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        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

        2017-03-09 07:27:13張轉(zhuǎn)
        河南科技 2017年18期
        關(guān)鍵詞:典藏條碼機(jī)械手

        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(yáng)市科學(xué)技術(shù)情報(bào)所,河南 南陽(yáng) 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(guò)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(shuō)是條形碼的無(wú)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(wú)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(kù)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(kù)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(kù)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(kù)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(guò)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(guò),否則檢測(cè)不通過(guò)。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(guò)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(guò),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(wèn)題。

        專利數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(guò)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(guò)輸入端在圖書管理服務(wù)器中進(jìn)行訪問(wèn)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(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸過(guò)來(lái)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(wèn),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(guò)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(kù)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(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊,單片機(jī)獲得RFID標(biāo)簽信息后,通過(guò)無(wú)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(shuō)不清的問(wèn)題。

        3 結(jié)語(yǔ)

        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(wàn)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。

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