基于RFID技术的图书编目自动查重系统设计

　　摘要：为了解决传统图书编目查重系统中存在的查重时间长、查重精度低的问题，利用RFID技术，分别从硬件设备、数据库以及软件功能三个方面，实现对自动查重系统的优化设计。其中，硬件系统在传统硬件设备的基础上，加设RFID读写标签设备，并在图书管理环境下搭建无线局域网络，保证图书编目数据的实时采集与传输。在系统数据库中，按照固定的格式和规则将现有的图书编目及其特征向量信息存储其中，作为自动查重的对比标准。通过确定图书编目查重的工作内容、RFID标识的加工处理和检测图书编目相似度等步骤，得出图书编目自动查重结果，并通过人工交互界面输出。通过系统测试实验得出结论：设计的自动查重系统比传统系统的查重精度更高，且查重速度约提高8s。

　　关键词：图书编目;自动查重;局域网搭建;信息存储;系统测试;系统设计

　　0引言

　　图书编目是图书馆管理图书的重要工作环节之一，在大多数图书馆中，图书馆的业务管理工作是从文献搜集开始的，以图书被采购到图书馆的时间节点为起点，相关的工作人员对采购的图书信息进行一一核对，并将采购的图书信息录入到图书馆的管理系统当中，并标注图书的基本信息[1]。然而图书馆的日常运行与管理存在流通管理繁杂、效率低下、图书储藏量大、盘点工作量繁重等问题，因此需要对图书馆中的所有图书进行编目处理，方便进行图书的管理与统计。图书编目就是对图书馆中的所有图书以及文献资料进行分类，并编制成目录，建立馆藏目录体系的过程。然而由于图书馆中的图书数量较多，分类类型也较多，因此经常会出现重复编目的情况，导致图书的管理出现故障问题。

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　　因此在图书编目完成后需要对其进行查重处理。查重就是重复率的查询，将当前的图书编目结果与已有图书编目资源库中的数据比对，得出两者之间的相似比和重复率。图书编目的查重关系到分编工作的质量，可以避免出现同书异号的现象，从而保持图书信息的一致性。查重功能能够及时纠正编目过程中产生的错误，以免产生遗留问题。此外通过查重系统可以为新书的分类起到参考和辅助的作用。现阶段图书编目的查重系统包括基于检索的查重系统、基于索引批量的查重系统等。然而上述传统的查重系统存在查重时间长、多次查重结果不相同等问题，对于过于简单的图书名称，查重检索时会出现多条重复数据，为图书编目的查重工作带来巨大的工作量[2]。

　　为了解决上述传统图书编目自动查重系统存在的一系列问题，引入RFID技术。RFID技术也就是射频识别技术，通过阅读器与标签之间的非接触式数据通信，从而达到识别的目的。通过该技术的应用提升了图书馆的科学化管理程度，实现了图书自动分拣、排序的功能，同时也提升了图书编目的自动查重的精度和速度，进而有效地提升图书的流通与管理效率。

　　1图书编目自动查重硬件系统设计为了保证设计的图书编目自动查重系统功能的实现以及应用性能的提升，需要分别从硬件、数据库以及软件功能三个部分进行优化设计。其中，硬件部分就是在原硬件设备的基础上，为RFID技术的运行提供硬件支持，同时也作为自动查重系统软件功能实现的硬件支持。在此次图书编目自动查重的硬件系统中需要安装的硬件设备包括RFID读写标签、书籍阅读器以及网络通信设备，将网络通信设备安装在图书馆内，形成图书馆内部的局域网络，并将书架、传感器、RFID读写标签以及书籍阅读器等设备接入到网络环境当中，实现图书编目数据信息的实时调取与传输。

　　1.1RFID读写标签RFID技术是以射频信号为载体进行双向通信并最终达到识别目标对象的一种识别技术，该技术在实现与运行的过程中不需要对目标对象产生接触，灯光实现对目标对象识别的自动化[3]。RFID硬件设备按照不同的应用频率可以分为低频、高频、超高频以及微波等多种类型，其中，低频表示RFID硬件设备的频率在135kHz以下，射频波段高于13.56MHz的设备为高频设备，另外超高频RFID设备和微波RFID设备的频率分别为860~960MHz和2.4~5.8GHz。除了上述分类方式之外，按照RFID的能源供给方式可以将一个键设备分为无源RFID、有源RFID和半有源RFID三种类型，三种不同的能源供给方式对读/写的距离要求不同。然而无论哪种RFID设备，其基本组成结构均包括电子标签、阅读器、天线、读/写应答设备等。

　　其中，RFID的电子标签模块也就是射频标签模块包括电子标签天线和射频芯片两个部分，具有唯一的电子标号，在射频芯片中可以存储大量的相关信息。电子标签天线是RFID电子标签的应答器天线，属于一种通信感应天线。阅读器的作用是读取/写入标签信息，此次设计的查重系统中选择的阅读器为书籍阅读器，主要用来读取图书馆中的图书基本信息[4]。将RFID硬件设备中的各个组成部分按照一定的规律连接在一起，保证该设备的正常运行，当电子标签进入到磁场范围后，书籍阅读器发出相应频段的射频信号，电子标签通过读写应答设备所发出信号造成的感应电流获得所需能量，并将获取结果发送并存储到电子芯片当中。当书籍阅读器获得电子标签内的信息后，进行解码，并以接收到的信息为基础进行解码应用。

　　1.2网络通信设备

　　网络通信模块由服务器、RFID设备以及无线传感器等设备组成。其中，系统网络的核心服务器是两台型号为IBMX3850M2的服务器作为双机设备，通过配套的IBMSAN16B⁃2存储交换机采用4GB光纤通道连接IBMDS4700阵列组成全冗余网络结构[5]。另外还需要添加两台型号为IBMX3250M2的服务器作为局域范围内的中间服务器，具体网络服务器的安装数量、型号以及参数的设置情况如表1所示。通过服务器的连接形成基础局域网络，分别将图书馆环境中的书架、RFID等设备接入到该网络当中，规定网络传输协议和规则，得到可以正常运行的无线网络环境[6]。

　　2图书编目自动查重系统数据库设计

　　针对图书编目自动查重系统的设计目的，选择的数据库主要倾向于实用性强、数据库与检测系统交互速度快且易于实现的数据库，因此选择的数据库平台为MySQL。图书编目自动查重系统的数据库管理整个图书编目的相关数据，并以数据库中的信息为基础作为判断当前编目是否重复的依据[7]。在此次设计的数据库中除了图书编目数据之外，还存储了不同图书编目数据对应的电子标签信息以及系统用户的基本信息等。以图书馆中的图书标签主句为例，设置图书编目标签的数据库存储列表。同理可以根据数据库的类型将相应的数据信息按照对应的规则编写存储格式，并存储到数据库空间当中。

　　3图书编目自动查重系统软件功能设计

　　以连接完成的硬件设备和数据库的基础上，通过编写相应的查重逻辑和程序代码，实现系统的图书编目自 动查重软件功能。软件系统的自动查重功能应具有一次输入、多次使用的能力，应具备自动校验ISBN号的能力，应具有先查主库、后查源库的能力，另外图书编目自动查重系统得出的查询结果需要具有自动排序和显示的处理能力[8]。

　　4系统测试

　　以测试设计的基于RFID技术的图书编目自动查重系统的查重功能为目的，设计系统测试实验。选择Python语言作为系统的开发语言[8]，该语言的版本主要有Python2.X和Python3.X，两者之间不能完全兼容。为了保证基于RFID技术的图书编目自动查重系统的设计能够调用Python语言的第三方数据库，选用Python2.7版本作为开发语言。

　　5结语

　　为了解决传统图书编目查重系统中存在的查重时间长、查重精度低的问题，基于RFID的技术特点，研究图书编目自动查重系统彻底摒弃了传统的人工查重方法。通过确定图书编目查重的工作内容、RFID标识的加工处理和检测图书编目相似度等步骤，得出图书编目自动查重结果，并通过人工交互界面输出。通过系统测试实验得出结论：设计的自动查重系统比传统系统的查重精度更高，且查重速度约提高8s，实现了图书查重的自动化和高效化。

　　参考文献

　　[1]石红姣.基于RFID的智慧图书馆借阅系统的设计[J].微型电 脑应用，2018，34(5)：32⁃35.

　　[2]俞雪健.浅谈高校图书馆中的RFID技术应用[J].现代职业教育，2018(34)：256.

　　[3]喻皓，徐杨敏，张曾嵘.基于RFID技术的图书电子标签系统的设计[J].电脑知识与技术，2019，15(19)：267⁃268.

　　[4]齐俊鹏，田梦凡，马锐.面向物联网的无限射频识别技术的应用及发展[J].科学技术与工程，2019，19(29)：1⁃10.

　　[5]黄兴燕.基于智能手机的图书自助借还系统[J].电脑知识与技术，2019，15(17)：67⁃69.

　　作者：彭薇