RFID专业课程设计方案报告.docx

中国地质大学课程设计汇报

课程名称：RFID技术和应用

题目：基于RFID图书馆管理系统

一． 需求说明
一个理想、现代化图书馆是什么样呢?
我们来设想一下！
A. 假如您是一个读者
走进图书馆洁净整齐大厅，您只需来到自助借还设备前，在触摸屏上轻松地查询出自己需要图书，依据提醒你直接走到某一排书架前拿出那本书，然后在自助借还设备前将你借书证和书读取一下，就能够带着书离开了。您不需要和任何人接触，就能够完成整个借书过程，快捷、方便。读者还书和借书就像在银行二十四小时ATM机上存钱和取钱一样方便、快捷。
而当您需要还书时,您不再需要为工作繁忙没有时间前往图书馆而烦恼,二十四小时自助还书设备能够帮您做到随时随地还书,轻松处理您一切烦恼!您要做或许只是在借书证上金额不足时做一下充值而已。
B.假如您是图书馆管理员
您再也不用在盘点或整理图书时忙得晕头转向，为找一本书而耽搁很多时间，移动式智能馆员助理能够帮助你轻松完成上架、顺架、盘点等繁琐工作，在读者需要帮助时您能够轻而易举地找到任何一本书位置，您也不用担心会有些人没有登记就带着图书离开，任何没有完成借书手续图书经过智能安全门时全部会通知您，您工作只是一边悠闲地喝着咖啡一边在智能安全门报警时候去查看一下有什么问题发生。
C.假如您是图书馆馆长
图书馆RFID系统能够帮助您扩大图书流通，提升图书馆管理和服务水准，使图书馆从图书监管者转变为知识诠释者成为现实，而您要做只是拓展图书馆文化业务功效，使其更为人性化、乐趣化，从而愈加快地向集群化图书馆前进。

二.概要设计
1.系统总体网络设计
RFID图书档案管理系统关键包含五个部分：
1. 数据中心：由中心数据服务器和管理终端组成，对图书档案管理信息集中进行储存和处理。
2. 内务管理系统：由管理终端和标签发行和打印终端组成，能够完成图书档案信息RFID标签统一制作和装入新建图书档案等工作。
3. 流通管理系统：帮助管理员在图书档案借出时在标签内写入相关信息，归还时检验图书档案并验证RFID标签内信息。
4. 查询系统：经过管理终端和手持机方便地查询每一件图书档案位置。
5. 系统管理：对系统功效及权限设置，帐号管理等。
为了充足利用先有条码书目数据库，需要建立一个RFID数据库系统，保留电子标签UID(电子标签出厂时唯一编号)和条码对应关系及其它数据。在ILASIII基础上，利用EAI技术，实现外插式子系统开发。智能RFID图书管理系统共分为五个子系统。图书编目子系统关键是保留相关信息到系统数据库中，数据库中要统计电子标签UID号和条码号对应关系；自助借还子系统和银行ATM系统类似；柜台工作站子系统和以前ILAS系统类似，包含借还和办理读者证等功效，所不一样是因为采取了RFID技术，工作人员在为读者办理借还手续时能够同时处理多本图书，即实现批处理操作，大大提升了工作效率。RFID读者证管理子系统中，当读者信息发生改变时，除了ILAS里做修改之外，要对应更新RFID读者数据库；馆藏架位子系统关键是对每本书存放位置进行定位。

2.设备介绍
2.1图书RFID标签
UHF（VANCH EPC Class1 Gen2）电子标签：

规格描述

产品型号
VT-102
物理特征
尺寸
102(L)*6(W)*0.2(H)mm
材质
PET
环境
工作温度
-40°C to 65°C (-40°F to 149°F)
存贮温度
-40°C to 80°C (-40°F to 176°F)
防护等级
Enclosure
IP-00
协议
EPC Class1 Gen2
容量
96bits
频段
UHF
功效
EAS防盗功效

图（2.1）图书RFID标签
产品描述：
图书馆专用，标签印刷内容可依据用户要求定制，标签不干胶表面涂层、面材及粘胶剂针对图书需求尤其选择，选择符合EPC G2、ISO18000-6c标准疏耦合RFID标签芯片。
2.2层位标签（图书书架层标、架标）

图（2.2）图书RFID层位标签（85mm *25mm）

图（2.3）图书RFID架位标签（90mm×60mm）

产品描述：
防电磁屏蔽专用标签，用于图书正确定位
2.3RFID借书证

图（2.4）图书馆RFID借书证

产品描述:
RFID借书证采取内嵌RFID标签卡片，可在其中RFID标签存放晶片中数次写入及读取读者基础信息，用于从事读者流通借还操作、读者身份辨识操作等。
2.4RFID标签转换站

图（2.5）RFID图书标签转换站

产品描述：
该设备关键用于文件加工部门对RFID标签和RFID借书证进行信息读写，可经过对条形码进行识别转换后写入RFID标签。

2.5智能安全门

图（2.6）智能安全门
产品描述:
RFID安全检测门是对粘贴有RFID标签流通文件进行扫描、安全识别系统设备，用于流通部门对流通文件进行安全控制，以达成防盗和监控目标。该设备系统经过对于贴身携带和装入背包内文件状态（是否办理借阅手续）进行判别，以达成防盗和监控目标。
2.6馆职员作站

图（2.7）馆职员作站
产品描述:
馆职员作站是图书馆和读者之间最为关键接口，可进行图书管理操作包含：借、还、标签生成和更改等。工作台采取一体化和个性化设计，工作台设备组件连线采取隐藏式安装，工作台外观可依据用户需求定制。工作台提供完善中间件支持，可实现和图书管理系统和一卡通系统无缝连接。工作台设备组件包含：RFID中距离图书标签读写器及配套天线、图书条码阅读器及管理职员作站。
2.7室内自助借还设备

图（2.8）室内自助借还设备
产品描述：
自助还书设备是一个可对粘贴有RFID标签流通文件进行扫描、识别和归还处理设备系统，用于读者自助式流通文件归还、续借操作，方便读者和工作人员对流通文件进行归还、续借处理。
2.8室外二十四小时自助还书设备

图（2.9）室外二十四小时自助还书设备
产品描述：
二十四小时还书设备是一个可对粘贴有RFID标签流通文件进行扫描、识别和归还处理设备系统，用于读者自助式流通文件归还、续借操作，方便读者和工作人员对流通文件进行归还、续借处理。
2.9移动式智能馆员助理

图（2.10）移动式智能馆员助理
产品描述：
含有智能辅助上架、盘点、分拣、倒架等功效
2.10便携式RFID馆员助理系统设备

图（2.11）便携式智能馆员助理

产品描述:
体积小便于携带,含有智能辅助上架、盘点、分拣、倒架等功效。
3.模块设计和实现

3.1系统步骤图

3.2用户登录

3.3   图书档案管理入库：
新图书档案入库前，首先要依据图书档案类别、年份和作者等相关信息对新建图书档案进行编目，并生成RFID标签打印数据。然后依据打印数据，写入并打印RFID标签，打印好RFID标签就能够贴到图书档案上了，同时打印成功数据会被传送到数据中心数据库里，以备系统其它模块调用和查询。
3.4  流通管理：
流通管理分为借阅管理模块、归还管理模块和防窃防损模块。
借阅时，系统首先会验证借阅人身份，验证经过后进入借阅管理系统。借阅人经过查询管理系统查阅图书档案编目号，系统依据输入编目号查找到图书档案所在位置，同时打印出借阅单。管理员使用RFID读写器读出借阅人所借阅图书档案RFID内写信息，信息自动进入系统管理界面。管理员在RFID标签内写入被借阅图书档案固定信息，包含借阅人姓名、单位、借出时间、借阅期限等信息后，将图书档案给借阅人完成借阅管理。

    图书档案归还时，管理员使用RFID读写器读出图书档案，检验借阅人信息、借阅时间是否超期，确定被借阅图书档案现在数据是否和RFID标签中信息相同。这个过程中如有问题，系统会进入对应处理模块进行处理，没问题则依据RFID中图书档案位置信息送回对应位置。
防窃防损模块配合图书档案馆出口安检装置能够对图书档案进行跟踪，未办理完借出手续或严禁借出图书档案在出门时，安检装置会报警，提醒管理人员立即阻止。

3.5数据中心管理：
包含数据管理、采集和统计，设备管理，系统管理。
数据管理关键是指对图书档案编目号、人员信息、年份等基础信息存放、修改和更新管理，和对图书档案管理员进行认证。数据采集是指采集借阅和归还图书档案相关信息。数据统计是指按时间（日、周、月、年）、图书档案信息（部门、人员等）进行数据统计分析。
设备管理是指对手持机、读写器等设备信息授权和配置管理和维护。
系统管理是指系统操作员授权及维护，操作人员授权控制。

3.6    图书档案查询：
按不一样方法查阅图书档案编目号；按不一样规则查询图书档案所在位置，查阅图书档案介绍等。以下图所表示：

三. 调试程序

1主界面

2图书查询界面

3 查找图书

4建立图书数据库

四.课程总结
（1）
在这次课设中，即使我们组还有很多功效没有实现，但经过一个学期学习，让我对相关RFID方面知识有了更全方面、更深刻了解，也学到了很多新知识。在最终程序实现过程中，更让我学会了对两个程序（VB和SQL）使用。我认为，在这学期试验中，不仅培养了独立思索、动手操作能力，在多种其它能力上也全部有了提升。更关键是，在试验课上，我们学会了很多学习方法。而这是以后最实用，真是受益匪浅。让我明白了思绪即出路，有什么不懂不明白地方要立即请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思索，动手实践，就没有弄不懂知识，收获颇丰。

（2）
经过此次课程设计，使我愈加扎实掌握了相关RFID方面知识，在设计过程中即使碰到了部分问题，但经过一次又一次思索，一遍又一遍检验或向同学请教，最终找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面知识欠缺和经验不足。实践出真知！
在课程设计过程中，我们不停发觉错误，不停更正，不停领悟，不停获取。此次课程设计最终顺利完成了，在设计中碰到了很多问题，最终在老师同学指导下，最终游逆而解。在以后社会发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能碰到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦发觉问题所在，然后一一进行处理，只有这么，才能成功做成想做事，才能在以后道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功！

（3）
经过这次课程设计对于RFID原理有了更深刻认识。在具体操作中,我们小组碰到了很多困难，发觉了很多相关知识漏洞和不足，不过经过从网上查阅资料或请教同学，我们最终还是完成了这次课程设计。因为时间仓促，完成质量可能不是很高，还望老师谅解。

（4）
在完成了RFID老师分配任务以后，我收获了很多，不仅加深了对RFID印象，更让我感受到了分工合作完成任务责任感和成就感。
决定选择图书管理系统这个研究课题时候，我们对RFID射频传感技术只了解皮毛，经过不停地查阅资料学习，我们确定了RFID需要完成功效，对RFID图书管理系统这个程序模型有了大致概念。伴随课程任务推进，我们给出了设计思想，程序步骤图和功效实现方法。最终完成了程序实现并进行了讲解。我们从对概念了解，到复习、学习C语言，一步一步慢慢融会贯通，学习、问询、揪错、修改代码，最终最终在老师、学长、同学们帮助下中，完成了课程任务。
经过这次对物联网RFID接触，我深刻感受到物联网前途致广大，也体会到这门课程关键性。对以后学习计算机漫长而艰辛道路做好了准备，我以后会愈加努力，打开一条属于自己IT之路！