【正文】 域的應(yīng)用 10 本章小結(jié) 114 系統(tǒng)框架描述 12 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu) 12 系統(tǒng)實驗方案 12 系統(tǒng)軟件框架 13 系統(tǒng)特點 13 本章小結(jié) 145 詳細設(shè)計 15 功能模塊設(shè)計 15 圖書管理模塊 16 借閱管理模塊 17 統(tǒng)計分析模塊 18 系統(tǒng)管理模塊 19 硬件設(shè)計 19 自助式借閱設(shè)備 19 一體式RFID讀寫器 20 便攜式盤點設(shè)備 20 RFID標簽 20 天線 21 顯示屏 21 智能安全門 21 無線通訊模塊 21 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 21 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計 21 數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計 28 HQL語句 28 主要界面設(shè)計 29 安全性設(shè)計 31 本章小結(jié) 326 系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)與環(huán)境 33 開發(fā)工具與技術(shù) 33 Java技術(shù) 33 JDBC簡介 33 Tomcat服務(wù)器 33 MySQL數(shù)據(jù)庫 34 Eclipse簡介 34 B/S架構(gòu) 34 SSH框架 35 Ajax技術(shù) 37 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 38 系統(tǒng)環(huán)境配置 38 本章小結(jié) 397 測試及運行結(jié)果 40 測試目標 40 測試預(yù)期結(jié)果 40 運行結(jié)果 40 本章小結(jié) 468 論文總結(jié) 47參考文獻 48附 錄 49謝 辭 601 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。采用Struts+Spring+Hibernate+Ajax技術(shù)的開發(fā)，可實現(xiàn)跨平臺運行具備良好的穩(wěn)定性、擴展性、安全性、靈活地需求變動功能。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)。2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計RFID圖書管理系統(tǒng)摘 要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。本文充分利用Java、MySQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)的強大力量，提高編程效率和可靠性。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。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。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。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。 基于上述行業(yè)背景及需求進行深入研究分析，依托遠望強大的RFID技術(shù)研發(fā)實力，將RFID技術(shù)應(yīng)用到圖書館管理當中，解決困擾圖書館圖書管理的上述問題。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)，是學校教學手段現(xiàn)代化的必然選擇。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)。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。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，提高檢索準確性，提升工作效率。通過電子標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。 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。本采用Java EE技術(shù)開發(fā)，可實現(xiàn)跨平臺運行。具備良好的穩(wěn)定性、擴展性、安全性、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?？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。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)定性都能夠得到嚴格保證。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。 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。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。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)。成本問題。當前電子標簽的價格還較高，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。到目前為止，包括ISO和CEN在內(nèi)的10的技術(shù)標準，彼此并不完全兼容。由于對圖書資料的編碼沒有一個統(tǒng)一標準,各圖書館根據(jù)各自的情況制定不同的編號方法。在圖書館應(yīng)用的一個問題。由于RFID識別的信息媒介是電磁波，攜帶著嵌有電子標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,技術(shù)也必須考慮此類問題，避免不必要的麻煩。2 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。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。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到目的。現(xiàn)有的圖書館磁條防盜系統(tǒng)的準確性較低，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。 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。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。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。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)庫和圖書標簽芯片）記錄，并實現(xiàn)了EAS和記錄借閱信息流程的統(tǒng)一。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。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。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。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。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。 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。相比之下，射頻識別不要求看見目標。條形碼本身還具有其他缺點，如果標簽被劃破，污染或是脫落，掃描儀就無法辨認目標。主要的區(qū)別如下：有無寫入信息或更新內(nèi)存的能力。射頻標簽不像條形碼，它特有的讀寫器不能被復(fù)制。由于條形碼成本較低，有完善的標準體系，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)。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/寫無線通信有最長最好綜上所述RFID TAG較條型碼有更多的優(yōu)越性。方便資料辨讀：條碼閱讀器在近距離而且沒有物體阻擋下，使掃描光源照射在條碼上才能辨讀，RFID TAG只要在無線電波的范圍內(nèi)，即可傳送訊號。可重復(fù)性使用：條碼隨著商品的壽命結(jié)束而結(jié)束；RFID TAG因為本身資料可更新，因此可以重復(fù)不斷地使用。安全性：RFID TAG讀取方面皆有密碼保護，高度安全性的保護措施使之不易被偽造和更改。而RFID由于其全向非接觸、非掃描的資料讀取方式，讀者不需將圖書擺放到一定角度位置，或多本圖書疊在一起，RFID便可一次正確讀取，這大幅增加了自助借還書系統(tǒng)的可用性與簡便性，只要附上簡易操作說明，大部分初次使用者都會使用。3 RFID技術(shù)簡介 RFID的背景介紹射頻識別技術(shù)（RFID）是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，它是利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)。無線射頻識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理、防偽等眾多領(lǐng)域。在RFID的標簽中存儲著規(guī)范可以互用得信息，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)可以將其自動采集到中央信息系統(tǒng)，RFID磁條可以以任意形式附帶在包裝中，不需要條形碼那樣占用固定空間。 RFID的基本組成RFID的基本組成部分主要由三部分組成：標簽(Tag)、閱讀器(Reader) 和天線(Antenna)：RFID電子標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，高容量電子標簽有用戶可寫入的存儲空間，附著在物體上標識目標對象；電子標簽又稱射頻標簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體； RFID閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式；因為實際需求的原因，一般都帶與計算機連接的接口。 天線(Antenna)：是一種以電磁波形式把無線電收發(fā)機的射頻信號功率接收或輻射出去的裝置，在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。標簽天線的目的是傳輸最大的能量進出標簽芯片：發(fā)射時，把高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波；接收時，把電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流。 RFID基本工作原理RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。電感耦合。電磁反向散射耦合：雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標后反射，同時攜帶目標信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答器提供能量和時序。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，目前應(yīng)答器大多是由耦合原件（線圈、微帶天線等）和微芯片組成無源單元。本系統(tǒng)進行開發(fā)的API按功能分為四類，系統(tǒng)功能（System functions）、緩沖區(qū)操作標簽功能（Buffer functions）、EPC Gen2標簽命令（Gen2 tag functions）和通訊功能（Communication functions）。圖書館的自助服務(wù)指在一定的條件下根據(jù)用戶的閱讀興趣、需要偏好、研究重點而由讀者自主地、靈活地、能動地完成以前由圖書館員按其意志和行為習慣來完成的書目查詢、藏書借閱、資料檢索等活動，從而實現(xiàn)自主服務(wù)的一種讀者服務(wù)方式，它涉及資源流通、借閱查詢和盤點防盜等多方面。這種高科技手段，使得讀者在圖書館尋書學習的活動中實現(xiàn)了自我，方便了自我，滿足了自我，從這個意義上說，自助服務(wù)是對讀者服務(wù)的本質(zhì)的革命，它是對傳統(tǒng)人工服務(wù)的發(fā)展和創(chuàng)新。近兩年來國內(nèi)應(yīng)用RFID技術(shù)的公共圖書館如雨后春筍地開展起來，究其原因是RFID技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用確實解決了其發(fā)展