【正文】 RFID圖書管理系統(tǒng)設(shè)計1 前言 選題背景在一個越來越追求成本與效率的時代，人們不斷的尋找更好的技術(shù)和方法進行圖書管理工作。本文擬對圖書館管理系統(tǒng)進行軟硬件的升級，通過采用先進的RFID（無線射頻卡）技術(shù)和設(shè)備，從而有效地提高圖書管理的效率、簡化圖書管理的流程、降低圖書管理人員的勞動強度。圖書管理是RFID技術(shù)應(yīng)用的一個重要方面，圖書館是圖書管理需求最為集中的應(yīng)用場所。據(jù)調(diào)研分析，目前全國共有1萬多家圖書館，且大多數(shù)圖書館已經(jīng)從純手工管理方式過渡到了采用條形碼識別、計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機軟件技術(shù)的數(shù)字化管理模式。雖然采用了許多現(xiàn)代化技術(shù)，但還是有許多問題困擾著圖書館的管理及工作人員。例如，圖書的自助借還、圖書的快速盤點、查找、整理等問題還是沒有很好地得到解決，阻礙了圖書館進一步提高管理和服務(wù)水平。圖書館界也在不斷地努力尋找一種更為先進的技術(shù)實現(xiàn)他們的迫切愿望。 基于上述行業(yè)背景及需求進行深入研究分析，依托遠(yuǎn)望強大的RFID技術(shù)研發(fā)實力，將RFID技術(shù)應(yīng)用到圖書館管理當(dāng)中，解決困擾圖書館圖書管理的上述問題。建設(shè)RFID圖書管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境并部署相應(yīng)的RFID硬件設(shè)備，用來識別、追蹤、和保護圖書館的所有資料，實現(xiàn)圖書借還、順架、查找、館藏盤點等功能，目標(biāo)是極大地提高圖書館資料處理的效率，從而有更多的精力和時間為讀者提供更多更周到的人性化服務(wù)。根據(jù)圖書館的實際情況，為圖書館設(shè)計了采用RFID技術(shù)的圖書自動管理系統(tǒng)，系統(tǒng)可以作為一個獨立的圖書館管理系統(tǒng)運行，也可以接入學(xué)院的校園網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)圖書館在校園網(wǎng)絡(luò)的信息共享以及借閱服務(wù)，是圖書館管理現(xiàn)代化、智能化的有力體現(xiàn)，是學(xué)校教學(xué)手段現(xiàn)代化的必然選擇。 選題目標(biāo)建設(shè)RFID圖書管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境并部署相應(yīng)的RFID硬件設(shè)備。用來識別、追蹤、和保護圖書館的所有資料，通過RFID系統(tǒng)實現(xiàn)圖書借還、順架、查找、館藏盤點等功能，目標(biāo)是極大地提高圖書館資料處理的效率，從而有更多的精力和時間為讀者提供更多更周到的人性化服務(wù)。通過系統(tǒng)的需求調(diào)研，RFID技術(shù)應(yīng)用于圖書管理過程中實現(xiàn)目標(biāo)主要包括以下幾個方面：實現(xiàn)圖書自助借還引入先進的讀寫技術(shù)以實現(xiàn)智能化的圖書借還流程，提高信息存儲的安全性、信息讀寫的可靠性、借還書的高速快捷就迫在眉睫。實現(xiàn)圖書快速盤點和檢索依靠人工的圖書盤點工作，工作量大而且效率低。管理員要憑自身的記憶對圖書進行分類放置和記錄，費時勞神卻又很難達(dá)到目的。采用RFID技術(shù)，可在有效節(jié)省用戶空間和成本的同時，通過建立完善的索引機制，以及系統(tǒng)自身提供的強大的圖書檢索引擎，來便捷圖書管理員以及借閱者的圖書調(diào)用，提高檢索準(zhǔn)確性，提升工作效率。實現(xiàn)可靠而安全的圖書管理系統(tǒng)現(xiàn)有的圖書館磁條防盜系統(tǒng)的準(zhǔn)確性較低，并且磁條的磁性容易被削弱，所以引起誤報和漏報的幾率較大。通過電子標(biāo)簽的微小芯片和天線，可以方便地跟蹤和記錄圖書在流動過程中所經(jīng)過的每一個地點。因此，需要改進現(xiàn)有的圖書防盜系統(tǒng)，采用更加可靠的防盜技術(shù)。 可行性研究 技術(shù)可行性軟件采用B/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于更加方便系統(tǒng)的升級和維護。對圖書軟件系統(tǒng)的修改只需要在服務(wù)器上進行操作即可，區(qū)域管理計算機上不做任何修改，大大減輕和系統(tǒng)的維護工作量。本采用Java EE技術(shù)開發(fā)，可實現(xiàn)跨平臺運行。Struts框架主要處理展現(xiàn)層的用戶請求，并將結(jié)果反饋給用戶；Spring框架用于處理業(yè)務(wù)邏輯；Hibernate框架則用于數(shù)據(jù)持久化，即實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問。具備良好的穩(wěn)定性、擴展性、安全性、靈活地需求變動功能。本系統(tǒng)開發(fā)框架設(shè)計優(yōu)雅，架構(gòu)清晰，具備良好的穩(wěn)定性、擴展性、安全性、以及靈活地需求變動功能。應(yīng)用了Ajax技術(shù) ，該技術(shù)最大的優(yōu)勢為在不更新整個頁面的前提下維護數(shù)據(jù)，使得Web應(yīng)用程序更為迅捷地回應(yīng)用戶動作，為系統(tǒng)使用用戶提供了更為良好的系統(tǒng)操作體驗。本系統(tǒng)使用的RFID技術(shù)，優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其先進性、可靠性、安全性、實用性、可擴展性等?？梢苑奖闵壊煌腞FID自動識別硬件，根據(jù)需要提供各種數(shù)據(jù)輸出接口；采用模塊化設(shè)計，方便擴展功能，保護現(xiàn)有投資。 經(jīng)濟可行性隨著圖書館規(guī)模的不斷擴大，圖書數(shù)量也相應(yīng)的增加，有關(guān)圖書的各種信息量也成倍增加，面對龐大的信息量，傳統(tǒng)的人工方式管理會導(dǎo)致圖書館管理上的混亂，人力與物力過多浪費，圖書館管理費用的增加，從而使圖書館的負(fù)擔(dān)過重，影響整個圖書館的運作和控制管理。本系統(tǒng)采用java技術(shù)開發(fā)，可實現(xiàn)跨平臺運行，其擴展性與穩(wěn)定性都能夠得到嚴(yán)格保證。對部分中小企業(yè)應(yīng)用單位而言，本系統(tǒng)可有效利用企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有軟硬件資源，避免重復(fù)投資浪費，有效節(jié)約系統(tǒng)實施成本。系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，自行設(shè)計自行開發(fā)，具有很高的性價比；系統(tǒng)投入使用后，可節(jié)省人力，減輕勞動強度，從而降低了成本，節(jié)省了開支。 管理可行性系統(tǒng)操作簡易便捷，本系統(tǒng)設(shè)計之初即是考慮到通過利用先進的網(wǎng)絡(luò)辦公平臺，降低檔案工作者的勞動強度，提高檔案工作者的工作效率，因此本系統(tǒng)為用戶提供了更為直接、簡潔的操作流程以符合用戶在圖書的收集、整理、保存、統(tǒng)計、檢索和利用的各個環(huán)節(jié)的工作需求。 以前的管理模式完全是手工操作，從圖書入庫到檢索圖書信息，無一不是人工處理，需要大量的勞動力與工作量，而且由于人為的原因造成一些錯誤。本次開發(fā)的圖書管理系統(tǒng)，可以大大改進管理方式、提高工作效率。由于RFID系統(tǒng)本身還是一個先進的EAS系統(tǒng)，所以RFID技術(shù)使得圖書館可以實現(xiàn)真正意義上的“開架”，全部讓讀者“自助”借書和還書。另外，該系統(tǒng)還可以對該歸還的書籍進行半自動或自動分類，從而把圖書管理員從簡單的重復(fù)勞動中解放出來，為讀者提供更有附加值的工作。建設(shè)RFID圖書管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境并部署相應(yīng)的RFID硬件設(shè)備，用來識別、追蹤、和保護圖書館的所有資料，實現(xiàn)圖書借還、順架、查找、館藏盤點等功能，目標(biāo)是極大地提高圖書館資料處理的效率，從而有更多的精力和時間為讀者提供更多更周到的人性化服務(wù)。 所面臨的問題成本問題。射頻識別系統(tǒng)的成本是制約其推廣應(yīng)用的首要因素。當(dāng)前電子標(biāo)簽的價格還較高，一般規(guī)模的圖書館就需要安裝多臺，使用射頻識別系統(tǒng)的費用偏高。 標(biāo)準(zhǔn)化問題。到目前為止，包括ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)組織)和CEN(歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會)在內(nèi)的10多個國家或國際機構(gòu)頒發(fā)了有關(guān)RFID的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，彼此并不完全兼容。電子標(biāo)簽的編碼與現(xiàn)有圖書資料的條碼編碼的兼容問題。由于對圖書資料的編碼沒有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),使用條碼標(biāo)識圖書資料時,各圖書館根據(jù)各自的情況制定不同的編號方法。使用電子標(biāo)簽標(biāo)識圖書資料，電子標(biāo)簽的編碼是否兼容原有圖書資料的編碼也是RFID在圖書館應(yīng)用的一個問題。 個人隱私權(quán)問題。由于RFID識別的信息媒介是電磁波，攜帶著嵌有電子標(biāo)簽圖書的讀者有遭到追蹤的潛在威脅，所以在圖書流通領(lǐng)域使用RFID有可能涉及個人隱私權(quán)遭受侵害問題,圖書館應(yīng)用RFID技術(shù)也必須考慮此類問題，避免不必要的麻煩。 本章小結(jié)本章主要介紹本項目的選題背景、意義，選題目標(biāo)，以及對項目的可行性研究和圖書館使用RFID所面臨的問題做了詳細(xì)的分析。582 需求分析 圖書館現(xiàn)狀與問題分析現(xiàn)有的借還書流程雖然引入了條碼掃描系統(tǒng)，但仍然需要人工打開圖書扉頁并找到條碼位置然后才能掃描條碼。這樣的操作流程較為繁瑣，借還書效率低。同時，條碼容易破損，經(jīng)常會發(fā)生條碼讀不出來需要更換條碼的現(xiàn)象，這樣不僅會影響借還書的效率，同時也會影響讀者對圖書館的滿意程度。依靠人工的圖書盤點工作，工作量大而且效率低。管理員要憑自身的記憶對圖書進行分類放置和記錄，費時勞神卻又很難達(dá)到目的。圖書館防盜系統(tǒng)現(xiàn)在還是孤立系統(tǒng)，圖書歸還和上架之前要經(jīng)過上磁處理，借出時則進行消磁處理，工作量大，直接影響了圖書流通以及管理的工作效率?，F(xiàn)有的圖書館磁條防盜系統(tǒng)的準(zhǔn)確性較低，并且磁條的磁性容易被削弱，所以引起誤報和漏報的幾率較大。在發(fā)現(xiàn)盜竊行為的同時無法記錄盜竊圖書的信息，對圖書的日常盤點、補缺工作影響極大。 一個理想的、現(xiàn)代化的圖書館一個理想的、現(xiàn)代化的圖書館是什么樣的呢？我們來設(shè)想一下！● 如果您是一個讀者走進圖書館干凈整潔的大廳，您只需要來到自助借還設(shè)備前，在觸摸屏上輕松地查詢出自己需要的圖書，根據(jù)提示你直接走到某一排的書架前拿走那本書，然后在自助借還設(shè)備前將你的借書證和書讀取一下，就可以帶著書離開了。您不需要和任何人接觸，就可以完成整個借書的過程，快捷、方便。讀者還書和借書就像在銀行的24小時ATM機上存取錢一樣方便、快捷。● 如果您是圖書管理員您再不用在盤點或者整理圖書時忙得暈頭轉(zhuǎn)向，為找一本書而耽誤很多時間，便攜式盤點設(shè)備可以幫助你輕松完成上架、順架、盤點等繁瑣的工作，在讀者需要幫助時您可以輕而易舉地找到任何一本書的位置，您不也不用擔(dān)心會有人沒有登記就帶著圖書離開，任何沒有完成借書手續(xù)的圖書通過智能安全門時都會告知您?！?如果您是圖書館館長圖書館RFID系統(tǒng)可以幫助促進圖書的流通，提高圖書管理和服務(wù)水平，使圖書館從圖書的監(jiān)管者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的詮釋者成為現(xiàn)實，而您要做的只是拓展圖書館的文化業(yè)務(wù)功能，使其更為人性化、樂趣化，從而更快地向集群化圖書館邁進。 系統(tǒng)需求分析近年來，隨著圖書館規(guī)模的不斷擴大，圖書數(shù)量也相應(yīng)的增加，有關(guān)圖書的各種信息量也成倍增加，面對龐大的信息量，傳統(tǒng)的人工方式管理會導(dǎo)致圖書館管理上的混亂，人力與物力過多浪費，影響整個圖書館的運作和控制管理，因此，必須制定一套合理、有效，規(guī)范和實用的圖書管理系統(tǒng)，對圖書資料進行集中統(tǒng)一的管理。原本使用條碼作為資料辨識圖書書館系統(tǒng)，因RFID技術(shù)的導(dǎo)入應(yīng)用，將原本無法實現(xiàn)的無人服務(wù)圖書館變成可行，有兩個關(guān)鍵因素。自助借還書操作簡便性和借閱資料正確性。系統(tǒng)以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)，以RFID中間件為媒介實現(xiàn)了先進的RFID技術(shù)和圖書管理方法的有機結(jié)合，為圖書館的管理提供了十分有效的技術(shù)手段，將先進RFID技術(shù)同圖書管理系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，有效地提高了圖書管理的效率、簡化了圖書管理的流程、降低了圖書管理人員的勞動強度并在為讀者提供更加便利快捷的圖書借還書、查詢等服務(wù)的同時做到對讀者信息和借閱圖書的雙重（數(shù)據(jù)庫和圖書標(biāo)簽芯片）記錄，并實現(xiàn)了EAS和記錄借閱信息流程的統(tǒng)一。從而能有效地提高圖書管理的效率、簡化圖書管理的流程、降低圖書管理人員的勞動強度，實現(xiàn)真正意義上的“開架”。① 初始手工登記② 條碼、永磁條、充消磁技術(shù)③ RFID智能化技術(shù)④ 集群化圖書館圖21 圖書館智能化技術(shù)發(fā)展方向 功能需求分析由于RFID系統(tǒng)本身還是一個先進的EAS系統(tǒng)，所以RFID技術(shù)使得圖書館可以實現(xiàn)真正意義上的“開架”，全部讓讀者“自助”借書和還書。另外，該系統(tǒng)還可以對該歸還的書籍進行半自動或自動分類，從而把圖書管理員從簡單的重復(fù)勞動中解放出來，為讀者提供更人性化的服務(wù)和更有附加值的工作。在設(shè)計一個系統(tǒng)時，要弄清它能夠?qū)崿F(xiàn)什么功能，再根據(jù)具體要實現(xiàn)的功能來分析需要哪些元素，知道這些內(nèi)容后在進行相應(yīng)的界面。通過以上的功能分析，該系統(tǒng)要完成以下的功能需求。本系統(tǒng)設(shè)計主要包括：圖書管理、借閱管理、統(tǒng)計分析和系統(tǒng)管理四大功能模塊。圖書管理主要完成日常對圖書的管理工作，主要包括：書籍管理、書架管理、類別管理、出版社管理、讀者管理、資料下架管理、圖書盤點等功能；借閱管理為圖書館的日常操作功能，主要包括：出借管理、歸還管理、續(xù)借管理、預(yù)借管理、借閱查詢等功能；統(tǒng)計分析主要為定期對圖書館圖書情況、借閱情況進行統(tǒng)計，主要包括：借閱統(tǒng)計、圖書類別統(tǒng)計、圖書狀態(tài)統(tǒng)計、借閱排行等；系統(tǒng)管理是對整個系統(tǒng)的日常管理功能，主要包括用戶管理、角色管理、參數(shù)管理、備份管理、標(biāo)簽管理、標(biāo)簽打印等功能。根據(jù)以上功能的需求，RFID技術(shù)對圖書館工作起到以下的作用： 資源得以合理配置自助服務(wù)將圖書館的工作由以藏書為中心、以館員為中心轉(zhuǎn)移到以讀者為中心，同時自助服務(wù)又突破管理員的專業(yè)局限，讓讀者在最短的時間里找到自己需要的資源。資源得以高效利用自助服務(wù)把原來由管理員承擔(dān)的工作下放到了讀者手中，圖書館的人力支出相應(yīng)地減少，成本隨之降低。圖書館員則利用節(jié)省出來的時間和人力資源用于延長圖書館的開放時間、用于更深層次的參考咨詢工作和個性化服務(wù)等，從而提高圖書館的利用率。讀者的主人感意識增強由于感到自己是圖書館的主人，無形當(dāng)中增強了對圖書館的親和力，使自己的行為更加自覺地受到圖書館的規(guī)章制度的約束。讀者真正擁有安全感自助服務(wù)無需管理員的介入，具有較高的安全保密性，不會產(chǎn)生因管理員操作而使讀者信息泄漏，更加符合讀者的心理。突破時空限制 24小時自助服務(wù)不受圖書館開、閉館的影響，最大限度地方面了讀者，使得圖書館的服務(wù)向更加人性化的方向發(fā)展。 應(yīng)用需求分析本系統(tǒng)采用的射頻技術(shù)與先由圖書館的條形碼是兩種不同的技術(shù)，有不同的適用范圍，有時會有重疊。兩者之間最大的區(qū)別是條形碼是可視技術(shù)，掃描儀在人的指導(dǎo)下工作，只能接收它視野范圍內(nèi)的條形碼。相比之下，射頻識別不要求看見目標(biāo)。射頻標(biāo)簽只要在接受器的作用范圍內(nèi)就可以被讀取。條形碼本身還具有其他缺點，如果標(biāo)簽被劃破，污染或是脫落，掃描儀就無法辨認(rèn)目標(biāo)。從概念上來說，兩者很相似，目的都是快速準(zhǔn)確地確認(rèn)追蹤目標(biāo)物體。主要的區(qū)別如下：有無寫入信息或更新內(nèi)存的能力。條形碼的內(nèi)存不能更改。射頻標(biāo)簽不像條形碼，它特有的讀寫器不能被復(fù)制。標(biāo)簽的作用不僅僅局限于視野之內(nèi)，因為信息是由無線電波傳輸，而條形碼必須在視野之內(nèi)。由于條形碼成本較低，有完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，已在全球散播，所以已經(jīng)被普遍接受，從總體來看，射頻技術(shù)只被局限在有限的市場份額之內(nèi)。目前，多種條形碼控制模版已經(jīng)在使用之中，在獲取信息渠道方面，射頻也有不同的標(biāo)準(zhǔn)。表21 條形碼與RFID卡的比較性能類型信息載體信息量讀/寫性讀取方式智能化壽命保密性條形碼紙、塑料薄膜、金屬表面 小只讀CCD或激光束掃描無較短差RFID卡EEPROM大讀