張轉(zhuǎn)

RFID技術(shù)在圖書典藏與流通管理中運(yùn)用的專利情報(bào)分析

張轉(zhuǎn)

(南陽市科學(xué)技術(shù)情報(bào)所，河南 南陽 473000)

RFID射頻識(shí)別技術(shù)是一種遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其中在圖書典藏與流通中，可以在圖書盤點(diǎn)統(tǒng)計(jì)、圖書相關(guān)信息、自動(dòng)借書系統(tǒng)、自動(dòng)還書系統(tǒng)、電子防盜系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用。

圖書典藏與流程；RFID；圖書管理技術(shù)；圖書管理情報(bào)

Abstract:RFID Radio Frequency Identification technology is a long-distance automatic identification technology,which could be widely applied in book collection and circulation,such as in the book counting statistics,book-relat?ed information,automatic library system,automatic return system,and electronic anti-theft system.

Key word:book collection and flow;RFID;library management technology;library management information

RFID射頻識(shí)別技術(shù)已被廣泛的應(yīng)用在圖書典藏與流通的管理活動(dòng)中，但是RFID技術(shù)的更進(jìn)一步的應(yīng)用并未被廣大圖書管理人員所認(rèn)知，通過對(duì)相關(guān)專利技術(shù)的情報(bào)分析，可以展現(xiàn)出現(xiàn)如今RFID射頻識(shí)別技術(shù)深度開發(fā)的應(yīng)用前景。

1 背景

RFID射頻識(shí)別技術(shù)是一種遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，不怕沾水、磁場(chǎng)干擾、也不懼高溫，可長(zhǎng)時(shí)間使用，識(shí)別速度快，可應(yīng)用與各種惡劣的場(chǎng)景中，可以說是條形碼的無線版本，由于其內(nèi)部植入了儲(chǔ)存芯片，可以對(duì)標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，儲(chǔ)存大容量的數(shù)據(jù)，并可自由改動(dòng)儲(chǔ)存的信息，即便是在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，也可以輕松識(shí)別標(biāo)簽上的內(nèi)容，并可以使用多個(gè)標(biāo)簽上的內(nèi)容，使用非常的便捷。

在圖書館界RFID取代傳統(tǒng)開放式圖書管理模式（條碼管理+EAS防盜）已經(jīng)形成發(fā)展趨勢(shì)。并在國(guó)內(nèi)的各大圖書管理替換掉了條形碼的管理方式，因?yàn)槠浯蟠笸卣沽嗽袟l形碼的應(yīng)用場(chǎng)景和儲(chǔ)存內(nèi)容。高頻RFID標(biāo)簽典型工作頻率為13.56MHz，一般以無源為主，高頻RFID標(biāo)簽可方便地做成卡狀，由圖書借閱人員進(jìn)行佩戴；如果使用超高頻RFID標(biāo)簽，工作頻率在860～960MHz之間的RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式，典型情況為4～6m，最大可達(dá)10m以上[1]。

2 RFID在圖書典藏與流通管理中的技術(shù)運(yùn)用

2.1 圖書自動(dòng)分揀歸位系統(tǒng)

專利數(shù)據(jù)庫公開了一種圖書自動(dòng)分揀歸位系統(tǒng)，擁有控制單元、RFID識(shí)別模塊、抓取模塊；控制單元與RFID識(shí)別模塊和抓取模塊連接；RFID識(shí)別模塊掃描RFID碼信息，并將RFID碼信息傳輸至控制單元；控制單元對(duì)接收到的條碼信息進(jìn)行識(shí)別，與預(yù)先輸入條碼信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對(duì)比，找到一致的條碼信息，從而獲得圖書位置，傳輸控制指令至抓取模塊；抓取模塊根據(jù)控制指令，移動(dòng)至對(duì)應(yīng)位置，抓取目標(biāo)圖書[2]。

控制單元包含移動(dòng)裝置定位模塊、機(jī)械手模塊；抓取模塊包含移動(dòng)裝置、升降裝置和機(jī)械手，升降裝置安裝于移動(dòng)裝置上，機(jī)械手安裝于升降裝置上；移動(dòng)裝置定位模塊根據(jù)圖書位置，發(fā)出移動(dòng)信號(hào)，控制移動(dòng)裝置移動(dòng)至對(duì)應(yīng)位置，當(dāng)移動(dòng)裝置移動(dòng)至對(duì)應(yīng)位置時(shí)，傳輸?shù)轿恍盘?hào)至機(jī)械手模塊；機(jī)械手模塊接收到到位信號(hào)后，根據(jù)圖書位置，發(fā)出抓取指令，控制升降裝置移動(dòng)到所需的高度，并控制機(jī)械手抓取圖書。

圖書自動(dòng)分揀歸位系統(tǒng)的工作原理為，首先RFID識(shí)別模塊掃描圖書條形碼信息，并將條碼信息傳輸至控制單元；然后控制單元對(duì)接收到的條碼信息進(jìn)行識(shí)別，與預(yù)先輸入的條碼信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對(duì)比，找到一致的條碼信息，從而獲得圖書位置，移動(dòng)裝置定位模塊根據(jù)圖書位置，發(fā)出移動(dòng)信號(hào)，控制移動(dòng)裝置移動(dòng)至對(duì)應(yīng)位置，當(dāng)移動(dòng)裝置移動(dòng)至對(duì)應(yīng)位置時(shí)傳輸?shù)轿恍盘?hào)至機(jī)械手模塊；最后機(jī)械手模塊接收到到位信號(hào)后，根據(jù)圖書位置，發(fā)出抓取指令，控制升降裝置移動(dòng)到所需的高度，并控制機(jī)械手抓取圖書。

該圖書自動(dòng)存取系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈活；RFID裝置與移動(dòng)裝置定位模塊相結(jié)合實(shí)現(xiàn)精確定位；在整個(gè)控制單元的作用下，升降裝置、機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)智能化協(xié)調(diào)控制；采用4級(jí)螺旋傳動(dòng)裝置，屬于直角坐標(biāo)型的垂直升降結(jié)構(gòu)，可降低整個(gè)裝置的重心，增加運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。

2.2 圖書位置查找、姿態(tài)糾正系統(tǒng)

專利數(shù)據(jù)庫公開了一種圖書位置查找系統(tǒng)，包含接受器，接收器黏貼在書架各層上，RFID識(shí)別器通過線路與接收器連通；還包含有黏貼在圖書封面的RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽芯片中傳輸有圖書的系統(tǒng)編碼與初始重量；RFID識(shí)別器向RFID標(biāo)簽發(fā)送射頻信號(hào)并讀取書本的初始質(zhì)量和系統(tǒng)編碼；工作時(shí)，書架隔板底面的稱重裝置對(duì)圖書稱重，獲取圖書重量；中央處理單元調(diào)用RFID識(shí)別器讀取的系統(tǒng)編碼和初始質(zhì)量，與系統(tǒng)中存儲(chǔ)的編碼所對(duì)用的初始重量核對(duì)，并檢測(cè)測(cè)量的圖書重量和初始重量是否相符，若是，則檢測(cè)通過，否則檢測(cè)不通過。中央處理單元還用于在檢測(cè)到所述圖書重量和所述標(biāo)稱質(zhì)量不相符時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)[3]。

該裝置在對(duì)圖書進(jìn)行射頻識(shí)別的基礎(chǔ)上，通過對(duì)圖書稱重獲取圖書重量，將圖書重量與設(shè)置在圖書中的電子標(biāo)簽中保存的標(biāo)稱質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比，兩個(gè)重量一致則檢測(cè)通過，從而能夠?qū)D書進(jìn)行準(zhǔn)確地檢測(cè)，以克服書本放置錯(cuò)誤的技術(shù)問題。

專利數(shù)據(jù)庫公開了一種圖書姿態(tài)糾正系統(tǒng)，檢測(cè)出橫放的圖書，包含如下步驟：

第一步，使用RFID設(shè)備讀取放置在圖書內(nèi)的RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽包括有，圖書RFID標(biāo)簽的EPC號(hào)epc，RFID標(biāo)簽RSS值rssi，讀取RFID標(biāo)簽的時(shí)刻t，將以上三個(gè)信息表示為一個(gè)三元組p＝{epc,rssi,t}，代表一本圖書在t時(shí)刻讀取到的放置在其內(nèi)部的RFID標(biāo)簽的RSSI值，將持有相同EPC號(hào)的三元組劃分為一類P，表示一本圖書在不同時(shí)刻讀取到的RSSI信號(hào)值；

第二步，將帶有相同EPC號(hào)的三元組歸為一類，作為一本圖書在不同時(shí)刻獲取到的內(nèi)部RFID標(biāo)簽的RSSI信號(hào)值；

第三步，對(duì)第二步獲取的三元組進(jìn)行預(yù)處理；

第四步，對(duì)第三步中預(yù)處理好的數(shù)據(jù)建立二次曲線模型，得到圖書RFID標(biāo)簽RSSI值隨時(shí)間的變化規(guī)律；

第五步，利用第四步建立的二次曲線模型進(jìn)行訓(xùn)練，得出分類模型；采集待識(shí)別圖書RFID標(biāo)簽，根據(jù)分類模型，判斷待識(shí)別圖書的放置姿態(tài)為垂直于書架放置或平躺于書架放置；

第六步，利用排序算法最終確認(rèn)圖書的位置，判定第五步是否判斷有誤。

利用RFID標(biāo)簽信號(hào)的RSSI信號(hào)用于圖書放置姿態(tài)的識(shí)別，準(zhǔn)確判斷出圖書放置于書架上的狀態(tài)，檢測(cè)出平躺于書架其他圖書上的圖書，方便了圖書管理人員糾正圖書的錯(cuò)誤放置姿態(tài)，讓圖書館圖書處于整潔有序的狀態(tài)。

2.3 圖書分級(jí)分區(qū)域?yàn)g覽系統(tǒng)

專利數(shù)據(jù)庫公開了一種圖書分級(jí)分區(qū)域?yàn)g覽系統(tǒng)的流程，將圖書館分為多個(gè)區(qū)域，進(jìn)入每個(gè)區(qū)域的入口均設(shè)置RFID讀取裝置，RFID讀取裝置通過對(duì)訪客身上佩戴的RFID卡讀取，以驗(yàn)證該訪客是否有權(quán)限進(jìn)入該區(qū)域。具體的進(jìn)入流程是，訪客首先通過輸入端在圖書管理服務(wù)器中進(jìn)行訪問注冊(cè)，在訪客注冊(cè)時(shí)，訪客需要填寫身份信息；與國(guó)家信息平臺(tái)連接的圖書管理服務(wù)器，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸過來認(rèn)證信息，用于核對(duì)用戶身份信息的正確否，如核對(duì)信息不相符，圖書管理服務(wù)器拒絕訪問，并顯示拒絕進(jìn)入的提示，當(dāng)用戶身份核對(duì)正確以后，圖書管理服務(wù)器會(huì)生成一個(gè)秘鑰，燒錄進(jìn)入RFID卡內(nèi)；訪客一旦進(jìn)入圖書館時(shí)，RFID卡內(nèi)的秘鑰使訪客在圖書館內(nèi)通行。

該方案通過互聯(lián)網(wǎng)以及射頻技術(shù)對(duì)訪客身份進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)將圖書按照分級(jí)進(jìn)行分區(qū)域擺放，從而限制未成年人進(jìn)入不適合其觀看的圖書區(qū)，對(duì)圖書進(jìn)行分級(jí)管理，從而保護(hù)未成年人的健康成長(zhǎng)。

2.4 圖書館門禁系統(tǒng)

專利數(shù)據(jù)庫公開了一種圖書館門禁系統(tǒng)包含有報(bào)警器、單片機(jī)、RFID數(shù)據(jù)讀取模塊以及顯示模塊[4]；報(bào)警器由單片機(jī)的控制工作；RFID數(shù)據(jù)讀取模塊用于讀取RFID標(biāo)簽信息，并發(fā)送給單片機(jī)；單片機(jī)用于根據(jù)讀取的RFID標(biāo)簽信息判斷攜帶RFID標(biāo)簽的物品的合法性，將違法物品的RFID標(biāo)簽信息發(fā)送給顯示模塊，同時(shí)控制報(bào)警器報(bào)警；顯示模塊用于顯示RFID數(shù)據(jù)讀取模塊讀取的RFID標(biāo)簽信息。包含后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和連接到單片機(jī)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，單片機(jī)獲得RFID標(biāo)簽信息后，通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊讀取后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)，與其比對(duì)后，判斷攜帶RFID標(biāo)簽的物品的合法性。當(dāng)有訪客把圖書帶出圖書館時(shí)，RFID圖書館門禁系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警聲，并伴有閃爍的光源，并拍攝非法帶走圖書訪客的視頻，避免糾紛時(shí)說不清的問題。

3 結(jié)語

RFID系統(tǒng)先進(jìn)的管理模式，硬件資源的合理配置，使得圖書流通與流通的管理變得簡(jiǎn)易化、便捷化，其中對(duì)于自動(dòng)分揀歸位系統(tǒng)、圖書位置查找、姿態(tài)糾正的準(zhǔn)確判斷、圖書分級(jí)分區(qū)域?yàn)g覽系統(tǒng)、圖書館門禁系統(tǒng)情報(bào)的收集，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員的再創(chuàng)新和管理人員視野的拓展都有極大的幫助。

[1]呂凌.工作于860-960MHz頻段的RFID讀寫器和標(biāo)簽一致性指標(biāo)測(cè)試[J].電子質(zhì)量，2016(8):57-62.

[2]龔永飛，梁遠(yuǎn)雄.具有歸還和識(shí)別功能的圖書管理系統(tǒng):CN104809564A[P].2015

[3]漆怡.基于RFID的圖書借閱系統(tǒng):CN105046847A[P].2015.

[4]陳力軍，陳曦，萬凌昊等.一種基于RFID技術(shù)的圖書館門禁系統(tǒng):CN105741388A[P].2016.

Intelligence Analysis of RFID Technology in Book Collection and Circulation Management

Zhangzhuan
（Nanyang Scienceand Technology Information Institute，Nanyang 473000，China）

G255.51

A

1003-5168(2017)09-0052-03

2017-5-17

張轉(zhuǎn)(1989-)女，碩士，助理館員，研究方向：圖書典藏與流通。