基于WSN和RFID的图书馆智能化系统的研究与实现

摘要

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,即WSN)技术和无线射频识别(RadioFrequency Identification,即RFID)技术都是当今世界的前沿技术。WSN是由大量传感器节点通过无线通信技术构成的网络系统,它能实现很多不需要带宽的应用,例如数据的传输应用、处理融合和采集量化。本文使用了目前最具竞争力的ZigBee网络协议。RFID技术是一种非接触式自动识别技术,它不是简单代替了条形码,它是通过射频信号自动识别单个或多个目标对象并获取相关数据。
　　 图书馆作为知识聚集和传播的场所在信息化浪潮中显得尤为重要,电脑、Intenet和条形码等技术的引入使它的发展进入到了数字化时代。但管理和服务依然需要工作人员逐本检查、查找、借还图书,费时费力,读者往往要排队等候,随着馆藏和读者数量的增多,需求的增大,这些成为了图书馆发展的制约因素。
　　 本文分析了ZigBee的无线传感器网络与RFID相结合的技术,采用LBS框架为手段,根据图书馆现状设计了新的基于定位的智能化系统,通过无线传感器网络对读者自身定位,同时传送监控数据；通过WSN和RFID对图书识别定位,再通过计算机对WSN传上来的信息进行处理,这样实现了图书馆监控管理与服务的智能化,有效地提高了图书馆的管理效率,简化了管理流程,减轻了工作人员的负荷,为读者提供更加便利快捷的服务,充分体现了智能管理的“人性化、信息化、自动化”,实现了随时随地随意得享受图书馆的优质服务。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 研究的主要内容及方法

第二章 系统实现的关键技术研究

2.1 无线传感器网络技术介绍

2.2 ZIGBEE技术概述

2.2.1 ZIGBEE技术的体系结构

2.2.2 ZIGBEE协议栈概述

2.2.3 ZIGBEE技术中的设备

2.2.4 ZIGBEE技术中的网络拓扑

2.3 RFID技术介绍

2.3.1 RFID系统的组成

2.3.2 RFID系统的工作原理

2.3.3 RFID技术的优点和缺陷

2.4 LBS技术介绍

第三章 系统分析与总体设计

3.1 系统需求分析及功能设计

3.1.1 智能图书馆导向系统概述

3.1.2 系统总体目标及要求

3.2 系统结构设计

3.2.1 系统总体结构

3.2.2 网络体系架构

3.3 数据库设计

3.3.1 数据库设计原则

3.3.2 数据库设计

第四章 系统功能的设计与实现

4.1 开发及运行环境

4.2 硬件使用设计

4.2.1 硬件要求

4.2.2 RFID系统硬件结构

4.2.3 通讯模块选择及架构

4.3 网络通信分析与设计

4.3.1 ZIGBEE组网及协议栈设计

4.3.2 RFID与节点的通信模块设计

4.3.3 协调器与PC机通信模块设计

4.4 PC软件核心模块设计

4.4.1 信息控制管理模块

4.4.2 文献查找定位模块

4.4.3 图书整架盘点模块

4.4.4 自动借还门禁模块

4.4.5 自习座位管理模块

第五章 测试目的、方案及结果

5.1 传感器节点与RFID读写器通讯测试

5.2 ZigBee网络的传输测试

第六章 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 工作展望

参考文献

致谢