智能書架技術(shù)框架

讀寫器是智能書架信息控制和處理中心，實(shí)現(xiàn)圖書標(biāo)簽信息的采集和數(shù)據(jù)通信。天線是磁場(chǎng)能量輻射的單元，書架天線采用陣列形式，對(duì)書架檢測(cè)范圍提供有效范圍控制，并提高了檢測(cè)成功率。為使書架各層之間定位準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)各層天線組的分時(shí)切換，多路器的應(yīng)用一方面使多個(gè)天線組可共用一個(gè)讀寫器，同時(shí)也降低了應(yīng)用成本。智能書架系統(tǒng)與圖書館管理軟件系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，并受圖書館管理系統(tǒng)的控制，RFID模塊采集到圖書標(biāo)簽信息后，將大量的圖書標(biāo)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(shè)備，完成智能書架圖書標(biāo)簽識(shí)別、通信與書架控制功能。其中通信支持TCP/IP以太網(wǎng)協(xié)議，書架單元與圖書館系統(tǒng)數(shù)據(jù)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(cè)電子標(biāo)簽關(guān)鍵單元，決定了檢測(cè)標(biāo)簽范圍。

智能書架是指在書架上安裝RFID設(shè)備，書架可以讀取架上每一本圖書的RFID標(biāo)簽，使其達(dá)到每層書架上圖書進(jìn)行遍歷讀取的目的，不僅可以對(duì)館內(nèi)的圖書進(jìn)行實(shí)時(shí)清點(diǎn)，還能夠?qū)D書進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shí)負(fù)責(zé)識(shí)別書架上的圖書信息，通過網(wǎng)絡(luò)通信將識(shí)別數(shù)據(jù)信息上報(bào)圖書館管理系統(tǒng)，并保存到系統(tǒng)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。智能書架采用的關(guān)鍵技術(shù)主要有天線陣列技術(shù)，多路切換技術(shù)以及電磁場(chǎng)信號(hào)控制技術(shù)等，能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確定位，并對(duì)每層RFID設(shè)備的讀取范圍進(jìn)行有效控制，以此實(shí)現(xiàn)每本書的精確定位。

通過后臺(tái)軟件的控制，可以實(shí)時(shí)跟蹤每本圖書的信息。通過RFID技術(shù)所做的智能書架，不但方便圖書上架操作，還能強(qiáng)化圖書管理動(dòng)態(tài)控管機(jī)制。讀者可以在線查詢圖書與文獻(xiàn)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(cuò)置的文獻(xiàn)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(shí)進(jìn)行全館清點(diǎn)，清點(diǎn)不需花人力時(shí)間，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將所清點(diǎn)的資料，做統(tǒng)計(jì)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(quán)的有線網(wǎng)絡(luò)鏈接查詢，將來也可以通過PDA等無線設(shè)備進(jìn)行鏈接，也就是說，管理層可以通過PDA等無線設(shè)備實(shí)時(shí)查詢圖書館圖書狀態(tài)，做到隨時(shí)、隨地查閱。讀者也可以用手機(jī)來預(yù)定圖書，系統(tǒng)會(huì)告知讀者預(yù)定書籍位于那個(gè)書架哪一層。該準(zhǔn)確的定位信息是實(shí)時(shí)更新的，并不是傳統(tǒng)意義上圖書館第一次上架時(shí)候書籍的上架信息，因此，可以更準(zhǔn)確的指導(dǎo)讀者去相應(yīng)的位置尋找圖書。

傳統(tǒng)圖書館采用條形碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖書管理，圖書上架按照《中國(guó)圖書館分類法》由館員完成圖書上架任務(wù)，數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的圖書位置為類號(hào)，圖書放置區(qū)域最小單位為分類排架號(hào)，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(fèi)了大量的時(shí)間，而且實(shí)際中又無法避免的存在圖書放錯(cuò)書架的情況，致使讀者從數(shù)據(jù)庫查找到的圖書架號(hào)并不是實(shí)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(diǎn)，不僅圖書順架不準(zhǔn)確，而且順架勞動(dòng)強(qiáng)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(fèi)在文獻(xiàn)查找、借閱的時(shí)間就越少，相對(duì)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(fèi)在圖書上架、順架的工作量就相對(duì)輕松，但對(duì)于讀者而言，其花費(fèi)在文獻(xiàn)查找、借閱的時(shí)間就越多。

數(shù)字化圖書館已呈現(xiàn)大規(guī)模發(fā)展的趨勢(shì)，從目前實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化圖書館的應(yīng)用現(xiàn)狀看，圖書館只是在圖書上加上了RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽的應(yīng)用提高了圖書流通管理效率，從而為讀者提供更好的服務(wù)體驗(yàn)。但目前大規(guī)模的RFID應(yīng)用僅限于RFID的識(shí)別領(lǐng)域，即利用RFID的標(biāo)識(shí)功能，達(dá)到快速辦理圖書借還手續(xù)、圖書館的圖書防盜功能，其應(yīng)用深度及應(yīng)用效果上都有待提高。如何將RFID的應(yīng)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(xiàn)的采集、信息存儲(chǔ)、流通效率、上架效率等各項(xiàng)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)領(lǐng)域中，是圖書館面臨的一個(gè)嶄新課題。

智能書架系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了書架上文獻(xiàn)的實(shí)時(shí)掃描、記錄和更新文獻(xiàn)的架位信息，實(shí)現(xiàn)了文獻(xiàn)的自動(dòng)識(shí)別、快速清點(diǎn)功能，強(qiáng)化文獻(xiàn)的流通統(tǒng)計(jì)，歸還文獻(xiàn)的快速定位，有效降低文獻(xiàn)的錯(cuò)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(shù)實(shí)現(xiàn)圖書定位管理。智能書架能夠?qū)崟r(shí)將每本書定位到層，智能書架的應(yīng)用使館員的順架工作變得輕松，只需要軟件系統(tǒng)啟動(dòng)順架功能即可，甚至可以自動(dòng)啟動(dòng)順架功能;對(duì)于讀者來說，他可以實(shí)時(shí)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(yīng)用數(shù)字圖書館的優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮!

該系統(tǒng)的提出是針對(duì)圖書管理領(lǐng)域館藏清點(diǎn)難、查找放錯(cuò)架圖書難等問題提出的。實(shí)現(xiàn)了文獻(xiàn)實(shí)時(shí)清點(diǎn)，實(shí)時(shí)提供架上圖書信息和支持實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)智能化、多功能。

智能書架時(shí)這樣的書架:它可擁有多個(gè)RFID讀寫天線，可以讀取該書架上的書本RFID的信息，然后探測(cè)某一本書的是否在讀取范圍內(nèi)，如果讀取不到這本書的RFID標(biāo)簽，則認(rèn)為該書已經(jīng)被拿走，再結(jié)合之前的讀取信息，可以判斷該書本什么時(shí)候取走，什么時(shí)候被歸還。圖書館通過IBS，可以統(tǒng)計(jì)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。

(1)智能書架系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖書實(shí)時(shí)監(jiān)控

智能書架系統(tǒng)系統(tǒng)通過TCP/IP方式實(shí)現(xiàn)集群部署，與圖書館管理軟件系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，并受圖書館管理系統(tǒng)的控制，RFID模塊采集到圖書標(biāo)簽信息后，將大量的圖書標(biāo)簽信息傳送給圖書館管理系統(tǒng)。支持全天24小時(shí)在線監(jiān)控。

(2)智能書架系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)館藏圖書盤點(diǎn)、定位和快速查詢

能夠與圖書館自動(dòng)化系統(tǒng)配合完成圖書盤點(diǎn)工作，系統(tǒng)能夠生成在架圖書列表，并將數(shù)據(jù)自動(dòng)提供給圖書館自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與在借圖書列表比對(duì)后能生成遺失圖書列表。系統(tǒng)可以根據(jù)遺失列表自動(dòng)更改單冊(cè)狀態(tài)，根據(jù)遺失列表在架上盤點(diǎn)時(shí)自動(dòng)報(bào)警提示，同時(shí)生成在架和錯(cuò)架圖書的所在正確位置列表。

系統(tǒng)能夠根據(jù)設(shè)定的條件，定時(shí)完成圖書的定位工作，建立每本圖書與層架的位置關(guān)系。讀者在OPAC操作界面輸入檢索條件，可快速準(zhǔn)確提供圖書實(shí)時(shí)位置信息。

OPAC查詢流程支持:支持兩個(gè)及以上圖書館系統(tǒng)文獻(xiàn)聯(lián)合查詢，可根據(jù)題名、作者、主題詞、中圖法分類號(hào)、索書號(hào)、叢書名、ISBN等關(guān)鍵詞進(jìn)行多級(jí)文獻(xiàn)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(shí)現(xiàn)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(shí)際位置，館員可以通過顯示屏查詢和跟蹤圖書的在架、錯(cuò)架、上下架情況等。

智能書架系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)讀者閱讀習(xí)慣統(tǒng)計(jì)分析

智能書架天線采用具有專利技術(shù)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(jiǎn)單的固定方式，方便安裝與后期維護(hù)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析能力按照一定的圖書館數(shù)學(xué)模型對(duì)讀者閱讀習(xí)慣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

(4)智能書架系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與圖書館RFID系統(tǒng)無縫集成

圖書館RFID系統(tǒng)采用了多個(gè)RFID系統(tǒng)設(shè)備，并集成了圖書館系統(tǒng)、智能書架系統(tǒng)、RFID應(yīng)用軟件系統(tǒng)以及其他相關(guān)系統(tǒng)。搭建RFID應(yīng)用和管理平臺(tái)，通過平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)RFID系統(tǒng)的各個(gè)終端設(shè)備進(jìn)行管理和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)各設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)及時(shí)狀態(tài)的查看，并實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史紀(jì)錄的報(bào)表和統(tǒng)計(jì)功能。

RFID擴(kuò)展應(yīng)用項(xiàng)目滿足圖書館館藏管理及流通業(yè)務(wù)的需要，完成新增文獻(xiàn)上架、文獻(xiàn)架位信息采集、文獻(xiàn)利用率統(tǒng)計(jì)、文獻(xiàn)歸架、文獻(xiàn)清點(diǎn)、文獻(xiàn)盤點(diǎn)、文獻(xiàn)下架以及文獻(xiàn)架位導(dǎo)航八大主要功能。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖框架如下:

智能書架被認(rèn)為是很有前途的應(yīng)用領(lǐng)域，依靠智能書架系統(tǒng)極大的提高了館藏文獻(xiàn)順架工作效率，不僅速度提高，更重要的是順架的準(zhǔn)確性也有了質(zhì)的提升。通過館藏清點(diǎn)，不僅能掌握準(zhǔn)確的掌握館藏文獻(xiàn)數(shù)量，更能掌握文獻(xiàn)品種和實(shí)時(shí)位置信息，實(shí)現(xiàn)手工順架方式幾乎不可能完成的任務(wù)，為讀者服務(wù)和文獻(xiàn)采購部門提供精確的館藏分析數(shù)據(jù)。

借助智能書架系統(tǒng)，通過對(duì)書架及粘貼有RFID標(biāo)簽的流通資料的掃描，可以對(duì)流通庫文獻(xiàn)進(jìn)行架位信息采集、文獻(xiàn)地址信息的采集，幫助排架、查找和統(tǒng)計(jì)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(xì)的書架分布地址數(shù)據(jù)模型圖，為日常圖書管理提供快捷的人機(jī)界面。

智能書架的應(yīng)用是RFID多項(xiàng)技術(shù)的綜合應(yīng)用，應(yīng)用智能書架體現(xiàn)了圖書館真正意義上為讀者服務(wù)、為讀者提供方便的服務(wù)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(xiàn)將RFID技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用價(jià)值發(fā)揮到了最大，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的"智能圖書館"。