校园RFID智慧图书馆建设方案.docx

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校园RFID智慧图书馆建设方案

校园RFID智慧图书馆建设方案

一、方案概述

1.引言

1.1目前图书馆图书流通管理系统和存在的问题

目前我国图书馆传统的图书流通管理采用磁条和条码系统，磁条为安全防盗功能，条码为馆藏标识功能。

磁条（EM）管理系统存在的主要问题有：

自动化程度低，借阅或归还均需人工处理

图书查找、顺架、排架困难

馆藏清点繁琐耗时，劳动强度高

服务时间受限，不能充分发挥图书馆功能

1.2RFID在图书馆流通管理中的应用

RFID技术的出现极大地提高了采集数据的速度，特别是在运动过程中实现了快速、高效、安全的信息识读和存储，而且具有信息载体身份的唯一性，这些特性决定了RFID技术在图书馆领域具有广泛的应用前景。

下表是RFID与条码的比较：

功能

RFID标签

条形码

一次性阅读多个目标

√

X

阅读移动目标

√

X

可编写

√

X

是否需要激光扫描

X

√

使用寿命（100,000次）

√

√

恶劣环境的使用

√

X

防水功能

√

X

内置防盗位标识功能

√

X

典藏工具

√

X

移动清点功能

√

X

读者自助多本借还系统

√

X

自助还书系统

√

√

自动分拣系统

√

√

表一RFID标签和条形码的比较

图书馆在应用RFID后，跟条形码比较具有如下一些优势：

（1）简化借还书流程，提高流通效率

条码的借还书流程仍然需要人工打开图书扉页并找到条码位置后才能扫描条码。

这样的操作流程繁琐，效率很低。

同时，由于条码容易磨损或脱落，更影响借还书的效率，同时也会影响读者对图书馆的满意程度。

RFID可以将多本书随意放置在读写器读写范围一次性实现借阅或归还操作，是条码操作效率的几倍，效率大大提高。

（2）兼容复合磁条和永久磁条

无论原先是复合磁条还是永久磁条，RFID均可与之兼容工作，直接将RFID电子标签粘贴在图书中即可，无须去除书中的磁条，可以大幅降低更换工作量，减少对图书的损坏。

（3）大幅降低图书盘点和查找工作量

依靠人工的图书盘点工作，特别是书架图书的盘点工作量太大而且效率很低。

图书管理员盘点书架图书要凭自身的记忆对图书进行分类放置和记录，费时劳神又很难达到目的。

引入先进的RFID图书馆盘点工具和方法，可以实现图书盘点的自动化。

利用RFID非接触、远距离、快速读取多个标签的特点，结合盘点车和层架标签，可以很方便地实现书籍盘点、顺架、查错架、缺架清查工作；同时上架时还可根据书库图形化路线指示馈按正确位置摆放馆藏。

（4）改变借阅管理和安全遗漏流程脱节的情况

EM图书馆防盗系统还是孤立的防盗系统，图书归还和上架之前要经过充磁处理，图书借还时要进行消磁处理，工作量较大，直接影响了图书流通及图书管理的效率。

在发现丢书的同时无法记录图书的信息，对图书的日常盘点、补缺工作影响较大。

RFID系统对现在的管理系统进行改进，将防遗漏系统与图书流通管理系统关联起来，记录每本书的进出库历史记录，从而与借还书的历史记录进行匹配。

（5）提高图书馆工作人员的工作满意度

图书馆工作人员由于积年累月的重复性劳动，加上图书馆工作本身就很繁重，很容易让图书馆工作人员对图书馆工作产生一定的消极思想；由于管理上存在缺陷，图书馆管理者对图书馆的管理也大伤脑筋，加上读者也对图书馆表示不满，导致图书馆人员对图书馆工作满意度有所下降。

通过对图书馆RFID系统的应用，可以弥补管理上的缺陷，同进把工作人员从图书馆日常繁重的重复劳动中解放出来，其主要体现在以下几个方面：

1）RFID技术大大减少了流通工作量，剩余的流通工作也是配合RFID技术的自动化工作，这样大大提高了流通馆员的工作积极性和精神面貌。

2）RFID技术也解放了大批流通馆员，使他们可以从事其它的高级的读者咨询工作，如流动服务、举办讲座、展览、培训等；

3）图书馆人员主要工作从流通转向咨询，有助于图书馆提升人员素质，会有更多的专业人才加入，有助于图书馆其它服务工作的提高。

（6）提高读者满意度

1）读者经常会对图书馆产生不满，产生的原因主要是以下几点：

由于图书馆没有有效的手段对图书进行盘点，但是因为管理系统没有准确的记录，结果导致了读者系统里能够查到图书，但是实际上却找不到；

由于借还书的效率较低，借还书排队等候时间太长，读者无谓的浪费时间，导致不满意；

借还书中出现信息读取错误，条码无法读出，增加读者等待时间，导致读者不满意；

随着全社会对服务意识的不断增强，读者对图书馆的服务要求也越来越高，图书馆需要迫切提升服务水平，提高读者满意度。

2）图书馆采用RFID系统可以给读者带来的影响有：

避免排队等候，自助借还书，更方便、更快捷；

更长的图书馆开放时间，可以做到24小时全天候开放；

隐私性、选择性和独立性；

高科技带来的全新感受；

（7）改变图书馆的服务模式

1）可以实现无人图书馆：

RFID技术的应用，使无人图书馆成为可能，图书馆可以实现真正意义上的24小时全开放；

2）图书馆业务流程和重组：

RFID解放了流通部门占有的大量人员，使图书馆的业务流程重组变得必要和可行；图书馆将从以馆藏为中心转向以读者为中心，提供给读者的服务将迈向多元化、高级化和人性化；

3）参考咨询性工作的重要性越发突出：

图书馆的参考咨询工作是读者与信息资料之间的中介，从而使图书馆区别与一般的信息工具或网络。

图书馆流通工作淡化后，参考咨询工作会成为图书馆的主要工作；

4）不满足于开展阵地服务、传统服务、充分利用各种设施和技术条件，为社会公众提供多样化，个性化服务，使图书馆的服务广度和深度都得到延伸，提高公共文化服务能力。

（8）图书馆通过RFID技术，全面数字化管理

除了图书、光盘、馆藏珍品外，图书馆对其它方面的管理也需要数字化。

例如：

对读者的管理、行政管理、小额消费等，传统的管理费时费力，缺乏效率，对读者、馆员都很不方便。

通过RFID技术，能够有效将这些环节都数字化起来。

通过使用RFID技术，要以在图书馆中实现快速馆藏清点功能，借/还书时即时资料识别和安全防盗功能、快速准确的数据库检查和更新功能，这使得图书馆管理员的工作变得更加轻松、简便。

RFID标签系统可以和传统的安全系统同时使用，可以与现存的图书馆基础设备和集成图书馆系统进行无缝连接。

2.RFID图书馆解决方案

2.1系统介绍

随着科学技术的发展、社会的进步，信息化建设不断的推进，读者对图书馆服务质量要求是越来越高。

如何提高服务质量，加强内部管理，提高工作效率，都是图书馆领导者目前迫切需要解决的问题。

而RFDI技术可以克服以上问题，用来识别、追踪、和保护图书馆的所有资料，通过RFID系统实现图书借还、上架、查找、馆藏盘点等功能，大大的改进管理方式、提高工作效率、降低了管理人员的劳动强度。

随着成本的不断下降，RFID智能管理在图书馆的应用也会越来越普及。

拓迪智能经过多年的研发努力，现已建成图书馆RFID智能设备设计，研发，生产中心。

为图书馆应用领域提供了完整的解决方案。

RFID校园智慧图书馆，在该图书馆内设有书架及粘贴有RFID电子标签的图书、图书检测用RFID安全门、自助借还书机等。

师生可在图书馆内，通过自助的方式享受借书、还书、阅读、续借、预约等自助服务，给读者们创造了一个优雅，安静的氛围。

2.2系统原理

通过把书籍的条码与电子标签关联的方式，实现对图书的关联管理。

可采用不干胶或者芯片内置方式把电子标签放置在书籍当中，读者通过自动借还书机实现自主借还，管理员用盘点机定期对图书馆的书籍盘点，还可实现查找顺架等功能。

装带有高频读写器的安全门，可实现对进出图书数据采集，防止图书非法丢失。

3.RFID图书馆系统组成

3.1RFID自助借还系统

包括：

标签转换系统、自助借还书系统、OPAC查询系统、移动盘点系统、馆员工作站和图书安全检测系统，各个子系统相互独立却又紧密相连。

（1）标签转换系统

标签转换系统是无线射频识别技术与现有图书馆管理系统之间的一座桥梁，通过标签转换系统将RFID唯一识别号与图书唯一编码实施绑定，将RFID技术与现有图书馆管理系统的对接，实现对图书、读者详细信息的访问，从而将RFID技术集成到现有图书馆管理系统当中。

（2）自助借还书系统

自助借还系统是智能图书馆的重要组成部分，通过后台管理系统对粘贴的

电子标签，条形码的流通资料进行扫描，识别，方便读者和工作人员对流通书籍进行借还处理，人机交互界面简单易懂，硬件设备安全可靠。

（3）OPAC查询系统

OPAC查询机代替了传统的电脑检索方式，通过人机互动查询检索图书，方便快捷的为读者提供图书查询，查询机集成鼠标、键盘为一体，可节省图书馆的空间。

OPAC触摸查询检索一体机，用触摸屏和嵌入式键盘方式检索，并配备液晶显示品和高档计算机。

（4）移动盘点系统

图书馆移动盘点系统采用RFID移动盘点车对图书进行快速扫描盘点，可以非接触式地快速识别粘贴在流通资料上的RFID标签和层架标，完成排架、查找、统计流通资料等功能；有效降低工作人员劳动强度和提高图书馆数据采集速度，支持无线连接，数据快速实时更新，支持离线盘点。

人机交互界面简单易懂，硬件设备安全可靠。

（5）馆员工作站

图书馆馆员工作站系统采用模块化设计理念，集成了RFID读写装置及各类型证卡识别模块（可根据需求集成RFID读写装置），馆员工作站具备标签编写、识别及流通状态处理，可用于借还、办证、扣缴、读者疑难问题处理、消户等功能，对图书馆日常流通业务的整合处理，能够通过扫描图书条码对RFID标签进行编写，进行标签加工工作。

（6）图书安全检测系统

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，用于流通部门对流通资料进行安全控制。

该设备系统通过对贴身携带以及装入背包内的文献状态（是否办理借阅手续）进行判别，以达到防盗和监控的目的。

安全门禁系统采用高档亚克力材料制成，外观晶莹剔透，视野开阔，支持标签的三维方向读取，通道间距可达914mm，支持EAS、AFI检测模式，可多天线并列使用，具有流量统计功能。

3.2RFID图书馆系统组成示意图

3.3ELIB区域图书馆集群管理软件系统

ELib区域图书馆集群管理软件V2.0是全新的基于开源技术解决方案的图书馆集群管理平台，软件采用基于企业级应用的JAVAEE技术规范和SOA技术架构，支持云平台部署，通过主流浏览器来实现随时随地的跨平台终端的应用。

ELib区域图书馆集群管理软件作为互联网时代资源共建共享的最新实现形式，用户通过Internet网络或者用Internet网络将区域内各图书馆联合起来，组成一个区域性的虚拟图书馆群，从而建立了一个区域图书馆集群的数字化、网络化、虚拟化的立体信息空间，同时通过开放的多层结构，达到与国内外其他图书馆资源共享与协作的目的，真正意义上实现图书馆集群的资源管理和业务协作。

软件功能特点

*JavaEE产品，支持各种软硬件平台，完全支持开源应用与部署。

*完全采用UTF-8，真正解决多语种（小语种）编目问题。

*支持Z39.50协议，并支持下一代Z39.50协议ZNG。

*采用MD5算法加密，基于SSL加密的数字安全证书，提供工业标准的安全性。

*支持软键盘密码输入和图形验证码，防止木马窃取密码和暴力破解。

*支持用户采用U盾登录。

*动态MARC定义，完全满足多MARC格式（如：

MARC21、CNMARC、JPMARC等）在同一软件并存。

*基于角色管理的用户分组管理、授权机制，能够为用户提供细致的动态权限分配。

*采用全文检索技术，实现中文的智能分词、索引，开创图书馆管理软件对MARC书目记录全文检索之先河。

*国际化的本地化策略，实现适用多语种和多地区的应用程序。

*将开源的搜索引擎技术引入到软件，提供给读者类搜索引擎的交互与服务。

*持久层EJB3技术规范，实现了与底层数据库无关性，是国内第一家让用户可以自由选择数据库的图书馆管理集群软件。

*WEB2.0技术应用，软件实现了自动整合本馆实体馆藏和和互联网上的资源的整合，可以实现实时自动显示图书书评、封面、简介、星级评价等功能。

*支持社会化分享功能，读者可以收藏自己感兴趣的资源，并分享给自己社交网络上的朋友。

*支持SIP2协议及其扩展协议，能够实现自助借书、还书、续借、办证等。

*采用的开源数据库PostgreSQL，PostgreSQL9.1以上版本支持流复制技术，能够基于廉价的硬件方案实现数据库集群，让图书馆的应用实现负载平衡和多机的数据库热备份。

3.4RFID智能图书馆系统设备选型

（1）RFID图书标签

产品型号

TD-BQ-01

产品图片

产品特点

标签做工精美，表面可采取多种印刷工艺（烫金、烫银、付闪粉、光胶、亜胶、凸起等），材质多样化（PVC、PET、铜版纸过胶等）。

可以根据客户不同需求，设计印制特色图案。

设备参数

标签频率：

13.56MHZ

存储量：

1024bits

固有误差：

≤±200KHz

协议/标准：

ISO18000-3/ISO15693

读取距离：

基于不同读写器其读距不同

寿命保证：

10年/100，000次读写

天线尺寸：

45mm*45mm

横切尺寸：

50mm*50mm

纵向间距（天线）：

8mm

卷料宽度：

53mm

工作环境：

-40℃to85℃

存储环境：

-5℃to30℃

芯片：

NXPICODESLIX

表面基材：

铜版纸或PET

纸芯内径：

76mm（3inch）

每卷数量：

5000片（干INLAY）2000片（湿INLAY/标签）

出卷方向：

芯片朝上

质量检测：

100%全检，坏标已替换

（2）RFID层架标签

产品型号

TD-BQ-02A

产品图片

产品简介

RFID层架标签自带存储空间，可重复编辑，安全性高，可按图书位置定位书层位的标识标签，层架标签放置于每一层书架，可结合图书馆馆藏的实际情况来定义层架标的位置号，条码号对应层架位信息。

设备参数

➢标签频率：

13.56MHZ

➢存储量：

1024bits

➢固有误差：

≤±200KHz

➢协议/标准：

ISO18000-3/ISO15693

➢芯片：

NXPICODESLIX

➢寿命保证：

10年/100，000次读写

➢天线尺寸：

34mm*16mm

➢横切尺寸：

38mm*18mm

➢纵向间距（天线）：

13mm

➢封装尺寸：

85*25*4mm

➢封装材质：

外壳采用工程塑料ABS；外壳底部贴合泡棉胶带

➢工作环境：

-40℃to85℃

➢存储环境：

-5℃to30℃

➢质量检测：

100%全检

（3）馆员⼯作站（标签转换站）

产品型号

TD-GY-01

产品图片

产品简介

兼具借书、还书、查询等功能（含RFID读卡器,扫描器、标签转换装置，不含PC）

设备参数

工作频率为13.56Mhz；

支持ISO15693和ISO18000-3标准；

最大输出功率为1.5W；

抗金属设计，阅读器放在金属桌面使用性能不受影响；

一体化设计；

产品稳定，读卡速度快，高达50张/秒；

通讯接口为RS232；

识别距离：

单天线最远40CM

供电：

12VDC

功耗：

10W以内

➢RFID读写装置外壳材料：

亚克力、钣金

工作温度：

-20度~60度

储存温度：

-45度~85度

相对湿度：

5%-80%

本产品所含模块：

RFID读器、、IC读卡器、扫描枪，标签转换软件

可选模块：

PC电脑，身份证读写器，打印机，金属键盘

（4）OPAC综合导航检索平台

产品型号

TD－CX-01

产品图片

设备参数

显示器：

19英寸LED彩色液晶显示器

触摸屏：

军工红外线触摸屏

主机配置：

工控主机

音响：

环绕立体声

接口：

USB或COM

供电要求：

AC220V,50HZ

功率能耗：

300W

控制面板：

电源开关、音量、音调调谐

表面处理：

表面豪华进口金属烤漆机柜

（5）RFID安全门系统设备（单通道）

产品型号

TD－AQ-01A

产品图片

设备参数：

型号：

TD－DJ-01A/B

通道宽度：

90CM

供电;100～240V50～60Hz

电流：

95mA

外壳材质：

亚克力和钣金

尺寸：

天线外观（长x宽x高）：

1728x540x82mm

底座（长x宽）：

587x210mm

重量：

28公斤/片

工作温度;-20度~60度

储存温度:

-45度~85度

相对湿度:

5%-80%

（6）升降式移动还书箱

产品型号

TD－SX-01

产品图片

设备参数：

尺寸：

680MM*530MM*765MM

重量：

26KG

图书容量：

150册

材质工艺：

电泳型材+铝板材+纤维板+喷涂丝印

书箱原理：

根据书箱内图书的重量来实现自动升降

轮子：

前两万向耐磨静音轮。

后两万向带刹车耐磨静音轮，方便载重时推动转向。

特点：

承载板自由升级，无负载离地面680mm，行程450mm，侧面外封板采用高强度PVC铝合金材料，耐瞬时强度高，有抗变形能力，耐候性好。

功能展示：

书箱承载板可以根据负荷自动升降（内部结构采用复杂的力学设计）承载表面采用特殊的处理，有效降低图书放入书箱瞬间撞击力度。

（7）室内自助借还设备

产品型号

TD－JH-02

产品图片

设备参数

显示器：

19英寸LED彩色液晶显示器

触摸屏：

19寸军工红外触摸屏

主机配置：

工控主机箱

操作系统：

Win2000/WinXP/Win2003/Win7Win2008/Win8/Win2010

电源开关：

控制自助借还书机自动开关机，无需人工开关机

外观尺寸：

1400mm*750mm*635mm操作台面：

760mm

屏幕中心：

1180mm

设备重量：

45KG

设备材质：

钣金

识别图书：

多本（不大于250mm）

供电要求：

AC220V,50HZ

功耗：

300W

表面处理：

表面豪华进口金属烤漆机柜

机柜配置：

集中电源控制系统

标配模块：

RFID读写装置、IC读卡器

可选拓展功能：

热敏打印机、支持二代居民身份证（可选功能）

工作温度：

0℃-50℃

设备已申请外观专利

（8）RFID移动盘点车

产品型号

TD－PD-02

产品图片

设备参数

外观尺寸：

890mm×480mm×1030mm（长×宽×高）；

包装尺寸：

910mm×500mm×1050mm（长×宽×高）；

材  质：

钣金，亚克力，铝型材，不锈钢无缝拉手；

设备重量：

约35kg；

屏幕中心：

950mm；

屏幕尺寸：

17寸（普屏4:

3）；

触摸类型：

电容屏；

工作温度：

-10℃～50℃；

储存温度：

-20℃～60℃；

相对湿度：

5%～80%；

工作频率：

13.56MHz；

符合标准：

ISO18000-3，ISO15693；

主机配置：

集成工控主机；

内  存：

2G；

储存空间：

32G固态硬盘；

电池容量：

12V40AH；

识别图书：

多本（读写天线距离书脊小于50mm）；

使用时间：

8～12H

供电要求：

AC220V,50Hz；

功  耗：

80W

二、项目实施方案

1.图书标签安装

图书标签运至现场拆封检查标签外观和数量。

抽样测试标签读写性能及差错率。

检查项目：

A.采用不同厚度图书（100页、300页、500页）进行标签读写能力测试；

B.采用多本图书（3、5、8、10）进行多本防冲突读写能力测试；

C.标签粘贴隐秘性测试（不同厚度图书：

100页、300页、500页）；

D.标签粘贴位置测试（书脊：

上部、中部、下部）；

E.标签屏蔽测试（手握携带、挎包携带）。

1）标签粘贴培训：

依照测试结果，对标签粘贴方法和位置进行现场培训，保证

标签的灵敏度和隐蔽性。

2）上下架规则培训：

根据图书馆现有排架规则，对施工人员进行标签转换流程

培训，保证做到上下架有序，图书排列符合图书馆规则和要求。

3）标签转换质量检测：

每本图书标签必须按照标签转换规法进行操作（标签转

换-标签检测-完成），保证标签读写能力和读取率达到100%。

4）每个借阅室标签转换完成，采用移动盘点设备对所有图书进行顺架检测，保

证所有图书达到100%读取率。

2.层架标签安装

1）层架标签检查：

层架标签运至现场拆封检查标签外观和数量。

抽样测试标签

读写性能及差错率。

检查项目

A.层架标签架号检查，保证层架标签无漏号；

B.层架标签条码读取检查，保证条码100%可读；

C.层架标签RFID读写检测，保证100%读写能力。

2）层架标签安装：

按照图书馆书架规则进行有序安装，保证无差错；

3）每个借阅室层架标签安装完成，结合图书标签盘点检查，同时对层架标签进

行复查，保证读写能力和准确率达到100%。

3.自助借还设备安装

1）设备到达现场，拆箱检查外观和配件是否无损和遗漏；

2）安装、开机进行各部件性能检查；

A.各部件安装情况检查：

检查各部件是否安装牢固，无松动现象；

B.主机启动检查：

启动主机，检查系统运行，保证Windows系统补丁安装完全，

系统设置（定时开关机、网络设置、网络连接）正确。

C.显示器触摸频检查：

保证屏幕无亮点，检查触摸性能达到标准。

D.HFRFID读写器读写能力检查：

读写性能检查（单本图书、多本图书3-10

册），保证100%读写率；

E.HFRFID读写器读写范围检查：

保证读写范围控制在半径25cm；

F.软件各项功能检查：

借书、还书、续借、查询等功能符合馆方要求；

G.语音检查：

保证各项语音提示，音量调节运行正常；

H.离线单机运行检查：

保证在断网情况下，设备自动切换到离线运行状态。

在

网络回复正常情况下自动恢复至在线状态；

I.设备运行检查：

24小时开机测试（期间对上述检测项，进行不规则随机检测，

包括设备运行温度检测）；

3）辐射检查：

在功能调试完成后，采用Protek3290N射频场强分析仪对现场进

行辐射检查，保证辐射强度控制在国家标准范围内；

4）安装完成，填写现场测试报告，作为验收交验报告的组成部分内容。

4.RFID馆员工作站安装

1）设备到达现场，拆箱检查外观和配件是否无损和遗漏；

2）安装开机进行各部件性能检查；

A.各部件安装情况检查：

检查各部件是否安装牢固，无松动现象；

B.主机启动检查：

读写设备连接主机，安装设备驱动，检查读写设备启动运行

状况，保证做到即插即用。

C.HFRFID读写器读写能力检查：

读写性能检查（单本图书、多本图书3-10

册），保证100%读写率；

D.HFRFID读写器读写范围检查：

保证读写范围控制在半径25cm；

E.软件各项功能检查：

借书、还书、续借、查询、系统设置、硬件管理、报表