胡謙鋒 陳沁磊

摘? ?要：傳統(tǒng)的圖書管理主要扮演的是“存儲(chǔ)”與“保管”的角色，對(duì)庫(kù)存的圖書質(zhì)量監(jiān)控工作許多操作都依賴于實(shí)時(shí)的手工輸入操作，需要人根據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的指示做出響應(yīng)，采用手工輸入條形碼甚至語(yǔ)音來(lái)驗(yàn)證圖書庫(kù)存單位、圖書數(shù)量、圖書質(zhì)量情況及圖書庫(kù)存位置等數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的監(jiān)控方法雖然也可以達(dá)到采集數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)掌握的目的，但還是受到收集信息量偏少、易受干擾、不可重寫、讀取距離短、讀取煩瑣等因素的限制。而電子標(biāo)簽具有讀寫與方向無(wú)關(guān)、不易損壞、遠(yuǎn)距離讀取、多物品同時(shí)一起讀取等特點(diǎn)，所以基于RFID技術(shù)的圖書質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)可以大大提高對(duì)庫(kù)存圖書信息的記錄采集速度和準(zhǔn)確性，減少庫(kù)存盤點(diǎn)時(shí)的人為失誤，提高庫(kù)存盤點(diǎn)的速度和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：圖書管理;質(zhì)量監(jiān)控;RFID技術(shù);信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP391? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Research on Book Quality Monitoring Information System

Based on RFID Technology

HU Qian-feng1?，CHEN Qin-lei2

（1. Library of Nanjing University of Traditional Chinese Medicine，Nanjing，Jiangsu 210000，China;

2. Jiangsu Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine，Nanjing，Jiangsu 210000，China）

Abstract：Traditional book management mainly plays the role of "storage" and "custodian". Many operations on inventory quality monitoring work rely on real-time manual input operations. People need to respond according to the instructions of the warehouse management system. Enter barcodes and even voice to verify data such as book inventory units，book counts，book quality，and book inventory locations. Although the traditional monitoring method can also achieve the purpose of collecting data and dynamically grasping it，it is still limited by factors such as less information collected，vulnerability to interference，non-rewriteability，short reading distance，and cumbersome reading. The electronic tag has the characteristics of reading and writing，no direction，no damage，long-distance reading，and simultaneous reading of multiple items. Therefore，the book quality monitoring information system based on RFID technology can greatly improve the record collection speed and accuracy of the inventory book information. reduceing human error when inventorying，and improveing the speed and accuracy of inventory.

Key words：book management;quality control;RFID technology;information system

圖書經(jīng)檢驗(yàn)合格后從印刷方進(jìn)入圖書倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行貯存及后續(xù)銷售，在庫(kù)存及使用過(guò)程中，需要對(duì)圖書質(zhì)量進(jìn)行適時(shí)監(jiān)控，對(duì)圖書質(zhì)量監(jiān)控信息的采集和管理至關(guān)重要，而傳統(tǒng)的信息采集和處理方法，信息傳遞慢，滯后嚴(yán)重，且繁雜的操作程序以及反復(fù)的出、入庫(kù)登記制度，使圖書質(zhì)量監(jiān)控工作顯得極為煩瑣，也給管理人員帶來(lái)了巨大的工作量[1]。目前，圖書質(zhì)量監(jiān)控正經(jīng)歷著從“粗略統(tǒng)計(jì)”到“精確化監(jiān)控”模式的轉(zhuǎn)變，有必要借助現(xiàn)代信息技術(shù)，快速準(zhǔn)確地完成圖書的識(shí)別、清點(diǎn)、統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測(cè)、跟蹤和管理等工作，實(shí)現(xiàn)圖書質(zhì)量監(jiān)控的“全過(guò)程可控化、可視化”，提高快速反應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)信息化質(zhì)量監(jiān)控。因此，建立基于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)成為質(zhì)量監(jiān)控工作的一項(xiàng)重要課題[2]。

1? ?系統(tǒng)需求分析

圖書質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)包含大量的工作人員、圖書等要素，圖書質(zhì)量監(jiān)控過(guò)程涉及到許多關(guān)系復(fù)雜的信息和數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)高效的數(shù)據(jù)處理能力，開發(fā)一套信息系統(tǒng)，輔助決策者進(jìn)行各種信息處理，既有助于加速信息處理速度，保證信息之間的一致性，同時(shí)也提高了圖書質(zhì)量監(jiān)控工作的效率和質(zhì)量[3]。運(yùn)用軟件工程的思想、觀點(diǎn)和方法，在進(jìn)行輔助系統(tǒng)開發(fā)前，首先進(jìn)行需求分析、結(jié)構(gòu)和功能模塊設(shè)計(jì)等相關(guān)工作，以便使圖書質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)真正成為一套實(shí)用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)行可靠的軟件。軟件具有如下特點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)擁有一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持，能夠隨時(shí)提供圖書質(zhì)量監(jiān)控相關(guān)信息，并為進(jìn)一步的輔助決策提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。

（2）軟件設(shè)計(jì)中融入了質(zhì)量預(yù)測(cè)的相關(guān)模型，通過(guò)輸入和調(diào)用相關(guān)數(shù)據(jù)，自動(dòng)得出結(jié)果，具備了一定的輔助決策功能。

（3）嘗試把RFID技術(shù)納入系統(tǒng)功能，對(duì)圖書質(zhì)量監(jiān)控信息收集及管理，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了可視化操作。

2? ?RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識(shí)別技術(shù)，是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種，通過(guò)無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，對(duì)目標(biāo)加以識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)[4]。

由于RFID技術(shù)的最大特點(diǎn)是非接觸自動(dòng)識(shí)別，可實(shí)現(xiàn)快速讀寫、非可視識(shí)別、移動(dòng)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長(zhǎng)期跟蹤管理。同時(shí)它還具有使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量大、存儲(chǔ)信息更改自由，可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。因此，RFID技術(shù)使得對(duì)圖書質(zhì)量監(jiān)控的可控化、可視化成為可能。

RFID系統(tǒng)一般由電子標(biāo)簽、讀寫器、應(yīng)用接口或中間件軟件、傳輸網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)應(yīng)用與管理系統(tǒng)等構(gòu)成，如圖1所示[5]。

3? ?系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

基于RFID的圖書質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)改進(jìn)了傳統(tǒng)的質(zhì)量監(jiān)控信息采集方法，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)為：

（1）能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)圖書的基本信息、質(zhì)量信息、修理信息進(jìn)行收集、錄入和整理，建立信息數(shù)據(jù)庫(kù)，提高圖書質(zhì)量監(jiān)控信息的準(zhǔn)確性及查詢信息的高效性。

（2）經(jīng)過(guò)處理，能提供準(zhǔn)確信息，可生成并打印各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表，對(duì)各類信息和可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算。

（3）能夠按照各類要求實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書的質(zhì)量信息進(jìn)行單一查詢或復(fù)合查詢，并設(shè)有增加、修改、刪除和保存等功能。

（4）根據(jù)有關(guān)信息，系統(tǒng)能夠提供輔助決策，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量等級(jí)的劃分和轉(zhuǎn)換，預(yù)測(cè)圖書的剩余壽命，利用曲線動(dòng)態(tài)顯示質(zhì)量變化情況等。

（5）能夠降低庫(kù)存質(zhì)量監(jiān)控的成本，且有效監(jiān)控庫(kù)存環(huán)境，確保圖書處于規(guī)定的環(huán)境狀態(tài)下[6]。

3.1? ?系統(tǒng)的物理構(gòu)架

如圖2所示，基于RFID技術(shù)的質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)包括了后臺(tái)質(zhì)量信息管理系統(tǒng)、RFID標(biāo)簽發(fā)行系統(tǒng)和RFID標(biāo)簽識(shí)別采集系統(tǒng)，這幾個(gè)系統(tǒng)互相聯(lián)系，共同完成圖書質(zhì)量監(jiān)控信息采集和管理工作。后臺(tái)質(zhì)量信息管理系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，RFID標(biāo)簽發(fā)行系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的前提，RFID標(biāo)簽識(shí)別采集系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)和手段[7]。

3.2? ?系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

①頁(yè)面模塊化

把頁(yè)面中一些常用的部分集成為模塊，例如頁(yè)面的頭部和尾部、數(shù)據(jù)庫(kù)連接等，這樣設(shè)計(jì)新的頁(yè)面時(shí)如果有重復(fù)出現(xiàn)的部分，只需要拿現(xiàn)成的模塊組裝就可以了。

②三層結(jié)構(gòu)構(gòu)架

本系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，工作原理如圖3所示[8]。

基于三層結(jié)構(gòu)，用戶界面層通過(guò)統(tǒng)一的接口向業(yè)務(wù)層發(fā)送請(qǐng)求，業(yè)務(wù)層按自己的邏輯規(guī)則將請(qǐng)求處理之后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作，然后將數(shù)據(jù)庫(kù)返回的數(shù)據(jù)封裝成類的形式返回給用戶界面層。這樣用戶界面甚至可以不知道數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，它只要維護(hù)與業(yè)務(wù)層之間的接口即可。由于不需要進(jìn)行任何的數(shù)據(jù)庫(kù)操作，這種方式在一定程度上增加了數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性，同時(shí)也降低了對(duì)用戶界面層開發(fā)人員的要求[9]。

（2）軟件描述

基于RFID技術(shù)的質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)以B/S結(jié)構(gòu)作為系統(tǒng)的架構(gòu)主體，并輔以C/S結(jié)構(gòu)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)時(shí)操作實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存與使用過(guò)程中圖書質(zhì)量監(jiān)控信息采集的一體化、最優(yōu)化與精確化。系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境構(gòu)建在Windows 2000 Server + SQL Server 2005基礎(chǔ)之上，性能穩(wěn)定、安全可靠。

（3）設(shè)計(jì)方法

基于RFID技術(shù)的質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路，采用的是軟件工程中的瀑布模型和快速原型模型相結(jié)合的設(shè)計(jì)思路。其中，瀑布模型即采用自頂而下的模式，快速原型模型即根據(jù)需求快速的構(gòu)建出軟件的整體框架，然后通過(guò)實(shí)際運(yùn)用，再對(duì)之進(jìn)行不斷的補(bǔ)充與修改，最終達(dá)到用戶的要求[10]。

（4）外部接口

基于RFID技術(shù)的質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)的外部接口分為硬件通信接口和軟件通信接口兩種。硬件通信接口主要為計(jì)算機(jī)與RFID讀寫器的數(shù)據(jù)通信接口，即RS-232;軟件接口可以用基于VC編寫的串口通信程序[11]。

4? ?系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1? ?工具選擇

平臺(tái)和開發(fā)工具的選擇要考慮操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)與應(yīng)用程序開發(fā)，本文采用了微軟最新的Visual.net作為系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境，所使用的操作系統(tǒng)為Windows XP Professional。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā)則采用SQL Server 2005，在Visual.net平臺(tái)上使用C#語(yǔ)言即可以實(shí)現(xiàn)C/S模式又可以輕易實(shí)現(xiàn)B/S模式，具有很大的靈活性。RFID系統(tǒng)通信模塊的軟件開發(fā)同樣選擇C#語(yǔ)言，核心部分串口通信子程序的開發(fā)采用MSComm控件[12]。

4.2? ?系統(tǒng)模塊功能

根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)功能，基于RFID技術(shù)的質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)具有用戶管理、信息錄入、信息查詢、輔助決策、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、系統(tǒng)初始化和系統(tǒng)維護(hù)等七大功能模塊。整個(gè)系統(tǒng)的模塊層次結(jié)構(gòu)如圖4所示。

4.4? ? 系統(tǒng)運(yùn)行界面

人機(jī)交互界面是使用者與計(jì)算機(jī)聯(lián)系的紐帶，良好的交互界面可以提高使用者的工作效率，并且可以降低對(duì)使用者能力的要求，本信息系統(tǒng)采用Windows圖形界面風(fēng)格編寫系統(tǒng)界面，下面闡述本系統(tǒng)的幾個(gè)主要操作界面[13]。

（1）登錄界面及主窗體

用戶輸入自己的帳號(hào)及密碼，選擇權(quán)限后點(diǎn)擊登錄即可進(jìn)入系統(tǒng)主界面，其中，用戶權(quán)限分為系統(tǒng)管理員、倉(cāng)庫(kù)管理員、使用方管理員和主管四種，相應(yīng)權(quán)限如表1所示。

（2）信息查詢模塊及主界面

系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的查詢功能，可以按使用頻率查詢、按使用單位查詢、按出廠時(shí)間查詢、按庫(kù)存數(shù)量查詢、按圖書名稱查詢、按圖書編號(hào)查詢、按條件組合查詢等多維查詢，例如按圖書編號(hào)查詢的界面如圖6所示，選擇按圖書編號(hào)查詢，輸入圖書編號(hào)，即可得到所需要的查詢結(jié)果[14]。

（3）輔助決策模塊及主界面

如圖7所示，輔助決策模塊提供了質(zhì)量預(yù)警、質(zhì)量預(yù)測(cè)、質(zhì)量曲線、FMECA、RCMA和LORA等五個(gè)輔助項(xiàng)目。質(zhì)量預(yù)警主要針對(duì)圖書的入庫(kù)時(shí)間、庫(kù)存期限進(jìn)行提醒，例如當(dāng)圖書庫(kù)存時(shí)間較長(zhǎng)，系統(tǒng)將列出這些圖書，以提醒決策者盡快處理，其中預(yù)警等級(jí)設(shè)置為3級(jí)，庫(kù)存時(shí)間半年時(shí)為3級(jí)，1-2年時(shí)為2級(jí)，3年以上時(shí)為1級(jí)。質(zhì)量預(yù)測(cè)是根據(jù)質(zhì)量監(jiān)控得到的數(shù)據(jù)，利用數(shù)學(xué)或系統(tǒng)的方法進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)圖書的質(zhì)量情況;質(zhì)量曲線是利用曲線圖動(dòng)態(tài)顯示圖書質(zhì)量變化的情況。

5? ?結(jié)? ?論

在介紹了系統(tǒng)需求分析及RFID技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)基于RFID的圖書質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，并且利用基于微軟.NET構(gòu)架的Visual C# 2005、SQL Server 2005進(jìn)行了系統(tǒng)的構(gòu)建，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了初步的開發(fā)。根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，采用自頂向下的結(jié)構(gòu)化分析方法進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確定出系統(tǒng)由以下7個(gè)模塊組成：（1）用戶管理模塊;（2）輔助工具模塊;（3）信息錄入模塊;（4）信息查詢模塊;（5）統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊;（6）輔助決策模塊;（7）系統(tǒng)維護(hù)初始化模塊，其中每個(gè)模塊下可有若干子模塊。以上7個(gè)模塊由系統(tǒng)管理員控制并授于使用者權(quán)限分別進(jìn)入，采用窗口按鈕點(diǎn)取功能選擇項(xiàng)，漢字提示工作方式，為程序的實(shí)現(xiàn)提供了靈活的結(jié)構(gòu)，便于程序分段設(shè)計(jì)調(diào)試，相互間不會(huì)因某段程序出現(xiàn)問(wèn)題而影響其它段程序的運(yùn)行。根據(jù)系統(tǒng)的初步模型，可以在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中進(jìn)一步研究與開發(fā)，并在系統(tǒng)的開發(fā)過(guò)程中和開發(fā)出來(lái)運(yùn)行過(guò)程中不斷完善，以提高系統(tǒng)的實(shí)用性。

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