智能書架產生背景

傳統(tǒng)圖書館采用條形碼技術實現圖書管理，圖書上架按照《中國圖書館分類法》由館員完成圖書上架任務，數據庫中存儲的圖書位置為類號，圖書放置區(qū)域最小單位為分類排架號，并沒有精確到具體某一節(jié)書架，使讀者在查找圖書上仍花費了大量的時間，而且實際中又無法避免的存在圖書放錯書架的情況，致使讀者從數據庫查找到的圖書架號并不是實際圖書所在的位置，影響讀者圖書借閱效率。而圖書館館員的順架采用原始的人工清點，不僅圖書順架不準確，而且順架勞動強度也非常大。

就圖書架位管理而言，讀者和館員存在一定的矛盾:如果圖書精確排架，讀者花費在文獻查找、借閱的時間就越少，相對于館員而言，其圖書上架、順架的工作量就越繁重;如果圖書模糊排架，館員花費在圖書上架、順架的工作量就相對輕松，但對于讀者而言，其花費在文獻查找、借閱的時間就越多。

數字化圖書館已呈現大規(guī)模發(fā)展的趨勢，從目前實現的數字化圖書館的應用現狀看，圖書館只是在圖書上加上了RFID標簽，RFID標簽的應用提高了圖書流通管理效率，從而為讀者提供更好的服務體驗。但目前大規(guī)模的RFID應用僅限于RFID的識別領域，即利用RFID的標識功能，達到快速辦理圖書借還手續(xù)、圖書館的圖書防盜功能，其應用深度及應用效果上都有待提高。如何將RFID的應用拓展到圖書館的智能化、人性化的定位管理，并深入到文獻的采集、信息存儲、流通效率、上架效率等各項基礎業(yè)務領域中，是圖書館面臨的一個嶄新課題。

智能書架系統(tǒng)實現了書架上文獻的實時掃描、記錄和更新文獻的架位信息，實現了文獻的自動識別、快速清點功能，強化文獻的流通統(tǒng)計，歸還文獻的快速定位，有效降低文獻的錯架率，提高圖書管理人員的工作效率，真正意義上利用RFID技術實現圖書定位管理。智能書架能夠實時將每本書定位到層，智能書架的應用使館員的順架工作變得輕松，只需要軟件系統(tǒng)啟動順架功能即可，甚至可以自動啟動順架功能;對于讀者來說，他可以實時的定位某本書在哪一架哪一層，充分降低了館員的工作量，提高管理效率，并能夠有效節(jié)省讀者的借閱效率，使RFID應用數字圖書館的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮!

該系統(tǒng)的提出是針對圖書管理領域館藏清點難、查找放錯架圖書難等問題提出的。實現了文獻實時清點，實時提供架上圖書信息和支持實時查找圖書等功能，大大方便了館員監(jiān)控圖書館圖書和讀者查找圖書的過程。

智能書架，英文名"smart bookshelf "或"intelligence bookshelf"，第一，首先智能書架的用于擺放圖書的器具，第二，使架上圖書管理實現智能化、多功能。

智能書架時這樣的書架:它可擁有多個RFID讀寫天線，可以讀取該書架上的書本RFID的信息，然后探測某一本書的是否在讀取范圍內，如果讀取不到這本書的RFID標簽，則認為該書已經被拿走，再結合之前的讀取信息，可以判斷該書本什么時候取走，什么時候被歸還。圖書館通過IBS，可以統(tǒng)計出書架上每本書的狀態(tài)，通過書本使用率分析，可以完成許多以前圖書館不能完成的功能。

智能書架是指在書架上安裝RFID設備，書架可以讀取架上每一本圖書的RFID標簽，使其達到每層書架上圖書進行遍歷讀取的目的，不僅可以對館內的圖書進行實時清點，還能夠對圖書進行實時定位。由智能書架、圖書館管理系統(tǒng)組成的智能書架管理系統(tǒng)，能夠控制智能書架的工作狀態(tài)，同時負責識別書架上的圖書信息，通過網絡通信將識別數據信息上報圖書館管理系統(tǒng)，并保存到系統(tǒng)服務器數據庫中。智能書架采用的關鍵技術主要有天線陣列技術，多路切換技術以及電磁場信號控制技術等，能夠實現準確定位，并對每層RFID設備的讀取范圍進行有效控制，以此實現每本書的精確定位。

通過后臺軟件的控制，可以實時跟蹤每本圖書的信息。通過RFID技術所做的智能書架，不但方便圖書上架操作，還能強化圖書管理動態(tài)控管機制。讀者可以在線查詢圖書與文獻的位置及借閱的狀態(tài)，圖書館館員可通過系統(tǒng)來查詢錯置的文獻與圖書，館員只需依系統(tǒng)提示，放回正確架位即可，館員也可隨時進行全館清點，清點不需花人力時間，系統(tǒng)會自動將所清點的資料，做統(tǒng)計分析以便館員做有效處理。該系統(tǒng)可支持有線或無線WIFI通信方式，所有圖書館信息不但可以通過授權的有線網絡鏈接查詢，將來也可以通過PDA等無線設備進行鏈接，也就是說，管理層可以通過PDA等無線設備實時查詢圖書館圖書狀態(tài)，做到隨時、隨地查閱。讀者也可以用手機來預定圖書，系統(tǒng)會告知讀者預定書籍位于那個書架哪一層。該準確的定位信息是實時更新的，并不是傳統(tǒng)意義上圖書館第一次上架時候書籍的上架信息，因此，可以更準確的指導讀者去相應的位置尋找圖書。

讀寫器是智能書架信息控制和處理中心，實現圖書標簽信息的采集和數據通信。天線是磁場能量輻射的單元，書架天線采用陣列形式，對書架檢測范圍提供有效范圍控制，并提高了檢測成功率。為使書架各層之間定位準確，實現各層天線組的分時切換，多路器的應用一方面使多個天線組可共用一個讀寫器，同時也降低了應用成本。智能書架系統(tǒng)與圖書館管理軟件系統(tǒng)需要實時數據通信，并受圖書館管理系統(tǒng)的控制，RFID模塊采集到圖書標簽信息后，將大量的圖書標簽信息傳送給圖書館管理系統(tǒng)。

智能書架電氣系統(tǒng)基本組成包括:讀寫器、控制器、天線。

讀寫器:是智能書架的核心設備，完成智能書架圖書標簽識別、通信與書架控制功能。其中通信支持TCP/IP以太網協(xié)議，書架單元與圖書館系統(tǒng)數據通信。

控制器:完成智能書架各層天線控制和定位工作。

天線:天線為智能書架檢測電子標簽關鍵單元，決定了檢測標簽范圍。

(1)智能書架系統(tǒng)實現圖書實時監(jiān)控

智能書架系統(tǒng)系統(tǒng)通過TCP/IP方式實現集群部署，與圖書館管理軟件系統(tǒng)需要實時數據通信，并受圖書館管理系統(tǒng)的控制，RFID模塊采集到圖書標簽信息后，將大量的圖書標簽信息傳送給圖書館管理系統(tǒng)。支持全天24小時在線監(jiān)控。

(2)智能書架系統(tǒng)實現館藏圖書盤點、定位和快速查詢

能夠與圖書館自動化系統(tǒng)配合完成圖書盤點工作，系統(tǒng)能夠生成在架圖書列表，并將數據自動提供給圖書館自動化系統(tǒng)，實現與在借圖書列表比對后能生成遺失圖書列表。系統(tǒng)可以根據遺失列表自動更改單冊狀態(tài)，根據遺失列表在架上盤點時自動報警提示，同時生成在架和錯架圖書的所在正確位置列表。

系統(tǒng)能夠根據設定的條件，定時完成圖書的定位工作，建立每本圖書與層架的位置關系。讀者在OPAC操作界面輸入檢索條件，可快速準確提供圖書實時位置信息。

OPAC查詢流程支持:支持兩個及以上圖書館系統(tǒng)文獻聯(lián)合查詢，可根據題名、作者、主題詞、中圖法分類號、索書號、叢書名、ISBN等關鍵詞進行多級文獻檢索，支持圖書位置查詢、圖書定位和智能路徑提示、三維立體圖形效果。

(3)智能書架系統(tǒng)實現多媒體虛擬書架查詢和電子資源展示功能

配液晶觸摸顯示屏，提供多媒體虛擬書架查詢和電子資源展示功能。讀者通過顯示屏可以查詢圖書的實際位置，館員可以通過顯示屏查詢和跟蹤圖書的在架、錯架、上下架情況等。

智能書架系統(tǒng)實現讀者閱讀習慣統(tǒng)計分析

智能書架天線采用具有專利技術的隱藏式固定方式，固定件和接線隱藏于書架背板中，外觀上無任何固定件和連接線，簡單的固定方式，方便安裝與后期維護。數據統(tǒng)計分析能力按照一定的圖書館數學模型對讀者閱讀習慣進行統(tǒng)計分析。

(4)智能書架系統(tǒng)實現與圖書館RFID系統(tǒng)無縫集成

圖書館RFID系統(tǒng)采用了多個RFID系統(tǒng)設備，并集成了圖書館系統(tǒng)、智能書架系統(tǒng)、RFID應用軟件系統(tǒng)以及其他相關系統(tǒng)。搭建RFID應用和管理平臺，通過平臺實現對RFID系統(tǒng)的各個終端設備進行管理和監(jiān)控，實現對各設備和應用系統(tǒng)及時狀態(tài)的查看，并實現對歷史紀錄的報表和統(tǒng)計功能。

RFID擴展應用項目滿足圖書館館藏管理及流通業(yè)務的需要，完成新增文獻上架、文獻架位信息采集、文獻利用率統(tǒng)計、文獻歸架、文獻清點、文獻盤點、文獻下架以及文獻架位導航八大主要功能。

系統(tǒng)數據流圖框架如下:

智能書架被認為是很有前途的應用領域，依靠智能書架系統(tǒng)極大的提高了館藏文獻順架工作效率，不僅速度提高，更重要的是順架的準確性也有了質的提升。通過館藏清點，不僅能掌握準確的掌握館藏文獻數量，更能掌握文獻品種和實時位置信息，實現手工順架方式幾乎不可能完成的任務，為讀者服務和文獻采購部門提供精確的館藏分析數據。

借助智能書架系統(tǒng)，通過對書架及粘貼有RFID標簽的流通資料的掃描，可以對流通庫文獻進行架位信息采集、文獻地址信息的采集，幫助排架、查找和統(tǒng)計特定的流通資料等。書架的架位信息與圖書館書庫架位分布圖融合后，可以建立出詳細的書架分布地址數據模型圖，為日常圖書管理提供快捷的人機界面。

智能書架的應用是RFID多項技術的綜合應用，應用智能書架體現了圖書館真正意義上為讀者服務、為讀者提供方便的服務宗旨，也為提高圖書管理效率、減少圖書館管理成本提供了更加高效的途徑。智能書架的出現將RFID技術在圖書館中的應用價值發(fā)揮到了最大，實現了真正意義上的"智能圖書館"。