张小花，邱觉非，黄泽鹏，林志航（仲恺农业工程学院自动化学院，广东广州 510225）

基于RFID的图书智能盘点和顺架系统的应用研究*

张小花，邱觉非，黄泽鹏，林志航
（仲恺农业工程学院自动化学院，广东广州 510225）

当前图书馆盘点和顺架大多采用条形码识别和人工操作结合的方式，该方法效率低下且需要耗费大量的人力，开发了一套基于RFID技术的图书馆盘点与顺架管理系统，并详细介绍了该系统的硬件组成及软件设计与实现。通过实例表明盘点与顺架管理系统能解决公共图书馆开架借阅中“找书难”、“归架难”、“整架难”的行业瓶颈问题，提高馆藏记录与架位的正确度。

RFID；盘点；顺架；图书馆

0 引言

馆藏图书盘点、上架、顺架、倒架是特别费时费力的工作。尤其大型图书馆，要对所有图书进行盘点是非常困难的事情，经常性的盘点几乎是不可能的。除了盘点外，图书的顺架、上架等也是一项非常耗费大量人力但是有必修做的一项工作。而在图书馆应用RFID，可以对贴有RFID标签的图书信息进行非接触的快速读取，由于一次就可以实现对多个RFID标签资料的读取，从而使盘点效率大大提高。另外很容易查找不在架上或归错架位的图书，提高了图书整架工作效率。在理论研究上，彭建赢发表了《具盘点与顺架功能的RFID图书管理系统》，并开发了一套具盘点与顺架功能的RFID图书管理系统[1]；刘景亮、关艳萍发表《基于RFID的物流模式在图书馆中的应用》，分析了RFID的物流模式在图书馆的应用情况及存在问题，提出了解决措施[2]；叶莉以武汉大学为例，发表了《RFID技术在图书馆的应用实例及障碍分析》，介绍了RFID技术在图书馆中的应用情况，并分析了操作过程中出现的种种问题[3]。在实际研究上，并没有相关的论文介绍盘点与顺架子系统的构成，本文在结合本校图书馆的情况下设计了一套RFID的图书馆盘点与顺架系统。

1 基于RFID的图书馆盘点和顺架系统硬件组成

图书盘点和顺架智能管理系统主要包括无线传感器网络、RFID识别系统和终端交互系统。RFID识别系统中阅读器通过天线应答器对RFID标签进行数据读写的操作，与上位机或计算机进行通信。计算机以体积较小，使用较方便的计算机为好，便于安装在整架车上使用，用来承载软件系统和处理阅读器接收到的相关数据信息。

由于实际的图书管理系统中，要采用识别距离适中的阅读器和电子标签，距离太近的，在识别书籍时费时间，识别距离太远的，在进行识别时会识别到预想范围以外的书籍。通过研究，在中高频段（13.56 MHz）的电子标签和阅读器最适合用在图书管理系统中。

而在使用书籍的盘点，顺架，信息采集功能则需要符合多个电子标签同时识别的要求，在中高频段的电子标签所适合的通信协议中，只有ISO15693通信协议才有防冲突算法，所以本项目采取通信协议为ISO15693的电子标签和阅读器

阅读器的硬件系统主要由接口电路、控制单元、射频模块、天线等部分组成，见图1。

图1 基于RFID的图书盘点和顺架系统硬件系统的组成

2 盘点及顺架子系统的软件设计

基于RFID的图书馆盘点与顺架系统的功能需求如下：在库存盘点模式下，首先便携式工作站或者手持式阅读器对书架进行扫描，然后阅读器进行收集和校对馆藏的数据，并与数据库中的数据进行比对，如果有不在架或者错架的图书，会发出警报音，并通知正在操作的图书馆管理人员。在顺架系统模式下，如扫描发现架上的图书顺序与馆藏原有图书的顺序不一致，则顺架系统会显示出当前架上的没有按顺序排列的图书类型：前置图书、后置图书以及错架图书，完成顺架功能盘点和顺架系统的设计思路分别如图2所示。

图2 盘点顺架系统工作流程

3 应用实例

仲恺农业工程学院图书馆采用的是磁条技术、条形码技术和纸质标签编号的方法对纸质文献进行借还、整理等方面的管理。整架、顺架等操作需要细心地查对书籍的编号，效率比较低。借书、还书环节需要进行磁条的上磁和消磁工作。对于人手不多的学校图书馆来说，每天的借书还书、归架顺架工作，无疑是需要大量的时间进行的。

根据上述我校图书馆的现状，针对图书馆的顺架、整架存在的问题，在一部分书籍上尝试改用RFID技术来进行管理。使用上述的图书管理系统，做顺架、盘点的实验研究。

根据设计的目的，结合VB语言和Access数据库软件进行程度的编写，实现了图书管理系统的全盘点、部分盘点、图书顺架和图书上架4部分功能。

图书盘点功能用于整个图书馆书籍的盘点工作。“在架书籍”列表显示在所有在架书籍的情况；“不在架书籍”列表中显示不在架的书籍，包括现已出借的书籍和没有出借但不在书架上的书籍；“未知书籍”列表显示的是没有出借但不在书架上的书籍，提醒管理员应对该类书籍进行寻找工作或查明情况。“书本数量”文本框显示共扫描到的书籍总数，即所有在架书籍的总数。另外，也实现了图书的部分盘点功能，对某个书架或某层书架的图书进行部分盘点。其功能界面如图3所示。

图3 图书盘点功能界面

图书顺架功能也是针对单个书架进行扫描，先读取书架号，再扫描书籍。“前置书籍”列表显示的是应该排列在后面，但部分读者阅读后将其前置放回的书籍；“后置书籍”列表显示的是应该排列在前面，但部分读者阅读后将其后置放回的书籍；“不在架书籍”列表显示的是属于书架却不在书架上的书籍（不包括已出借的书籍），提醒管理员及时进行管理工作。如果该书架书籍已整理好，并且无不在架书籍，则在对该书架书籍扫描后，3个列表均不会显示任何内容。其功能界面如图4所示。

图4 图书顺架功能界面

另外，还实现了书籍上架功能，该功能的作用是，当读者还书后，管理员带着杂乱无章的书籍进行书籍上架整理时（杂乱无章指的是归还书本多且所属书架不单一），在对应书架前读取书架号后，在扫描准备上架的书籍，“本架书籍”列表就会显示属于该书架的书籍，方便管理员在书堆中选出该书架的书籍并放到对应位置。

4 小结

本文设计了基于RFID的图书馆盘点与顺架管理系统，该系统相对于传统的条形码的管理系统有以下优势:加速盘点作业，搜寻错架图书，从而不仅能提高图书馆的盘点与顺架的工作效率，也可以提高图书流通的速度，节省图书时间，降低错误率。在试验过程中，RFID硬件设备、天线的规格、标签贴的位置不正确可能影响到读取的范围及速度。RFID在提高效率方面的作用已毋庸置疑，今后研究RFID技术的关键问题将集中在增强电子标签的信息识别能力、改进其抗干扰能力等方面，从而使RFID更好地为图书管理高效准确服务。

［1］彭建赢.具有盘点与顺架功能的RFID图书管理系统［D］.高雄：高雄科技大学，2009.

［2］刘景亮，关艳萍.基于RFID的物流模式在图书馆中的应用［J］.物流技术，2010（09）：158-160.

［3］叶莉.RFID技术在图书馆的应用实例及障碍分析——以武汉图书馆为例［J］.图书馆论坛，2008（5）：71-73.

［4］胡洋.RFID技术的定位算法改进及其在图书馆的应用［J］.计算机系统应用，2010，5（19）：151-154.

A RFID-Based Book Intelligent Inventory and Shelf Handling System

ZHANG Xiao-hua，QIU Jue-fei，HUANG Ze-peng，LIN Zhi-hang
（Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Automation School，Guangzhou510225，China）

in order to solve the disadvantage of current library management brought by the widespread use of barcode recognition，such as inefficient management and cannot be quickly effect intelligent management methods such as quick inventory and shelf handing，it was presented an intelligent inventory and sequential shelving system based on RFID technology，and describes in detail the composition of the system's hardware and software design and implementation.The examples showed that inventory and sequential shelving system can solve industry bottlenecks of the public library's open-shelf reading such as” the finding-book hard”，” return-shelf hard”， ”finishing-shelf hard”and improve the accuracy of collection records and shelf.

RFID；inventory；shelf handling；library

TP273

A

1009－9492(2014)05－0081－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.05.020

张小花，女，1979年生，江西丰城人，博士，副教授。研究领域：复杂系统的建模与仿真，信息系统管理等。已发表论文17篇。

(编辑：向 飞)

*广东省大学生创新基金项目资助（编号：1134711031）

2013－11－14