ＣＥＰＥ中国电力教育 ２０１０年第２８期总第１ ７９期 ＤＯＩ编码：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７—００７９．２０１０．２８．０９０ 基于ＲＦＩ Ｄ技术的馆员工作站的设计与实现 朱葛俊 马长胜蔡蓉蓉 摘要：本文在介绍ＥＦＩＤ、ＲＦＩＤ标签以及ＥＦＩＤ系统的基础上，重点阐述了基于ｇＦＩＤ的馆员工作站的硬件结构和软件设计。本工作站 的开发为图书馆的智能化管理以及ＥＦＩＤ在图书馆的应用提供了新的手段和平台。 关键词：ｇＦＩＤ；馆员工作站；自助服务 作者简介：朱葛俊（１９７０一），男，江苏常州人，常州机电职业枝术学院，副教授，工程硕士，主要研究方向：计算机网络技术、 软件工程；马长胜（１９８１一），男，山东淄博人，常州机电职业技术学院，讲师，主要研究方向：软件工程。（江苏常州２１５１６４） ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，射频识别）是 （１）处理效率低，信息量小。由于条形码是利用光学性质 一种成熟的技术，它是利用射频方式进行非接触双向通信，以 来进行识别的，因此只能单本进行识别并处理，并且条形码信 自动识别目标对象并获取相关数据，其有识别距离远、识别准 息的存储量很小，不能满足图书馆日益增长的应用需求。 确率高、识别速度快、抗干扰能力强、使用寿命长、可穿透非 （２）需要馆员扫描条形码并办理借还手续，因此，馆员的 金属材料等特点，运用范围极 ＲＦＩＤ是实现数字化、信息化 工作量非常大。 对物体的属性、状态、编号等特征数据进行自动采集的一种全 （３）读者在进行借还后，现有系统不能提供相应的单据， 新管理手段，可广泛应用于人员、动物、物品等的身份自动识别。 如此就容易引发纠纷。 一．ＲＦＩＤ简介 （４）由于借书、还书全部都由图书馆管理员手工完成，因此， １．ＥＦＩＤ标签 服务时间难以确保。 ＲＦＩＤ标签也被称为电子标签或智能标签，它是内存带有 本馆员工作站是为了克服上述缺陷而设计的一种图书馆 天线的芯片，芯片中存储有能够识别目标的信息。 ＲＦＩＤ读者或者馆员自助借还装置，解决了图书借还过程中处 ＲＦＩＤ标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等 理效率低、手工处理等问题。 特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、 ２．基于ＥＦＩＤ的馆员工作站的硬件设计 定位及长期跟踪管理。按照能量供给方式的不同，ＲＦＩＤ标签 本馆员工作站主要包括ＲＦＩＤ读写器、扫描、充消磁仪、 分为有源、无源和半有源三种；按照工作频率的不同，ＲＦＩＤ 书位检测、打印机、摄像头、触摸屏、主机等硬件。 标签分为低频（ＬＦ）、高频（ＨＦ）、超高频（ＵＨＦ）和微波频段 （１）馆员工作站主机：包含主板、内存、硬盘、视频卡和 （Ｍｗ）的标签。目前，国际上的ＲＦｔＤ应用以ＬＦ和ＨＦ标签 电源等。主机实现借还书的主控制程序。主控制程序通过服务 产品为主；ＵＨＦ标签开始规模生产，由于其具有可远距离识别 器接口程序与中心数据库相连，与用什么图书馆管理系统无关。 和低成本的优势，有望在未来成为主流；Ｍｗ标签在部分国家 与主机相连的设备有ＲＦＩＤ读写器、充消磁仪、书位检测、打 已经得到应用。我国已掌握ＨＦ芯片的设计技术，并且成功实 印机、摄像头等。 现了产业化，同时ＵＨＦ芯片也已经完成开发。… （２）充消磁仪：充、消图书磁条的设备。可以实现与现有 ２．ＥＦＩＤ系统 图书设备的连接。在借书时启动消磁操作，在还书时启动充磁 一个典型的ＲＦＩＤ系统一般由ＲＦＩＤ标签、读写器以及计 操作，每次持续时间约两至三秒钟。 算机系统等部分组成。其中ＲＦＩＤ标签中一般保存有约定格式 （３）打印机：打印借还书信息的设备。打印借还书信息， 的编码数据，用以唯一标识标签所附着的物体。与传统的识别 打印逾期记录和罚金数额。 方式相比，ＲＦＩＤ技术无需直接接触、无需光学可视、无需人 （４）摄像头：拍摄借还书过程时的图像记录设备。系统在 工干预即可完成信息输入和处理，且操作方便快捷，能够广泛 每次借还书完成后可以自动拍照，并存一定时间，读者对借还 应用于生产、物流、交通、。运输、医疗、防伪、跟踪、设备和 书籍有疑问时方便查询。 资产管理等需要收集和处理数据的应用领域，并被认为是条形 （５）ＲＦＩＤ读写器包括射频识别天线、射频识别读写模块、 码标签的未来替代品。删 数据接口模块。射频识别天线与射频识别读写模块的射频端相 二、基于ＲＦＩＤ的馆员工作站的设计 连接，射频识别读写模块的数据通讯接口与馆员工作站主机通 １．基于ＥＦＩＤ的馆员工作站的概述 讯接口相连接，触摸屏输出端与操作模块输入端相连接，图书 目前已经成熟的ＲＦＩＤ技术真正在图书管理领域的应用还 馆数据库服务器通过ＳＩＰ２通讯服务器（接口）与主机相连接。 是比较少。目前，图书馆普遍采用的是馆员读取条形码来识别 ＲＦＩＤ读写器工作频率为低频（ＬＦ）１３．５６ＭＨｚ的ＲＦＩＤ标 并办理借还书业务，该方法在使用过程中存在着一些问题。 签。图书管理系统采用ＩＳＯ１５６９３国家标准，其硬件连接图如图 １所示。 厂 １＿＋ｆ ］．＿ｒ 扫描卜＿ 一工控主板 板 Ｓ服务器 ＩＩＰ通讯 ＿ 一ｌ库服务器 图 数据 ＲＦＩＤ 读卡器 ｌ微型打印机－Ｉ－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－・・・—— －．－－－－－－－一Ｉ Ｉ触摸屏显示器ｌ ｌ扬声报警器 图１硬件系统图 三 馆员工作站软件设计 １．总体框架 系统的总体框架如图２所示。 主控机 馆员工作站３ 图２系统总体架构图 ２．功能结构 软件部分由七个程序模块组成，分别是读者身份识别、馆 员借书、自助借书、馆员还书、自助还书、票据打印和借还书 信息查询程序。软件系统的功能结构图如图３所示。 ５．程序流程 本ＲＦＩＤ馆员工作站使馆员（或读者）方便地办理借还 书手续。借书时操作模块读取触摸屏传输过来的信息，通过 ＲＦＩＤ读写器中的射频识别天线和射频识别读写模块读取到读 者卡内的信息、读者要借的书内的标签信息，并通过ＳＩＰ２数 据接口，与图书馆数据库进行数据交换以办理借书手续，并打 印借书单据；还书时则更简单，读者只用把书放置在射频识别 天线感应范围内，读写器读取图书标签信息，通过馆员工作站 与ＳＩＰ２数据接口完成与图书馆数据库进行数据交换以办理还 书手续，并打印还书单据。具体程序流程如图４所示。 四 结束语 在图书馆的管理中，ＲＦＩＤ系统可以帮助建立快捷简便的 智能化自助服务系统，减少图书管理人员的数量，建立良好的 安全系统，减少时间和成本，并提高效率。当安装有ＲＦＩＤ标 签的书籍经过馆员工作站的时候，标签被激活，储存在标签上 的信息被立刻传输到图书馆管理系统服务器上，服务器后台处 中国电力教育ＣＥＰＥ ２０１０年第２８期总第１７９期 图３系统功能结构图 远程开／关 秒无操作，返回主 回 回 ＲＦＩＤ刷卡卜．叫ＲＦＩＤ读卡器Ｈ数据采集 围 重新刷卡 ｊ言＝＝： ：： 获 重新放置图书 Ｎ ／＼ 位置是 是否通 调用相关接口进 否准确？ 过验证？ 行读者身份验证 ＼／ ＩＹ 扫描图书完成图 书充消磁 调用相关接口完 借阅完成，操作成功 操作完成，返回 成借阅归还操作 显示借阅信息 系统主界面 图４程序流程图 理数据信息，自动判别图书是否能合法地通过。 本设备为图书馆馆员（或读者）提供智能化、快捷化的服务， 使馆员（或读者）可以方便、快捷地办理借还手续。 参考文献： ［１］中国射频识别（ＲＦ『Ｄ）技术［Ｒ］中华人民共和国科技 部等十五部委，２００６． ［２】叶丹．ｇＦＩＤ技术在图书管理中的应用［Ｊ】．科技天地，２００７，０７）： Ｉ２３． ［３１董丽蓉．公共图书馆读者自助服务探析【Ｊ】．图书馆论坛，２００８， （４）：３１－５３． ［４］张猛．ｇＦＩＤ技术在图书馆的应用与发展［Ｊ］计算机与网络，２００９， （４）：１ ３８－１４１ （责任编辑：王祝萍） 囫
