基于RFID的圖書(shū)智能盤(pán)點(diǎn)和順架系統(tǒng)的應(yīng)用研究*

張小花，邱覺(jué)非，黃澤鵬，林志航（仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院，廣東廣州 510225）

基于RFID的圖書(shū)智能盤(pán)點(diǎn)和順架系統(tǒng)的應(yīng)用研究*

張小花，邱覺(jué)非，黃澤鵬，林志航
（仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院，廣東廣州 510225）

當(dāng)前圖書(shū)館盤(pán)點(diǎn)和順架大多采用條形碼識(shí)別和人工操作結(jié)合的方式，該方法效率低下且需要耗費(fèi)大量的人力，開(kāi)發(fā)了一套基于RFID技術(shù)的圖書(shū)館盤(pán)點(diǎn)與順架管理系統(tǒng)，并詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的硬件組成及軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過(guò)實(shí)例表明盤(pán)點(diǎn)與順架管理系統(tǒng)能解決公共圖書(shū)館開(kāi)架借閱中“找書(shū)難”、“歸架難”、“整架難”的行業(yè)瓶頸問(wèn)題，提高館藏記錄與架位的正確度。

RFID；盤(pán)點(diǎn)；順架；圖書(shū)館

0 引言

館藏圖書(shū)盤(pán)點(diǎn)、上架、順架、倒架是特別費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作。尤其大型圖書(shū)館，要對(duì)所有圖書(shū)進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)是非常困難的事情，經(jīng)常性的盤(pán)點(diǎn)幾乎是不可能的。除了盤(pán)點(diǎn)外，圖書(shū)的順架、上架等也是一項(xiàng)非常耗費(fèi)大量人力但是有必修做的一項(xiàng)工作。而在圖書(shū)館應(yīng)用RFID，可以對(duì)貼有RFID標(biāo)簽的圖書(shū)信息進(jìn)行非接觸的快速讀取，由于一次就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)RFID標(biāo)簽資料的讀取，從而使盤(pán)點(diǎn)效率大大提高。另外很容易查找不在架上或歸錯(cuò)架位的圖書(shū)，提高了圖書(shū)整架工作效率。在理論研究上，彭建贏發(fā)表了《具盤(pán)點(diǎn)與順架功能的RFID圖書(shū)管理系統(tǒng)》，并開(kāi)發(fā)了一套具盤(pán)點(diǎn)與順架功能的RFID圖書(shū)管理系統(tǒng)[1]；劉景亮、關(guān)艷萍發(fā)表《基于RFID的物流模式在圖書(shū)館中的應(yīng)用》，分析了RFID的物流模式在圖書(shū)館的應(yīng)用情況及存在問(wèn)題，提出了解決措施[2]；葉莉以武漢大學(xué)為例，發(fā)表了《RFID技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用實(shí)例及障礙分析》，介紹了RFID技術(shù)在圖書(shū)館中的應(yīng)用情況，并分析了操作過(guò)程中出現(xiàn)的種種問(wèn)題[3]。在實(shí)際研究上，并沒(méi)有相關(guān)的論文介紹盤(pán)點(diǎn)與順架子系統(tǒng)的構(gòu)成，本文在結(jié)合本校圖書(shū)館的情況下設(shè)計(jì)了一套R(shí)FID的圖書(shū)館盤(pán)點(diǎn)與順架系統(tǒng)。

1 基于RFID的圖書(shū)館盤(pán)點(diǎn)和順架系統(tǒng)硬件組成

圖書(shū)盤(pán)點(diǎn)和順架智能管理系統(tǒng)主要包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID識(shí)別系統(tǒng)和終端交互系統(tǒng)。RFID識(shí)別系統(tǒng)中閱讀器通過(guò)天線應(yīng)答器對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的操作，與上位機(jī)或計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。計(jì)算機(jī)以體積較小，使用較方便的計(jì)算機(jī)為好，便于安裝在整架車(chē)上使用，用來(lái)承載軟件系統(tǒng)和處理閱讀器接收到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

由于實(shí)際的圖書(shū)管理系統(tǒng)中，要采用識(shí)別距離適中的閱讀器和電子標(biāo)簽，距離太近的，在識(shí)別書(shū)籍時(shí)費(fèi)時(shí)間，識(shí)別距離太遠(yuǎn)的，在進(jìn)行識(shí)別時(shí)會(huì)識(shí)別到預(yù)想范圍以外的書(shū)籍。通過(guò)研究，在中高頻段（13.56 MHz）的電子標(biāo)簽和閱讀器最適合用在圖書(shū)管理系統(tǒng)中。

而在使用書(shū)籍的盤(pán)點(diǎn)，順架，信息采集功能則需要符合多個(gè)電子標(biāo)簽同時(shí)識(shí)別的要求，在中高頻段的電子標(biāo)簽所適合的通信協(xié)議中，只有ISO15693通信協(xié)議才有防沖突算法，所以本項(xiàng)目采取通信協(xié)議為ISO15693的電子標(biāo)簽和閱讀器

閱讀器的硬件系統(tǒng)主要由接口電路、控制單元、射頻模塊、天線等部分組成，見(jiàn)圖1。

圖1 基于RFID的圖書(shū)盤(pán)點(diǎn)和順架系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的組成

2 盤(pán)點(diǎn)及順架子系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

基于RFID的圖書(shū)館盤(pán)點(diǎn)與順架系統(tǒng)的功能需求如下：在庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)模式下，首先便攜式工作站或者手持式閱讀器對(duì)書(shū)架進(jìn)行掃描，然后閱讀器進(jìn)行收集和校對(duì)館藏的數(shù)據(jù)，并與數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，如果有不在架或者錯(cuò)架的圖書(shū)，會(huì)發(fā)出警報(bào)音，并通知正在操作的圖書(shū)館管理人員。在順架系統(tǒng)模式下，如掃描發(fā)現(xiàn)架上的圖書(shū)順序與館藏原有圖書(shū)的順序不一致，則順架系統(tǒng)會(huì)顯示出當(dāng)前架上的沒(méi)有按順序排列的圖書(shū)類(lèi)型：前置圖書(shū)、后置圖書(shū)以及錯(cuò)架圖書(shū)，完成順架功能盤(pán)點(diǎn)和順架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路分別如圖2所示。

圖2 盤(pán)點(diǎn)順架系統(tǒng)工作流程

3 應(yīng)用實(shí)例

仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院圖書(shū)館采用的是磁條技術(shù)、條形碼技術(shù)和紙質(zhì)標(biāo)簽編號(hào)的方法對(duì)紙質(zhì)文獻(xiàn)進(jìn)行借還、整理等方面的管理。整架、順架等操作需要細(xì)心地查對(duì)書(shū)籍的編號(hào)，效率比較低。借書(shū)、還書(shū)環(huán)節(jié)需要進(jìn)行磁條的上磁和消磁工作。對(duì)于人手不多的學(xué)校圖書(shū)館來(lái)說(shuō)，每天的借書(shū)還書(shū)、歸架順架工作，無(wú)疑是需要大量的時(shí)間進(jìn)行的。

根據(jù)上述我校圖書(shū)館的現(xiàn)狀，針對(duì)圖書(shū)館的順架、整架存在的問(wèn)題，在一部分書(shū)籍上嘗試改用RFID技術(shù)來(lái)進(jìn)行管理。使用上述的圖書(shū)管理系統(tǒng)，做順架、盤(pán)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)研究。

根據(jù)設(shè)計(jì)的目的，結(jié)合VB語(yǔ)言和Access數(shù)據(jù)庫(kù)軟件進(jìn)行程度的編寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)了圖書(shū)管理系統(tǒng)的全盤(pán)點(diǎn)、部分盤(pán)點(diǎn)、圖書(shū)順架和圖書(shū)上架4部分功能。

圖書(shū)盤(pán)點(diǎn)功能用于整個(gè)圖書(shū)館書(shū)籍的盤(pán)點(diǎn)工作。“在架書(shū)籍”列表顯示在所有在架書(shū)籍的情況；“不在架書(shū)籍”列表中顯示不在架的書(shū)籍，包括現(xiàn)已出借的書(shū)籍和沒(méi)有出借但不在書(shū)架上的書(shū)籍；“未知書(shū)籍”列表顯示的是沒(méi)有出借但不在書(shū)架上的書(shū)籍，提醒管理員應(yīng)對(duì)該類(lèi)書(shū)籍進(jìn)行尋找工作或查明情況。“書(shū)本數(shù)量”文本框顯示共掃描到的書(shū)籍總數(shù)，即所有在架書(shū)籍的總數(shù)。另外，也實(shí)現(xiàn)了圖書(shū)的部分盤(pán)點(diǎn)功能，對(duì)某個(gè)書(shū)架或某層書(shū)架的圖書(shū)進(jìn)行部分盤(pán)點(diǎn)。其功能界面如圖3所示。

圖3 圖書(shū)盤(pán)點(diǎn)功能界面

圖書(shū)順架功能也是針對(duì)單個(gè)書(shū)架進(jìn)行掃描，先讀取書(shū)架號(hào)，再掃描書(shū)籍。“前置書(shū)籍”列表顯示的是應(yīng)該排列在后面，但部分讀者閱讀后將其前置放回的書(shū)籍；“后置書(shū)籍”列表顯示的是應(yīng)該排列在前面，但部分讀者閱讀后將其后置放回的書(shū)籍；“不在架書(shū)籍”列表顯示的是屬于書(shū)架卻不在書(shū)架上的書(shū)籍（不包括已出借的書(shū)籍），提醒管理員及時(shí)進(jìn)行管理工作。如果該書(shū)架書(shū)籍已整理好，并且無(wú)不在架書(shū)籍，則在對(duì)該書(shū)架書(shū)籍掃描后，3個(gè)列表均不會(huì)顯示任何內(nèi)容。其功能界面如圖4所示。

圖4 圖書(shū)順架功能界面

另外，還實(shí)現(xiàn)了書(shū)籍上架功能，該功能的作用是，當(dāng)讀者還書(shū)后，管理員帶著雜亂無(wú)章的書(shū)籍進(jìn)行書(shū)籍上架整理時(shí)（雜亂無(wú)章指的是歸還書(shū)本多且所屬書(shū)架不單一），在對(duì)應(yīng)書(shū)架前讀取書(shū)架號(hào)后，在掃描準(zhǔn)備上架的書(shū)籍，“本架書(shū)籍”列表就會(huì)顯示屬于該書(shū)架的書(shū)籍，方便管理員在書(shū)堆中選出該書(shū)架的書(shū)籍并放到對(duì)應(yīng)位置。

4 小結(jié)

本文設(shè)計(jì)了基于RFID的圖書(shū)館盤(pán)點(diǎn)與順架管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的條形碼的管理系統(tǒng)有以下優(yōu)勢(shì):加速盤(pán)點(diǎn)作業(yè)，搜尋錯(cuò)架圖書(shū)，從而不僅能提高圖書(shū)館的盤(pán)點(diǎn)與順架的工作效率，也可以提高圖書(shū)流通的速度，節(jié)省圖書(shū)時(shí)間，降低錯(cuò)誤率。在試驗(yàn)過(guò)程中，RFID硬件設(shè)備、天線的規(guī)格、標(biāo)簽貼的位置不正確可能影響到讀取的范圍及速度。RFID在提高效率方面的作用已毋庸置疑，今后研究RFID技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題將集中在增強(qiáng)電子標(biāo)簽的信息識(shí)別能力、改進(jìn)其抗干擾能力等方面，從而使RFID更好地為圖書(shū)管理高效準(zhǔn)確服務(wù)。

［1］彭建贏.具有盤(pán)點(diǎn)與順架功能的RFID圖書(shū)管理系統(tǒng)［D］.高雄：高雄科技大學(xué)，2009.

［2］劉景亮，關(guān)艷萍.基于RFID的物流模式在圖書(shū)館中的應(yīng)用［J］.物流技術(shù)，2010（09）：158-160.

［3］葉莉.RFID技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用實(shí)例及障礙分析——以武漢圖書(shū)館為例［J］.圖書(shū)館論壇，2008（5）：71-73.

［4］胡洋.RFID技術(shù)的定位算法改進(jìn)及其在圖書(shū)館的應(yīng)用［J］.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2010，5（19）：151-154.

A RFID-Based Book Intelligent Inventory and Shelf Handling System

ZHANG Xiao-hua，QIU Jue-fei，HUANG Ze-peng，LIN Zhi-hang
（Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Automation School，Guangzhou510225，China）

in order to solve the disadvantage of current library management brought by the widespread use of barcode recognition，such as inefficient management and cannot be quickly effect intelligent management methods such as quick inventory and shelf handing，it was presented an intelligent inventory and sequential shelving system based on RFID technology，and describes in detail the composition of the system's hardware and software design and implementation.The examples showed that inventory and sequential shelving system can solve industry bottlenecks of the public library's open-shelf reading such as” the finding-book hard”，” return-shelf hard”， ”finishing-shelf hard”and improve the accuracy of collection records and shelf.

RFID；inventory；shelf handling；library

TP273

A

1009－9492(2014)05－0081－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.05.020

張小花，女，1979年生，江西豐城人，博士，副教授。研究領(lǐng)域：復(fù)雜系統(tǒng)的建模與仿真，信息系統(tǒng)管理等。已發(fā)表論文17篇。

(編輯：向 飛)

*廣東省大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目資助（編號(hào)：1134711031）

2013－11－14