基于物联网的实物档案智能管理平台架构设计文档格式.docx

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PlatformArchitectureBasedontheInternetofThings

[Abstract]Thispaperproposedadesignofintelligentphysicalarchivesmanagementplatformarchitecturebasedontheinternetofthingsinviewofthecurrentphysicalarchivesmanagementpresentsituationandexistingproblems,discusseddetailedfunctionontheplatformsystem.Inadditionexplainedtoacertainextentonthedesignoftheplatformsystem'

shardwareandsoftwareandrealizedbasicallyintelligentmanagementofthephysicalarchivesinentireprocess.

[Keywords]InternetofThings;

RFID;

physicalarchives;

intelligentmanagement

0引言

随着现代信息技术的发展和应用，数字档案馆的研究和建设成为档案界关注的热点。

近年来物联网技术的诞生，特别在实物档案管理方面，更是成为现行档案馆转型的加速器。

本文结合实体档案管理工作，对物联网技术在档案馆的应用进行有益探索，讨论基于物联网的实物档案智能管理平台的架构设计。

1国内档案馆实物档案管理现状

目前国内档案馆馆藏已改变了以纸质文书档案为主的格局，实物档案逐渐成为馆藏档案的延伸和主要补充形式，但是在档案管理方面，大部分档案馆并未给予与文书档案同样的重视力度，主要表现在：

归档范围不明确，档案收集随意性大；

归档分类不规范，著录标准不一致；

保管手段单一，损坏或丢失严重；

重“藏”轻“用”，档案查询利用率低。

2物联网的定义及关键技术

2.1物联网定义

从信息技术角度看，物联网是指具有感知和智能处理能力的可标识的物体，基于标准的可互操作的通信协议，在宽带移动通信、下一代网络和云计算平台等技术的支撑下，获取和处理物体自身或周围环境的状态信息，对事件及其发展及时做出判断，提供对物体进行管理和控制的决策依据，从而形成信息获取、物体管理和控制的全球性信息系统E。

物联网体系架构包括感知层、传输层、处理层和应用层四个层次，其技术架构由信息物品技术、自主网络技术和智能应用技术构成。

它用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全等多个领域。

2.2关键技术

2.2.1RFID技术

RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，即射频识别技术，属于物品标识技术范畴。

它通过无线射频方式进行双向数据通信，对目标加以识别并获取相关数据⑵。

RFID系统主要由读写器，电子标签（TAG）和应用软件系统三部分组成，其工作原理为：

读写器发送特定频率的无线电波能量给电子标签，电子标签收到后，如是无源标签，则凭借感应电流所获得的能量将芯片中储存的信息发送至读写器，如是有源标签，则主动将芯片信息以某一特定频率的信号发送至读写器，读写器接收到反馈信号后送至应用软件进行处理。

RFID技术具有识别无须人工干预、可识别多个标签以及操作快捷方便等优点。

2.2.2ZigBee技术

ZigBee是IEEE802.15.4协议的代名词，在国内又被译为“紫蜂”，与蓝牙技术类似，是一种新兴的短距离无线技术，属于物品感知技术范畴。

ZigBee协议栈由高层应用规范、应用汇聚层、网络层、数据链路层和物理层组成，网络层以上的协议由ZigBee联盟负责，物理层和媒体访问控制（MAC）层采用IEEE802.15.4标准。

ZigBee技术具有数据传输速率低、功耗低以及成本低等特点，较之其它短距离无线技术，通信距离远，单点覆盖距离为50米-300米。

以ZigBee协议为纽带，结合WSN与RFID技术形成WSID网络，突破RFID技术通信距离的局限性，将具有较为广阔的应用前景。

2.2.3基于ARM嵌入式系统技术

3.1档案信息管理系统

该部分由著录管理、图文管理、储位管理、查阅管理、销毁管理五个子系统组成。

各系统功能如下：

（1）著录管理。

实现档案分类编目、档号生成等功能。

实物档案号由年度号+类目号+实物流水号组成，其模式如2012-SW11-1〜n。

根据实物档案不同属性，灵活设置实物档案类著录项目，如字画类实物著录项目包括实物名称、接受时间、地点、事由、赠送人、接收人等项目，而印章类实物则包括印章名称、使用单位等项目。

（2） 图文管理。

实现档案拍照、存储、档案号联接等数字化管理功能。

为了便于利用和查找，入馆时对实物档案及时拍照，并以特定图像格式存储，如珍贵文献类实物以TIFF格式存储，而荣誉类实物则选择JPEG格式，并保存至对应的实物档案号文件夹内。

（3） 储位管理。

实现档案所储存的档案盒（柜）编号和储位所储存的储位编号自动匹配，解决档案出入库时储位的定位问题。

除外，还实现储位分配、撤销等功能。

（4） 查阅管理。

实现档案查询、借阅、定位功能。

查阅时提供精确或模糊查询，需借阅时发出查询指令，基于WSN网络传输查询指令至档案架等储位，以指示灯的方式提示档案管理员做出库作业。

（5） 销毁管理。

实现档案保管期限设定、失效档案汇总功能。

档案管理员可查看即将或已到销毁期限的档案信息，及时进行汇总，并做出进一步销毁处理。

3.2标签管理系统

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统⑶。

嵌入式系统技术属于物品控制技术范畴。

ARM9处理器是低功耗的32位微处理器，最适合于对价位和功耗要求较低的消费类应用，被广泛用于工业控制、网络设备、数据通信等领域。

3实物档案智能管理平台总体架构

实物档案智能管理平台基于物联网体系架构模型，主要包括档案信息管理系统、标签管理系统和安全监控系统三部分，如图1所示。

图1实物档案智能

管理平台架构图

该部分由电子标签（TAG）、读写器和应用软件系统组成，实现标签封印、转印、定位与销毁等功能。

电子标签分为档案管理员身份识别卡和档案信息标签。

读写器包括固定式读写器与手持式阅读器，是电子标签与应用软件系统的中介，负责将应用软件系统的信息写入标签或将标签中的信息导入应用软件系统，为查询管理、储位管理和身份识别提供数据支撑。

3.3安全监控系统

该部分由身份识别，温湿度与烟雾监控两个子系统组成，其中身份识别实现档案管理员级别划分、权限设定等功能，杜绝越权出入库、查阅等问题发生。

温温度、烟雾监控实现库区温湿度、烟雾等环境监控，实时显示监控日志，如出现异常，及时报警提示。

4平台硬件系统设计

该平台主要包括电子标签与安全监控两部分硬件系统。

电子标签硬件系统由电子标签、读写器、PC终端和系统平台基础网络组成，如图2所示，其中数据采集器、读写器、有源标签设计是电子标签硬件系统的核心部分。

读写器为手持式，主控模块采用基于ARM9嵌入式系统的友善之臂Mini2440开发板,ZigBee模块采用TI公司的CC2430无线模块，RFID读写模块采用Mifare读写模块。

安全监控硬件系统由温湿度、烟雾等传感器、数据采集器、PC终端和基础网络组成,

如图3所示，其中数据采集器是电子标签硬件系统的核心部分。

数据采集器主控模块采用C51嵌入式系统，环境传感器采用C51,ZigBee模块采用TI公司的CC2430无线模块，温湿度传感器采用SHT11M,烟雾传感器采用KGS—20型可燃气传感器。

图3安全监控硬件系统

5平台软件系统设计

该平台软件设计主要包括读写器、数据采集器与智能管理平台应用系统三部分。

前二者涉及ARM9与C51嵌入式系统开发，ARM9嵌入式系统开发以WinAVR、AVRStudio5为开发平台，C51开发以KeiluVision4为开发平台，均采用C语言编写。

智能管理平台应用系统基于B/S软件模式，采用JavaWeb2.0SSH架构技术开发。

数据采集器与智能管理平台应用系统串口通信部分采用VisualC++6.0编程。

6结语

本文设计思路基于物联网体系架构，有效发挥RFID与ZigBee等技术优势，较好地解决了国内档案馆实物档案管理中存在的突出问题，下一步计划作为数字化档案馆档案管理信

息系统的有益补充，应用于军队档案馆档案管理工作中。

本文为政府、军队、院校等实物档案管理提供了设计参考。

［参考文献］

［I］沈苏彬.物联网技术架构［J］.中兴通讯技术，2011

（1）.

⑵周晓光，王晓华.射频识别（RFID）技术原理与应用实例［M］.人民邮电出版社，2006.

［3］ 李红娟，吴雪莉.基于ARM和RFID技术的嵌入式系统研究［J］.吉林化工学院学报，2008⑵.

［4］ 王钦，陈忠辉，陈新.基于ZigBee的仓库温湿度采集系统的设计［J］.计算机与数字工程，2009,37（9）：

207—211.