一種分布式圖書智能定位與查詢系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種圖書定位系統(tǒng)，特別是一種基于高頻RFID技術(shù)和3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的圖書館智能圖書定位與查詢系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是為了提高圖書館圖書整理工作的效率，減少讀者查找圖書的時(shí)間。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：所述的分布式圖書智能定位與查詢系統(tǒng)由貼有高頻無源RFID電子標(biāo)簽的圖書、帶有移動(dòng)定向天線的書架、高頻無線RFID閱讀器、分布式圖書信息管理裝置、系統(tǒng)服務(wù)器、查詢終端組成；定位方法采用非實(shí)時(shí)定位，信息整理采用優(yōu)先排隊(duì)方式，可以隨時(shí)通過查詢終端和3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)查詢最新的圖書位置信息。本發(fā)明將將低成本的高頻RFID技術(shù)和3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)快速的圖書定位、圖書整理信息匯總。
【專利說明】一種分布式圖書智能定位與查詢系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖書館圖書管理技術(shù)，特別是涉及一種基于高頻RFID技術(shù)的圖書智能定位與查詢系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著圖書館規(guī)模的越來越大，圖書收藏?cái)?shù)量的越來越多，圖書的管理工作也變的越來越繁雜。特別是目前圖書普遍存在亂放的現(xiàn)象，導(dǎo)致讀者通過查詢系統(tǒng)給出的圖書位置去尋找圖書卻往往找不到所需要的圖書，不但影響了讀者的工作學(xué)習(xí)也容易導(dǎo)致讀者對(duì)圖書管理工作的不滿情緒。
[0003]RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。短距離射頻產(chǎn)品不怕油潰、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體，自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。早在20世紀(jì)90年代，新加坡國家圖書館就率先將RFID技術(shù)引進(jìn)到了圖書館建設(shè)中，成為了世界上第一個(gè)應(yīng)用RFID技術(shù)的圖書館。國外在利用RFID技術(shù)進(jìn)行圖書館自動(dòng)管理上較國內(nèi)時(shí)間早，其中美國圖書館在RFID應(yīng)用上仍位居世界第一，美國已有很多城市的城市圖書館和大學(xué)圖書館采用了 RFID系統(tǒng)進(jìn)行管理。國內(nèi)目前也建成了若干采用RFID技術(shù)的圖書館，實(shí)現(xiàn)了讀者自助掃描借還書和圖書自動(dòng)分類。但是成本問題仍然是目前制約RFID技術(shù)在圖書館中應(yīng)用的主要因素，全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理存在投入成本過高，對(duì)于經(jīng)費(fèi)有限的圖書館來說非常難實(shí)現(xiàn)。在對(duì)應(yīng)用了 RFID電子標(biāo)簽的圖書進(jìn)行盤點(diǎn)整理時(shí)，目前普遍采用的是盤點(diǎn)手持機(jī)，圖書管理人員將手持機(jī)在書架上掃過，即可實(shí)現(xiàn)如下信息顯示:在架圖書、已借圖書、錯(cuò)架圖書和缺失圖書，同時(shí)可以通過WIFI將盤點(diǎn)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)庫。這種方式其實(shí)還是需要投入很大的人工進(jìn)行巡檢，只是將通過人眼觀察轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎檬殖謾C(jī)器掃描辨識(shí)，機(jī)器辨識(shí)往往還需要時(shí)間且不容易控制掃描速度和角度導(dǎo)致容易出錯(cuò)，同時(shí)不利于掌握整個(gè)書庫的圖書亂架現(xiàn)象，特別是不同書庫的圖書亂架現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種可以實(shí)現(xiàn)圖書自動(dòng)定位和查詢的系統(tǒng)，在提高圖書管理工作效率的同時(shí)盡量降低系統(tǒng)的成本。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0006]所述的一種分布式圖書智能定位與查詢系統(tǒng)，由貼有高頻無源RFID電子標(biāo)簽的圖書、帶有移動(dòng)定向天線的書架、高頻無線RFID閱讀器、分布式圖書信息管理裝置、系統(tǒng)服務(wù)器、查詢終端組成；
[0007]所述的帶有移動(dòng)定向天線的書架上裝有直流無刷電機(jī)和橡膠傳送帶，定向天線固定安裝在橡膠傳送帶上，橡膠傳送帶在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下可以連續(xù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)從而使定向天線依次經(jīng)過圖書向貼在圖書上的高頻無源RFID電子標(biāo)簽發(fā)送射頻信號(hào)；高頻無線RFID閱讀器讀取圖書電子標(biāo)簽中的圖書信息及貼在書架上的包含位置信息的電子標(biāo)簽，并向安裝在書架上的分布式圖書信息管理裝置發(fā)送得到的圖書信息、位置信息和天線編號(hào)信息；圖書信息管理裝置根據(jù)得到的信息確定圖書的位置信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和打包發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。
[0008]所述的高頻無線RFID閱讀器設(shè)有電子選擇開關(guān)，可以在多路天線中進(jìn)行切換，這樣有利于減少所需要的閱讀器數(shù)量，降低系統(tǒng)成本；分布式圖書管理裝置首先選擇所要掃描的書架的所在層的天線，向高頻無線RFID閱讀器發(fā)送天線的編號(hào)并令其準(zhǔn)備掃描，當(dāng)高頻無線RFID閱讀器傳送回準(zhǔn)備就緒的信息后，分布式圖書管理裝置啟動(dòng)無刷直流電動(dòng)機(jī)，固定在橡膠傳送帶上的定向天線開始依次掃描圖書和貼在書架上的包含位置信息的電子標(biāo)簽，并將掃描結(jié)果通過高頻無線RFID閱讀器發(fā)送給分布式圖書信息管理裝置。分布式圖書信息管理裝置將所接收到的圖書信息和位置信息，經(jīng)過分析后，按照亂架圖書優(yōu)先的原則進(jìn)行圖書信息整理和打包，發(fā)送給系統(tǒng)服務(wù)器。
[0009]所述的系統(tǒng)服務(wù)器接受各分布式圖書信息管理裝置發(fā)送過來的圖書位置信息并進(jìn)行存儲(chǔ)和整理，按照書庫、圖書分類號(hào)、書架的優(yōu)先次序分別對(duì)亂架的圖書信息進(jìn)行整理和分類以便圖書管理員進(jìn)行圖書整理工作。
[0010]所述的查詢終端，不僅包括安裝在圖書館各位置的查詢計(jì)算機(jī)，還包括可以通過3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)查詢的軟件查詢系統(tǒng)，這樣讀者和圖書工作人員就可以隨時(shí)利用手機(jī)進(jìn)行登陸查詢最新的圖書位置信息。
[0011]本發(fā)明通過在書架上安裝移動(dòng)定向天線裝置、高頻無線RFID閱讀器、分布式圖書信息管理裝置可以有效的減少碰撞以及漏讀現(xiàn)象，并采用電子選擇開關(guān)選擇天線以實(shí)現(xiàn)分時(shí)復(fù)用來降低閱讀器的成本，可以實(shí)現(xiàn)圖書的自動(dòng)定位以及生成圖書整理信息便于實(shí)現(xiàn)圖書的自動(dòng)盤點(diǎn)，并可以通過3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)通過手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行查詢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明中的書架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3是本發(fā)明中的系統(tǒng)原理組成圖；
[0015]其中:
[0016]1:定向天線2:橡膠傳送帶
[0017]3:直流無刷電機(jī)4:傳送帶滑輪

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合圖1、圖2和圖3對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)的說明。
[0019]所述的一種分布式圖書智能定位與查詢系統(tǒng)的書架結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，書架的每層都安裝有橡膠傳送帶2，橡膠傳送帶上安裝有定向天線I ;每個(gè)書架安裝一臺(tái)直流無刷電機(jī)3，直流無刷電機(jī)3帶動(dòng)傳送帶滑輪逆時(shí)針或者順時(shí)針旋轉(zhuǎn)從而定向天線實(shí)現(xiàn)左右移動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)書架背靠背布置時(shí)，可以只采用一套移動(dòng)定向天線裝置實(shí)現(xiàn)兩個(gè)書架的圖書信息掃描，只需要定向天線可以隨著橡膠傳送帶實(shí)現(xiàn)圓周循環(huán)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)需要掃描書架的某層圖書息時(shí)，
[0020]所有層的定向天線都將隨著傳送帶運(yùn)動(dòng)，但是可以通過控制高頻無線RFID閱讀器中的電子選擇開關(guān)只選擇所需掃描層的天線。直流無刷電機(jī)的啟動(dòng)停止、轉(zhuǎn)速大小和轉(zhuǎn)向都由分布式圖書信息管理裝置根據(jù)系統(tǒng)服務(wù)器設(shè)置的工作模式進(jìn)行控制。通過調(diào)整直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整掃描速度，可以在快速掃描和正常掃描兩種模式間切換；快速掃描模式只接收亂架圖書的信息，便于快速的收集和整理亂架圖書信息；正常掃描模式接收所有圖書信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有圖書進(jìn)行盤點(diǎn)，這種模式耗時(shí)比較長。
[0021]如圖2所示，本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為三層:
[0022]最底層是高頻無線RFID閱讀器，放置在具體書架上，通過線纜與各定向天線連接，一個(gè)高頻無線RFID可以通過電子選擇開關(guān)與多條定向天線相連接，這樣可以減少所需要的閱讀器的數(shù)量，降低系統(tǒng)成本；高頻無線RFID閱讀器將所讀取的圖書信息以及貼在書架上的電子標(biāo)簽中的位置信息通過無線方式發(fā)送給相應(yīng)的分布式圖書信息管理裝置。
[0023]位于中間層的是分布式圖書信息管理裝置，分布式圖書信息管理裝置的數(shù)量可以根據(jù)書庫的規(guī)模來確定，當(dāng)書庫比較小的時(shí)候可以只設(shè)置一個(gè)分布式圖書信息管理裝置負(fù)責(zé)整個(gè)書庫的圖書信息的整理、分類和打包。采用分布式圖書信息管理裝置，可以在盡可能減少系統(tǒng)成本同時(shí)有效的提高圖書定位工作的效率，各個(gè)書庫可以同時(shí)進(jìn)行圖書定位工作，各分布式圖書信息管理裝置獨(dú)立進(jìn)行各個(gè)書庫的圖書信息整理工作，最后按照先整理結(jié)束優(yōu)先發(fā)送的原則將信息打包發(fā)送給系統(tǒng)服務(wù)器。
[0024]最高層的是系統(tǒng)服務(wù)器，包括數(shù)據(jù)庫、圖書信息管理系統(tǒng)以及查詢系統(tǒng)；可以通過圖書管理系統(tǒng)設(shè)置圖書掃描定位工作的開始時(shí)間，也可以按照書庫、圖書分類號(hào)及書架進(jìn)行亂架圖書信息整理和分類；查詢系統(tǒng)不僅包括安裝在圖書館各位置的查詢計(jì)算機(jī)，還包括可以通過3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)查詢的查詢系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式圖書智能定位與查詢系統(tǒng)，其特征在于:由貼有高頻無源RFID電子標(biāo)簽的圖書、帶有移動(dòng)定向天線的書架、高頻無線RFID閱讀器、分布式圖書信息管理裝置、系統(tǒng)服務(wù)器、查詢終端組成； 所述的帶有移動(dòng)定向天線的書架上裝有直流無刷電機(jī)和橡膠傳送帶，定向天線固定安裝在橡膠傳送帶上，橡膠傳送帶在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下可以連續(xù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)從而使定向天線依次經(jīng)過圖書向貼在圖書上的高頻無源RFID電子標(biāo)簽發(fā)送射頻信號(hào)；高頻無線RFID閱讀器讀取圖書電子標(biāo)簽中的圖書信息以及貼在書架上的電子標(biāo)簽中的位置信息，并向安裝在書架上的分布式圖書信息管理裝置發(fā)送得到的圖書信息、位置信息和天線編號(hào)信息；分布式圖書信息管理裝置根據(jù)得到的信息確定圖書的位置信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和打包發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器。
2.如權(quán)利I所述的一種分布式圖書智能定位與查詢系統(tǒng)，其特征在于可以通過調(diào)整直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)整掃描速度，可以在快速掃描和正常掃描兩種模式間切換；快速掃描模式只接收亂架圖書的信息，便于快速的收集和整理亂架圖書信息；正常掃描模式接收所有圖書信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有圖書進(jìn)行盤點(diǎn)。
3.如權(quán)利I所述的一種分布式圖書智能定位與查詢系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)服務(wù)器用于存儲(chǔ)圖書館的圖書信息，并能夠根據(jù)圖書的位置信息，按照書庫、圖書分類號(hào)、書架的優(yōu)先次序分別對(duì)亂架的圖書信息進(jìn)行整理和分類以便圖書管理員進(jìn)行圖書整理工作。
4.如權(quán)利I所述的一種分布式圖書智能定位與查詢系統(tǒng)，其特征在于查詢終端包括安置在圖書館各位置的查詢計(jì)算機(jī)，還包括可以通過3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)查詢的軟件查詢系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK104199914SQ201410436339
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】張奇云, 孫醒濤, 呂俊英, 李超, 賈東琴, 吳倩 申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)