǒng)。讀者可以通過自助借閱工作站,在系統(tǒng)提示和幫助下自行完成光盤的借出操作。利用自助借書系統(tǒng)讀者可自行辦理借閱光盤手續(xù),在借盤系統(tǒng)處理借閱過程中防止讀者任意抽換光盤,可同時處理多個光盤。利用 Windows操作系統(tǒng),彩色動畫式的操作指示,高解析液晶顯示屏,讀者可時時看到借閱狀態(tài),借閱完成同時自動列印收據(jù)以顯示讀者姓名、借閱書名與到期日期等相關資訊。該子系統(tǒng)可通過TCP/IP連結到圖書館自動化系統(tǒng)上。 

3.2.4 RFID自助還光盤系統(tǒng) 

    RFID自助還盤系統(tǒng)實際上由自助還光盤和光盤自動分類兩部分組成。自助歸還光盤系統(tǒng)可讓讀者自行操作還書程序,當光盤歸還的時候同圖書館集成系統(tǒng)進行信息交互,這些歸還的光盤館藏信息就會立即得到更新;經(jīng)過處理的光盤,館員便可直接上架,配合智能型自動分類系統(tǒng),更能節(jié)省上架時間。 

3.2.5 RFID安全檢測系統(tǒng) 

    為了防盜和監(jiān)控的需要,必須要設置和安裝能識別RFID標簽的安全門。只有已辦理過借閱手續(xù)的光盤才可以帶出館外。安檢系統(tǒng)通過對光盤借閱狀態(tài)的判斷來確定報警器是否鳴響,光盤的借閱狀態(tài)信息可以存入后臺數(shù)據(jù)庫,也可以存入到RFID標簽之中。 

3.2  系統(tǒng)基本流程 

    該系統(tǒng)的基本管理流通模式如圖4所示,是在原有的圖書館智能管理系統(tǒng)的基礎上的改進,改變了傳統(tǒng)借閱時人工操作的繁瑣模式。利用這套新系統(tǒng),讀者進入圖書館,如果需要還光盤,可以直接在自動還盤處將所借光盤歸還,不需要工作人員的干預;被歸還的光盤在傳送帶的帶動下,進入分揀設備,在分揀設備的處理下,光盤被分類排列上架。工作人員只需將RFID轉換裝置移動到待錄入RFID信息的光盤附近,直接在書架上對歸還光盤進行資料信息錄入;讀者查找借閱光盤時可借助RFID標簽點檢器,方便快速地查找到所需光盤;在自助借閱處,不需要工作人員的干涉就可以完成借閱操作;正確的借閱操作完成后,RFID標簽被自動“滅活”,讀者可以安全的出入。 

圖4 基于RFID 的圖書流通管理系統(tǒng) 

光盤分揀上架、資料轉化 
  
自動借盤 
  
讀者離開 
  
讀者進入 
 

還光盤? 
  
借光盤? 
  
查找光盤 
  

  

  

  
N  
  
結語 

    RFID技術從1994進入中國市場以來,其在各行業(yè)中的優(yōu)勢地位日漸突出。本文所設計的光盤管理系統(tǒng),是在原有圖書智能管理系統(tǒng)的基礎上,通過使用先進技術RFID,有效地提高了光盤的流通速度和光盤的管理效率,為讀者提供了更人性化的服務。 

    本文作者創(chuàng)新點 

1、  針對圖書光盤管理的特殊性,利用RFID技術的非接觸自動識別的優(yōu)點設計了光盤管理系統(tǒng); 

2、  利用本系統(tǒng)能實現(xiàn)光盤借閱歸還的自動化管理; 

3、  該光盤管理系統(tǒng)可以在原圖書智能管理的基礎上進行改進,系統(tǒng)較簡單,花費也不大; 

參考文獻 

[1] 游戰(zhàn)清,李蘇劍等.無線射頻識別技術(RFID)理論與應用[M].北京:電子工業(yè)出版社.2004:3-5 

[2] 余雷.基于RFID電子標簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統(tǒng)[J].《微計算機信息》.2006年第1-2期:232,212-214 

[3] 郭艷麗, 蘇冠群.RFID相關標準總覽[J/OL]. http://www.rfidinfo.com.cn. 2005.11.30 

[4] 葉淑鳳.試論RFID在圖書館應用的可行性[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟.2005年第15卷第4期:18-19 

[5] Library Management System [Z].3M香港有限公司提供.2005.8 

本文關鍵詞:RFID技術,圖書館,光盤,管理,RFI,FID技術,圖書館,光盤,管理,RFID,ID技術,圖書館,光盤,管理,RFID系,D技術,圖書館,光盤,管理,RFID系統(tǒng)
回到頂部