基于RFID的圖書館管理系統(tǒng)

1、基于RFID的圖書館管理系統(tǒng) 摘 要：以AT89S52單片機(jī)為核心，結(jié)合RFID自身的優(yōu)勢，根據(jù)RFID的讀寫模塊來采集信息并顯示。本設(shè)計以CAN為傳輸媒介來負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的無線傳輸。而在軟件設(shè)計上則利用SQL技術(shù)來處理及儲存圖書信息，以便隨時查看。同時將這些技術(shù)應(yīng)用于圖書館管理，不但能解決當(dāng)前在圖書管理上遇到的難題，而且還可以提高管理效率，從而為讀者提供高效、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。 關(guān)鍵詞：RFID；智能圖書館；管理；SQL 中圖分類號：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）05-00-02 0 引 言 圖書館是廣大師生、讀書愛好者獲取知識、資料、最新科學(xué)發(fā)展的主要場地。然而，

2、隨著技術(shù)的發(fā)展，圖書館經(jīng)歷了從手工到自動化，從自動化到網(wǎng)絡(luò)化再到數(shù)字化的發(fā)展過程，其文獻(xiàn)量的迅速增長和全開放的閱覽方式，使圖書管理與外借服務(wù)模式激化了文獻(xiàn)管理與文獻(xiàn)服務(wù)之間的矛盾，現(xiàn)有的大多數(shù)圖書館還是傳統(tǒng)的人工管理，管理水平低、效率不高，極大地影響了閱讀者獲得知識的效率。本文把無線射頻識別（RFID）技術(shù)的應(yīng)用帶入圖書館，使其走出這一困境且?guī)砹藱C(jī)遇與挑戰(zhàn)，同時，也為圖書館事業(yè)賦予了更多的發(fā)展空間。 1 系統(tǒng)功能 本系統(tǒng)主要由電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換、整架查詢、智能分析模塊、門禁系統(tǒng)組成。其系統(tǒng)的功能模塊圖如圖1所示。 圖1 系統(tǒng)功能模塊圖 1.1 電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換 本模塊的主要功能包括對圖書、書架、層架標(biāo)

3、簽的設(shè)置。圖書標(biāo)簽設(shè)置采用圖書電子標(biāo)簽與條形碼相互關(guān)聯(lián)的方式，圖書標(biāo)簽通過轉(zhuǎn)換電路裝置讀取條形碼的圖書詳細(xì)信息；書架標(biāo)簽的設(shè)置與書架代號相同，固定模式輸入；層架標(biāo)簽設(shè)置與層架代號相關(guān)聯(lián)，也需固定模式輸入。 1.2 整架查詢 本模塊分為圖書在架查詢、圖書定位、架位管理三部分。通過對書架、層架標(biāo)簽的采集來獲取圖書位置，便于用戶快速定位圖書位置，實(shí)現(xiàn)架位改變，圖書錯架，層位改變的管理提示。如有圖書新入庫，該查詢方法可實(shí)現(xiàn)對圖書館高效率，智能化的管理。 1.3 智能分析模塊 本模塊主要用于圖書智能化借閱服務(wù)和智能化推薦圖書服務(wù)，便于讀者自助借還書，加快讀者查詢相似圖書及文獻(xiàn)的速度。 1.4 門禁系統(tǒng)

4、本模塊主要負(fù)責(zé)考勤管理和對閱覽室安全的管理，實(shí)現(xiàn)圖書在特定范圍內(nèi)閱讀，工作人員也可以根據(jù)系統(tǒng)的這個特點(diǎn)進(jìn)行考勤等工作，有利于圖書館的科學(xué)化管理。 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 本系統(tǒng)的硬件主要為RFID模塊。RFID模塊又分為閱讀器模塊和電子標(biāo)簽?zāi)K。閱讀器的功能主要是對電子標(biāo)簽信息的采集。為了提高本系統(tǒng)的管理效率及各閱讀器節(jié)點(diǎn)之間的通信，我們采用了圖2所示的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)。閱讀器模塊的硬件由射頻讀寫模塊、液晶顯示模塊、鍵盤輸入模塊、報警模塊、CAN通信模塊、存儲擴(kuò)展模塊組成。 圖2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 2.1 AT89S52單片機(jī) 在本系統(tǒng)的MCU選擇上，主要考慮AT89S52是一款低功耗、高性能的8位微控

5、制器，其有8 K系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用ATMEL公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和其引腳完全兼容。是目前市場上廣泛應(yīng)用的微控制器，其價格比較便宜。在接口上提供4組IO口，方便擴(kuò)展外部功能模塊。所以在效率、成本、擴(kuò)展方面選擇AT89S52作為系統(tǒng)的主要部分非常合適。 2.2 RFID技術(shù) RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。該技術(shù)用于控制、檢測和跟蹤物體。其由一個詢問器（或閱讀器）、若干應(yīng)答器（或標(biāo)簽）和主機(jī)組成。按其工作頻率可分為低頻、高頻和超高頻三種類型標(biāo)

6、簽。該圖書館管理系統(tǒng)選用高頻標(biāo)簽，其典型工作頻率為13.56 MHz，大多數(shù)為無源標(biāo)簽，讀寫距離為1.5米左右，具有制作簡單、形態(tài)多樣、頻段通用、存儲數(shù)據(jù)量大、高速傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，符合圖書館管理系統(tǒng)的設(shè)計要求。 RFID系統(tǒng)的工作原理如圖3所示。當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器即發(fā)出射頻信號，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(biāo)簽或被動標(biāo)簽）或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。 圖3 RFID系統(tǒng)工作原理 2.3 CAN通信 閱讀器不僅可以完成對電子標(biāo)簽信息的

7、采集，還可用于其他設(shè)備或主機(jī)通信使其接口穩(wěn)定、快速。所以要對其擴(kuò)展外圍通信接口，在此采用TJA1050芯片擴(kuò)展CAN通信接口。CAN通信主要應(yīng)用于局域網(wǎng)，具有多主控制、系統(tǒng)的若軟性、通信速度較快、通信距離較遠(yuǎn)、差錯檢測回復(fù)、故障封閉、連接節(jié)點(diǎn)多的功能。比較其他通信方式，CAN通信非常適合本系統(tǒng)的要求。 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 在軟件系統(tǒng)設(shè)計中，采用模塊化結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的運(yùn)行。即對每個功能模塊進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)其功能，再使每個模塊相結(jié)合構(gòu)成整個系統(tǒng)。 3.1 整架查詢 管理員用RFID閱讀器掃描層架（或把閱讀器安在架上），讀取其書架層架號、對應(yīng)的圖書編號并顯示圖書信息。系統(tǒng)自動比較相應(yīng)架號和圖書本身的架

8、號信息，判斷是否在同一架號和同層，是否在架并顯示圖書具體位置。 整架查詢流程圖如圖4所示。 圖4 整架查詢流程圖 3.2 門禁系統(tǒng) 在圖書館進(jìn)出口處設(shè)立門禁系統(tǒng)，當(dāng)讀者違規(guī)把圖書帶到門禁系統(tǒng)范圍內(nèi)時，系統(tǒng)立刻發(fā)出警報，并提示讀者。如果讀者在管理員或服務(wù)處獲取外借權(quán)利，RFID電子標(biāo)簽將放權(quán)。 門禁系統(tǒng)流程圖如圖5所示。 圖5 門禁系統(tǒng)流程圖 4 結(jié) 語 RFID智能閱覽室圖書管理系統(tǒng)極大地滿足了人們對圖書館智能化管理的要求，促使圖書館管理走向高科技發(fā)展的時代前沿，RFID智能閱覽室圖書管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了圖書館書籍管理的統(tǒng)一模式。隨著科技的進(jìn)步，閱覽室圖書管理也應(yīng)與時俱進(jìn)，不斷更新RFID智能技術(shù)，

9、不斷改善自身的缺點(diǎn)，健全閱覽室圖書館其他智能化設(shè)備，促使閱覽室圖書管理更加高效的發(fā)展。 參考文獻(xiàn) 1何文昌.RFID在深圳圖書館的應(yīng)用及思考J.中國電子商情（RFID技術(shù)與應(yīng)用），2008（3）：4-6. 2邊巴旺堆，馬永福，安淵.基于RFID的智能閱覽室圖書管理系統(tǒng)的設(shè)計研究J.電子世界，2013（21）：106-107. 3張春雷.RFID在圖書管理中的應(yīng)用研究J.電子世界，2013（17）：96-97. 4蔡孟欣.RFID在圖書館應(yīng)用的可行性研究J.大學(xué)生圖書館學(xué)報，2006（4）：91-96. 5宋雪松，李冬明，崔長勝.手把手教你學(xué)51單片機(jī)（C語言版）M.北京：清華大學(xué)出版社，2014. 6李瑛.基于RFID的智能圖書館管理系統(tǒng)J.山西電子技術(shù)，2012 （4）：9-11. 7邵勇.RFID技術(shù)在高校圖書館中的應(yīng)用J.中國現(xiàn)代教育裝備，