一、行業(yè)背景與應(yīng)用需求

      圖書管理是RFID技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要方面，圖書館是圖書管理需求最為集中的應(yīng)用場(chǎng)所。據(jù)調(diào)研分析，目前全國(guó)共有1萬(wàn)多家圖書館，且大多數(shù)圖書館已經(jīng)從純手工管理方式過渡到了采用條形碼識(shí)別、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的數(shù)字化管理模式。雖然采用了許多現(xiàn)代化技術(shù)，但還是有許多問題困擾著圖書館的管理及工作人員。例如，圖書的自助借還、圖書的快速盤點(diǎn)、查找、亂架圖書的整理等問題還是沒有很好地得到解決，阻礙了圖書館進(jìn)一步提高管理和服務(wù)水平。圖書館界也在不斷地努力尋找一種更為先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)他們的迫切愿望。

      基于上述行業(yè)背景及需求進(jìn)行深入研究分析，依托遠(yuǎn)望谷強(qiáng)大的RFID技術(shù)研發(fā)實(shí)力，將RFID技術(shù)應(yīng)用到圖書館管理當(dāng)中，解決困擾圖書館圖書管理的上述問題。經(jīng)過多年研發(fā)努力，形成了系列圖書館配套設(shè)備，為圖書館應(yīng)用領(lǐng)域提供了完整的解決方案。2006年11月遠(yuǎn)望谷公司與汕頭大學(xué)圖書館合作實(shí)施了RFID圖書管理系統(tǒng)。

     與世界上現(xiàn)行的RFID技術(shù)應(yīng)用于圖書館的情況有所不同，當(dāng)今的RFID技術(shù)在圖書館的應(yīng)用主要集中的HF頻段的RFID技術(shù)，而基于遠(yuǎn)望谷公司開發(fā)的圖書管理RFID技術(shù)則是基于UHF頻段的RFID技術(shù)。從技術(shù)分析的角度來(lái)說，在圖書管理應(yīng)用中，UHF頻段的RFID技術(shù)較HF頻段的RFID技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)，也是未來(lái)圖書館圖書RFID技術(shù)管理發(fā)展的一個(gè)方向。

二、系統(tǒng)實(shí)施目標(biāo)

　　通過系統(tǒng)的需求調(diào)研，RFID技術(shù)應(yīng)用于圖書館圖書管理過程中需要解決的主要問題包括以下幾個(gè)方面：
　　1、  實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換
　　2、  實(shí)現(xiàn)圖書自助借還
　　3、  實(shí)現(xiàn)圖書快速盤點(diǎn)
　　4、  實(shí)現(xiàn)圖書快速查找
　　5、  實(shí)現(xiàn)錯(cuò)架圖書快速整理
　　6、  實(shí)現(xiàn)RFID安全門禁
　　7、  實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有系統(tǒng)無(wú)縫鏈接

　　遠(yuǎn)望谷公司開發(fā)的基于UHF頻段RFID技術(shù)的圖書館圖書管理解決方案及相關(guān)的RFID設(shè)備較好地解決了以上基于應(yīng)用需求提出的7個(gè)問題，在初步的應(yīng)用中取得了良好的效果，為后續(xù)的推廣應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、系統(tǒng)組成

　　RFID圖書管理系統(tǒng)包括：標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、自助借書系統(tǒng)、自助還書系統(tǒng)、智能查找系統(tǒng)、推車式盤點(diǎn)系統(tǒng)、安全門檢測(cè)系統(tǒng)。如圖1所示。

圖1  RFID圖書管理系統(tǒng)組成圖

　　1. 標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

　　標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）與現(xiàn)有圖書館管理系統(tǒng)之間的一座橋梁，通過標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將RFID唯一識(shí)別號(hào)與圖書唯一編碼實(shí)施綁定，將RFID技術(shù)與現(xiàn)有圖書館管理系統(tǒng)的掛接，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書、讀者詳細(xì)信息的訪問，從而將RFID技術(shù)集成到現(xiàn)有圖書館館系統(tǒng)當(dāng)中。
標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)完成圖書電子標(biāo)簽、架標(biāo)標(biāo)簽以及借書證電子標(biāo)簽的轉(zhuǎn)換工作。標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)由硬件和軟件系統(tǒng)2部分。

　?。?）硬件組成
 
　　標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)硬件包括：控制主機(jī)和標(biāo)簽轉(zhuǎn)換裝置?？刂浦鳈C(jī)用于安裝標(biāo)簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)控制對(duì)圖書標(biāo)簽、借書證標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽信息與條形碼等其他信息的綁定。通過綁定能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)圖書及讀者詳細(xì)信息的訪問。

　?。?）標(biāo)簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)
 
　　標(biāo)簽轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽的轉(zhuǎn)換。采用B/S結(jié)構(gòu)的目的是盡量降低圖書館管理人員的后期維護(hù)工作，任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接上標(biāo)簽轉(zhuǎn)換裝置，通過IE瀏覽器即可實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽的轉(zhuǎn)換工作。標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)主界面如圖2所示。

圖2:標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)主界面

 　　2. 自助借還系統(tǒng)

　　在沒有采用RFID技術(shù)以前，有個(gè)別圖書館采用條形碼和磁條技術(shù)實(shí)現(xiàn)了圖書的自助借還，但由于條形碼和磁條技術(shù)的限制，不但一次只能借還一本圖書，而且還存在一定的漏洞（這里不詳細(xì)說明），使得自助借還書的效率大打折扣，并沒有給圖書館的工作帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的提升。無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的出現(xiàn)，很圓滿地解決了上述問題。RFID自助借還系統(tǒng)一次可實(shí)現(xiàn)多本圖書的自助借還，并且不會(huì)出現(xiàn)基于條形碼和磁條技術(shù)的漏洞，大幅度提升了圖書館人性化服務(wù)水平和工作效率。

　　自助借還系統(tǒng)（如圖3）結(jié)合射頻識(shí)別、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、軟件以及觸摸屏控制操作技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安裝有電子標(biāo)簽的圖書進(jìn)行自助借還功能。該系統(tǒng)組成包括：控制主機(jī)、液晶觸摸顯示器、RFID射頻模塊、嵌入式打印機(jī)、多媒體語(yǔ)音系統(tǒng)，通過安裝在控制計(jì)算機(jī)上的自助借還書軟件實(shí)現(xiàn)圖書自助借還（如圖3）。自助借還書機(jī)具有外形美觀，系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，借還書一體（可實(shí)現(xiàn)多本圖書同時(shí)借還）、識(shí)別速度快、借還效率高、設(shè)備安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)（如圖4）。

圖3自助借還系統(tǒng)主界面

圖4自助借還書機(jī)

　　自助借還系統(tǒng)完成圖書自助借還，系統(tǒng)界面友好，操作簡(jiǎn)便。將借書和還書操作集為一體，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，降低用戶投入成本?？焖俳柽€，一次可同時(shí)借、還多本圖書。系統(tǒng)配置靈活，可根據(jù)用戶需求將借還功能單一化，即改造為自助借書機(jī)或還書機(jī)。采用液晶觸摸顯示器，簡(jiǎn)化借還操作。上圖為自助借還系統(tǒng)主界面及自助借還書機(jī)。
 
　　在汕頭大學(xué)圖書館實(shí)施期間，由于很多讀者使用的是條形碼借書證，根據(jù)這一需求，對(duì)自助借還系統(tǒng)進(jìn)行了改造，安裝條形碼掃描槍，實(shí)現(xiàn)了RFID和條形碼借書證的兼容讀取，使得所有讀者均能夠使用自助借還書系統(tǒng)進(jìn)行圖書的自助式借還。

　　3. 安全檢測(cè)系統(tǒng)

　　安全檢測(cè)系統(tǒng)是針對(duì)安裝有電子標(biāo)簽圖書進(jìn)行偵測(cè)的系統(tǒng)。安全檢測(cè)系統(tǒng)硬件組成包括：RFID射頻模塊、聲光報(bào)警模塊、安全門外殼。通過安裝在控制計(jì)算機(jī)上的自動(dòng)偵測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)圖書偵測(cè)防盜（如圖5）。安全檢測(cè)系統(tǒng)具有識(shí)別距離遠(yuǎn)，識(shí)別速度快，聲光報(bào)警，零誤報(bào)等特點(diǎn)。目前安全門的識(shí)別距離可以達(dá)到2.5米（如圖6）。

圖5:監(jiān)控軟件界面

圖6安全門

　　4. 自動(dòng)盤點(diǎn)子系統(tǒng)

　　目前圖書館對(duì)圖書進(jìn)行盤點(diǎn)主要采用條形碼技術(shù)，在盤點(diǎn)時(shí)必須將每本圖書從書架上取下再使用條形碼掃描槍對(duì)條形碼進(jìn)行掃描，這樣盤點(diǎn)的效率是非常低的，對(duì)于少量的圖書實(shí)現(xiàn)起來(lái)還能應(yīng)付，但對(duì)于大量圖書的盤點(diǎn)已經(jīng)顯得捉襟見肘了。由于盤點(diǎn)效率低，盤點(diǎn)時(shí)還需要閉館，使得大多數(shù)圖書館實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書的全面盤點(diǎn)幾乎是不可能的。有了RFID技術(shù)，盤點(diǎn)問題迎刃而解。在盤點(diǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中，充分顯示出了RFID技術(shù)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)：不接觸、快速、多本圖書信息圖書同時(shí)讀取。

　　自動(dòng)盤點(diǎn)系統(tǒng)為用戶提供2種解決方案，推車式移動(dòng)盤點(diǎn)平臺(tái)和便攜式盤點(diǎn)平臺(tái)。

　　推車式盤點(diǎn)平臺(tái)具有連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，操作界面友好，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)。推車式移動(dòng)盤點(diǎn)平臺(tái)支持中文Windows XP 操作系統(tǒng)。

　　便攜式盤點(diǎn)平臺(tái)重量輕，攜帶方便。便攜式閱讀器采用人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，使用手感好，重量輕。采用中文Windows Mobile操作系統(tǒng)，不但可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書查找，而且可實(shí)現(xiàn)圖形用戶界面的管理功能。便攜式閱讀器內(nèi)存容量大，可將現(xiàn)場(chǎng)讀取到的信息保存，并提供數(shù)據(jù)下載功能，方便數(shù)據(jù)交換。便攜式閱讀器可預(yù)置查找圖書信息，當(dāng)讀取到新的信息時(shí)自動(dòng)與預(yù)置圖書信息進(jìn)行對(duì)比，并可進(jìn)行報(bào)警提示。

　　盤點(diǎn)系統(tǒng)不但能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)圖書的快速盤點(diǎn)，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了錯(cuò)架圖書的整理，使得盤點(diǎn)和錯(cuò)架圖書的整理工作在一個(gè)環(huán)節(jié)得到圓滿處理。

　　5. 智能查找系統(tǒng)

　　目前圖書館有許多圖書資料在賬面上反映是存在的，讀者通過檢索系統(tǒng)找到了圖書信息，并根據(jù)此書的類別到書架上取書時(shí)，卻往往找不到圖書，這種情況的發(fā)生是由于圖書沒有按類別擺放造成的。采用RFID技術(shù)對(duì)圖書進(jìn)行管理后，上述問題能很好得到解決。使用便攜式查找終端對(duì)這部分圖書進(jìn)行查找，很好地解決上述問題。

　　智能查找系統(tǒng)完成對(duì)圖書的快速查找。查找圖書信息錄入采用2種方式：手工方式和數(shù)據(jù)下載方式。

　　手工方式錄入指直接將需要查找的圖書信息錄入到便攜式查找終端上，一次可錄入多本圖書信息。

　　數(shù)據(jù)下載方式是指通過無(wú)線局域網(wǎng)（802.11b/g）與業(yè)務(wù)系統(tǒng)聯(lián)接，將管理員提前錄入的需查找的圖書信息下載到手持終端上，進(jìn)行圖書的查找。

四、系統(tǒng)應(yīng)用效果

　　RFID圖書管理系統(tǒng)沒有對(duì)原有圖書管理系統(tǒng)做任何改動(dòng)，成功與原有系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。自助借還系統(tǒng)的實(shí)施簡(jiǎn)化了讀者借還書手續(xù)，縮短了圖書流通周期，提高了圖書借閱率，提升了圖書館人性化服務(wù)水平，充分發(fā)揮了圖書館公共服務(wù)職能，得到了廣大讀者的歡迎。推車式和便攜式盤點(diǎn)系統(tǒng)的實(shí)施為圖書館提供了全新盤點(diǎn)模式，降低了管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅提高圖書盤點(diǎn)及錯(cuò)架圖書整理效率。智能查找系統(tǒng)，使得錯(cuò)架圖書的查找變得更為快捷便利，進(jìn)一步挖掘出潛在圖書資源，提高圖書資料利用率。遠(yuǎn)距離RFID安全門的投入使用，安全門擺放距離更加寬闊，讀者進(jìn)出更加自如，由于RFID安全門不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)，避免了讀者與管理人員之間發(fā)生不必要爭(zhēng)執(zhí)，融洽了讀者與管理人員之間的關(guān)系。