RFID圖書(shū)管理系統設計

1 RFID技術(shù)的特點(diǎn)

　　RFID是指采用無(wú)線(xiàn)射頻方式進(jìn)行非接觸通信，以達到識別并交互數據的一種快速識別技術(shù)。RFID其重要特征之一是系統的工作頻率。按照工作頻率可以分為低頻、高頻和超高頻系統。低頻系統一般指其工作頻率小于30MHz。典型的工作頻率有：1.25kHz、13.56MHz等，其基本特點(diǎn)是應答器的成本較低、標簽內保存的數據量較少、閱讀距離較短（10cm一50cm）、高頻系統一般指其工作頻率大于400MHz。RFID的第二個(gè)重要特征是應答器的供電。有源應答器內裝有電池，為微型芯片的工作提供全部能量。

　　本文采用的是符合ISO/IECl5693標準的疏耦合RFID標簽芯片，通信頻率為13.56MHz±7kHz，基本功能包含：具有不可改寫(xiě)的64Bit、唯一序列號（UID）、電子商品防盜功能（EAS）、防沖突功能支持特有的快速讀寫(xiě)模式、支持應用類(lèi)型識別（An）、指令控制自毀功能、16位CRC校驗。該芯片和以往條形碼的差異比較見(jiàn)表1。

　　2 系統的整體架構

　　本管理系統以RFID技術(shù)為基礎。以RFID中間件為媒介實(shí)現了先進(jìn)的RFID技術(shù)和圖書(shū)管理方法的有機結合，系統架構圖如圖1所示。與其他RFID系統相比，其優(yōu)點(diǎn)在于RFID設備和RFID標簽數據以RFID中問(wèn)件模塊為接人和導人媒介。通過(guò)中間件這一媒介，RFID系統在與現有的圖書(shū)管理系統得以完好融合的同時(shí)，能夠保證現有圖書(shū)管理系統和RFID系統的獨立性和健壯性。

　　整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構圖如圖2所示：

　　其中，一樓圖書(shū)館出口和二樓閱覽室使用遠距離RFID讀寫(xiě)器和配套的天線(xiàn)構成EAS通道。遠距離RFID讀寫(xiě)器通過(guò)中間件模塊接入現有圖書(shū)管理系統的集線(xiàn)器端口，中間件模塊還負責EAS報警器的觸發(fā)和關(guān)閉工作。

　　一樓設有兩個(gè)自動(dòng)借還書(shū)終端。自動(dòng)借還書(shū)的功能由RFID桌面讀寫(xiě)器（或中距離讀寫(xiě)器）和校園一卡通識讀器配合完成。RFID桌面讀寫(xiě)器使用終端PC的RS232接口。而一卡通識讀器使用終端PC的USB接口。兩者在RFID中間件后臺軟件的管理下協(xié)同工作以完成圖書(shū)自動(dòng)借還的操作。

　　還書(shū)箱是對現有的還書(shū)箱改造完成的（在還書(shū)箱入口加裝桌面型RFID讀寫(xiě)器）。為了保證還書(shū)信息得到讀者的確認。還書(shū)箱端配備一臺PC終端以顯示還書(shū)的信息。

　　為了真正實(shí)現自動(dòng)的借還書(shū)流程，減少圖書(shū)管理員的工作量，以上借還書(shū)終端均采用觸摸顯示屏以便讀者可以很好地和管理系統進(jìn)行信息的交互。

　　3 系統的功能模塊分析

　　圖書(shū)館RFID圖書(shū)管理系統以RnD中間件為紐帶。

　　將先進(jìn)的RFID技術(shù)同圖書(shū)管理系統有機地結合起來(lái)，有效地提高了圖書(shū)管理的效率、簡(jiǎn)化了圖書(shū)管理的流程、降低了圖書(shū)管理人員的勞動(dòng)強度并在為讀者提供更加便利快捷的圖書(shū)借還書(shū)、查詢(xún)等服務(wù)的同時(shí)做到對讀者信息和借閱圖書(shū)的雙重（數據庫和圖書(shū)標簽芯片）記錄以及EAS和記錄借閱信息流程的同一。包括以下幾個(gè)功能：

　　3.1 芯片上號處理

　　提供館員進(jìn)行芯片粘貼時(shí)，將館藏數據輸入芯片內存的功能。

　　3.2 柜臺借還書(shū)功能

　　在流通作業(yè)上，取代原先使用條形碼閱讀器讀取館藏登號的功能。讓館員在執行流通作業(yè)時(shí)，不需要查尋條形碼所在，再讀取它，使用RFID時(shí)只要將館藏放置在天線(xiàn)范圍內即可讀取。在借書(shū)與還書(shū)時(shí)，同時(shí)處理RFID芯片上的EAS功能，借閱時(shí)關(guān)閉，還書(shū)時(shí)開(kāi)啟，軟件自動(dòng)處理，達到防呆功能。

　　3.3 自助借還書(shū)功能

　　讓讀者可以自行處理借書(shū)及還書(shū)程序，同時(shí)在借書(shū)及還書(shū)時(shí)運行館藏RFID的安全機制；讓讀者在執行借還書(shū)作業(yè)時(shí)，不需要尋找條形碼所在，只要將館藏書(shū)放置在天線(xiàn)范圍內即可讀取。

　　3.4 安全偵測功能

　　偵測館藏上RFID芯片的安全機制的狀況，來(lái)決定是否啟動(dòng)警報。實(shí)時(shí)偵測，館員可以實(shí)時(shí)處理異常狀況。采用數字式處理方法，避免因誤報而誤會(huì )讀者。

　　3.5 館藏盤(pán)點(diǎn)功能

　　將手持式讀寫(xiě)器在書(shū)架上移動(dòng)，即可讀取藏館的登錄號：讀取速度是原先使用條形碼閱讀的好幾倍，可以節省館員盤(pán)點(diǎn)時(shí)間。

　　4 系統安全性及可能存在的安全隱患

　　4.1 結合一卡通指紋識別提高借閱安全

　　在以往的圖書(shū)流通環(huán)節中存在圖書(shū)被惡意借閱的情況。如讀者借書(shū)證在丟失后因沒(méi)有及時(shí)掛失而被他人冒用進(jìn)行惡意借閱。學(xué)院為了解決該問(wèn)題，利用校園一卡通系統發(fā)放校園卡（里面存有持卡人的指紋）當借書(shū)證，可以很好地解決以上問(wèn)題。

　　讀者進(jìn)行自助借書(shū)操作時(shí)按指紋進(jìn)行身份校驗，只有本卡的合法持有人才能進(jìn)行借書(shū)的操作；如果不是本卡的合法持卡人，系統將發(fā)出警報，提醒圖書(shū)館管理人員有非法卡進(jìn)行借閱。防止了惡意借閱。

　　4.2 利用RFID ESA功能實(shí)現防盜

　　用RFIDEAS功能代替以檢測現有的18.2MHz或58kHz的磁條檢測報警系統?？朔舜艞l報警系統誤報、漏報率較高的缺點(diǎn)。實(shí)現真正意義上的電子物品防盜功能。防盜工作在借還書(shū)流程中完成，通過(guò)在借書(shū)流程中加入對EAS功能位的置位的操作以使借出圖書(shū)的EAS功能失效，通過(guò)在還書(shū)流程加入對EAS功能位的復位操作以使EAS功能啟動(dòng)。

　　4.3 RFD存在的安全隱患

　　由于RFID本身依賴(lài)無(wú)線(xiàn)電波和芯片記錄能力的特性。導致了它也同時(shí)存在著(zhù)幾個(gè)非常不能忽視的弱點(diǎn)：第一，這種標簽在圖書(shū)資料上使用時(shí)，無(wú)法隱蔽；因為任何嚴密的遮擋措施，都會(huì )影響無(wú)線(xiàn)電波的頻率，導致無(wú)法讀??；無(wú)論是撕掉標簽或者緊握住圖書(shū)，就可以使圖書(shū)無(wú)法被跟蹤；第二，無(wú)線(xiàn)電波最怕金屬干擾，一張夾在書(shū)里的廉價(jià)的包裹口香糖用的錫箔紙，就可以使標簽失效：第三，無(wú)線(xiàn)射頻的發(fā)射，需要天線(xiàn)線(xiàn)圈，只要用小刀輕輕一劃，就可以使其因短路而失效。因此如何保護標簽不被人為的破壞是該系統能否正常使用的一個(gè)重要問(wèn)題，關(guān)鍵還是要提高大家保護、愛(ài)護書(shū)籍的意識，才能體會(huì )到RFID先進(jìn)技術(shù)給人們帶來(lái)的方便。

　　5 結語(yǔ)

　　RFID智能館藏管理系統在圖書(shū)館的應用，將會(huì )掀起是國內RFID館藏管理的熱潮，市場(chǎng)應用前景廣泛。