图书馆RFID方案.docx

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图书馆RFID方案

图书馆

RFID系统解决方案

第一章图书馆RFID系统设计方案

1.1RFID系统设计

RFID（RadioFrequencyIdentificationsystem）是“无线射频识别系统”，是一种非接触式的自动识别技术，它是利用无线电波识别目标物上的标记，以进行无线数据识别和获取相关信息的工作。

图书馆RFID系统是将RFID技术应用于图书馆领域管理，以帮助图书馆实现读者自助借阅、24小时读者自助还书、快速馆藏资料清点、图书自动排架、顺架、倒架，以及安全防盗等功能。

图书馆RFID系统的应用，使图书馆管理员从大部分繁琐工作中解放出来，极大地提升了图书馆现代化管理水平，在欧、美等发达国家与地区的图书馆领域，利用RFID标签对图书、录像带等馆藏资料进行跟踪管理的图书馆每年以30%的速度在增加，在新加坡、马来西亚、泰国等亚洲地区的国家也于几年前开始采用RFID图书系统。

1.1.1RFID系统内容及结构

图书馆RFID系统由RFID硬件、计算机集成设备、软件组成，RFID硬件通过标准串口或者USB接口与计算机集成设备连接，组成图书馆RFID系统的终端，RFID系统终端通过终端软件与图书馆管理系统服务中心连接，其物理连接为网络连接或者数据拷贝交换。

终端软件与图书馆管理系统服务中心的连接遵守图书馆业内相关协议和计算机网络协议。

系统拓扑图如下：

本方案选用国际知名品牌TAGSYS公司的RFID标签，并围绕RFID标签提供一套完整的硬件解决方案：

RFID馆员工作站、RFID标签转换站、自助借还系统设备、自助归还系统设备（室外）、RFID手持点检仪、安全门系统设备（RFID）。

拓扑图如下：

RFID标签：

用于记录图书资料信息和安全防盗功能，是RFID系统的操作对象；

RFID借书证:

用于从事读者的流通借还操作、读者的身份辨识操作等

RFID天线：

在标签和读取器间传递射频信号；

RFID读写器：

通过RFID天线对RFID标签进行读写数据操作；

RFID馆员工作站：

集成式设计，可用于标签编写，借书，还书，查询及读者帐户管理；

RFID标签转换站：

用于图书标签的初始化加工，将条码转换成标签；

自助借还系统设备：

用于读者自助服务，完成借书，还书及读者本人基本信息查询功能；

自助归还系统设备（室外）：

用于读者自助还书服务，不受开馆闭馆时间限制；

RFID手持点检仪：

主要用于图书在架，与在馆状态的数据采集与查找；

安全门系统设备（RFID）：

主要用于图书安全防盗功能。

RFID图书系统最核心的软件包括标签内存存储编码方案、以及RFID系统设备终端与图书馆管理系统的无缝连接部分。

本方案所选用的标签及硬件设备均为原装进口，技术成熟、性能稳定。

美国最大公众图书馆—西雅图公共图书馆、欧洲最大公共图书馆-德国汉堡图书馆，以及国内首家应用RFID系统的深圳图书馆等均采用本技术方案。

特别需要说明的是所有RFID标签及读者证都是原厂封装、原厂印刷LOGO，质量性能稳定。

1.1.2RFID系统总体设计原则

我们提供的RFID系统总体设计原则充分考虑了系统的技术性、稳定性、实用性、经济性等各个方面，最大化地保证系统达到技术先进、配置合理、、实施可行、经济实用等诸方面的要求。

先进性与实用性

整个RFID系统建设具有技术的前瞻性。

在系统建成的三到五年之内，业务量的增加不会导致对系统的重大调整。

同时考虑实际的应用水平，避免技术环境过于超前造成投资浪费。

开放性与标准化

整个RFID系统符合国际标准ISO15693和ISO18000-3，选用的通信协议为行业内通行的SIP2或z39.83/NCIP协议。

同时，系统结构又具有开放性，功能易于扩充。

可扩充与可延展性

随着应用技术的不断提高，整个RFID系统结构应具有良好的可扩充与可延展性。

预先作好硬件、软件和管理接口，使系统能扩充新的节点和新的分支，其次系统具有扩充升级能力，能够适应技术发展的要求。

可靠性和可维护性

在考虑技术先进性和开放性的同时，还从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。

主要设备均是定型生产、并具有一定应用成功实例的成熟产品，无任何研制品、定制品，以确保系统具有较高的稳定性。

安全性与易用性

严格按国家安全标准要求，采用多级安全保障措施。

但系统安全措施不影响系统的易用性。

系统具有良好的用户界面、管理界面和开发界面。

经济性

系统建设始终贯彻面向应用、注重实效的方针，坚持实用、经济的原则，其经济性包括以下内容：

1）.系统本身的价格（包括系统、技术服务和培训）经济；

2）.系统运行费用经济；

3）.对系统实施所需的费用经济；

4）.对系统集成所需的有关费用经济。

1.1.3图书馆RFID的功能特点

专用的图书馆RFID标签

系统的核心是RFID标签。

根据RFID标签用途不同，设计成各种不同形状，如方形、圆形、长条形等分别用于图书、参考资料、CD、DVD和磁带。

这些标签都自带粘贴，直接粘贴到上述资料上。

这些灵活多样的标签的使用，使得图书馆馆员工作更加高效，既减轻了那些耗时、费力和重复的工作，又解决了传统技术无法克服的受局限的工作。

帮助工作人员节省时间，为读者提供更优质的服务

标签同时替代条码和磁条装置，集两种功能于一身（‘标识’和‘安全’）。

在图书馆领域，这种二合一的特点大大提高了资料处理能力。

其捆绑在一起的防盗功能，使得在流通处理过程中，能在一个单一操作中快速、准确地实现图书流通功能。

目前全世界还有大量的图书馆在使用条码，并未实现RFID系统,。

在此要着重指出的是：

将条码到RFID标签的转化过程是很简单的，而并非想象的那么复杂。

实际上，它通过快速扫描条码，立即将数据传入标签芯片，然后通过一个自动标签分发系统，将标签剥离下来，粘贴到资料上，就可实现从条码到RFID标签的快速转化。

RFID馆员工作站

流通工作站可帮助图书馆馆员分别快速办理多份借或还文献资料的手续。

一叠贴有RFID标签的文献资料放在指定的工作站区域，文献资料识别和防盗位的开启/关闭操作就同时执行。

流通工作可以很方便地集成或嵌入到已有的流通柜台桌面上。

由于文献资料识别和安全管理是在同一步操作中完成的，无须先办理借还手续，再写入防盗位，因此可达到最高的工作效率。

RFID读者卡也可以通过这种工作站识别。

用于阅读的RFID天线应该做到在识别过程中不受天线周围的其他标签的影响，只有在天线正上方的标签才能被读到，使得RFID识别更准确。

RFID标签编写器

快速标签编写工作站（FastFolio），包括一个用于RFID读写/编码的装置和一个用于分发标签的自动滚动装置。

这种简单方便的组合设备实现了图书从条码到RFID的无缝转换，将流线型标签加工和芯片编写工作集成到一个简单的操作过程中。

自动标签分发剥离系统中的分发装置由一个电动的滚轮组成，用以推动标签逐个剥离。

一旦前一个标签被剥离下来，下一个标签自动往前移；RFID读写装置用来编写FOLIO标签，通过连线与PC连接。

标签从滚轮上剥离下来之前，就已经通过软件控制，自动编写上了资料数据，工作人员只需轻松地将标签贴到文献资料上即可。

利用这种快速编写设备，工作人员可每小时400本的速度粘贴标签并写入数据。

这样，一台设备每天至少完成3,000册的图书加工。

自助借还系统设备

在RFID应用系统中，让读者直接受惠的产品是自助借还设备。

读者只需把文献资料和读者证放到指定位置，即可一次完成多本资料的借/还处理手续,同时将所有这些资料的安全标识位都重置上正确的状态。

操作完成后，可根据读者需要选择是否打印收据。

收据格式可设定。

自助借/还系统通过标准的SIP2协议与后台应用管理系统连接。

同时具备离线处理能力，当图书馆服务器出现故障时，自助借还系统自动进入离线处理状态，一旦连接恢复，所有操作的信息均自动上载。

在离线处理过程中，所有重要的数据信息均被记录下来，同时将资料的安全标识位置上正确的状态（借出时置0n，还书时置Off）。

手持点检仪

为达到扫描和清点图书的目的，本系统提供了一种携带轻便、功能独特的阅读器（“扫描棒”），其功能是快速完成图书的准确清点，图书馆馆员利用它可以很轻松地查到高架位上的文献资料。

借助于简单的应用软件的帮助，阅读器也可用于指定资料的查找、顺架、整架等业务处理。

阅读器与PC或PDA相连。

图书馆安全门

自从第一代产品开发应用以来，通过不断更新技术，新一代的安全门能同时将资料识别和安全性能结合到一个单一设备中，与图书馆指定的标签协同运行，通过使用最先进的侦测算法，这些安全门可连续不断地侦测到处于非安全状态的标签。

每一个基架都是一个独立的设备，不需要添加附加设备，系统即可运行。

也不需要连接到后台数据库，因此即使图书馆网络出故障或超载，不会影响到安全门的正常工作。

每个门一般由两个基架组成，可以通过安装多个基架来扩大侦测范围。

同其他系统应用级产品一样，这种安全门可与已经存在的传统安全系统并存。

第二章图书馆RFID系统方案

3

3.1

2.1.RFID系统硬件方案

标签

RFID标签是一种带有天线、存储器与控制系统的无源低电集成电路产品，可在其中的存储晶片中多次写入及读取图书、媒体资料的基本资料，用于图书和多媒体光盘资料的标签识别。

下面分别对我们提供的各类标签进行说明。

图书标签

50x50mm（1.96x1.96in）

图书标签配置：

TAGSYSFolio370

产品主要性能参数

工作频率：

13.56MHz

固有频率误差:

≤±200KHz（优于标书要求≤±300KHz）

内存容量：

1024bits

有效识读距离：

符合自助借还、书架、安全门等设备读取要求

读取速度：

≤0.05s（优于标书要求≤0.1s）

有效使用寿命：

≥10年

有效使用次数：

≥10万次

环境温度范围：

-30至75摄氏度

产品优势介绍：

Ø国外原厂生产，原装进口，质量稳定

Ø标准性：

兼容RFID标准（ISO18000-3andISO15693）

Ø安全性：

支持AFI防盗功能并自带EAS（电子物品监督）防盗位

Ø安全标识和资料识别集于一体

Ø菲利普ICodeSLI芯片

Ø1024位内存容量

Ø为图书和CD提供方便的标签编写工具

Ø自粘贴标签，可印制图书馆所提供LOGO

CD标签

40mm（1.57in）

CD标签配置：

TAGSYSFolio370CD

产品主要性能参数：

工作频率：

13.56MHz

固有频率误差:

≤±200KHz（优于标书要求≤±300KHz）

内存容量：

1024bits

有效识读距离：

符合自助借还、书架、安全门等设备读取要求

读取速度：

≤0.05s（优于标书要求≤0.1s）

有效使用寿命：

≥10年

有效使用次数：

≥10万次

环境温度范围：

-30至75摄氏度

产品优势介绍:

Ø国外原厂生产，原装进口，质量稳定

Ø标准性：

兼容RFID标准（ISO18000-3andISO15693）

Ø安全性：

支持AFI防盗功能并自带EAS（电子物品监督）防盗位

Ø安全标识和资料识别集于一体

Ø菲利普ICodeSLI芯片

Ø1024位内存容量

Ø针对CD具有不同的外形特点

Ø为图书和CD提供方便的标签编写工具

Ø自粘贴标签，可印制图书馆所提供LOGO

书架层板防电磁屏蔽专用标签

层架标配置：

TAGSYSVHS370

产品主要性能参数：

工作频率：

13.56MHz

固有频率误差:

≤±200KHz（优于标书要求≤±300KHz）

内存容量：

1024bits（优于标书要求≥256bits）

读取速度：

≤0.05s（优于标书要求≤0.1s）

有效使用寿命：

≥10年

有效使用次数：

≥10万次

产品优势介绍:

Ø国外原厂生产，原装进口，质量稳定

Ø标准性：

兼容RFID标准（ISO18000-3andISO15693）

Ø安全标识和资料识别集于一体

Ø菲利普ICodeSLI芯片

Ø1024位内存容量

Ø自粘贴在金属书架上，不影响标签的读取

Ø标签表面可打印编码号

馆员流通工作站

馆员流通工作站是以PC机为基础，集成RFID读写装置、各种类型读者证卡识别装置、条形码识别装置等设备，对RFID标签进行编写、识别和流通状态处理。

PC机配置：

联想LENOVO

操作系统：

WinXP

处理器：

IntelCore2E2140

内存：

1GBDDR2

硬盘：

160GBSATA3.0Gb

主板：

945GZ

显卡：

Intel®82945GExpressChipsetFamily高性能集成显卡

I/O接口：

1串、1并+6USB（2前4后）+2PS/2+2组Audio

扩展槽：

2PCI+1PCIExpressx1

随机附带如下设备

阅读器型号：

L-P101

L-P101阅读器（120x70x27mm，约200克）

天线型号：

LSA3天线

L-SA3天线（446x366x22mm，3kg）

打印机

密码键盘

条码阅读器LS2208AP

产品主要性能参数：

工作频率：

13.56MHz

阅读范围半径：

250mm及250mm范围以内为有效阅读区域

通信接口：

USB或RS232、RJ45

防冲突：

≥8个标签

产品优势介绍:

Ø标准性：

兼容RFID标准（ISO18000-3andISO15693）

Ø设备系统通过简单的硬件转换可以升级，紧跟最新技术发展

Ø阅读器大小结构紧凑，大小大约：

12x7x2cm

Ø同时可借出8本以上图书

Ø可同时具备处理借书/还书操作的能力

Ø具有同时对多本资料读取和多本资料EAS安全位写入能力

Ø可以非接触式的进行多本资料的读/写

Ø优化的天线：

性能更好，具有更好的隔离防护性能，读写更加准确

Ø阅读器具有高可靠、阅读范围大的性能

Ø能读/写RFID读者证、磁卡等各种类型的读者证，二代身份证等有效证件

Ø连接接口：

USB

Ø提供设备软件API接口（DLL和ActiveX控件）和技术文档，易于进行应用编程设计

ØPC机配置性能优于标书要求

RFID标签转换站

标签转换站包括一个用于RFID读写、编码的装置和一个用于分发标签的自动剥离标签、显示器、PC机、读写装置的完整可移动系统，可实现图书从条码到RFID的无缝转换。

编写器型号：

FastFolio

FastFolio编写器（编写图书、CD标签）

条码阅读器LS2208AP

PC机配置：

联想LENOVO

操作系统：

WinXP

处理器：

IntelCore2E2140

内存：

1GBDDR2

硬盘：

160GBSATA3.0Gb

主板：

945GZ

显示器：

17英寸LCD显示器

显卡：

Intel®82945GExpressChipsetFamily高性能集成显卡

光驱：

SATADVD

网卡：

集成100M

I/O接口：

1串、1并+6USB（2前4后）+2PS/2+2组Audio

扩展槽：

2PCI+1PCIExpressx1

产品主要性能参数：

工作频率：

13.56MHz

阅读范围半径：

250mm及250mm范围以内为有效阅读区域

通信接口：

USB或RS232、RJ45

扩展天线：

无线网络功能

产品优势介绍:

Ø兼容RFID标准（ISO18000-3andISO15693）

Ø设计紧凑,美观大方,设备整合程度高,可自由移动

Ø考虑到工作人员的操作方便和加工图书、CD标签的效率，进行图书、CD等资料加工，采用整合集成的专用标签编写设备FastFolio

ØFastFolio编写器是一个集“标签分发器+RFID阅读器+RFID天线”于一体的结构紧凑的整合设备。

Ø通过软件的支持，在扫描条码后立即将资料写入分发器上的第一个标签，然后自动剥离下来，不需要挪动图书，一次完成信息的采集、编写工作。

Ø利用FastFolio编写器，加工标签快速高效：

每分钟至少可加工8个标签，工作效率比一般的阅读器工作效率高3-4倍。

ØFastFolio带有自动标签剥离的分发系统使得操作更快、更高效

ØFastFolio标签编写工具为编写图书和CD的标签提供了更好的编写方案

Ø设备系统通过简单的硬件转换可以升级，紧跟最新技术发展

Ø通过串口与PC相连

Ø提供设备软件API接口（DLL和ActiveX控件）和技术文档，易于进行应用编程设计

ØPC机配置性能优于标书要求

自助借还系统设备

自助借还系统设备是一种可对粘贴有RFID标签的流通资料进行扫描、识别和借还处理的设备系统，用于读者自助进行流通资料的借出操作，方便读者和工作人员对流通资料进行借出处理，配备触摸显示屏或简单按键操作系统，提供简单易操作的人机交流界面、图形界面，通过SIP2协议或NCIP协议以及串口等与应用系统连接，快速准确地完成借阅，设备安全可靠，美观大方。

自助借书机型号：

SLF301（内置L-P101阅读器+LSA3天线等）

内置如下设备：

PC机的配置

操作系统:

正版WindowsXP

处理器：

IntelCore2E2140

内存：

1GBDDR2

硬盘：

160GBSATA（7200转）

主板：

945GZ

显示器：

17英寸LCD触摸显示器

显卡：

Intel®82945GExpressChipsetFamily高性能集成显卡

光驱：

SATADVD

网卡：

集成100M

I/O接口：

1串、1并+6USB（2前4后）+2PS/2+2组Audio

扩展槽：

2PCI+1PCIExpressx1

阅读器型号：

L-P101

L-P101阅读器（120x70x27mm，约200克）

天线型号：

LSA3天线

L-SA3天线（446x366x22mm，3kg）

打印机

还书箱

产品主要性能参数：

工作频率：

13.56MHz

阅读范围半径：

确保250mm及250mm范围以内为有效阅读区域

通信接口：

USB或RS232、RJ45

防冲突：

≥8个标签

产品优势介绍:

兼容RFID标准（ISO15693andISO18000-3）

Ø设备系统通过简单的硬件转换可以升级，紧跟最新技术发展

Ø可同时处理多本图书

Ø可据客户给定高矮尺寸，预定设计高矮，以方便客户部分设备在少儿图书馆使用的情况，能适合未成年人操作使用

Ø配有录像监控系统,同时支持加配自动分拣系统、充消磁设备和条码识读设备以扫描图书条形码。

Ø可兼备借书/还书功能，系统有读者可选择的归还功能，系统可以被馆员设定为仅有借书功能，或仅有还书功能。

Ø可对各种类型借书证（身份证、市民卡、RFID卡）进行阅读

Ø可根据图书馆的设施，选择自助借书机的规格和颜色（提供颜色色板）

Ø可提供多种语言交互功能，通过简单的配置，即可增加任意一种所需的语言。

Ø操作屏幕设计简单，特别适合使用图形，用户可根据自己的需要非常方便地改变屏幕风格。

Ø操作完后，自动打印收据。

可根据图书馆的需要，制作自己的收据格式。

Ø与图书馆管理系统间可通过SIP2或z39.83/NCIP通讯

Ø当图书馆服务器出现故障时，系统自动进入离线处理状态，一旦连接恢复，所有操作的信息均自动上载。

在离线处理处理过程中，所有重要的数据信息均被记载，同时在借出操作时，自动将安全位置Off,而在还书操作时，将安全位置On

Ø系统配有“帮助”软件，读者可通过该软件发送消息给工作人员或寻求工作人员的帮助，如通知“打印机需要一卷新纸”

Ø具有远程监控诊断功能

Ø系统配有自动开机/关机功能，可设定早晨自动开机，晚上自动关机。

Ø具有可调控音量的语音提示操作功能

Ø所有设备都是电子控制，无噪音。

Ø所有组件均为标准组件，因此可容易替换

Ø安装有读者密码输入键盘，可通过后台数据库校验读者身份

Ø提供RFID设备的软件API接口（DLL和ActiveX控件）和技术文档，易于进行应用编程设计

Ø所有的设备都具有CE/FCC安全规格

便携式RFID点检设备

便携式RFID点检设备是一种针对RFID标签的扫描、统计设备，通过对书架上粘贴有RFID标签的流通资料的扫描，可以帮助排架，查找和统计特定的流通资料等，在图书馆工作人员寻找丢失资料和盘点书籍时发挥效率。

设备重量轻，使用方便，高效，安全可靠，美观大方。

便携式RFID点检仪型号：

L-P101阅读器+LW1天线

辅助设备：

（微型电脑laptop或PDA）+UPS

操作系统:

正版WindowsXP以上

内存：

1GBDDR2内存

硬盘：

160GBSATA硬盘

显示器14.1英寸液晶显示器

产品主要性能参数：

正常速度识别准确率≥98%（优于标书要求95%）

有效识别距离≥150mm（优于标书要求125mm）

系统手持部分重量200g（优于标书要求1000g）

充电一次可使用≥5小时

产品优势介绍:

Ø兼容RFID标准（ISO18000-3andISO15693）

Ø设备系统通过简单的硬件转换可以升级，紧跟最新技术发展

Ø快速移动阅读，速度可达20cm/秒

Ø手持式天线可单手操作

Ø天线轻巧，外形合理（扫描棒式），便于长时间操作（大约200g）

Ø可外连标准处理设备，如PDA或Laptop

Ø在连接的PDA或Laptop上可扩充无线上网装置，实时与中央数据库连接

Ø在相连的PDA或Laptop上装有应用软件，可对馆藏资料进行错架检查，顺架，排架，倒架和剔除等功能

Ø可完成盘点、查找、排序、上架、剔除、阅览统计、数据采集及批处理。

安全门系统设备

安全门系统设备可对粘贴有RFID标签的流通资料进行扫描、安全识别的系统设备，用于流通部门对流通资料的进行安全控制，以达到防盗和监控的目的。

该设备系统通过对书籍借阅状态的判断来确定报警提示信息是否鸣响。

设备安全可靠，坚固耐用，美观大方。

安全门型号：

LSP2安全门（具有网络接口和读ID选项）

产品主要性能参数：

工作频率：

13.56MHz

阅读范围半径：

920mm（优于标书要求≥450mm）

响应速度：

≥25个标签/秒（优于标书要求≥20个标签/秒）

通道宽度920mm（优于标书要求≥914mm）

通信接口：

USB或RS232、RJ45，具备无线网络功能

正常检测误报或漏报率：

小于0.01%

产品优势介绍:

Ø独立工作，不需要与服务器或数据库相连，可离线工作

Ø在系统出现服务器或数据库瘫痪和图书馆突然停电时，仍具有防盗功能

Ø兼容RFID标准（ISO18000-3和ISO15693）

Ø可同时支持一种协议或多种协议

Ø符合ADA标准（门之间的宽度为92cm）

Ø在防盗的过程中可读取标签ID

Ø设备系统通过简单的硬件转换可以升级，紧跟最新技术发展

Ø与TAGSYSFolio370标签上的防盗功能结合一起，实现快速的防盗侦测功能

Ø可远程升级

Ø可进行远程配置和管理

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