基于RFID技術的物聯網智慧檔案館管理解決方案
當前智能信息化時代的洶涌來襲,對檔案人而言,最重要的就是要思考如何“管好”和“用好”。要“管好”檔案文獻就是要建設能夠適應智能信息化時代的智能檔案館,想“用好”檔案文獻就是必須在大數據環境中建設以用戶為中心提供服務的檔案館。如果說檔案數據是“魚”,以往檔案工作模式則相當于“池塘捕魚”,在大數據時代,檔案部門面對的檔案數量規模大、種類繁多,工作模式一定要更靈活更智能化,否則就相當于“大海捕魚”。因而,智能檔案館的建設就顯得如此重要。智能檔案館的核心理念是智能服務,而檔案館要提供智能服務就要將館舍、檔案、網絡、數據以及用戶統一在智能網絡中,達到有效挖掘、整合、利用各互動要素產生的海里結構化與非結構化的數據目的。
通常情況下,檔案館在實施 RFID 技術以后,在同樣的數目或更少的館員的情況下,檔案館的資料管理質量會大大地提高。目前,國內已有多家省檔案館已經實施RFID系統,并已經穩定開始使用。國家電網、法院、工商、人才市場等單位也已經在陸續試點過程中。未來,將會有更多的RFID智能化檔案館進入實施階段。
1.2 檔案館現狀
目前,國內檔案館都存在管理能力不足的情況,歸納后大致有如下問題:
※ 檔案管理大多還是停留在目視管理的階段
※ 普遍缺乏自動識別手段,不利于盤點工作展開
※ 檔案館普遍對于實體檔案庫有無、位置等情況缺乏準確把握
※ 無從對于檔案是否在館等準確了解,缺乏安全管理機制
※ 檔案編目流程繁瑣低效、整理耗時長
※ 檔案查閱耗時長,查閱準確率難以達到要求
※ 檔案存放次序較易被打亂,一旦放錯,查找困難
※ 檔案的盤點操作不科學
※ 公共檔案利用率不高
※ 檔案保密工作還是太多依靠人工,保密性差,風險高
※ 檔案防損工作落后,很多珍貴檔案損壞或流失
※ 過期檔案管理滯后,過期檔案銷毀不及時
※ 檔案流動管理混亂,丟失、斷檔頻繁發生
1.3 RFID簡介
RFID是系統建設項目的核心技術,采用RFID射頻識別技術。RFID射頻識別技術是物聯網應用技術的核心基礎技術,該技術的原理是通過RFID發射器發射無線電波,激活RFID標簽震蕩電路,產生電流,進而對芯片中的存儲信息進行讀寫的新一代標簽身份識別技術,是面向21世紀的新型實用技術,在技術應用上,其承載信息量大、無需接觸式識別、可一次識讀多個標簽、讀寫速度高的特點,越來越廣泛得到社會的認可,并正在取代條形碼與磁條技術,相比條形碼與磁條技術而言,RFID標簽擁有絕對優勢,對比如下:
? 快速掃描:條形碼一次只能有一個條形碼受到掃描;RFID讀寫器可同時辨識讀取數個RFID標簽。
? 體積小型化、形狀多樣化:RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。此外,RFID標簽更可往小型化與多樣形態發展,以應用于不同產品。
? 抗污染能力和耐久性:傳統條形碼的載體是紙張,因此容易受到污染,但RFID對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性。此外,由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損;RFID卷標是將數據存在芯片中,因此可以免受污損。
? 可重復使用:現今的條形碼印刷上去之后就無法更改,RFID標簽則可以重復地新增、修改、刪除RFID卷標內儲存的數據,方便信息的更新。
? 穿透性和無屏障閱讀:在被覆蓋的情況下,RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質,并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下,才可以辨讀條形碼。
? 數據的記憶容量大:一維條形碼的容量是 50Bytes,二維條形碼最大的容量可儲存 2至 3000字符,RFID最大的容量則有數MB,目前通用的RFID標簽容量為1K。隨著記憶載體的發展,數據容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的信息量會越來越大,對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。
? 安全性:由于RFID承載的是電子式信息,其數據內容可經由密碼保護,使其內容不易被偽造及變造。
RFID 標簽和條形碼的功能比較
功能 RFID 標簽 條碼
同一時刻讀取多個標簽 √ ×
讀取移動中的標簽 √ ×
可編程 √ ×
讀取時對位置和方向性沒有任何要求 √ ×
使用次數保證(十萬次讀取) √ ×
可重復使用 √ ×
對惡劣環境的適應 √ ×
抗污染能力和耐久性 √ ×
內置防盜功能 √ ×
非接觸盤點功能 √ ×
查找特定館藏在架上位置 √ ×
支持檔案調撥人員自助流通 √ √
支持自動歸還功能 √ ×
支持自動分檢與處理系統 √ ×
大容量信息存儲 √ ×
1.4建設RFID智能檔案館藏管理系統的意義
目前,檔案館基本上是用手工方式統計檔案數據,這樣很容易使得檔案丟失,數據混淆,比較先進的檔案館都采用條形碼技術作為識別方法來實現這些功能。然而,條形碼雖然價格便宜、制作方便等優點,但是也存在一些先天的難以克服的缺點,如易磨損、存儲空間小、必須貼在書內等給使用帶來不便,并不完全適合檔案館。RFID智能化管理將帶來如下的優勢和意義:
(1)資源得以合理配置
RFID智能化管理將檔案館的工作由以檔案手工登記查找轉化為RFID自動查找檔案,讓管理人員在最短的時間里找到自己需要的資源。
(2)資源得以高效利用
RFID智能化管理把原來由管理員承擔的繁瑣工作量輕便化,檔案館的人力支出相應地減少,成本隨之降低。檔案館員則利用節省出來的時間和人力資源用于延長檔案館的開放時間、用于更深層次的參考咨詢工作和個性化服務等,從而提高檔案館的利用率。
(3)安全性大大提高
1) RFID標簽帶有全球唯一標示符,無法復制;
2) 標簽撕毀無效,將有報警提示;
3) 帶有防盜裝置,避免非法取走檔案;
4) 實時監控檔案狀態,異常報警;
5) 自動統計,避免人為產生誤差;
6) 檔案借閱到期自動提醒;
7) 檔案保存年限到期,自動提醒;
8) 檔案借閱、歸還進行實名登記,操作數據永久保存。
二、解決方案
2.1 客戶需求
檔案管理是RFID技術應用的一個重要方面,檔案館是檔案管理需求最為集中的應用場所。基于RFID檔案館管理系統采用射頻識別RFID技術,檔案管理人員可在任何庫房進行檔案操作,檔案將采用電子數字標簽隨時隨地進行調撥,自助調撥檔案以及上架歸還的出現,特別是其一次可以做多本調撥和按路徑進行智能化上架工作,大大節省了館員的工作量和檔案調撥人員等待的時間。RFID能更好地提高檔案流通管理和典藏管理的工作效率,使得檔案館管理員可以有更多的時間來為檔案調撥人員提供服務,為檔案館行業的發展帶來新的機遇。
總體部署示意圖例
2.2 系統總體描述
RFID檔案智能化檔案管理系統是基于物聯網技術、圖像采集技術、數據采集技術、云計算等,專門為機關單位、學校、醫院、檔案局、工商、法院等單位的檔案及檔案部門開發的一體化檔案管理平臺。
本系統從檔案資料日常的存儲、查詢、借閱、歸還、防盜等具體業務出發,對檔案流通的各個環節進行數據采集的同時,通過在系統中構建數字檔案柜,對檔案館內資料實現全面可視化查詢管理,并對檔案材料非授權帶出、非法查閱、存放超期、檔案室環境異常等狀況提供語音聲光提示報警、圖像抓拍等各種手段,另外此系統可與檔案管理系統、智能密集架系統、溫濕度控制系統、監控系統、安防報警系統、消防系統等子系統無縫對接,實現檔案業務辦理及管理的數字化、自動化、智能化和高效化。
檔案館建設主要設備拓撲圖
2.3 系統網絡拓撲
檔案館建設網絡拓撲圖
2.4 項目建設步驟
2.4.1 建設檔案館RFID管理系統網絡運行環境
檔案館RFID智能管理系統運行于檔案館的內部網絡之上,采用符合標準TCP/IP協議的百兆以太網。相應檔案管理系統和檔案館RFID智能管理系統均運行在這個內部網絡,RFID智能管理系統的各個終端設備是網絡上執行不同任務的客戶終端。
除了標準的百兆以太網之外,由于RFID系統中使用了智能盤點車等設備,因此系統的網絡運行環境建議采用有符合802.1x標準的無線網絡環境,無線網絡的范圍需要覆蓋檔案館館藏的所處的物理空間位置。
同時檔案館管理系統的網絡環境也要接入互聯網。這樣檔案調撥人員可以在互聯網上完成查閱檔案、續借檔案等操作;并且,通過互聯網,可以對系統進行遠程維護,并提供在線技術服務。
2.4.2 部署檔案館RFID智能管理系統RFID硬件設備
RFID硬件設備均采用RFID核心讀寫技術,并根據各自不同的功能需求實現相應功能,這些設備包括:安全監測門、館員工作站、移動式/便攜式館員助理(移動盤點車)、RFID標簽轉換系統設備、RFID便攜式手持盤點機等。各個RFID終端設備均作為一個客戶終端接入系統網絡。
2.4.3 搭建RFID應用服務器平臺,實現對RFID系統設備及應用系統的實時監控
檔案館RFID系統采用了多個RFID系統設備,并集成了相應檔案館管理系統、RFID應用軟件系統以及監控系統、門禁系統、溫濕度控制系統、智能密集架系統等系統。
搭建RFID應用服務器平臺,平臺將對RFID系統的各個終端設備進行實時監控管理,并對各個應用系統之間的數據交互進行監控管理。應用服務器平臺實現了對各設備和應用系統及時狀態的查看,并實現了對歷史紀錄的報表和統計功能。
2.4.4 應用RFID中間件技術搭建系統集成平臺,保障各系統之間的數據交互通暢
檔案館RFID系統需要多個系統的高效集成來實現,不同異構的系統之間將需要進行一定的數據交換。通過運用RFID中間件技術搭建的系統集成平臺除了能解決不同系統之間的數據接口問題,同時也可對各個終端設備的讀寫操作進行控制。
2.4.5 建設檔案館RFID管理系統應用軟件,實現檔案流通管理及館藏管理
檔案館RFID管理系統的各個設備終端均需要有相對應的應用軟件系統得支持來實現比較復雜的業務應用流程。
RFID終端設備以及應用軟件系統將完成檔案調撥功能(借閱歸還),并需要實現智能標簽初始化、智能安全檢測系統以及檔案查找、順架以及館藏盤點等功能。
三、系統設備介紹
3.1 電子標簽
3.1.1 層架標簽
3.1.2 RFID檔案調撥人員證
3.1.3 文書檔案標簽
3.1.4 實物檔案標簽
3.1.5 珍貴檔案標簽
3.2 館員工作站
3.3 標簽轉換儀
3.4 智能盤點車
3.5 智能手持機
3.6 智能門禁
3.7 檔案專業掃描儀
3.8 文獻高拍儀