Công nghệ RFID biến thư viện thành không gian thông minh

Theo khảo sát, phân tích, hầu hết các Thư viện ở nước ta đã chuyển từ phương thức quản lý thuần túy thủ công sang cơ chế quản lý số chọn nhận dạng mã vạch, mạng máy tính và công nghệ phần mềm máy tính. Mặc dù nhiều công nghệ hiện đại được sử dụng nhưng vẫn còn nhiều vấn đề vướng mắc đối với ban quản lý và nhân viên thư viện.

Ví dụ, các vấn đề như mượn và trả sách tự phục vụ, kiểm kê sách, tìm kiếm và phân loại sách nhanh chóng chưa được giải quyết tốt hơn, điều này cản trở thư viện cải thiện hơn nữa mức độ quản lý và dịch vụ. Ngành thư viện cũng không ngừng nỗ lực tìm kiếm những công nghệ tiên tiến hơn để hiện thực hóa những mong muốn cấp thiết của mình.

1 Giới thiệu về công nghệ RFID

1.1 Khái niệm công nghệ RFID

RFID (Nhận dạng tần số vô tuyến) dịch sang tiếng Trung là nhận dạng tần số vô tuyến. Nó tự động xác định đối tượng mục tiêu và thu thập dữ liệu liên quan thông qua tín hiệu tần số vô tuyến mà không cần điều khiển thủ công. Nó có thể xác định các mục tiêu cụ thể và đọc, ghi dữ liệu liên quan thông qua tín hiệu vô tuyến mà không cần tiếp xúc cơ học hoặc quang học giữa công nghệ nhận dạng và các mục tiêu cụ thể.

Ứng dụng đầu tiên của RFID có thể bắt nguồn từ giai đoạn Thế chiến thứ hai và chức năng của nó chủ yếu được sử dụng để nhận dạng máy bay của một người bạn. Có ba loại Thẻ điện tử RFID chính: loại cuộn dây, loại miếng vá vi dải và loại lưỡng cực. Ăng-ten RFID của hệ thống phần mềm tầm ngắn có khoảng cách làm việc dưới 1m thường sử dụng ăng-ten cuộn dây với quy trình đơn giản và chi phí thấp, hoạt động ở dải tần trung và thấp. Các hệ thống phần mềm hoạt động trên khoảng cách xa hơn 1m yêu cầu sử dụng ăng-ten RFID lưỡng cực hoặc miếng vá vi dải, hoạt động ở dải tần cao và tần số vi sóng.

Thẻ RFID có ưu điểm là chống thấm nước, chống từ tính, chịu nhiệt độ cao, tuổi thọ cao, khoảng cách đọc lớn, mã hóa dữ liệu trên thẻ, lượng dữ liệu được lưu trữ lớn và sửa đổi thông tin được lưu trữ. Đầu đọc RFID cũng được chia thành thiết bị di động và cố định. Hiện nay, công nghệ RFID được sử dụng rộng rãi như thư viện, hệ thống Kiểm soát truy cập, truy xuất nguồn gốc an toàn thực phẩm, v.v.

1.2 Ưu điểm của công nghệ RFID

Công nghệ RFID có thể xác định các đối tượng chuyển động tốc độ cao và nhiều thẻ, thao tác nhanh chóng và thuận tiện. Các sản phẩm RF tầm ngắn không sợ môi trường khắc nghiệt như ô nhiễm dầu bụi và có thể thay thế mã vạch trong những môi trường như vậy, chẳng hạn như theo dõi các vật thể trên dây chuyền lắp ráp của nhà máy. Các sản phẩm tần số vô tuyến đường dài chủ yếu được sử dụng trong giao thông và khoảng cách nhận dạng có thể lên tới hàng chục mét, chẳng hạn như thu phí tự động hoặc nhận dạng phương tiện. RFID có thể mang đến cho độc giả khả năng tự mượn sách, trả sách tự phục vụ 24 giờ, kiểm kê nhanh, cập nhật kiểm tra cơ sở dữ liệu nhanh và chính xác, kiểm tra tự động, sắp xếp kệ tự động, đặt hàng kệ, mã hóa lưu trữ dữ liệu, bảo mật cao, bảo mật và chống độc trộm cắp, âm thanh và video vào thư viện. Lưu thông dữ liệu, nâng cao năng lực quản lý thư viện hiện đại, hạ tầng thư viện và hệ thống thư viện (ILS) kết nối thông suốt.

Một bộ hệ thống RFID hoàn chỉnh được hoàn thành bởi đầu đọc (Reader), thẻ điện tử (TAG), cái gọi là bộ phát đáp (Transponder) và ba phần của hệ thống phần mềm ứng dụng. Nguyên lý hoạt động của nó là Reader gửi năng lượng sóng điện từ có tần số cụ thể đến Bộ phát đáp để điều khiển mạch Transponder gửi dữ liệu bên trong, sau đó Reader nhận và diễn giải dữ liệu lần lượt và đưa nó đến chương trình ứng dụng để xử lý tương ứng. .

Phần mềm trung gian RFID cần cung cấp chức năng đọc và ghi nhãn minh bạch. Các vấn đề chính là:

(1) Tương thích với giao diện của các đầu đọc khác nhau;

(2) Xác định cấu trúc của các bộ nhớ thẻ khác nhau và thực hiện các thao tác đọc và ghi hiệu quả.

Thông qua các phương pháp giao tiếp và cảm biến năng lượng giữa đầu đọc thẻ RFID và thẻ điện tử, có thể tạm chia thành hai loại: khớp nối cảm ứng (Khớp nối cảm ứng) và khớp nối tán xạ ngược (Khớp nối tán xạ ngược). Hầu hết các RFID đều sử dụng phương pháp thứ hai. Tùy thuộc vào cấu trúc và công nghệ, đầu đọc có thể là thiết bị đọc hoặc đọc/ghi và là trung tâm xử lý và kiểm soát thông tin của hệ thống RFID. Đầu đọc thường bao gồm một mô-đun kết nối, một mô-đun thu phát, một mô-đun điều khiển và một giao diện.odule. Trao đổi thông tin thường được thực hiện dưới hình thức giao tiếp bán song công và đầu đọc cung cấp năng lượng và chuỗi thời gian cho bộ phát đáp thụ động thông qua khớp nối.

1.3 Xu hướng phát triển của công nghệ RFID

Thẻ điện tử (RFID) có vai trò kép: một mặt dùng để nhận dạng, theo dõi và đếm đồ vật; mặt khác, nó được sử dụng để bảo vệ an ninh cho các đối tượng. Nói cách khác, RFID còn có chức năng nhận dạng và chống trộm. Các đặc tính của RFID cải thiện đáng kể khả năng xử lý dữ liệu và quá trình lưu thông dữ liệu có thể được hoàn thành nhanh chóng và chính xác chỉ bằng một thao tác đơn giản.

Trong lịch sử, sự phát triển của công nghệ RFID về cơ bản có thể được chia thành nhiều giai đoạn tùy theo 10 năm. Vì vậy, RFID không phải là một công nghệ hoàn toàn mới. Hiện nay, ngành quan tâm nhất đến công nghệ RFID tần số trung bình và cao, đặc biệt là công nghệ RFID đường dài 860-960 MHz (dải tần UHF) đang phát triển nhanh nhất; nhưng do hàng hóa ùn tắc nên dải tần 2,45GHz và 5,8GHz dễ bị ảnh hưởng, công nghệ tương đối phức tạp. và các ứng dụng vẫn đang trong giai đoạn thăm dò.

Hệ thống RFID bao gồm các chip Tag, ăng-ten và đầu đọc thẻ, nhận thông tin và truyền đến hệ thống máy tính để xử lý. RFID là công nghệ kết hợp riêng lẻ các kỹ năng chuyên môn liên ngành khác nhau như công nghệ tần số cao, công nghệ vi sóng và ăng-ten, công nghệ tương thích điện từ, công nghệ bán dẫn, dữ liệu và mật mã, công nghệ sản xuất và công nghệ ứng dụng. Đây là một trong những công nghệ thông tin có triển vọng nhất trong thế kỷ này, được các nước trên thế giới đánh giá cao và được phát triển, ứng dụng rộng rãi. Một hệ thống nhận dạng mới sử dụng thẻ điện tử thông minh để xác định các đối tượng khác nhau. Thẻ này dựa trên nguyên tắc nhận dạng tần số vô tuyến RFID (Hệ thống nhận dạng tần số vô tuyến). Trong sản xuất, công nghệ RFID nhúng vi mạch vào hàng hóa.

Thẻ và đầu đọc trao đổi thông tin qua tín hiệu tần số vô tuyến, công nghệ mã vạch phù hợp

Theo khảo sát, phân tích, hầu hết các thư viện ở nước ta đã chuyển từ phương thức quản lý thuần túy thủ công sang cơ chế quản lý số chọn nhận dạng mã vạch, mạng máy tính và công nghệ phần mềm máy tính. Mặc dù sử dụng nhiều công nghệ hiện đại nhưng vẫn còn nhiều vấn đề vướng mắc trong quản lý và nhân viên thư viện.

Ví dụ, các vấn đề như mượn và trả sách tự phục vụ, kiểm kê sách, tìm kiếm và phân loại sách nhanh chóng chưa được giải quyết tốt hơn, điều này cản trở thư viện cải thiện hơn nữa mức độ quản lý và dịch vụ. Ngành thư viện cũng không ngừng nỗ lực tìm kiếm những công nghệ tiên tiến hơn để hiện thực hóa những mong muốn cấp thiết của mình.

1 Giới thiệu về công nghệ RFID

1.1 Khái niệm công nghệ RFID

RFID (Nhận dạng tần số vô tuyến) dịch sang tiếng Trung là nhận dạng tần số vô tuyến. Nó tự động xác định đối tượng mục tiêu và thu thập dữ liệu liên quan thông qua tín hiệu tần số vô tuyến mà không cần điều khiển thủ công. Nó có thể xác định các mục tiêu cụ thể và đọc, ghi dữ liệu liên quan thông qua tín hiệu vô tuyến mà không cần tiếp xúc cơ học hoặc quang học giữa công nghệ nhận dạng và các mục tiêu cụ thể.

Ứng dụng đầu tiên của RFID có thể bắt nguồn từ giai đoạn Thế chiến thứ hai và chức năng của nó chủ yếu được sử dụng để nhận dạng máy bay của một người bạn. Có ba loại thẻ điện tử RFID chính: loại cuộn dây, loại miếng vá vi dải và loại lưỡng cực. Ăng-ten RFID của hệ thống phần mềm tầm ngắn có khoảng cách làm việc dưới 1m thường sử dụng ăng-ten cuộn dây với quy trình đơn giản và chi phí thấp, hoạt động ở dải tần trung và thấp. Các hệ thống phần mềm hoạt động trên khoảng cách xa hơn 1m yêu cầu sử dụng ăng-ten RFID lưỡng cực hoặc miếng vá vi dải, hoạt động ở dải tần cao và tần số vi sóng.

Thẻ RFID có ưu điểm là chống thấm nước, chống từ tính, chịu nhiệt độ cao, tuổi thọ cao, khoảng cách đọc lớn, mã hóa dữ liệu trên thẻ, lượng dữ liệu được lưu trữ lớn và sửa đổi thông tin được lưu trữ. Đầu đọc RFID cũng được chia thành thiết bị di động và cố định. Hiện nay, công nghệ RFID được sử dụng rộng rãi như thư viện, hệ thống kiểm soát truy cập, truy xuất nguồn gốc an toàn thực phẩm, v.v.

1.2 Ưu điểm của công nghệ RFID

Công nghệ RFID có thể xác địnhđối tượng chuyển động tốc độ cao và nhiều thẻ, thao tác nhanh chóng và thuận tiện. Các sản phẩm RF tầm ngắn không sợ môi trường khắc nghiệt như ô nhiễm dầu bụi và có thể thay thế mã vạch trong những môi trường như vậy, chẳng hạn như theo dõi các vật thể trên dây chuyền lắp ráp của nhà máy. Các sản phẩm tần số vô tuyến đường dài chủ yếu được sử dụng trong giao thông và khoảng cách nhận dạng có thể lên tới hàng chục mét, chẳng hạn như thu phí tự động hoặc nhận dạng phương tiện. RFID có thể mang đến cho độc giả khả năng tự mượn sách, trả sách tự phục vụ 24 giờ, kiểm kê thu thập nhanh, cập nhật kiểm tra cơ sở dữ liệu nhanh và chính xác, kiểm tra tự động, sắp xếp kệ tự động, đặt hàng kệ, mã hóa lưu trữ dữ liệu, bảo mật cao, bảo mật và chống độc trộm cắp, âm thanh và video vào thư viện. Lưu thông dữ liệu, nâng cao năng lực quản lý thư viện hiện đại, hạ tầng thư viện và hệ thống thư viện (ILS) kết nối thông suốt.

Một bộ hệ thống RFID hoàn chỉnh được hoàn thành bởi đầu đọc (Reader), thẻ điện tử (TAG), cái gọi là bộ phát đáp (Transponder) và ba phần của hệ thống phần mềm ứng dụng. Nguyên lý hoạt động của nó là Reader gửi năng lượng sóng điện từ có tần số cụ thể đến Bộ phát đáp để điều khiển mạch Transponder gửi dữ liệu bên trong, sau đó Reader nhận và diễn giải dữ liệu lần lượt và đưa nó đến chương trình ứng dụng để xử lý tương ứng. .

Phần mềm trung gian RFID cần cung cấp chức năng đọc và ghi nhãn minh bạch. Các vấn đề chính là:

(1) Tương thích với giao diện của các đầu đọc khác nhau;

(2) Xác định cấu trúc của các bộ nhớ thẻ khác nhau và thực hiện các thao tác đọc và ghi hiệu quả.

Thông qua các phương pháp giao tiếp và cảm biến năng lượng giữa đầu đọc thẻ RFID và thẻ điện tử, có thể tạm chia thành hai loại: khớp nối cảm ứng (Khớp nối cảm ứng) và khớp nối tán xạ ngược (Khớp nối tán xạ ngược). Hầu hết các RFID đều sử dụng phương pháp thứ hai. Tùy thuộc vào cấu trúc và công nghệ, đầu đọc có thể là thiết bị đọc hoặc đọc/ghi và là trung tâm điều khiển và xử lý thông tin của hệ thống RFID. Đầu đọc thường bao gồm mô-đun kết nối, mô-đun thu phát, mô-đun điều khiển và mô-đun giao diện. Trao đổi thông tin thường được thực hiện dưới hình thức giao tiếp bán song công và đầu đọc cung cấp năng lượng và chuỗi thời gian cho bộ phát đáp thụ động thông qua khớp nối.

1.3 Xu hướng phát triển của công nghệ RFID

Thẻ điện tử (RFID) có vai trò kép: một mặt dùng để nhận dạng, theo dõi và đếm đồ vật; mặt khác, nó được sử dụng để bảo vệ an ninh cho các đối tượng. Nói cách khác, RFID còn có chức năng nhận dạng và chống trộm. Các đặc tính của RFID cải thiện đáng kể khả năng xử lý dữ liệu và quá trình lưu thông dữ liệu có thể được hoàn thành nhanh chóng và chính xác chỉ bằng một thao tác đơn giản.

Trong lịch sử, sự phát triển của công nghệ RFID về cơ bản có thể được chia thành nhiều giai đoạn tùy theo 10 năm. Vì vậy, RFID không phải là một công nghệ hoàn toàn mới. Hiện nay, ngành quan tâm nhất đến công nghệ RFID tần số trung bình và cao, đặc biệt là công nghệ RFID đường dài 860-960 MHz (dải tần UHF) đang phát triển nhanh nhất; nhưng do hàng hóa ùn tắc nên dải tần 2,45GHz và 5,8GHz dễ bị ảnh hưởng, công nghệ tương đối phức tạp. và các ứng dụng vẫn đang trong giai đoạn thăm dò.

Hệ thống RFID bao gồm các chip Tag, ăng-ten và đầu đọc thẻ, nhận thông tin và truyền đến hệ thống máy tính để xử lý. RFID là công nghệ kết hợp riêng lẻ các kỹ năng chuyên môn liên ngành khác nhau như công nghệ tần số cao, công nghệ vi sóng và ăng-ten, công nghệ tương thích điện từ, công nghệ bán dẫn, dữ liệu và mật mã, công nghệ sản xuất và công nghệ ứng dụng. Đây là một trong những công nghệ thông tin có triển vọng nhất trong thế kỷ này, được các nước trên thế giới đánh giá cao và được phát triển, ứng dụng rộng rãi. Một hệ thống nhận dạng mới sử dụng thẻ điện tử thông minh để xác định các đối tượng khác nhau. Thẻ này dựa trên nguyên tắc nhận dạng tần số vô tuyến RFID (Hệ thống nhận dạng tần số vô tuyến). Trong sản xuất, công nghệ RFID nhúng vi mạch vào hàng hóa.

Thẻ và đầu đọc trao đổi thông tin qua tín hiệu tần số vô tuyến, công nghệ mã vạch phù hợp.

1.4.1 Hệ thống mượn trả tự phục vụ nhằm nâng cao hiệu quả lưu thông

Nội dung dịch vụ và phương thức phục vụ của Libra hiện đạiCác ngành đã trải qua những thay đổi sâu sắc, từ thư viện truyền thống đến thư viện số hướng dịch vụ. Các thư viện hiện đại đã dần chuyển đổi từ tài nguyên giấy sang tài nguyên số, từ mượn trong thư viện sang truy cập từ xa, từ dịch vụ tuyến đầu sang dịch vụ mạng, từ dịch vụ đơn lẻ sang dịch vụ đa dạng, từ cung cấp Tài liệu sang cung cấp hoạt động đa phương tiện và hiện thực hóa từ Một sự thay đổi lớn từ lấy sách làm trung tâm sang lấy con người làm trung tâm.

Quá trình mượn của độc giả thư viện truyền thống tương đối phức tạp, khối lượng công việc lớn, lượng giám sát và chống trộm rất lớn, chi phí nhân công cao. Độc giả vào thư viện và muốn mượn một cuốn sách nào đó. Lúc này, người đọc cần đến quầy dịch vụ để thực hiện dịch vụ truy vấn thủ công, sau đó đến giá sách tương ứng để tìm sách, sau đó mang sách đến quầy cho mượn để đăng ký và khử từ thủ công cho sách, để Bạn đọc Sau khi mượn sách, bạn có thể mang sách qua ăng-ten chống trộm của thư viện để hoàn tất toàn bộ quá trình mượn sách.

Hệ thống mượn trả tự phục vụ dựa trên công nghệ RFID, sử dụng hệ thống mượn trả tự phục vụ, độc giả có thể mượn sách trực tiếp thông qua hệ thống mượn trả tự phục vụ mà không cần khử từ sách và lấy sách qua ăng-ten chống trộm của thư viện . Hệ thống mượn và trả sách tự phục vụ dựa trên công nghệ RFID có thể cung cấp dịch vụ mượn sách tự phục vụ, trả sách tự phục vụ, ứng dụng thẻ tự phục vụ, nhận sách, sắp xếp trước trả sách, chuyển đổi bề mặt duyệt trực quan/sách PDP duyệt, tương tác thời gian thực với dữ liệu thư viện trung tâm và tải sách tự động. thông báo và các dịch vụ khác. Hệ thống mượn và trả sách tự phục vụ cung cấp nhiều giao diện ngôn ngữ, có thể thực hiện dịch vụ mượn/trả nhiều sách cùng một lúc. Giao diện giao tiếp người-máy thân thiện được nhập bằng cách chạm, có chức năng xử lý ngoại tuyến và cung cấp các lựa chọn màu sắc hài hòa với môi trường tại chỗ của thư viện. Nâng cao hiệu quả lưu thông cho mượn sách.

1.4.2 Hệ thống kệ thông minh, cải thiện đáng kể hiệu quả làm việc của thư viện

Dựa vào công việc kiểm kê sách thủ công, đặc biệt công việc kiểm kê giá sách quá nặng nề và hiệu quả rất thấp. Thủ thư cần phải phân loại, sắp xếp, ghi chép sách theo trí nhớ của mình để kiểm tra sách trên giá sách, việc này tốn nhiều thời gian và khó thực hiện được.

Hệ thống giá đỡ thông minh dựa trên công nghệ RFID chủ yếu bao gồm hệ thống mượn và trả lưu thông, hệ thống định vị tài liệu và hệ thống thu thập tài liệu. Thông qua việc thiết lập nhận dạng kệ, một môi trường ứng dụng thông minh có thể được xây dựng để thực hiện việc định vị và điều hướng tài liệu. Kệ sách linh hoạt, đa dạng, có thể triển khai Tự phục vụ hoàn toàn, giải quyết các vấn đề sai kệ, kệ tài liệu, giá đỡ và ghi địa chỉ tự động, v.v., giúp giảm đáng kể khối lượng công việc thủ công của nhân viên thư viện, giảm tỷ lệ lỗi xuống mức lớn mức độ, và cải thiện đáng kể hiệu quả công việc.

1.4.3 Thay đổi cách quản lý vay mượn và cải thiện việc phát triển và sử dụng tài liệu

Sự nhiệt tình làm việc của cán bộ thư viện truyền thống thấp, hiệu quả thấp, bị độc giả phàn nàn nhiều. Một số nhân viên, thậm chí cả những người đã làm việc nhiều năm trong thư viện, vẫn thiếu khái niệm về dịch vụ. Người ta thường tin rằng công việc thư viện là công việc phục vụ bình thường và đơn giản; nhân viên thư viện lớn tuổi thiếu kỹ năng phục vụ như máy tính, xử lý dữ liệu. Họ không quen với các kỹ năng phục vụ chuyên nghiệp như tư vấn tham khảo và không sẵn sàng tăng cường học tập; Mặc dù hầu hết các thư viện đều có kho tài liệu phong phú nhưng hầu hết nhân viên đều thiếu kỹ năng phát triển và sử dụng tài liệu. Mặc dù bộ sưu tập rất phong phú nhưng tỷ lệ sử dụng cần phải được cải thiện.

Sử dụng công nghệ RFID, có thể xử lý Kỹ thuật số các tài liệu và xử lý sâu các tài nguyên kỹ thuật số. Xử lý kỹ thuật số các tài liệu, chẳng hạn như xử lý tài liệu giấy thông thường, xử lý sách cổ quý hiếm, xử lý tài liệu vi dạng, xử lý âm thanh và video và xử lý tài nguyên đặc biệt (như bản đồ, xương oracle, v.v.), để có thể xử lý đúng cách các tài liệu hiệu quả và được thăng chức. Xử lý chuyên sâu tài nguyên số có thể học được từ tài nguyên số