1.RFID圖書館項目概述

　　1.1RFID圖書館項目簡介

　　RFID(Radio Frequency Identification system)是“無線射頻識別系統(tǒng)”，是一種非接觸式的自動識別技術，它是利用無線電波識別目標物上的標記，以進行無線數據識別和獲取相關信息的工作。

　　圖書館RFID系統(tǒng)是將RFID技術應用于圖書館領域管理，以幫助圖書館實現讀者快速借閱、快速還書、快速館藏資料清點、圖書自動排架、順架、倒架，以及安全防盜等功能。

　　1.2RFID圖書館的作用

　　多年來圖書借還、快速盤點、查找、亂架圖書整理等問題一直困擾著圖書館的管理及工作人員。 創(chuàng)羿科技依托強大的RFID技術實力，經過多年研發(fā)努力，形成了系列圖書館配套設備，大大改進管理方式、提高工作效率、降低了管理人員的勞動強度，為圖書館應用領域提供了完整的解決方案。

　　建設RFID圖書館。通過RFID系統(tǒng)來識別、追蹤和保護圖書館的所有資料，實現圖書借還、順架、查找、館藏盤點智能化，目的是極大地提高圖書館資料處理的效率。

　　通過北京創(chuàng)羿RFID無線射頻技術，與現有圖書館自動化系統(tǒng)的連接，使自助系統(tǒng)平滑順利與之對接，實現對圖書資料的管理自動化、加快書籍清點速度，提高圖書的流通周轉速率，更有效發(fā)揮圖書資料的信息傳遞功能。

　　通過圖書館的RFID系統(tǒng)建設，將簡化讀者的借閱流程，提高流通效率，大幅度降低圖書清點和查找工作量，將圖書館工作人員從繁雜的重復性勞動中解放出來，更有效和針對性的進行讀者個性化服務，提升圖書館的服務質量。

　　1.3RFID圖書館系統(tǒng)內容及結構

　　本項目的建設內容主要包括兩個方面：創(chuàng)羿RFID系統(tǒng)設備的安裝調試和RFID系統(tǒng)配套軟件的規(guī)劃實施，這兩個方面相互結合，以科學合理的管理機制做保障，建設具有國際領先水平的RFID圖書館應用系統(tǒng)，力求建成數字資源豐富、管理水平先進、服務種類多樣、服務手段創(chuàng)新、讀者使用方便、系統(tǒng)安全可靠、可擴展性強的現代化圖書館。

　　圖書館RFID系統(tǒng)由RFID硬件、計算機集成設備、軟件組成，RFID硬件通過標準串口或者USB接口與計算機集成設備連接，組成圖書館RFID系統(tǒng)的終端，RFID系統(tǒng)終端通過終端軟件與圖書館管理系統(tǒng)服務中心連接，其物理連接為網絡連接或者數據拷貝交換。終端軟件與圖書館管理系統(tǒng)服務中心的連接遵守圖書館業(yè)內相關協(xié)議和計算機網絡協(xié)議。

　　1.4RFID圖書館的配置

　　本方案選用國際知名的創(chuàng)羿RFID標簽，并圍繞RFID標簽提供一套完整的硬件解決方案：RFID館員工作站、RFID標簽轉換站、快速借還系統(tǒng)設備、RFID手持點檢儀、安全門系統(tǒng)設備(RFID)。

　　1.5RFID圖書館設計原則

　　開放性

　　創(chuàng)羿所有產品應具有開放標準的接口、API或者通信協(xié)議，體系結構、資源建設與服務設計堅持開放性原則。

　　標準性

　　系統(tǒng)各項技術遵循國際標準、國家標準、行業(yè)和相關規(guī)范。

　　科學性

　　各項性能指標的調整與設計堅持科學性與可操作性原則。

　　可靠性

　　系統(tǒng)建設力求采用先進可靠的網絡技術、應用平臺和開發(fā)工具，使網絡系統(tǒng)、軟硬件系統(tǒng)具有較長的生命周期，確保系統(tǒng)的高性能和穩(wěn)定性。

　　安全性

　　系統(tǒng)設計充分考慮各種安全風險，確保圖書館的安全運行。

　　1.6RFID系統(tǒng)帶來的創(chuàng)新

　　簡化借還書流程

　　現有的借還書流程雖然引入了條碼掃描系統(tǒng)，但仍然需要人工打開圖書扉頁并找到條碼位置然后才能掃描條碼。這樣的操作流程較為繁瑣，借還書效率低。同時，條碼容易破損，經常會發(fā)生條碼讀不出需要更換條碼的事情，這樣不僅會影響借還書的效率，同時也會影響讀者對圖書館的滿意程度。因此，引入先進的讀寫技術以實現智能化的圖書借還流程，提高信息存儲的安全性、信息讀寫的可靠性、借還書的高速快捷就迫在眉睫。

　　降低盤點和查找工作量

　　依靠人工的圖書盤點工作，工作量大而且效率低。管理員要憑自身的記憶對圖書進行分類放置和記錄，費時勞神卻又很難達到目的。需要引入先進的技術，以實現圖書盤點的智能化。

　　提高防盜系統(tǒng)的安全性

　　現有的圖書館磁條防盜系統(tǒng)的準確性較低，并且磁條的磁性容易被削弱，所以引起誤報和漏報的幾率較大。因此，需要改進現有的圖書防盜系統(tǒng)，采用更加可靠的防盜技術。

　　改變借閱管理和安全防盜脫節(jié)的情況

　　圖書館防盜系統(tǒng)現在還是孤立系統(tǒng)，圖書歸還和上架之前要經過上磁處理，借出時則要進行消磁處理，工作量大，直接影響了圖書流通以及管理的工作效率。在發(fā)現盜竊行為的同時無法記錄盜竊圖書的信息，對圖書的日常盤點、補缺工作影響極大。因此需要對現有的管理系統(tǒng)進行改進，將防盜系統(tǒng)與圖書流通管理系統(tǒng)聯系起來，記錄每本圖書的進出庫歷史記錄，從而可以與借還書的歷史記錄進行匹配。

　　提高圖書館工作人員的滿意度

　　圖書館工作人員由于積年累月的重復性勞動，加上圖書館工作本身就很繁重，很容易讓圖書館工作人員對圖書館工作產生一定的消極思想;由于管理上存在缺陷，圖書館管理者也大傷腦筋，加上讀者也對圖書館表示不滿，導致圖書館人員對圖書館工作滿意度有所下降。通過對圖書館管理系統(tǒng)的技術改造，可以采用技術手段來彌補管理上的缺陷，同時把工作人員從圖書館日常繁重的重復勞動中解放出來。

　　提高讀者的借還書滿意度

　　讀者經常會對圖書館產生不滿，產生的原因主要是以下幾點：

　　1)借還書的效率低，排隊等候時間太長，無謂的浪費時間導致讀者不滿意;

　　2)借還書出現條碼無法讀出，增加讀者等待時間，導致讀者不滿意;

　　3)圖書館由于沒有有效手段對圖書進行盤點，讀者通過查詢系統(tǒng)查到館藏里有某本圖書，但花了很長時間卻找不到，原因可能是這本書被偷竊了，但是因為管理系統(tǒng)沒有準確的記錄，結果導致了讀者對圖書館不滿意;

　　通過上述分析，可以歸納出目前圖書館管理工作中的諸多問題、讀者借還書的諸多不便都是由于目前采用的條碼技術自身的缺陷引起的。而如果采用RFID，可以實現條碼技術無法實現的許多功能，從而提升圖書館的管理系統(tǒng)的功能和系統(tǒng)可靠性。

　　2.RFID系統(tǒng)方案

　　2.1設備清單

　　2.2總體設計

　　本方案基于先進完整的RFID系統(tǒng)體系結構，充分利用RFID技術的可讀寫性、高可靠性、高存儲量、可定制化的特點，在滿足客戶的現實需求和保障現有基礎設施的前提下，充分考慮到系統(tǒng)的擴展性和開放性，以RFID圖書電子標簽為信息載體，以RFID系統(tǒng)中間件為橋梁，實現了RFID系統(tǒng)同圖書館管理系統(tǒng)的有機融合，簡化了圖書管理的流程，提高了圖書管理的效率，為讀者提供了更為人性化和便捷的借還書服務。

　　在系統(tǒng)架構上，我們提出了完整的RFID系統(tǒng)層次，包括RFID設備層、中間件和管理應用層。其中，RFID設備層是RFID信息采集實現的層次，圖書電子標簽的讀寫操作在這一層完成;中間件是RFID系統(tǒng)和其他管理系統(tǒng)聯系的紐帶，中間件屏蔽了應用層軟件接口、數據等差異;管理應用層 則與具體的操作流程和業(yè)務相關。

　　2.3系統(tǒng)結構

　　圖書館RFID系統(tǒng)由RFID硬件、計算機集成設備、軟件組成，RFID硬件通過標準串口或者USB接口與計算機集成設備連接，組成圖書館RFID系統(tǒng)的終端，RFID系統(tǒng)終端通過終端軟件與圖書館管理系統(tǒng)服務中心連接，其物理連接為網絡連接或者數據拷貝交換。終端軟件與圖書館管理系統(tǒng)服務中心的連接遵守圖書館業(yè)內相關協(xié)議和計算機網絡協(xié)議。

　　2.4接口標準和協(xié)議

　　RFID系統(tǒng)是圖書館的組成部分，是依附于圖書館管理系統(tǒng)而存在的新一代智能型圖書館管理系統(tǒng)，因此，該系統(tǒng)必須要同圖書館的業(yè)務系統(tǒng)進行對接，交換數據。

　　目前，所依附的通訊協(xié)議和標準有

　　1)TCP/IP協(xié)議

　　TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡寫，中文譯名為傳輸控制協(xié)議/互聯網絡協(xié)議)協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議，TCP/IP是兩個網絡基礎協(xié)議：IP協(xié)議、TCP協(xié)議名稱的組合。TCP/IP協(xié)議的開發(fā)工作始于70年代，是用于網絡互連的重要協(xié)議，包括：

　　網間協(xié)議IP ：一個共同遵守的通信協(xié)議，從而使 Internet 成為一個允許連接不同類型的計算機和不同操作系統(tǒng)的網絡。要使兩臺計算機彼此之間進行通信，必須使兩臺計算機使用同一種"語言"。通信協(xié)議正像兩臺計算機交換信息所使用的共同語言，它規(guī)定了通信雙方在通信中所應共同遵守的約定。

　　傳輸控制協(xié)議TCP ：盡管計算機通過安裝IP軟件，從而保證了計算機之間可以發(fā)送和接收資料，但IP協(xié)議還不能解決資料分組在傳輸過程中可能出現的問題。因此，若要解決可能出現的問題，連上 Internet 的計算機還需要安裝TCP協(xié)議來提供可靠的并且無差錯的通信服務。

　　2.5RFID應用軟件系統(tǒng)設計

　　RFID系統(tǒng)的應用軟件平臺，是整個RFID系統(tǒng)運行的基礎軟件平臺，通過該平臺，將各種RFID應用的硬件設備組建成一個統(tǒng)一的整體，并發(fā)揮相應的功能。

　　2.5.1應用軟件體系結構

　　RFID系統(tǒng)軟件，按照軟件架構，可以分為硬件層、硬件訪問層，硬件應用層、數據層、數據訪問層、業(yè)務層、用戶層等多個層次：

　　1)硬件層：各種組成RFID設備硬件的基本設備單元，，RFID標簽、打印機等。

　　2)硬件訪問層：用于訪問各種硬件設備的軟件支撐平臺和控件。

　　3)硬件應用層：該層面上整合多種硬件結構，形成各種不同德RFID的邏輯單元組合。

　　4)數據訪問層：軟件方式連接業(yè)務應用與基礎數據平臺的系統(tǒng)軟件。

　　5)業(yè)務應用層：完成圖書館某一特定任務的軟件系統(tǒng)單元。

　　6)用戶層：通過多種邏輯組合，將軟件展示給用戶。

　　這樣的設計架構，綜合考慮了圖書館業(yè)務需求及IT技術發(fā)展的變化，采用模塊化方式，將用戶需求分解為業(yè)務功能模塊，通過軟件應用和硬件應用進行組織，構建符合用戶需求的設備和系統(tǒng)，完成設計功能。特點是：

　　模塊化設計，通過抽象的物理設備接口，關聯用戶需求和硬件設備，按照業(yè)務邏輯組合硬件、軟件資源，系統(tǒng)可以按照用戶的不同要求進行組合構建，滿足變化的需求。

　　開放而獨立的硬件層和通用的硬件訪問層，符合IT市場運作規(guī)律，按照通用的標準和結構配置底層硬件，避免了最終用戶應為系統(tǒng)不開放而被捆綁甚至綁架的風險。

　　系統(tǒng)硬件和軟件獨立，未來可以根據需要，衍生新的RFID系統(tǒng)設備。

　　2.5.2硬件層

　　組成RFID設備的基礎硬件模塊，應用模塊組合的方式，構建符合業(yè)務需求的相應設備和軟件。

　　在RFID系統(tǒng)設備中，硬件的組成主要是居于業(yè)務邏輯對硬件進行配置與組合，通過軟件調度，協(xié)調完成所需功能。

　　2.5.3硬件訪問層

　　是連接硬件基礎與業(yè)務邏輯的重要層次，通過軟件控件和相關驅動，控制底層的硬件層進行工作。

　　2.5.4硬件應用層

　　在該層上，完成各種RFID設備硬件系統(tǒng)的組合，如自助辦證終端、RFID自助借還系統(tǒng)設備、館員工作站等設備。

　　硬件應用層，主要是通過業(yè)務邏輯需求，通過組合的硬件訪問層驅動硬件層，實現所需功能，通過業(yè)務邏輯的調整和變化，結合響應的硬件設備，可以衍生出多種不同的RFID專用設備和系統(tǒng)，這樣的模塊化架構設 計，正是RFID系統(tǒng)設計的最寶貴特點：一切以用戶為本，從需求引導產品。

　　2.5.5數據層

　　對應的軟件功能模塊，主要由數據層和數據應用層組成，數據層包括底層的數據庫系統(tǒng)、圖書館業(yè)務系統(tǒng)、讀者認證平臺等多種基礎數據。

　　2.5.6數據應用層

　　數據應用層是位于業(yè)務邏輯與數據之間的關鍵層級，通過多種接口、控件連接網絡和底層數據，實現業(yè)務邏輯需求，完成系統(tǒng)功能。

　　數據應用層與硬件應用層、硬件訪問層一同，按照用戶需求的業(yè)務邏輯，通過軟件和硬件方式，驅動底層硬件設備，訪問相關數據，實現系統(tǒng)功能。

　　2.5.7業(yè)務層

　　該層是分解用戶的需求，按照計算機實現的軟件硬件方式，將多種功能組合或拆解成為單獨的業(yè)務應用模塊，并通過數據應用層和硬件應用層驅動設備完成數據讀寫和硬件動作，實現功能。

　　2.5.8用戶層

　　用戶通過系統(tǒng)，可以實現所需的功能，對應的功能，由不同的業(yè)務層的業(yè)務邏輯單元進行組合實現。

　　用戶層根據用戶的需求，可以在業(yè)務層不變的前提下，通過變換組合搭配完成，或更新業(yè)務功能模塊實現。

　　3.創(chuàng)羿圖書館RFID產品介紹

　　3.1RFID標簽

　　RFID標簽是一種帶有天線、芯片的無源低電流集成電路產品，可在其中的存儲晶片中多次寫入及讀取圖書、媒體資料的基本資料，用于圖書和多媒體光盤資料的標簽識別，下面分別對我們提供的各類標簽進行說明。就像條形碼一樣，智能圖書館系統(tǒng)用標簽內儲存的一組數據來“指向”每件書籍資料在圖書館流通自動化系統(tǒng)數據庫中的對應的書目記錄?？紤]到許多隱私保護的問題，標簽內不存儲任何書籍的書名和其他詳細內容。智能流通標簽提供512bit的可編程信息給每本書籍，在1.2米的行業(yè)最寬的通道內，通過簡單的UHF無線射頻(840-960MHz)快速讀取。因為在借閱和歸還的過程中不要對智能流通標簽進行信息復寫，所以極大減少了辦手續(xù)的處理時間。通過先進的防沖突運算法則、檢錯和糾錯方法，允許同時讀取多個標簽。智能流通標簽設計成專用于書籍的標簽，隱蔽性好，防盜性能和磁條相當。

　　3.2層位標簽(圖書書架層標、架標)

　　防電磁屏蔽專用標簽，用于圖書精確定位

　　3.3RFID借書證　

　　產品描述

　　RFID借書證采用內嵌RFID標簽的卡片，可在其中的RFID標簽的存儲晶片中多次寫入及讀取讀者的基本信息，用于從事讀者的流通借還操作、讀者的身份辨識操作等。

　　3.4安全門禁系統(tǒng)

　　安全檢測門可對粘貼有RFID標簽的流通資料進行掃描、安全識別的系統(tǒng)設備，用于流通部門對流通資料的進行安全控制，以達到防盜和監(jiān)控的目的。該設備系統(tǒng)通過對書籍借閱狀態(tài)的判斷來確定報警提示信息是否鳴響。要求設備安全可靠，堅固耐用，美觀大方。

　　3.5館藏清點系統(tǒng)

　　基于MS Windows和基于PDA操作系統(tǒng)的API接口和對應的動態(tài)鏈接庫(DLL)。提供基于Pocket PC操作系統(tǒng)的館藏清點處理軟件，可將清點結果以一定的格式保存下來，傳送給圖書館其他應用管理軟件做進一步的分析處理。提供在架圖書查找、順架、整架等功能軟件。

　　RFID清點設備通過標準USB接口連接在PDA或者筆記本電腦上，通過運行相關的軟件進行相應的處理，分PDA移動書車和手持天線兩部分。　　

4.中心管理軟件

　　4.1中心管理軟件體系結構

　　4.2中心管理軟件功能