林陳煊

關鍵詞： 無線射頻識別 智能借還書 系統(tǒng)需求 用戶管理 圖書服務

中圖分類號： G252 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2024）01-0212-04

無線射頻識別，即Radio Frequency Identification，簡稱RFID，屬于自動化識別技術，能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式控制，通過特定裝置傳輸射頻信號，由指定目標進行識別接收，匯集有效參考信息。通過引入RFID 系統(tǒng)，能夠針對圖書資源實施借、閱、藏、管自動化和一體化操作，提升圖書館綜合服務質(zhì)量，有效節(jié)約各種人力、物力資源，擴大圖書館整體經(jīng)濟效益和社會效益。圖書館通過合理創(chuàng)建RFID 系統(tǒng)，可以進一步轉(zhuǎn)變圖書館整體服務模式。

1 無線射頻識別技術分析

1.1 技術分析

RFID 系統(tǒng)主要由內(nèi)置天線、讀取設備、射頻標簽和計算機系統(tǒng)等部分構(gòu)成。相關操作模式如下：在讀取系統(tǒng)信號范圍內(nèi)放置標簽，確保系統(tǒng)自動掃描采集，經(jīng)過解讀器處理信號發(fā)送出去后，確保被順利接收，基于感應電流匯聚能量，發(fā)送芯片內(nèi)部信息；解讀器針對所接受文件數(shù)據(jù)實施系統(tǒng)解碼，并傳送至中央控制系統(tǒng)，進行信息處理。RFID 技術運行原理具體如圖1 所示。圖書館能借助RFID 技術針對各個書籍粘貼唯一配套標識射頻標簽，利用專門標簽輔助圖書管理人員對圖書館相關書籍流通、庫存進行高效、快速管理，這也是RFID 智能圖書管理系統(tǒng)。

1.2 應用優(yōu)勢

傳統(tǒng)條形碼方式下僅能實施一次掃碼，并對一個標簽進行識別，但利用RFID 技術以及相關讀取設備能夠同時對多個標簽進行掃描。RFID 標簽能夠?qū)ο嚓P信息實施反復修改。芯片內(nèi)存儲信息量較大，同時能夠?qū)斎胄畔⑦M行靈活修改，除了基礎記錄、編碼，還可以記錄書籍各項信息，如內(nèi)容介紹、出版方等信息。RFID 技術的有效應用進一步提高書籍分類整理的便捷性。處于條形碼系統(tǒng)下，應該確保書籍實現(xiàn)近距離、順暢、無遮擋識別掃描，RFID 識別系統(tǒng)可以對預設范圍標簽進行有效采集，不需要將圖書額外拿取，只要將圖書放到信號范圍中便能夠進行識別［1］。

2 智能借還書系統(tǒng)中無線射頻識別技術的應用價值

2.1 優(yōu)化圖書服務

基于RFID 技術創(chuàng)建智能借還書系統(tǒng)能夠方便讀者在任意時間內(nèi)進行自助借還操作。書籍外借中，讀者將自己的卡件和借閱書籍放到系統(tǒng)下進行掃描，RFID 系統(tǒng)便能夠自動、精準識別借閱身份以及標簽等信息，實現(xiàn)借閱目標。歸還書籍中，讀者可以利用自動化系統(tǒng)操作，對歸還書籍進行掃描，RFID 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一秒快速掃描標簽，并將借閱信息及時傳輸至數(shù)據(jù)庫。

智能圖書館建設中，通過實施借藏一體化的開放管理模式，基于RFID 技術創(chuàng)建智能書架，幫助改善找書難題。讀者通過圖書館對應查詢系統(tǒng)內(nèi)查找書籍，隨后利用智能書架查詢圖書信息，以及規(guī)劃找書路線。將圖書位置誤差控制在20 cm 以下，優(yōu)化讀者找書看書體驗。RFID 技術的有效利用改善了高峰時間段內(nèi)讀者排隊借閱時間過長的問題，提高讀者滿意度［2］。

2.2 簡化管理工作

利用RFID 技術能夠幫助圖書館改善亂架問題，縮減書架整理任務量。因為圖書館中的借閱活動都是按照開架模式實施，讀者結(jié)束書籍閱讀后普遍是將書本放到回收書箱內(nèi)，而非重新放回書架原位，導致亂架。但利用RFID 技術打造智能書架，能夠幫助改善書架混亂設置問題。相關管理人員只需利用手持檢測設備，針對書架中混亂擺放書籍進行自動預警，便能夠促進錯誤書本進行快速找準，利用相關提醒功能，按照顯示屏內(nèi)圖形指示把書籍放入恰當位置。此外，利用RFID技術為基礎的智能書車，可以對書籍進行批量定位上架，提升圖書管理上架效率。

RFID 技術、設備應用降低流通部門任務量，剩余流通工作利用RFID 系統(tǒng)實施半自動化和自動化操作即可，如此能夠控制流通工作強度。RFID 技術促進了圖書館服務模式轉(zhuǎn)型，能夠?qū)崿F(xiàn)圖書館24 小時運行。RFID 設備所擁有的自助借還功能可以于圖書館大門周圍設置微型自助站點，方便讀者自助借閱歸還［3］。

3 無線射頻識別技術下智能借還書系統(tǒng)需求分析

3.1 總體功能需求

針對圖書館實施借閱系統(tǒng)設計中，需要融合兩種人機接口，優(yōu)化設計系統(tǒng)管理接口以及讀者操作接口。圖書館負責人針對目標讀者以及書籍實施有效管理，科學處理各種后臺業(yè)務。讀者作為借閱系統(tǒng)服務的重要用戶，向圖書館發(fā)送圖書借閱、送還申請，以及圖書賬號管理。圖書借閱系統(tǒng)主要包含5 個基礎服務，分別是系統(tǒng)維護、還書服務、借閱服務、讀者信息管理以及圖書信息管理。圖書館相關借閱系統(tǒng)包括讀者以及管理員兩個子系統(tǒng)構(gòu)成。不同于傳統(tǒng)圖書借閱系統(tǒng)，智能圖書館借閱系統(tǒng)還包括RFID 子系統(tǒng)，增加RFID標簽讀寫能力。RFID 子系統(tǒng)負責處理和RFID 相關各項功能，包括管理閱讀器、初始化中間件以及配置RFID 中間件，配置和初始化對應輸入為RFID 啟動以及配置條件，該模塊控制DCI 層工作，模塊對應輸出為中間件配置結(jié)果表單。

借閱系統(tǒng)內(nèi)讀者模塊主要包含借閱、瀏覽、賬戶設置以及歸還等服務功能，包括賬戶管理、還書以及借書等模塊構(gòu)成。借書模塊中輸入讀者借書表單，涵蓋借書申請和查詢申請。還書操作中，主要利用還書申請表單進行，相關系統(tǒng)模塊負責處理讀者還書申請，并輸出處理表單。借助圖書內(nèi)嵌入RFID 標簽以及圖書館入口讀卡器能夠自動追蹤登記圖書進出，自動報警。讀者只需將圖書放于自助系統(tǒng)讀卡器天線覆蓋掃描范圍內(nèi)，終端便能夠得到圖書信息，經(jīng)過簡便操作，順利借出書籍［4］。

數(shù)據(jù)系統(tǒng)能夠?qū)D書位置信息進行有效存儲，RFID 讀寫器主要利用中心平臺以及網(wǎng)絡信息技術進行通信連接，支持書架相關排架信息實時修改、刪減操作。假如將排架信息存儲于RFID 標簽當中，只需兩個字節(jié)存儲空間。注意保障數(shù)據(jù)庫和標簽圖書排架信息一致性，促進同步更新機制順利實現(xiàn)。

3.2 功能分析

針對圖書館相關目標讀者實施注冊、修整、刪除、增加以及搜索處理。讀者通過系統(tǒng)注冊，才能成功借閱圖書，如果讀者存在尚未歸還圖書信息條件下，禁止隨意刪改讀者信息，假如讀者產(chǎn)生信息變更需求，在上交修改申請后，通過負責人來修整數(shù)據(jù)庫。讀者信息主要包括聯(lián)系方式、照片、借還明細、年齡、姓名、性別等。借閱證號為圖書館對讀者身份識別的核心標識以及唯一編碼。盤點功能即書架和庫存盤點，圖書館內(nèi)人員利用手持RFID 讀寫器設備直接處理。RFID 讀寫器能夠?qū)Χ喾N標簽信息進行一次性讀取，同時擁有穿透性和非接觸等優(yōu)勢，可以進一步提高盤點工作效率。針對書架進行盤點中，只需從書架外掃過手持終端便能夠讀取全部圖書數(shù)據(jù)。亂架圖書容易影響讀者利用自助查詢系統(tǒng)對圖書位置的獲取，降低讀者體驗，但利用RFID 系統(tǒng)內(nèi)部盤點功能，可進一步提升查詢效率，為讀者提供精準服務［5］。

借書功能即面向讀者所提供借書服務，讀者輸入名字查詢對應書籍信息，如出版商、作者等信息，如果圖書館內(nèi)依然留有藏書，讀者能夠聯(lián)系系統(tǒng)中的分布位置進行查找，在取到書籍后放到讀寫器自助終端對應掃描范圍內(nèi)便可以自動識別處理。還書功能模塊同樣屬于自助服務功能，讀者將借閱圖書放置終端掃描范圍，能夠顯示讀者借閱時間、姓名等信息，同時顯示出未歸還圖書，進而提醒讀者。

4 無線射頻識別技術下智能借還書系統(tǒng)設計

4.1 系統(tǒng)流程設計

整體架構(gòu)和設計框圖保持一致，突出RFID 技術應用，包含6 種基礎功能。系統(tǒng)啟動后會先實施初始化，隨后系統(tǒng)檢查不同環(huán)節(jié)運行狀態(tài)，經(jīng)過檢測后，假如發(fā)現(xiàn)無法識別，能夠通過系統(tǒng)界面實施報錯、等待，重新檢查相關用戶操作，直到成功修復為止，進入下一環(huán)節(jié)。主界面能夠為系統(tǒng)構(gòu)建基礎視圖窗口，提供交互方法，主界面率先輸入有效用戶身份，即管理員身份RFID 卡與讀者身份RFID 卡。控制器完成卡檢測后告知主界面，并進入管理員視圖以及讀者視圖。管理員視圖窗口中，控制器繼續(xù)對用戶輸入內(nèi)容進行檢測，假如操作合理，控制器會分辨屬于哪類操作。例如：負責人利用系統(tǒng)進行圖書管理中，控制器能夠靈活調(diào)用圖書館操作流程，和系統(tǒng)視圖層進行及時通信，構(gòu)建專門管理窗口，實施顯示操作。系統(tǒng)可以對圖書管理模塊進行有效調(diào)用，處理輸入內(nèi)容。管理員撤走身份RFID卡后，系統(tǒng)中管理員視圖界面自動退出，重返主界面。

4.2 功能流程設計

借書流程相對簡單，通過系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫檢測圖書借閱量，查詢讀者借閱信息，如果超出賬戶借書限值，需要及時報錯，假如未超出借閱量，可以利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫檢測現(xiàn)有庫存是否充足。還書流程如下：在讀者數(shù)據(jù)庫內(nèi)對各種借閱信息實施全面檢測，在經(jīng)過綜合分析對比后，如果是讀者借閱，表示還書成功，系統(tǒng)將借閱信息清除；如果存在信息不匹配等問題，可以進行系統(tǒng)報錯，或由他人輔助還書，或某些無法自主還書條件下，書籍歸還中可以交還管理員，結(jié)合讀者信息，消除借書記錄，順利歸還圖書。賬戶管理相關功能流程主要服務于讀者自主修改或創(chuàng)建讀者賬戶?；A設計方法如同讀者管理，但缺少讀者查詢以及刪除功能，可以查詢自身借書記錄［6］。

5 無線射頻識別技術下智能借還書系統(tǒng)實現(xiàn)

5.1 系統(tǒng)流程實現(xiàn)

圖書館用戶進入系統(tǒng)界面，系統(tǒng)能夠準確辨別用戶信息，確定為用戶或系統(tǒng)管理員。用戶只需在讀卡器中放置身份識別的RFID 卡，便能夠順利登錄系統(tǒng)，無須輸入密碼。該種設計方式主要是為了提高讀者操作便利性，但讀者需要對各自RFID 身份卡進行妥善保管，如果讀者未攜帶身份卡，則需要手動輸入登錄。當前，普遍利用二代身份證當成身份RFID。讀者登錄顯示界面具體如圖2 所示。

通常在用戶攜帶RFID 身份卡條件下，可以直接刷卡，頁面便會自動填充賬號密碼進入頁面，如果用戶忘記攜帶RFID 身份卡，則需要手動登錄賬號。在登錄系統(tǒng)后，顯示界面能夠自動呈現(xiàn)詳細讀者信息，準確顯示各類數(shù)據(jù)。用戶登錄賬號后，能夠?qū)嵤﹫D書借閱、歸還操作。讀者還能夠通過登錄賬號查詢自身借書量以及欠費狀況，及時進行有效處理，保障順利借閱。

系統(tǒng)登錄界面左側(cè)為功能區(qū)，能夠?qū)~戶管理、圖書管理、數(shù)據(jù)庫以及RFID 系統(tǒng)管理等信息進行提取。上方為用戶登錄模塊，可以展示出用戶登錄信息，下方則是借還模塊，設置有借閱、歸還按鍵，可以執(zhí)行各項操作。RFID 管理模塊在進行綜合管理中處于自動連接斷線條件下能夠支持手動連接。

5.2 主要功能模塊實現(xiàn)

借書功能模塊中，利用讀者RFID 來確定用戶信息，利用圖書RFID 來檢測圖書信息，系統(tǒng)在對讀者身份進行檢查后，啟動借書功能模塊填寫數(shù)據(jù)庫相關出借信息，并利用顯示器展現(xiàn)出借閱結(jié)果。還書功能模塊，是在需要還書時，在RFID 讀卡器中放置所需歸還圖書，點擊還書功能。系統(tǒng)能夠在數(shù)據(jù)庫內(nèi)發(fā)現(xiàn)相關借書記錄，隨后對鍵值進行修改，設計構(gòu)建歸還記錄。借還書中，RFID 讀卡器能夠掃描圖書，只需對其中的借書以及還書按鈕進行點擊便可以實現(xiàn)圖書借還功能。各個選項左側(cè)都設置有復選框，如此能夠選中相關書籍或全選按鈕對替換書籍進行靈活處理。結(jié)合狀態(tài)欄信息可以了解到現(xiàn)有圖書狀況，如果顯示狀態(tài)正常，表示可以對該圖書進行借閱；如果顯示為零借出模式，可以繼續(xù)還書操作；如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)維護模式，則會影響書籍借閱，基于該種狀態(tài)下，可以前往人工處理部門進行處理。

讀者管理單元包含兩層入口：一是進入主菜單，點擊讀者管理按鈕；二是進入頁面左部分，點擊讀者管理繼續(xù)相關處理。讀者管理內(nèi)含信息查詢、增刪、編輯等操作。讀者頁面對應右上角設置查詢框，進入查詢模式，輸入關鍵詞，隨后利用放大按鈕實施查詢。主要查詢模式涵蓋讀者姓名、借閱證號等查詢方式，對應列表窗口能夠顯示出全部查詢結(jié)果。在對讀者進行刪除中，只要對讀者信息進行有選擇刪除，并點擊讀者信息按鈕，便可以針對相關讀者信息實施有效刪除，并按下X 選項，進行信息刪除。

對讀者界面上方綠色+號按鈕進行點擊后便可以進入新讀者添加界面。標簽號可以直接通過RFID 讀寫器對應存儲器進行讀取，至于RFID 讀寫器也是通過讀者身份卡標簽獲取相關標簽信息，在讀寫器內(nèi)放置書籍標簽后，便能夠自動展示相關信息，無須手動錄入。其余信息則是圖書館管理員以及讀者自主錄入，所有錄入項都屬于有效檢驗信息，假如未能通過檢驗，顯示出不合格信息便會跳出提示，點擊其中的確定按鈕，進一步增加新讀者后便能夠順利完成各項操作。賬號修改功能是通過讀者管理界面選中目標讀者進行修改，隨后點擊筆標識按鈕，進入相關功能操作，或?qū)ψx者ID 進行雙擊，自動彈出界面，修改過信息后對確定按鈕進行點擊，便能夠在數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲相關修改信息。如果無須修改，可以進一步點右上角的紅色X，從該頁面退出。讀者編輯功能類似于讀者管理單元，應該額外輸入姓名、出生日期、電話以及性別信息。讀者能夠?qū)Ω黜椥畔嵤╈`活調(diào)整，為讀者提供滿意服務，確保各項輸入數(shù)據(jù)真實性。

圖書管理功能模塊主要服務于管理員進行圖書查詢。通過主界面點擊查詢框，將圖書信息輸入其中，隨后對查詢按鈕進行點擊，窗口組件能夠自動顯示圖書各類信息。讀者能夠通過模糊查詢功能檢索書籍信息，通過對應組件顯示書籍第一條記錄信息。圖書狀態(tài)包括借出、正常以及維護3 種類型。圖書館內(nèi)所有書籍借出后會在智慧系統(tǒng)內(nèi)留下記錄，讀者需要在限制時間內(nèi)向圖書館歸還借閱圖書，避免借閱圖書進入鎖定和停滯狀態(tài)，從而影響圖書館內(nèi)部圖書的正常流通，削弱讀者信譽。

6 結(jié)語

綜上所述，RFID 技術在智能圖書館中的廣泛應用，能夠全面提升圖書館整體工作效率，優(yōu)化服務質(zhì)量，節(jié)約大量人力資源。更多圖書館開始認識到應用RFID 技術的重要價值，并在圖書館內(nèi)廣泛應用RFID技術，這也成為未來發(fā)展主要趨勢。