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物联网技术档案信息一体化管理系统的研发

2020-09-03文/秦

陕西档案 2020年4期
关键词:读写器标签联网

文/秦 霞

电子档案的出现给档案馆提出了一个凾待解决的问题,就是怎样保护电子档案文件的真实性和安全性,这已成为信息化、数字化档案建设领域的一大热点问题。而在科技发展进程中出现和应用的物联网技术,无疑为解决这些问题开创了一大“法门”

当今世界,随着计算机、网络技术应用的不断深入,办公自动化、电子商务等的应用越来越广泛,大量电子文件随之应运而生,档案管理模式从传统的档案实体保管为主,信息流转方式、处理速度以及普及程度极大地掣肘某行业的发展,而对于档案领域来说,发展档案文件的数字化管理系统已是至关重要,档案载体更新换代迫切要求档案电子化。电子档案的出现给档案馆提出了一个凾待解决的问题,就是怎样保护电子档案文件的真实性和安全性,这已成为信息化、数字化档案建设领域的一大热点问题。而在科技发展进程中出现和应用的物联网技术,无疑为解决这些问题开创了一大“法门”。

一、物联网技术的重要性

现阶段,档案管理面临着许多难以解决的问题,比如,纸质档案要数字化,需要大量的人力、物力和财力。增量电子档案必须依靠档案管理系统。档案数据增长快,且数据类型复杂,档案数据传递不畅且面临信息失真、信息泄密、信息缺失等风险。而物联网技术的出现在很大程度上解决了档案管理面临的诸多难点,其主要优势与特点在于:

一是物联网技术可降低档案数据管理成本。物联网技术的应用,能够使档案管理的自动化和智能化水平提高,同时也可以降低实验室管理的成本,主要体现在以下几点:

其一,可以降低管理人员的工作量。在之前的管理中,档案借阅信息的录入非常麻烦,需要人工输入档案的信息,而现在利用物联网射频识别技术,只需将记录档案信息的电子标签贴在档案上,在借阅时,只需用阅读器扫描即可。

其二,可以避免档案资源的损失。传统人工管理的方式,如果在管理工作中出现失误,很难找到责任承担者;但是,如果使用物联网技术对实验室进行管理,可以对整个流程进行自动化记录,能够明确各个环节的责任人,提高相关人员的责任意识,从整体上提升工作质量、降低管理工作的成本[1]。

二是物联网技术可提高档案管理效率。时下,人们使用RFID手持机中的技术已很普遍,档案管理人员只需要将手持终端设备确认录入档案信息,便可以快速读出该档案的相关信息,避免出现信息偏差问题,也提高了档案的管理与利用效率。

三是物联网技术能提高信息对接的时效性。RFID技术的快速识别功能,能够使档案信息化管理的时效性提升,在无线传感网络的信息核对之后,能够使入库编码或者相关数据信息采集顺利完成,并且完善档案系统对于所有档案的生命周期安全管理。对所有新增档案在入库的时候便生成一个包含档案基础信息的电子标签,从而使信息对接时效性得到提高,顺利地实现档案从入库到出库的智能化信息管理对接。

四是物联网技术能提高档案的安全性。针对一些难以保存的容易破损档案,适宜的存储空间也是一个很关键的因素。物联网的传感器技术可以获取空间的温度、湿度以及烟雾浓度信息,并将该信息转换成电信号传递给计算机系统,管理人员可以及时获取到该信息,进行有效的操控,避免档案的损坏。

二、物联网技术在档案管理中的应用

为了通畅顺利实现物联网技术在档案管理中的应用,必须要学习与掌握物联网关键技术和其体系构架。

其一,物联网关键技术。物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信和传感器等技术,将任何物品与互联网按约定的协议约定连接起来,形成物与物、人与物之间的通信以及信息交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络技术。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来,实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享、信息交换,以实现智能化识别和管理。物联网技术创新而又独特,必须深入研究与广泛应用。物联网关键技术核心主要包括:

一是射频识别技术(RFID)。RFID是一种对物体进行自动识别的技术手段,它包括电子标签(Tag)、阅读器(Reader)、天线(Antenna)三个基本组成部分。标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。无线射频识别技术有以下诸多优点:可在任意环境下使用,比如高温和电磁性环境,且能保持高使用寿命;不仅能识别静止物体、高速运动物体,且可快速识别多个标签[2]。

在档案管理中,将生成的RFID标签附着于实体档案上,该标签中存储有该实体档案的存放地点、来源、内容摘要等信息,当实现档案的借还和查询时,采用RFID无线射频识别技术对贴有RFID标签的档案进行扫码,完全取代繁冗、复杂的人工操作,有效简化借还手续[3];另外,当档案数量庞大时,使用RFID数据管理系统还可以提高档案清点速度。

二是传感器技术。传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号。敏感元件和转换元件是传感器的两个基本结构。敏感元件能实时动态地对外界的温度、湿度等能量信号进行检测和识别,并将检测结果及时传送至转换元件,变成适宜传输或测量的电信号[4]。

在档案管理中,纸质档案的保存是一个不容忽视的问题。一些年代久远的纸质档案很容易因为环境影响而破损或者潮湿,因此在档案存储的空间里放入温湿度和烟雾传感器,将其与互联网和移动通讯网络相连,当发生火灾、出现温度、湿度等异常变化情况时,系统直接把这一变量传递给计算机系统,方便相关人员及时对出现的情况进行处理,以此来避免档案因环境变化问题造成的损失。

三是无线通信技术。无线通信是指多个节点间不经由导体或缆线传播进行的远距离传输通信,利用收音机、无线电等都可以进行无线通信。目前比较常用的无线通讯技术有:Wi-Fi、ZigBee和Bluetooth。Wi-Fi技术是目前无线传输速度较快的技术,产品成本也较低,在目前的生活中较为普及,最方便的是只需要购买模块连上Wi-Fi网络就能使用。Zig-Bee是一种中距离低速传输的无线网络协议。它的优势在于低耗电、低成本、支持大量的网络节点与支持多种网络拓扑(点对点网络、星型网络、网状网络)。其最大的特点是实用性极强、传输效率高、性能可靠稳定、二次开发简单、工程布网灵活。蓝牙技术(Bluetooth)通常被用于不同设备之间的短距离无线通信。

在档案的管理中,RFID系统的通信距离仅在几米甚至更短范围内,而且RFID读写器之间没有通信和交互能力,因此利用RFID系统可以实现短距离档案识别,针对距离稍远档案的管理,RFID系统显得无能为力[5],此时则需要利用无线通讯技术,完成稍远距离的档案管理。

其二,物联网体系架构。为了数据共享和同步,形成了基于物联网技术的档案管理系统三层架构体系。该体系从下往上依次为智能感知层、网络层、应用层。

一是感知层。感知层主要用于档案产生的数据的识别和监测、数据采集、定位跟踪、反应和控制。感知层主要由RFID标签、读写器和智能传感器组成。基于RFID的档案管理操作的步骤为:由RFID读写器将内部封装天线的电子标签粘贴在案卷或案件管理的纸质档案上,档案柜和柜内层架粘贴写有对应位置信息的电子标签。采用固定式读写器对RFID的电子标签信息进行读取和处理。读写器分为固定式读写器和移动式读写器,固定式读写器可安装在档案柜内和档案利用的阅档区,用于需要实时监测纸质档案位置的应用场合;移动式读写器有电子标签数据加工设备、库房档案盘点设备、手持式读写器等形式,可根据实际需要部署在档案整理加工间、档案用户接待利用处和档案库房[6]。智能传感器的作用就是对档案存放的环境进行监控,以便于对档案进行实时保护。

二是网络层。网络层的作用就是连接感知层和应用层,它由各种网络组成,主要负责信息的传输和计算、协议传输和实时转换。无线的比如移动的RFID读写器和传感器可以使用Wi-Fi网络进行数据传输,这样可以降低建设成本和提高使用的便捷性。如要采用有线网络来保证传输速率和稳定性,则可以使用ZigBee技术来扩大网络的通信距离。网络层的工作流程为:感知层通过RFID读写器获取到档案信息,然后把获得的数据发送到网络层。网络层通过网络接收到数据,把数据传输给应用层。

三是应用层。应用层是系统功能实现的核心,它包含档案管理系统和环境监测系统,其主要任务为档案数据的管理和存储环境的监测。其中档案管理系统的设计有接收由物联网传输过来的数据接口,例如,RFID和无线传感技术获取的数据作为档案管理系统的输入,系统将这些数据统一管理;环境监测系统就是通过传感器监测环境变化来判断档案所处的环境是否利于纸质档案的保存,如果不适合,则会发出警报。

三、物联网档案管理系统的功能设计

物联网档案管理的系统是基于物联网设计,它将网络与实体紧密结合起来,主要完成档案信息管理和环境监测两大功能。在实际应用中,利用RFID识别技术,完成对档案信息的快速获取;利用传感器技术,对存储档案的库房环境实时监控。其中,档案信息的管理主要是电子标签初始化、档案接收、档案查找定位等。环境监测是通过传感器将温度、湿度、烟雾等信息转换成电信号,并传递给计算机系统。其主要功能设计——

一是档案信息管理。档案信息管理由7大部分组成,主要分为电子标签初始化、档案接收、借阅管理、档案统计、用户管理、系统管理、我的信息等七大类别。

1.电子标签初始化。对每一卷实体档案生成一个RFID标签,并将标签附着于实体档案上,该标签中存储有该实体档案的存放地点、来源、内容摘要等信息。标签初始化是基于物联网管理的基础,实现档案的借还时,采用RFID无线射频识别技术对贴有RFID标签的档案进行扫码,可以自动修改档案借阅状态;在档案查找时,通过输入档号可以通过手持阅读器快速定位到档案位置。

2.档案接收。档案接收包括实体档案和电子档案的接收。对新接收的实体档案,首先会进行标签初始化,然后按照一定标准,将档案分类归档,保证每一个文件包含的数据和存放位置、顺序是正确的。系统将严格相关法律、法规对档案进行接收,实现档案接收操作标准化、便捷化。

3.借阅管理。借阅信息管理包括档案借阅申请、档案借阅审批、调阅信息管理等各项功能。通过申请后,对于电子档案,可以在线阅读或下载;对于实体档案,则提供档案副本。

档案借阅申请与审批:有档案调阅需求的用户,要填写相关档案调阅申请书,待领导审批通过后才能进行对相关档案进行调阅。

借阅信息管理:在通过借阅审批后,会生成借阅信息,管理员可以对借阅信息查看、修改等。

4.档案统计。档案统计包括库存统计、档案的数目统计以及借阅信息的统计。

库存统计:对实体档案的数目进行统计,以便工作人员核查。

档案数目统计:对电子档案的数目进行统计,并按部门分类管理。

借阅信息统计:可以查看档案的使用频率。

5.用户管理。可以实现对用户的各项管理,包括用户维护、角色管理、权限管理及修改密码。

用户维护:主要实现浏览用户、增加用户、删除用户的功能,浏览用户可以查看当前数据库中的所有已创建用户;新增用户可以给数据库增加一个用户自定义用户;删除用户可以实现从数据库中删除选定的用户。

角色管理:可以实现浏览角色、新增角色、分配编辑角色权限以及删除角色功能,浏览角色可以查看当前数据库中的所有已创建角色;新增角色可以给数据库增加一个用户自定义角色;分配编辑角色可以给新创建或已有的角色分配表权限,包括创建表、查询、更新、删除等权限,以及对已创建角色的权限进行修改;删除角色可以实现从数据库中删除选定的角色。

权限管理:根据用户的不同等级、所属部门进行严格的权限划分,对已注册用户进行权限分配、修改管理,分别控制用户的文件查看、下载、上传、修改、复制、移动、删除等权限,从而保证档案在使用过程中的安全。

6.系统管理。可以实现系统设置、操作日志功能。

系统设置:可以对系统参数进行设置。

操作日志:系统将必要的操作日志记录在案,可以浏览和分析系统的行为,以解决痕迹化管理。为了保证安全和预防破坏行为,也便于系统运行历史的监视审查,系统提供一种跟踪所有动作的可选手段。系统将必要的操作日志记录在案,并且提供专用工具(查看日志)去浏览和分析系统的行为。安全日志可以进行查询和统计,用于系统分析。

7.我的信息。个人信息修改:可以对个人信息查看或者修改。

修改密码:修改个人登录密码。

二是环境监测。环境监测模块用于实现档案库房环境参数的检测和自动调节功能。输入设备有温湿度传感器、光照传感器和空气颗粒物传感器,输出设备有空调、除湿机、加湿器及报警器。传感器能实时动态地对外界的温度、湿度、气体浓度等信号进行检测,然后将信号传送给控制系统,系统根据预设值判断档案库房环境的温度、湿度、光照、空气质量是否在设定参数范围内。如果出现异常,系统会启动空调、除湿器等设备;另外,当异常情况十分严重时,系统会启动报警器,以便工作人员及时对出现的情况进行处理,以此来避免档案因环境问题造成的损失。

不言而喻,物联网技术的档案管理是一个新的科技门类。本文设计了一个基于物联网技术的档案管理系统研发,不仅完成了整个系统的架构的设计,还介绍了架构每一层的用途和所包含的技术。目前,国内档案界已经开始研究物联网技术在档案管理中的应用,这是非常可喜的现象。我们档案工作者要积极探索档案物联网建设,参与到规则的制订和实际工作之中。为了使人们的思想意识更加贴近物联网技术,需要组织人员进行培训,提高认识,掌握技术;同时,要加大宣传力度,提高人们对物联网认知度;此外,档案行业还可以组建专业化团队推进研发,使物联网技术在档案管理信息化建设中发挥更大的作用。

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