高校图书馆基于UHF RFID技术的改进方案及设计——以河南师范大学图书馆为例

摘要

高校图书馆是评估一个学校整体实力的重要标准，也是高校教学和科研工作的重要组成部分。但是随着高校图书馆馆藏书量的不断增大，高校图书馆现有管理系统的一些问题也日益突出。图书馆工作人员整架难，老师和同学们找书难，怎一个难字了得。为了适应高校的发展，满足在校师生的学习和研究，提高高校图书馆的服务水平，提升高校的整体形象，建设一个管理更加高效，服务更加智能化、人性化的图书馆是非常有必要的。
　　 本文以作者所在学校，河南师范大学图书馆为例，针对学校图书馆现存的一些主要问题，提出了一些基于RFID技术的改造建议和策略，并对可能取得的成效作了分析。接着论述了RFID系统的构成和工作原理，分别对RFID技术与高校图书馆传统的条码识别技术和HRRFID与UHFRFID进行了对比分析，指出了选择UHFRFID技术进行图书馆改造的原因。之后设计了河南师范大学图书馆进行基于UHFRFID技术改造的实施方案。实施过程大致可以分为三个阶段，首先根据图书馆的实际布局，完成了对电子标签的架位编码，以及电子标签与现有条码的转化方案。接着设计了图书馆推车型清点设备，完成了相关系统的构架。提高了新书上架、图书归架，图书盘点、错架整理等工作的效率。通过对现有书架的改造，建立了基于智能书架的图书实时信息采集系统和图书检索定位系统，使图书馆的服务更加人性化和智能化。
　　 本文基于UHFRFID技术，对河南师范大学图书馆的改造，采用了ISO18000-6C标准。然而ISO18000-6C标准中现有的防碰撞算法还存在着一些问题，因此，针对这些问题，做了些改进设计。先从理论上论证了改进算法的有效性与可行性，并用Matlab进行了仿真，结果显示改进后的算法效果更优。

目录

摘要

第一章 引言

1．1 选题的背景及意义

1．2 RFID技术在图书馆中的应用现状

1．3 河南师范大学图书馆采用RFID技术的应用分析

1．3．1 河南师范大学图书馆简介

1．3．2 河南师范大学图书馆现存的主要问题

1．3．3 河南师范大学图书馆采用RFID技术的建议和策略

1．3．4 采用RFID技术可以取得的成效

1．4 论文结构

第二章 图书馆改造所需的相关技术及原理

2．1 RFID技术

2．1．1 RFID系统的构成及工作原理

2．1．2 Middleware(中间件)

2．1．3 RFID与传统条码的对比分析

2．1．4 HF RFID与UHF RFID的对比分析

2．1．5 UHF RFID系统的空中接口协议

2．2 RFID系统中的碰撞及算法分析

2．2．1 标签的碰撞

2．2．2 读写器的碰撞

2．2．3 RFID系统的防碰撞算法分析

第三章 河南师范大学图书馆智能化的设计及实施方案

3．1 电子标签的编码及转换

3．1．1 电子标签的选用

3．1．2 标签编码设计

3．1．3 电子标签的信息转换

3．1．4 标签的关联

3．1．5 标签管理

3．2 推车型清点系统的设计及系统架构

3．2．1 RFID推车型清点系统的硬件组成

3．2．2 推车型清点设备的系统架构

3．2．3 新书上架

3．2．4 位置信息的获取

3．2．5 图书归架

3．2．6 图书盘点

3．2．7 图书查找

3．2．8 错架整理

3．3 智能书架管理系统

3．3．1 智能书架及其相关架构

3．3．2 基于智能书架的图书检索系统

第四章 基于IOS 18000-6C标准的防碰撞的改进算法设计

4．1 ISO 18000-6C标准中关于多标签碰撞的描述

4．2 防碰撞算法改进的理论依据

4．2．1 最佳帧长的证明

4．2．2 读写器对电子标签的识别率

4．2．3 电子标签对时隙的利用率

4．2．4 防碰撞改进算法中对电子标签数目的估计

4．3 防碰撞算法的改进

4．4 仿真实验

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

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