（東南大學(xué)成賢學(xué)院，江蘇 南京 210088）

0 引言

隨著時(shí)代和社會(huì)的發(fā)展，我們已經(jīng)進(jìn)入了智能時(shí)代，信息量呈幾何倍速增長(zhǎng)，圖書館館藏書籍的數(shù)量也前所未有的增加，作為一個(gè)存儲(chǔ)信息的標(biāo)志性建筑，難免會(huì)面臨負(fù)擔(dān)將會(huì)加重，其傳統(tǒng)的圖書管理和服務(wù)方式已不能適應(yīng)讀書對(duì)日益增長(zhǎng)的文獻(xiàn)信息的需求，我們需要運(yùn)用先進(jìn)的智能化技術(shù)提高科技圖書的管理水平，RFID技術(shù)的出現(xiàn)改變了信息處理的方式，較傳統(tǒng)圖書館利用條形碼更新資料、存儲(chǔ)信息量、工作效率等方面優(yōu)勢(shì)明顯，讓圖書館向智能化邁出了一大步。目前為止，很多學(xué)校的圖書館已經(jīng)采取條碼加磁條的方式收取作業(yè)，借書還書的過程都需要工作人員在專門的位置進(jìn)行掃描，這樣不僅消耗大量的人力物力，還浪費(fèi)時(shí)間。因?yàn)镽FID技術(shù)的學(xué)校開放式圖書館智能管理系統(tǒng)的管理方式，不僅為學(xué)生提供便利，還可以減少工作人員的工作量[1]。

1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目以STM32F103單片機(jī)為核心，根據(jù)R200-C70開發(fā)板控制RTC-50天線讀取書籍的H6電子標(biāo)簽信息，將圖書信息顯示在LCD12864上，同時(shí)控制42BYG34-401A步進(jìn)電機(jī)和DG-MG995數(shù)字舵機(jī)目標(biāo)書籍運(yùn)輸?shù)街付▍^(qū)域。

2 圖書館圖書智能管理與分類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 圖書館圖書智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)可讀取在RFID天線模塊范圍內(nèi)所有帶電子標(biāo)簽的書籍信息，將所讀取的EPC信息傳輸至STM32單片機(jī)，單片機(jī)再將EPC轉(zhuǎn)化為圖書類別信息在LCD液晶屏幕上顯示，并實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)所讀取到書籍的數(shù)量。另外可通過上位機(jī)自定義電子標(biāo)簽的EPC信息，實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的循環(huán)多次利用。射頻識(shí)別技術(shù)智能系統(tǒng)的工作頻率有低頻、高頻、超高頻和微波智能管理系統(tǒng)四種，不同的頻率之間有著不同的功能，不同的功能之間的差別也很大，主要表現(xiàn)在識(shí)別距離、標(biāo)簽尺寸和傳播性能等等方面。低頻率的系統(tǒng)的識(shí)別距離相比較而言有點(diǎn)短，需要在一個(gè)區(qū)域安裝多個(gè)一樣的裝置；標(biāo)簽尺寸各個(gè)方面都滿足圖書館的需求，而且價(jià)格比較合適，所以逐漸成為圖書館安裝系統(tǒng)中的最好選擇[2]。

2.2 圖書館圖書智能分類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)使用STM32單片機(jī)控制42BYG34-401A步進(jìn)電機(jī)滑軌，共設(shè)計(jì)4個(gè)分區(qū)，由RFID讀寫器識(shí)別當(dāng)前書籍類別，把書本放在載物臺(tái)上后按需要按下對(duì)應(yīng)按鍵，單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)至指定位置后，DG-MG995舵機(jī)旋轉(zhuǎn)一定角度，將書本分揀至類別框內(nèi)，實(shí)現(xiàn)圖書精準(zhǔn)分區(qū)。在所有書籍分區(qū)完成后工作人員可通過手持終端便可按照提示路線將圖書放置在相應(yīng)書架?？梢院芎玫奶岣吖ぷ魅藛T的工作效率；成本不是很高；確保信息錄入的準(zhǔn)確性和可靠性，保證信息不會(huì)出錯(cuò)。

3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件（代碼）部分主要由RFID模塊與STM32單片機(jī)通信協(xié)議和STM32控制LCD顯示、步進(jìn)電機(jī)、舵機(jī)兩部分組成。

3.1 RFID模塊與STM32單片機(jī)通信協(xié)議

此部分程序通過C語言實(shí)現(xiàn)UART串口通信。RFID模塊與STM32單片機(jī)進(jìn)行異步收發(fā)傳輸器通信，將讀取到的電子標(biāo)簽信息并行輸出發(fā)送給單片機(jī)，與此同時(shí)，單片機(jī)返回一個(gè)已經(jīng)接收到的指令，RFID模塊收到指令后向單片機(jī)發(fā)送下一個(gè)標(biāo)簽信息，循環(huán)往復(fù)由此完成RFID模塊和單片機(jī)的信息交換[3]。

3.2 STM32控制LCD、步進(jìn)電機(jī)、舵機(jī)工作程序

此部分程序由C語言編寫，主要作用如下：

3.2.1 LCD12864 顯示標(biāo)簽信息：

單片機(jī)接收到RFID模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)信息后，將數(shù)據(jù)信息通過輸出類別文本信息直觀的在LCD12864顯示屏顯示。當(dāng)處在圖書管理模式時(shí)，分別顯示圖書總數(shù)和圖書不同類別的具體數(shù)量；在圖書分揀模式下，將單次讀取到的標(biāo)簽信息在“當(dāng)前圖書類別：”欄中顯示，并將所讀取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，統(tǒng)計(jì)已處理過的圖書數(shù)量[4]。

3.2.2 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)、舵機(jī)工作

單片機(jī)根據(jù)接收到的信息控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，待步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)圈數(shù)后，向單片機(jī)發(fā)送停止信號(hào)，再由單片機(jī)發(fā)送舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)指令，使舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)固定角度，待所有指令完成后，舵機(jī)和步進(jìn)電機(jī)依次復(fù)位[5]。

4 展望

未來圖書館利用RFID無線射頻技術(shù)，將圖書進(jìn)行識(shí)別分類，可以完全地替代之前傳統(tǒng)的通過書名標(biāo)簽進(jìn)行手動(dòng)分類的模式，既可以提高分揀的準(zhǔn)確率，還可以提高分揀的效率，來適應(yīng)圖書館藏書數(shù)量加大的趨勢(shì)，RFID技術(shù)的準(zhǔn)確性，可靠性，安全性等優(yōu)勢(shì)，使無人圖書館成為可能，屆時(shí)圖書館可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的24小時(shí)全開放[6]。

5 結(jié)論

本文介紹了基于RFID的智能圖書識(shí)別與管理分類系統(tǒng)，通過STM32單片機(jī)與RFID模塊，讀取圖書信息，實(shí)現(xiàn)圖書的智能管理與運(yùn)輸，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)人工圖書分類的模式，減少人力物力的消耗，提高了館內(nèi)圖書管理分類的效率，為未來智能圖書館提出智慧解決方案。當(dāng)前為止，隨著人們對(duì)知識(shí)追求越來越高，越來越多的人喜歡去圖書館讀書，提高人們的知識(shí)層面，圖書館提高利潤(rùn)的同時(shí)也給圖書管理人員帶來了很大的工作壓力，因此射頻識(shí)別技術(shù)的圖書館智能系統(tǒng)的建造，不僅可以減輕圖書館管理人員的工作壓力，還可以很好地滿足讀者各種不同的要求，因此我們可以知道，智能系統(tǒng)的建立對(duì)圖書館的建設(shè)有著不可忽視的重要作用。