1、 RFID 智能图书馆藏系统方案0目录1 系统概述 .21.1 项目背景 21.2 系统简介 31.3 RFID 智能图书馆的应用 .41.4 RFID 技术简介 .51.5 RFID 技术与条码技术的对比 .52 系统建设意义和设计目标 .62.1 系统建设意义 62.2 系统设计目标 93 现代化图书馆应用模式 .10图书馆管理员工作的革新 .114 系统总体架构 .124.1 系统总体架构 125 设备介绍 .135.1 图书 RFID 标签 .135.2 层位标签（图书书架层标、架标） 145.3 RFID 借书证 .145.4 RFID 标签转换站 .155.5 智能安全门 155.
2、6 馆员工作站 165.7 移动式智能馆员助理 175.8 智能书架 176 系统软件功能描述 .186.1 系统功能模块 186.2 同现有图书馆自动化系统的集成 197 系统优势与应用效果 .207.1 系统优势 207.2 应用效果 2111 系统概述1.1 项目背景随着科学技术的发展、社会的进步，信息化建设不断的推进，传统的图书馆管理方式由于在采购、编目、流通、书籍借还、检索、读者管理、统计等图书管理的各个环节已经不能满足现代图书馆管理的需要，图书馆的管理手段亟待变革。据调研分析，目前全国共有 1 万多家图书馆，虽然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
3、算机软件技术的数字化管理模式，但是还有许多问题困扰着图书馆的管理及工作人员。各地图书馆在自助借还、图书的快速盘点、查找、乱架图书的整理等问题还是没有很好地得到解决，图书检索也不方便，阻碍了图书馆进一步提高管理和服务水平，同时读者对图书馆服务质量要求是越来越高。图 1 图书馆现状目前国内的图书馆普遍采用条形码和磁条的方式来管理图书，这种处理方式暴露出以下缺陷：1) 借书难，读者经常会排着长龙等候工作人员一本本扫描、消磁，效率低；22) 盘点难，工作人员需要手工应对几万本、几十万本书库的盘点，费时费工费力；3) 寻找错区图书难，管理员必须眼手并用，需要一个书架一个书架进行落实，工作量很大；4) 安
4、全性差，磁条需要上磁消磁，受外界因素影响较大，不稳定。如何提高服务质量，加强内部管理，提高工作效率，都是图书馆领导者面前迫切需要解决的问题。图书馆界也在不断地努力寻找一种更为先进的技术实现他们的迫切愿望。1.2 系统简介RFID 智能馆藏管理系统的出现、发展、成熟、广泛应用，彻底解决了图书馆目前需要解决的问题。RFID 智能馆藏管理系统采用无线射频识别(RFID)技术，根据图书馆图书管理的实际需求，在图书上安放电子标签，从图书的采购、编目、流通、期刊管理、检索、读者管理、统计等各个环节都进行优化处理。图 2 系统概念图系统将先进 RFID 技术同图书管理系统有机地结合起来，实现了数据共享，简化
5、了图书管理的流程和读者借还书手续，缩短了图书流通周期，提高了图书借阅率；降低了管理人员的劳动强度，大幅提高了图书盘点及错架图书整理的效率；提高了图书资料利用率，实现图书的快速、精准管理，提升了图书馆人3性化服务水平，充分发挥了图书馆公共服务职能。1.3 RFID智能图书馆的应用RFID 系统在图书馆的应用已经有了十多年的历史，如今国内外许多图书馆对采用 RFID 实现智能化达成了共识。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。1) RFID 智能图书馆在国际上的应用据不完全统计，在美国已经
6、有 2%的图书馆已安装采用 RFID 技术，世界上已有 8%的图书馆开始采用 RFID 技术。在亚洲，RFID 系统已经在新加坡、泰国和中国台湾等国家和地区均已投入使用。在全球，应用 RFID 的图书馆数量正在以每年 30%的速度增长。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。马来西亚槟榔屿公共图书馆是该国第一家采用 RFID 的图书馆，澳大利亚瑞福利纳地区图书馆在 Wagga 市分馆试行 RFID 并将其扩大到 10 家分馆，美国亚拉巴马州 Huntsville-Madison 郡公立图书馆在其主馆
7、和 Madison 分部采用RFID。另外台湾研制出了智慧型图书馆，设立了图书漂流自助亭，创建了 24 小时自助图书借阅室。马来西亚开发出了 3D 检索系统。各国基于图书馆行业的 RFID 应用创新进一步拓宽了 RFID 在该行业的应用空间，提升了行业整体发展水平。2) RFID 智能图书馆在国内的应用相对于国外业界而言，国内图书馆 RFID 应用呈星火燎原之势。据统计，截至 09 年底，中国已经有 39 家图书馆使用了 RFID 技术。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，是 RFID 在中国图书馆应用的里程碑，它的成功运行为其它图书
8、馆提供参考，意义可谓深远。上海市长宁区图书馆也于 2008 年 5 月正式投入使用。深圳图书馆新馆也部署了 RFID 系统，并于 2006 年 7 月开馆试运行。国家图书馆、杭州图书馆均在 2008 年初进行了 RFID 系统的项目招标，项目部署将于 2008 年完成并投入使用。4同时一些有研发实力的图书馆还针对本馆实际情况进行二次开发。在智能化管理方面，深圳图书馆研制出文献智能归架管理的第二代智能书车，有些馆还在磁条与 RFID 组合防盗、智能书架系统等方面进行了研究与探索；在人性化服务方面，最大的亮点是被誉为“第三代图书馆”的“城市街区 24 小时自助图书馆系统”在全球范围内开始应用，该系
9、统是深圳图书馆在 RFID 环境基础上的自主创新，获得 2009 年文化部文化创新奖并入选国家创新工程。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。1.4 RFID技术简介RFID（Radio Frequency Identification） ，即无线射频识别，是兴起于 20 世纪 90 年代的一项自动识别技术。一个典型的 RFID 系统由射频电子标签、读写器以及天线三部分构成，是集编码、载体、识别、通讯等多种技术于一体的综合技术。RFID 原理是利用无线电波对一种标记媒体进行读写、识别的过程，非接触性是它明显特征。图
10、 3 RFID 系统基本组成图在实际应用中，读写器将特定格式的数据写入 RFID 标签，然后将标签附着在待识别物体的表面。读写器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而实现对物体识别信息的远距离、无接触式采集、无线传输等功能。51.5 RFID技术与条码技术的对比目前，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，射频识别技术具有更大的优势，它是以后图书馆发展的趋势所在。RFID 技术与条码技术的对比如下：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，距离
11、长读取数量 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 不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 阅读准确率高（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
12、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 不可行 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侦测门，系统出错率较高 使用RF 无线电波技术，系统较稳定62 系统建设意义和设计目标2.1 系统建设意义1） 简化借还书流程，提高流通效率传统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，操作流程较为繁琐，借
13、还书效率比较低。同时条码容易破损，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。智能馆藏管理系统引入先进的 RFID 技术实现自动化的图书借还流程，提高信息存储的安全，提高信息读写的可靠对，提高借还书的速度，大在提高了效率。 2） 大幅降低图书盘点和查找工作量传统的图书盘点工作依靠人工方式，特别是书架图书的盘点，工作量很大且效率很低。图书管理员盘点书架图书时需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。智能馆藏管理系统采用 RFID 图书盘点工具和方法，非接触、远距离、快速读取多个图书标签，可实现图书盘点的自动化或半自动化。同时可以轻松实现顺架等功能；上架时
14、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拜访馆藏。3） 改变借阅管理和安全防遗漏流程脱节的情况目前图书馆的防盗还是孤立的防盗系统，图书归还和上架之前需要经过上磁处理，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。智能馆藏管理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历史记录，从而可以与借还书的历史记录进行匹配。4） 提高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
15、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，图书馆管理者对图书馆的管理也大伤脑筋，加上读者也对图书馆表7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 RFID 系统的应用，可以弥补管理上的缺陷，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，其主要体现在以下几个方面： 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，大大提高了流通馆员的工作积极性和精神面貌。 RFID 技术解放了大批流通馆员，使他们可以从事其他的高级的咨询工作，如流动服务，举办讲座、展览、培训等。 图书馆人员主要工作从流通转向咨询，有助于图书
16、馆提升人员素质，会有更多的专业人才加入，有助于图书馆其他服务工作的提高。5） 提高读者满意度读者经常会对图书馆产生不满，产生的原因主要是以下几点： 传统方式没有有效手段对图书进行盘点，管理系统没有准确的记录，结果导致了读者系统里能够查到图书，但是实际上却找不到 由于借还书的效率较低，借还书排队等候时间太长，读者无谓的浪费时间，导致不满意 借还书中出现信息读取错误、条码无法读出，增加读者等待时间，导致读者不满意随着全社会对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有： 避免排队等候，更方便更快捷
17、 更长的图书馆开放时间 隐私性、选择性和独立性 高科技带来的全新感受 6） 改变了图书馆的服务模式 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，图书馆就可以实现真正意义上的 24 小时的全开放 图书馆业务流程的重组8RFID 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迈向多元化、高级化和人性化 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，从而使图书馆区别与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 不满足于开展阵地服务、传
18、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，提高公共文化服务能力 7） 图书馆通过 RFID 技术，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。例如：对读者的管理、行政管理、小额消费等，传统的管理费时费力，缺乏效率，对读者、馆员都很不方便。通过 RFID 技术，能够有效将这些环节都进行数字化管理。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在信息保存的可靠性、数据读写的准确性、流通环节和管理监控环节数据不能联动等问题引起的。而如果采用RFID（
19、非接触式的自动识别技术） ，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。2.2 系统设计目标建设图书馆 RFID 智能馆藏管理系统网络运行环境并部署相应的 RFID 硬件设备，用来识别、追踪、和保护图书馆的所有资料，通过 RFID 系统实现图书借还、顺架、查找、馆藏盘点等功能，极大地提高图书馆资料处理的效率。1） 建设图书馆 RFID 管理系统网络运行环境图书馆 RFID 智能管理系统运行于图书馆的内部网络之上，采用符合标准TCP/IP 协议的百兆以太网。相应图书管理系统和图书馆 RFID 智能管理系统均运行在这个内部网络，RFID 智能管理系统的各个终端设
20、备是网络上执行不同任务的客户终端。同时图书馆管理系统的网络环境需要接入互联网，读者可以互联网上完成9查阅图书、续借图书等操作。2） 部署图书馆 RFID 智能管理系统 RFID 硬件设备RFID 硬件设备均采用 RFID 核心读写技术，并根据各自不同的功能需求实现相应功能，这些设备包括：安全监测门、自助借还系统设备、24 小时自助还书设备、馆员工作站、移动式/便携式馆员助理、RFID 标签转换系统设备等。各个 RFID 终端设备均作为一个客户终端接入系统网络。3） 搭建 RFID 应用服务器平台，实现对 RFID 系统设备及应用系统的实时监控图书馆 RFID 系统采用了多个 RFID 系统设备
21、，并集成了相应图书馆管理系统、RFID 应用软件系统以及一卡通等系统。搭建 RFID 应用服务器平台，平台将对 RFID 系统的各个终端设备进行实时监控管理，并对各个应用系统之间的数据交互进行监控管理。应用服务器平台实现了对各设备和应用系统及时状态的查看，并实现了对历史纪录的报表和统计功能。4） 应用 RFID 中间件技术搭建系统集成平台，保障各系统之间的数据交互通畅图书馆 RFID 系统需要多个系统的高效集成来实现，不同异构的系统之间将需要进行一定的数据交换。通过运用 RFID 中间件技术搭建的系统集成平台除了能解决不同系统之间的数据接口问题，同时也可对各个终端设备的读写操作进行控制。5）
22、建设图书馆 RFID 管理系统应用软件，实现图书流通管理及馆藏管理图书馆 RFID 管理系统的各个设备终端均需要有相对应的应用软件系统得支持来实现比较复杂的业务应用流程。RFID 终端设备以及应用软件系统将完成图书自助借阅和归还功能，并需要实现智能标签初始化、智能安全检测系统以及图书查找、顺架以及馆藏盘点等功能。3 现代化图书馆应用模式对于国内各大中型图书馆来说，如何构建一个现代化的图书馆，简化借还书流程，提高图书借阅率和周转率，进一步提高图书馆的管理水平，一直是国10内外图书行业的热点问题，实施 RFID 智能馆藏管理系统给图书行业带来了一种全新的管理和运营模式。图书馆管理员工作的革新图书馆
23、管理员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，使用移动式智能馆员助理可以轻松完成上架、顺架、盘点等繁琐的工作。读者在需要帮助时，管理通过馆员助理可以轻而易举地找到任何一本书的位置，不用担心有人没有登记就带着图书离开。如何任何没有完成借书手续的图书通过智能安全门时，安全门会通过声音进行报警提示图 4 RFID 智能安全门11图 5 RFID 馆员助理4 系统总体架构4.1 系统总体架构RFID 智能馆藏管理系统运用先进的 RFID 技术，对图书馆的藏书资源、管理模式进行优化与整合，实现图书管理的自动化、智能化，使藏书发挥最大效用，完善并改进图书馆的现行管理运行模式，提
24、升图书馆的核心竞争力，达到最高的读者服务效率。系统架构图如下所示：12图 6 系统架构图系统利用 RFID 技术的非接触性、可读写性、可定制化的特点，以 RFID 图书电子标签为信息载体，在图书上安放电子标签，以 RFID 中间件为桥梁，使图书的借书、还书、找书、防盗、盘点、理架、自动分检均通过识别电子标签完成，实现图书的快速、精准管理，实现 RFID 系统同图书集成管理系统的有机融合。 5 设备介绍5.1 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 标准的疏耦合 RFID 标签
25、芯片。图 7 图书 RFID 标签135.2 层位标签（图书书架层标、架标）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。图 8 图书 RFID 层位标签（85mm25mm）图 9 图书 RFID 架位标签（90mm60mm）5.3 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。14图 10 图书馆 RFID 借书证5.4 RFID标签转换站产品描述该设备主要用于文献加工部门对图书 RFID 标签
26、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。图 11RFID 图书标签转换站5.5 智能安全门产品描述15RFID 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。图 12 智能安全门5.6 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采用隐
27、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。16图 13 馆员工作站5.7 移动式智能馆员助理图 14 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。5.8 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RFI
28、D 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，17无线以太网等通讯方式，可以支持近千个书架的控制。图 15 智能书架6 系统软件功能描述6.1 系统功能模块系统功能模块如下所示：图 16 系统功能模块图系统由自助办证系统、标签转换站系统、馆员工作站系统、自助借还系统、24 小时室外还书系统、便携式点检系统、安全门系统、图书自动分检系统、OPAC 查询系统等组成。18标签转换站通过 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
29、助借还操作，OPAC 系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，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。6.2 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。
30、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 接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
31、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。19图 17 RFID 管理系统与 RFID 应用设备及系统的集成由于 RFID 标识文献管理系统中部分的业务模块是传统的图书馆自动化集成系统的重要组成部分，如流通文献的借还操作、读者证的办理与维护等，系统可以在传统的自动化集成系统中嵌入相应的 RFID 设备的硬件接口读取程序就可以了；其他的诸如文献定位管理、典藏管理等是全新的概念和业务管理模式，将作为传统的图书馆自动化集成系统的补充或者是外挂模块。7 系统优势与应用效果7.1 系统优势RF
32、ID 智能图书馆藏系统的优势如下：1） 资源得以合理配置RFID 智能图书馆的工作由以藏书为中心、以馆员为中心转移到以读者为中心，同时自助服务又突破管理员的专业局限，让读者在最短的时间里找到自己需要的资源。2） 资源得以高效利用自助服务把原来由管理员承担的工作下放到了读者手中，图书馆的人力支出相应地减少，成本随之降低。图书馆员则利用节省出来的时间和人力资源用于延长图书馆的开放时间、用于更深层次的参考咨询工作和个性化服务等，从而提高图书馆的利用率。3） 读者的主人感意识增强20由于感到自己是图书馆的主人，无形当中增强了对图书馆的亲和力，使自己的行为更加自觉地受到图书馆的规章制度的约束。7.2 应用效果RFID智能图书管理系统能够与原有系统无缝对接，实现数据共享。自助借还系统的实施简化了读者借还书手续，缩短了图书流通周期，提高了图书借阅率，提升了图书馆人性化服务水平，充分发挥了图书馆公共服务职能，得到了广大读者的欢迎。智能盘点系统的实施为图书馆提供了全新盘点模式，降低了管理人员的劳动强度，大幅提高图书盘点及错架图书整理效率。智能查找系统，使得错架图书的查找变得更为快捷便利，进一步挖掘出潜在图书资源，提高图书资料利用率。远距离智能安全门摆放距离更加宽阔，读者进出更加自如，由于RFID安全门不会产生误报，避免了读者与管理人员之间发生不必要争执，融洽了读者与管理人员之间的关系。
