图书馆智能还书分类系统演示平台开发与设计

徐豪辉 　杨朝江　王怀宇　陈珂

摘要：由于原来手工管理经常出现问题，如效率低、易出错、手续繁琐，还耗费大量的人力和物力。为了解决这些问题，该项目基于物联网的思想拟开发一个图书馆智能还书分类系统动态演示平台。本设计融合了无线通信技术、传感器技术、单片机技术、电机控制技术、GSM-gprs短信模块及自主开发的上位机软件可了解归还书籍的相应信息。实践证明，本系统能实现现代化的自动化管理，解放了劳动力。同时还降低了图书馆用工的成本，有利于资源的有效配置。

Abstract： The original manual management often has problems， such as low efficiency， error prone， cumbersome procedures， and a lot of manpower and material resources. In order to solve these problems， the project develops a dynamic demonstration platform of intelligent library book classification system based on the idea of the Internet of things. The design fuses the wireless communication technology， sensor technology， microcontroller technology， motor control technology， GSM-gprs SMS module and has the independent development of the PC software to understand the corresponding returning information. Practice has proved that this system can realize the automatic management of the modernization， and liberate the labor force. At the same time， it also reduces the cost of the library and it is benefit for the effective allocation of resources.

關键词：还书分类出错；高效率；智能系统

Key words： error of the book returning classification；high efficiency；intelligent system

中图分类号：G252.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）05-0180-02

0 引言

当今世界是飞速发展的信息时代，各行各业都离不开计算机的信息处理，因而产生了许多自动化管理系统。使用自动化管理系统不仅提高了工作效率，而且大大地提高了其准确性。尤其对于复杂的信息管理，自动化管理系统能够充分发挥它的优越性：快速操作、智能分析、海量存储和长期保存等等。而现今各大学的图书馆还书分类还是靠人工管理，不仅效率低、易出错、手续繁琐，还耗费大量的人力和物力。所以图书馆还书分类的自动化管理已经是时代的需要了。

1 对图书馆自动化管理系统国内的研究现状

我国图书馆自动化系统的研究始于上世纪年70代中期，但由于缺乏统一的组织与协调，其技术发展在相当长时期内，停留在单机和局域网应用阶段。直至90年代后期，才慢慢跟上国外图书馆自动化系统技术的发展潮流。近十几年来我国图书馆的馆舍建筑、硬件设施、资源建设等各个方面的条件都有了很大的变化和发展。对人员队伍建设日益重视。从总体上看，图书馆管理水平有了较大的提高。

目前我国国内大多数图书馆设有简单的库存图书查阅系统和图书出借/返还登记系统，但大多数图书出借及图书返还归分类的工作还是由图书馆工作人员手动操作完成，这不仅不利于图书出借与返还效率的提高，浪费了读者和图书馆工作人员双方宝贵的时间，同时还造成了图书馆用工成本的增加，不利于资源的有效配置。而且图书分类工作具有较强的业务性，其质量高低与藏书利用情况及读者阅读质量密切相关，尤其是网络时代环境下，如何做好图书馆的图书归还后的分类工作，保证分类质量，实现资源共享成为当务之急。

2 系统设计思路

将图书馆还书归类自动化物联网化是解决人工还书分类繁琐、易出错的一个重要途径，利用条形码扫描枪可对归还的书籍进行信息的采集，利用无线传输模块可使检测端远程控制推送端的工作情况，利用光电传感器可有效检测书籍位置，并且结合推送端的步进电机将归还后的书籍准确的推入相应库中，利用GSM短信传输模块可使工作人员远程了解书库情况，当书库满时可以及时提醒工作人员进行清理，同时运用紫外线灯光对归还的书籍进行杀菌，防止书籍霉变，极大的延长了书籍的寿命而且还保护了读者的健康安全。

3 系统工作原理

硬件部分：本系统的控制核心采用单片机对数据进行处理及智能控制，整个演示平台主要由检测端与推送端组成。检测端包括扫描枪扫描部分、12864液晶显示部分、nRF24L01无线通信部分。推送端包括步进电机推送部分、上位机显示部分和光电传感器部分。条形码扫描枪采集数据后将信息传送给检测端进行分析、判断并将书籍信息显示在LCD显示屏上同时利用nRF24L01无线通信模块对推送端发出相应指令，推送端接收到指令后结合光电传感器的信号控制步进电机对书籍进行推送入库。

软件部分：系统软件设计包括显示端上位机软件与检测、推送等的下位机软件设计。主控端需要通过nRF24L01对检测点进行控制，包括启动检测节点数据传输，在收到数据后主控端还要将数据显示出来，一旦检测到书籍条形码信息，将启动整个系统。整个过程流畅、迅速，不浪费每一分钟大大节省了读者与图书馆工作人员双方宝贵的时间。

系统检测端的工作原理及流程如图1所示。

系统推送端的工作原理及流程如图2所示。

4 系统实验数据分析

为检验系统工作是否稳定、可行，本小组对演示平台做了六次实验。每次实验都对四个书库的书籍分别进行归还4次，以达到演示程序设定的“书库存满”时的工作情况（GSM模块给工作人员发送短信，提醒其及时清空书库），同时达到对各个推送点进行推送测试。测试时，每次分别间断性的扫描同一书库书4次进行还书操作，以保证每次还书都能准确有序。在实验中，各个功能模块均正常工作，且各个书库的书也均能基本正常入库。系统整体性能测试如表1所示。

通过本次测验，说明本系统能对各个书籍信息进行准确收集，无线通信模块能够准确的传输数据信息，出错率较低。各个步进电机运转基本正常可靠，稳定性较好，并且各部件工作正常，能够完成预计的推书入库，说明本设计是稳定、可行的。

5 系统应用价值

图书馆蕴藏着大量的歷史与文化，是重要的文化资源，大学图书馆作为大学生学习与寻求知识的重要场所，只有大学图书馆在得到有效分类管理下，才能确保大学生在阅读，寻找资料过程中更便捷、准确。而且随着我国科技、文化和教育事业的快速发展，未来我国图书馆数量的增长将呈明显上升的趋势。目前我国国内大多数图书馆仅设有简单的库存图书查阅系统和图书出借/返还登记系统，但大多数图书出借及图书返还后归位的工作还是由图书馆工作人员手动操作完成，这不仅不利于图书出借与返还效率的提高，浪费了读者和图书馆工作人员双方宝贵的时间，同时还造成了图书馆用工成本的增加，不利于资源的有效配置。

本系统是一个针对学校图书馆的图书分类管理的系统集图书的归还与分类于一身，着力于解决原来手工分类管理出现的问题，如效率低、易出错、繁琐，还耗费大量的人力和物力，旨在实现现代化的自动化管理，解放劳动力。同时还降低了图书馆用工的成本，有利于资源的有效配置。本系统还具有还书分类功能强大、适用范围广、自动化程度高、生产成本低，较目前市面上其他还书系统还书速度快；购置安装成本低，性价比高；安装、操作简易快捷等优点。可见本图书馆智能还书分类系统的开发与设计有着很好的应用前景。

参考文献：

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