RFID智能图书馆系统解决专项方案.doc

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RFID智能图书馆管理系统处理方案威海北洋电气集团股份 WEIHAI BEIYANG ELECTRIC GROUP CO., LTD 电话：（86）传真：（86）地址：山东省威海市高区火炬路159号邮编：264209 网址：.com 电子邮件：目录 1 引言——智能化RFID图书馆 3 1.1 一个理想、现代化、智能化图书馆 1.2 射频识别技术 1.2.1射频识别技术基础概念 1.2.2射频识别技术工作原理 1.2.3射频识别技术和条形码识别技术比较 1.3 RFID图书馆在全球范围发展和应用 2 图书馆RFID系统带来创新 9 2.1 简化借还书步骤 2.2 降低盘点和查找工作量 2.3 提升防盗系统安全性 2.4 改变借阅管理和安全防盗脱节情况 2.5 提升图书馆工作人员满意度 2.6 提升读者借还书满意度 3 系统建设目标 11 4 设备介绍 12 4.1 图书RFID标签 4.2 层位标签（图书书架层标、架标） 4.3 RFID借书证 4.4 RFID标签转换站 4.5 智能安全门 4.6 馆职员作站 4.7 室内自助借还设备 4.8 室外二十四小时自助还书设备 4.9 移动式智能馆员助理 4.10 智能书架 5 系统软件功效描述 19 5.1 系统功效模块 5.2 同现有图书馆自动化系统集成 6 系统报价 22 7 附录企业 24 7.1 企业介绍 7.2 合作企业介绍 1 引言——智能化RFID图书馆 1.1 一个理想、现代化、智能化图书馆 A. 假如您是一个读者走进图书馆洁净整齐大厅，您只需来到自助借还设备前，在触摸屏上轻松地查询出自己需要图书，依据提醒你直接走到某一排书架前拿出那本书，然后在自助借还设备前将你借书证和书读取一下，就能够带着书离开了。您不需要和任何人接触，就能够完成整个借书过程，快捷、方便。读者还书和借书就像在银行二十四小时ATM机上存钱和取钱一样方便、快捷。图（1.1）图书自助借还设备而当您需要还书时，您不再需要为工作繁忙没有时间前往图书馆而烦恼，二十四小时自助还书设备能够帮您做到随时随地还书，轻松处理您一切烦恼！您要做或许只是在借书证上金额不足时为其充值而已。图（1.2）室外二十四小时还书设备 B. 假如您是图书馆管理员您再也不用在盘点或整理图书时忙得晕头转向，为找一本书而耽搁很多时间，移动式智能馆员助理能够帮助你轻松完成上架、顺架、盘点等繁琐工作，在读者需要帮助时您能够轻而易举地找到任何一本书位置，您也不用担心会有些人没有登记就带着图书离开，任何没有完成借书手续图书经过智能安全门时全部会通知您，您工作只是一边悠闲地喝着咖啡一边在智能安全门报警时候去查看一下有什么问题发生。图（1.3）RFID智能安全门图（1.4）RFID馆员助理 C. 假如您是图书馆馆长图书馆RFID系统能够帮助您增强图书流通，提升图书馆管理和服务水准，使图书馆从图书监管者转变为知识诠释者成为现实，而您要做只是拓展图书馆文化业务功效，使其更为人性化、乐趣化，从而愈加快地向集群化图书馆前进。 ①初始：手工登记 ②条码、永磁条、充消磁技术 ③RFID智能化技术 ④集群化图书馆图（1.5）图书馆智能化技术发展方向 1.2 射频识别技术 1.2.1射频识别技术基础概念射频识别是无线电技术在自动识别领域中应用，其英文为Radio Frequency Identification，简称为RFID，是一个非接触式自动识别技术，它经过射频技术自动识别目标对象，并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于多种恶劣环境中。射频识别是以无线方法进行双向通信，其最大优点在于非接触，可实现批量读取和远程读取，可识别高速运动物体，操作快捷方便。短距离射频产品不怕油腻、灰尘污染等恶劣环境，可在这么环境中替换条形码。 1.2.2射频识别技术工作原理射频识别系统关键由电子标签(也就是射频卡) 、阅读器、天线三部分组成。阅读器经过天线发送出一定频率射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而取得能量，发出本身编码等信息，被阅读器读取并解码后，送至中央信息系统进行相关数据处理。以下图所表示：工作时，它经过“阅读器”不停发射用于激活电子标签无线电波，被激活后电子标签发射出加密载有目标识别码高频无线电波，经微处理器中软件处理后，提取出真正目标代码，并将这种数字信息传送到控制计算机。经过这种对远距离移动或静止目标进行非接触式信息采集处理方法，可实现对各类物体、设备、车辆和人员在不一样状态（移动、静止）下自动识别，从而实现目标自动化管理。 RFID分为低频125KHZ，高频13.56MHZ（ISO15693，ISO14443），超高频，有源技术等，现在国际和中国图书馆不管从普及率，还是利用规模，利用时间等，ISO15693标准全部是最主流技术，所以本方案采取该技术。 1.2.3射频识别技术和条形码识别技术比较现在，条形码识别技术是一个在图书馆普遍应用自动识别技术，但它和射频识别技术比较，射频识别技术含有更大优势，它是以后图书馆发展趋势所在。射频识别技术优点关键表现为：处理方法条形码+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能够读取或更新，距离长读取数量一次只读写一个最大支持50枚/秒群读能力安全性轻易非法复制不轻易非法复制读写能力不能重写或跟新可反复写入读取角度读取正确率不如RFID 阅读正确率高（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效使用自助借还书机，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，而且在计算机中标注已借出(可处理全部馆藏) 自助还书功效使用自助借还书机，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效不能自动处理，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，而且标明已还(可处理全部馆藏) 馆外还书不可行可行而且方便盘点功效必需一本当地读取条形码只需在书架上横移读取即可省最少9 成时间顺架功效无有防盗功效使用EAS侦测门，系统犯错率较高使用RF 无线电波技术，系统较稳定 1.3 RFID图书馆在全球范围发展和应用 RFID系统在图书馆应用已经有了左右历史。据Checkpoint统计，截止全球有超出440家图书馆采取了RFID技术，这一数字在上升到家。新加坡国家图书馆是亚洲最早使用RFID技术代表，能够说图书馆采取RFID已经是比较成熟产品，正在推进着图书馆自动化事业发展。据介绍，新加坡国立图书馆是世界上第一个实施该系统图书馆，实施以后效果显著，在经费上，每十二个月可节省2800万美元开销; 在管理上，每十二个月节省名人力成本; 借阅次数上，1 年由1000万次提升到3100万次；在成本支出上，不到1 年时间就回收了建置成本。美国德克萨斯州Frisco公共图书馆采取了RFID智能图书馆系统，首先，它许可读者使用图书馆各处自助借书亭借出图书，简化了借书过程，使图书管理员用于管理图书时间降低了75 %，提升了效率。其次，馆内全部图书电子保安系统能够预防有些人未经许可就取走图书，避免图书丢失。以前电子安全系统只能发觉33 %被窃图书，而新RFID系统则能发觉99 %被窃图书，防丢失能力提升两倍。在中国，集美大学诚毅学院图书馆是中国首个布署RFID系统图书馆，已于2月投入使用，以后国家图书馆新馆，深圳图书馆，上海市长宁区图书馆，杭州图书馆等陆续建设布署了RFID系统并投入使用。越来越多图书馆已认识到RFID给图书馆带来变革，中国大部分公共图书馆和高校图书馆均已开始计划RFID系统。 2 图书馆RFID系统带来创新 2.1 简化借还书步骤现有借还书步骤即使引入了条码扫描系统，但仍然需要人工打开图书扉页并找到条码位置然后才能扫描条码。这么操作步骤较为繁琐，借还书效率低。同时，条码轻易破损，常常会发生条码读不出需要更换条码事情，这么不仅会影响借还书效率，同时也会影响读者对图书馆满意程度。所以，引入优异RFID读写技术以实现智能化图书借还步骤，提升信息存放安全性、信息读写可靠性、借还书高速快捷就迫在眉睫。 2.2 降低盘点和查找工作量依靠人工图书盘点工作，工作量大而且效率低。管理员要凭本身记忆对图书进行分类放置和统计，费时劳神却又极难达成目标。引入RFID优异技术，以实现图书盘点智能化。 2.3 提升防盗系统安全性现有图书馆磁条防盗系统正确性较低，而且磁条磁性轻易被减弱，所以引发误报和漏报几率较大。所以，需要改善现有图书防盗系统，采取愈加可靠防盗技术。 2.4 改变借阅管理和安全防盗脱节情况图书馆防盗系统现在还是孤立系统，图书归还和上架之前要经过上磁处理，借出时则要进行消磁处理，工作量大，直接影响了图书流通和管理工作效率。在发觉偷窃行为同时无法统计偷窃图书信息，对图书日常盘点、补缺工作影响极大。所以需要对现有管理系统进行改善，利用RFID技术将防盗系统和图书流通管理系统联络起来，统计每本图书进出库历史统计，从而能够和借还书历史统计进行匹配。 2.5 提升图书馆工作人员满意度图书馆工作人员因为积年累月反复性劳动，加上图书馆工作本身就很繁重，很轻易让图书馆工作人员对图书馆工作产生一定消极思想；因为管理上存在缺点，图书馆管理者也大伤脑筋，加上读者也对图书馆表示不满，造成图书馆人员对图书馆工作满意度有所下降。经过对图书馆管理系统技术改造，能够采取RFID技术手段来填补管理上缺点，同时把工作人员从图书馆日常繁重反复劳动中解放出来。 2.6 提升读者借还书满意度读者常常会对图书馆产生不满，产生原因关键是以下几点： 1) 借还书效率低，排队等候时间太长，无谓浪费时间造成读者不满意； 2) 借还书出现条码无法读出，增加读者等候时间，造成读者不满意； 3) 图书馆因为没有有效手段对图书进行盘点，读者经过查询系统查到馆藏里有某本图书，但花了很长时间却找不到，原因可能是这本书被偷窃了，不过因为管理系统没有正确统计，结果造成了读者对图书馆不满意；经过上述分析，能够归纳出现在图书馆管理工作中很多问题、读者借还书很多不便全部是因为现在采取条码技术本身缺点引发。而假如采取RFID，能够实现条码技术无法实现很多功效，从而提升图书馆管理系统功效和系统可靠性。 3 系统建设目标建设RFID图书馆。经过RFID系统来识别、追踪和保护图书馆全部资料，实现图书借还无人化，顺架、查找、馆藏盘点智能化，目标是极大地提升图书馆资料处理效率。图（3.1）系统概念示意图建设单个RFID图书馆建立，逐步形成图书在各个图书馆中相互无障碍流通，并逐步建立小区图书馆，建立基于图书“物联网”和真正开放式图书馆，使得国家文化建设得以推向更高高度。 4 设备介绍 4.1 图书RFID标签图（4.1）图书RFID标签产品描述图书馆专用，标签印刷内容可依据用户要求定制，标签不干胶表面涂层、面材及粘胶剂针对图书需求尤其选择，选择符合ISO/IEC15693标准疏耦合RFID标签芯片。 4.2 层位标签（图书书架层标、架标）图（4.2）图书RFID层位标签（85mm×25mm）图（4.3）图书RFID架位标签（90mm×60mm）产品描述防电磁屏蔽专用标签，用于图书正确定位。同时采取RFID和条码一致性数据，便于视觉管理需要。 4.3 RFID借书证图（4.4）图书馆RFID借书证产品描述 RFID借书证采取内嵌RFID标签卡片，可在其中RFID标签存放晶片中数次写入及读取读者基础信息，用于从事读者流通借还操作、读者身份辨识操作等。 4.4 RFID标签转换站图（4.5）RFID图书标签转换站产品描述该设备关键用于文件加工部门对图书RFID标签和RFID借书证进行信息读写，可经过对条形码进行识别转换后写入图书RFID标签。 4.5 智能安全门图（4.6）智能安全门产品描述 RFID安全检测门是对粘贴有RFID标签流通文件进行扫描、安全识别系统设备，用于流通部门对流通文件进行安全控制，以达成防盗和监控目标。该设备系统经过对于贴身携带和装入背包内文件状态（是否办理借阅手续）进行判别，以达成防盗和监控目标。 4.6 馆职员作站图（4.7）馆职员作站产品描述馆职员作站是图书馆和读者之间最为关键接口，可进行图书管理操作包含：借、还、标签生成和更改等。工作台采取一体化和个性化设计，工作台设备组件连线采取隐藏式安装，工作台外观可依据用户需求定制。工作台提供完善中间件支持，可实现和图书管理系统和一卡通系统无缝连接。工作台设备组件包含：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职员作站。 4.7 室内自助借还设备图（4.8）室内自助借还设备产品描述自助还书设备是一个可对粘贴有RFID标签流通文件进行扫描、识别和归还处理设备系统，用于读者自助式流通文件归还、续借操作，方便读者和工作人员对流通文件进行归还、续借处理。 4.8 室外二十四小时自助还书设备图（4.9）室外二十四小时自助还书设备产品描述二十四小时还书设备是一个可对粘贴有RFID标签流通文件进行扫描、识别和归还处理设备系统，用于读者自助式流通文件归还、续借操作，方便读者和工作人员对流通文件进行归还、续借处理。 4.9 移动式智能馆员助理图（4.10）移动式智能馆员助理产品描述采取专用小推车+笔记本电脑+手持天线射频读写器形式，含有智能辅助上架、盘点、分拣、倒架等功效。 4.10 智能书架图（4.11）智能书架产品描述实现对书架上图书实时监控，含有分层、分面、分书架读取、定位功效，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，每层最大不超出1米宽度RFID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，无线以太网等通讯方法，能够支持近千个书架控制。 5 系统软件功效描述 5.1 系统功效模块图（5.1）系统软件功效模块上图所表示，系统关键由标识初始化系统、流通管理系统、文件定位系统、采集典藏系统四部分组成。标识初始化系统经过RFID基础设施实现了文件RFID标签粘贴、加工及初始化工作，读者证加工及初始化工作、书架地址编码及其标签加工工作；流通管理服务系统经过自助借还模块实现了读者对流通文件自助借还操作，OPAC系统实现读者对文件查询定位导航；RFID安全检测模块用以确保流通文件安全保障等；文件定位系统经过RFID移动文件归架书车和书架RFID架标识，实现读者（工作人员）对文件查询定位导航操作，流通书库架位采集、整理及更新，工作人员对流通文件装车、归架、巡架操作；采集典藏系统经过馆藏清点设备，经过对书架RFID层标识、文件RFID标识数据采集、统计、对比分析，实现文件正确清点和典藏。 5.2 同现有图书馆自动化系统集成在进行数据整合过程中，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数据传输和转换。RFID标识文件管理系统和RFID系统设备及设备自带RFID应用管理系统之间整合有以下两种集成方法：（1）针对点对点RFID读写设备，能够经过USB接口或串口连接至装有业务管理程序用户端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支持下，完成RFID设备对标签、读者证读取和写入、文件借还EAS开启和闭合，从而实现对RFID文件、RFID读者证流通管理和维护。（2）针对一体化系统设备，如自助借还系统设备等，能够经过SIP2/NCIP(Z39.83)协议实现RFID文件定位管理系统和RFID设备应用管理程序数据交互和业务交互。（3）针对如安全门RFID设备，能够经过网络和TCP/IP协议，实现远程对安全门状态监控及进出安全门读者资料查询。读取串口、USB接口写入业务操作 SIP2/NCIP协议 RFID应用管理系统天线+阅读器安装用户端程序PC 一体化RFID设备图书馆自动化集成应用系统图（5.2）RFID管理系统和RFID应用设备及系统集成因为RFID标识文件管理系统中部分业务模块是传统图书馆自动化集成系统关键组成部分，如流通文件借还操作、读者证办理和维护等，系统能够在传统自动化集成系统中嵌入对应RFID设备硬件接口读取程序就能够了；其它诸如文件定位管理、典藏管理等是全新概念和业务管理模式，将作为传统图书馆自动化集成系统补充或是外挂模块（图5.2示）。 6 系统报价此次项目标具体情况以下：图书馆常常使用书籍大约有50万册（不超出60万册），光盘5000张；图书馆共有书库3个：其中1楼存书不到20万册，2楼不到10万册，3楼不到10万册；开放式书库/阅览室在5楼，藏书10万册；大致情况为:高 6层长约4米书架40个左右，出口1个，设置单口安全门，配置2台电脑工作人员一人负责借换书。一间书库借还书量在1天 500本左右，加上1-3楼总共一天平均借还书量在1500到册左右。拟此次只进行简单改造，部分功效比如二十四小时自助系统，智能架位查询系统，自动分拣系统临时全部不计划上。自助办证系统设备也不计划上。需要图书标签，层架标签，光盘标签，便携清点器应该全部需要。用户认为自助借还设备需要2台，馆职员作站需要4台。 3间书库及一个阅览室全部各只有一个出口，安全门只需要4个。用户期望使用静脉门禁，具体使用位置，数量，具体机能暂未能明确。依据此次项目要求，特推荐以下设备方案：序号产品数量单价总价说明 1 馆职员作站每个楼层1台，共需4台 2 室内自助借还书机 2台放置在5楼阅览室，对于天天500本量适宜。其它楼层不安排，也可1楼和5楼各安排1台 3 RFID标签转换站依据最少4台，给50万册图书粘贴标签工作量巨大 4 智能安全门另5楼自助借还假如门口宽度足够2米左右，提议安装3天线2通道，比现在多1扇门 5 移动式智能馆员助理即便携清点器暂根据每楼层1套计 6 图书标签 7 层架标签 8 光盘标签 9 借书证根据1万个借书证考虑 10 手掌静脉门禁每个书库门口安装手掌静脉门禁，大大提升安全等级 11 软件 12 其它设备 WIFI，线材，电脑等，估量 13 室外自助借还书机 14 自动分拣系统 15 智能书架设备总价施工费总价因多种功效没有完全确定，方案存在改变和不正确之处，有些产品价格依据配置不一样也有不一样，特此以上报价仅供参考。 7 附录企业 7.1 企业介绍威海北洋电气集团股份（以下简称北洋集团）始建于1988年，现为国家大型国有控股股份制企业、国家关键高新技术企业，从1993年起连续进入中国电子行业百强企业。北洋集团现已形成了射频识别（RFID）产品、光纤传感产品、半导体产品、电子信息产品、节能照明产品、电子部件产品六大类产品体系。在射频识别（RFID）技术领域，北洋凭借本身强大研发实力和射频技术多年积累，开发了一系列高频（HF）读写机具，产品符合ISO18000-3、ISO15693、ISO14443A/B 等多项国际标准，产品含有完全自主知识产权和专利技术，支持用户定制和二次开发。ABS、亚克力材质一体式远距离通道读写机、三天线双通道远距离通道读写机读取稳定、速度快，深受用户喜爱；远距离读写器/中距离读写器性能卓越，处于中国领先水平；桌面读写器支持双协议、防冲突处理，应用领域广泛。现在北洋RFID产品已在开放式门禁、开放式会议签到、珍贵物品管理、数字化景区门票管理、数字化图书馆图书管理、医药管理、资产管理、产品防伪、物流及供给链等多个领域进行大量应用。北洋集团现为国家RFID产业联盟理事单位，山东省RFID产业联盟副理事长单位，山东省第一批射频识别（RFID）工程技术中心。

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