基于RFID的高校智能图书馆管理系统的设计

马巧梅

摘要：随着高校数字图书馆的不断发展，设计了基于RFID的高校智能图书馆管理系统.该系统具有自动借书还书、安全门禁、自动盘点以及读者管理等功能，充分体现了智能管理的人性化，信息化的功能。该系统具有安全、可靠、方便，易维护等优点。

关键词：无线射频识别技术；高校图书馆；报警器

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）36-0179-03

Abstract： In the actual environment of the library of digital campus， combined with advanced radio frequency technology， the intelligent library management system Based on RFID is designed.The system has automatic borrowing and returning books， security access， automatic inventory and the reader management， which fully embodies the intelligent management of human nature and the information.The system is safe， reliable， convenient， easy maintenance， etc.

Key words： RFID； University Library； Ultrasonic； Alarm

RFID（射频识别）技术，是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性，实现对被识别物体的自动识别[1]。一个最基本的RFID系统包括： RFID标签卡、阅读器及后台数据库应用系统。目前，RFID射频识别技术在智能交通、智能仓储管理、智能物流应用等领域已有广泛的应用。

1 RFID技术在图书馆中的应用

RFID技术凭其特有的特点已经引起国内外图书馆界的关注[2]。1998年，新加坡国立图书馆开始使用RFID技术[3]，是世界上第一个应用射频识别技术的图书馆。然后，澳大利亚、美国、中国等也相继在图书馆中采用了该技术。在2006年，集美大学图书馆作为我国第一家RFID智能图书馆建成并已投入使用[4，5]，其实现流程如图1所示。目前，国家图书馆、深圳图书馆新馆、上海市长宁区图书馆等也引用了射频识别这一技术。经深入分析基于RFID技术的图书馆，其功能主要包括：

1） 自动借书和还书：给读者提供自动借书、自动还书的操作，无需图书馆管理人员干预；

2） 图书自动整理：实现对图书的自动盘点，从而达到自动通借通还的目的；

3） RFID门禁检测：若携带禁止借出的图书或携带未办理借出手续的书，出门时会有报警，提醒管理人员。

2 系统整体结构设计

基于RFID高校智能图书馆管理系统[6]，利用领先的RFID技术，将门禁、借书卡、图书标签、标签转换装置、自动借还书、移动盘点平台融合为一体，它以分层设计思想为基础，从图书盘点、图书查找、自动还书、自动借书、图书门禁等功能，其功能结构图如图2所示，它以微处理器为中央控制模块、以非接触式RFID读写器为核心的多模块读写的图书管理系统，主要功能模块如下：

RFID读写模块：主要器件是读写器，其功能是读、写RFID智能卡的相关信息，如，读取入图书馆的读者的身份信息；

键盘输入模块：与显示器连接，共同组成人机交互模块。用户通过操作该模块，对系统进行初始化的设置；修改或写入特定权限的个人信息；

声光报警模块：当非法用户入图书馆、或者修改权限以外的个人信息、或者未办理借出手续就直接走出图书馆时，声光报警模块能自动报警；

自动借书模块：自动借书是在一台自动借还机上进行的，读者若借阅成功，则打印今天借阅图书的清单作为凭证；若借阅失败，则可以查阅打印的借阅清单，找出借阅失败的原因。若此书已被预约，则该书不能借出。若因操作导致借阅失败，则可重新借阅。若再次操作仍未成功借阅，则到人工借书柜台借阅； 打印的借阅清单可以作为借书的凭证；若读者有已超期未归还的图书，则这位读者将不能进行继续借阅图书，应先办理归还图书并交超期罚款，才能继续借阅；

自动还书模块：点击进入还书的界面，将归还的书放在扫描区域，界面会提示是否归还成功，若归还失败，界面会提示归还失败的原因，然后用户需要判断归还失败是因为图书超期还是因为操作不当导致。若是图书超期导致还书失败，则到人工柜台办理超期手续；若是操作不当则需重新执行还书操作。如果再次还书还未成功，说明该标签的已失效，必须到人工柜台去办理还书。

2.1 系统硬件结构设计

显示电路设计：在RFID读写器读取到RFID智能卡的信息时，主机显示器就会及时显示智能卡内部的用户信息；可以通过键盘修改或写入的读者信息；可以显示预约图书的状态信息；可以显示图书馆的各种其他服务信息。其显示电路如图3所示。

處理器电路的设计：处理器电路是图书馆的门禁系统的重要中枢，负责接收并处理RFID阅读器采集到的标签信息；根据需要向标签写入图书馆推送的书刊信息；另一个功能是：负责控制声光报警对未注册读者或读者的非法操作进行紧急报警；同时还负责接收、处理、存储通过键盘输入的用户信息；在借书或还书后，还需控制打印机实现打印功能；其工作原理如图4所示。

按键电路设计：该系统使用的按键电路是采取最简单的低电平扫描方式实现，共有K2、 K3 、K4三个开关，K2为设置键，可以对温度、湿度和光照度进行设置，K3为加键，K4为减键，利用开关的一端与单片机I/O口相连，按键电路图如图5所示。

2.2 系统软件的设计

该系统的软件设计部分，主要采用C语言进行程序设计，因为C语言在可读性、结构性、可维护性上有明显的优势，因而适合于该系统的开发。其主要的子程序功能如下。主程序流程如图6所示。

2.2.1 门禁子程序

基于RFID的高校智能图书管理系统的门禁系统的流程图如图7所示。

2.2.2 自动借书还书子程序

基于RFID的高校智能图书管理系统的自动借书还书系统的流程如图8和图9所示。

2.2.3 盘点子系统程序

基于RFID的高校智能图书管理系统的自动借书还书系统的流程图如图10所示。

3 结束语

该高校智能图书管理系统采用了无线射频识别技术，结合微处理控制器的控制，实现了高校自动借书还书的功能，以及安全门禁和图书管理的功能，极大地提高了高校图书管理，同时也节省了人力和财力的资源，对于数字化图书馆的发展来说，具有更加现实的意义。

参考文献：

[1] Chachra V. USA.experiences in implementing the VTLD RFID solution in a multi-vendor environment[C]//World Library and Information Congress： 69th IFLA General Conference and Council 1-9 August 2003， Berlin. Code Number： 132-E.

[2] 胡东. UHF RFID技术在图书馆的实践和思考[J]. 图书馆杂志， 2010（10）：52-54.

[3] 羌栋强. 基于RFID技术的高校图书馆管理系统设计[J]. 重庆工贸职业技术学院学报. 2016（3）：89-92.

[4] 夏景明， 许勇， 徐高威， 等. 基于RFID的图书馆智能管理系统的设计[J]. 信息技术， 2015（5）：8-11.

[5] 陆素梅. 基于RFID的圖书馆智能管理系统的设计与实[D]. 成都： 电子科技大学， 2014.

[6] 吕登锋， 乔九阴， 荣云翔. 基于RFID的数字图书馆雏形设计与实现[J]. 河北农机， 2015（23）：134-135.