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基于RFID技术的物联网智慧档案管理解决方案

2018年11月09日

  一、概述

  1.1

  项目背景

  当前智能信息化时代的汹涌来袭,对档案人而言,最重要的就是要思考如何“管好”和“用 好”。要“管好”档案文献就是要建设能够适应智能信息化时代的智能档案馆,想“用好”档 案文献就是必须在大数据环境中建设以用户为中心提供服务的档案馆。如果说档案数据是“鱼”, 以往档案工作模式则相当于“池塘捕鱼”,在大数据时代,档案部门面对的档案数量规模大、 种类繁多,工作模式一定要更灵活更智能化,否则就相当于“大海捕鱼”。因而,智能档案馆 的建设就显得如此重要。智能档案馆的核心理念是智能服务,而档案馆要提供智能服务就要将 馆舍、档案、网络、数据以及用户统一在智能网络中,达到有效挖掘、整合、利用各互动要素 产生的海里结构化与非结构化的数据目的。

  通常情况下,档案馆在实施 RFID 技术以后,在同样的数目或更少的馆员的情况下,档案 馆的资料管理质量会大大地提高。目前,国内已有多家省档案馆已经实施 RFID 系统,并已经 稳定开始使用。国家电网、法院、工商、人才市场等单位也已经在陆续试点过程中。未来,将 会有更多的 RFID 智能化档案馆进入实施阶段。

  1.2

  档案馆现状

  目前,国内档案馆都存在管理能力不足的情况,归纳后大致有如下问题:

  ※ 档案管理大多还是停留在目视管理的阶段

  ※ 普遍缺乏自动识别手段,不利于盘点工作展开

  ※ 档案馆普遍对于实体档案库有无、位置等情况缺乏准确把握

  ※ 无从对于档案是否在馆等准确了解,缺乏安全管理机制

  ※ 档案编目流程繁琐低效、整理耗时长

  ※ 档案查阅耗时长,查阅准确率难以达到要求

  ※ 档案存放次序较易被打乱,一旦放错,查找困难

  ※ 档案的盘点操作不科学 ※ 公共档案利用率不高

  ※ 档案保密工作还是太多依靠人工,保密性差,风险高

  ※ 档案防损工作落后,很多珍贵档案损坏或流失

  ※ 过期档案管理滞后,过期档案销毁不及时

  ※ 档案流动管理混乱,丢失、断档频繁发生

  1.3

  RFID 简介

  RFID 是系统建设项目的核心技术,采用 RFID 射频识别技术。RFID 射频识别技术是物联网应用技术的核心基础技术,该技术的原理是通过 RFID 发射器发射无线电波,激活 RFID 标签震荡电路,产生电流,进而对芯片中的存储信息进行读写的新一代标签身份识别技术,是面向21 世纪的新型实用技术,在技术应用上,其承载信息量大、无需接触式识别、可一次识读多个标签、读写速度高的特点,越来越广泛得到社会的认可,并正在取代条形码与磁条技术,相比条形码与磁条技术而言,RFID 标签拥有绝对优势,对比如下:

  快速扫描:条形码一次只能有一个条形码受到扫描;RFID 读写器可同时辨识读取数个RFID 标签。

  体积小型化、形状多样化:RFID 在读取上并不受尺寸大小与形状限制,不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外,RFID 标签更可往小型化与多样形态发展,以应用于不同产品。

  抗污染能力和耐久性:传统条形码的载体是纸张,因此容易受到污染,但 RFID 对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外,由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上,所以特别容易受到折损;RFID 卷标是将数据存在芯片中,因此可以免受污损。

  可重复使用:现今的条形码印刷上去之后就无法更改,RFID 标签则可以重复地新增、修改、删除 RFID 卷标内储存的数据,方便信息的更新。

  穿透性和无屏障阅读:在被覆盖的情况下,RFID 能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质,并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下,才可以辨读条形码。

  数据的记忆容量大:一维条形码的容量是 50Bytes,二维条形码最大的容量可储存 2至 3000 字符,RFID 最大的容量则有数 MB,目前通用的 RFID 标签容量为 1K。随着记忆载体的发展,数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的信息量会越来越大,对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。

  安全性:由于 RFID 承载的是电子式信息,其数据内容可经由密码保护,使其内容不易被伪造及变造。

  1.4

  建设 RFID 智能档案馆藏管理系统的意义

  目前,档案馆基本上是用手工方式统计档案数据,这样很容易使得档案丢失,数据混淆,比较先进的档案馆都采用条形码技术作为识别方法来实现这些功能。然而,条形码虽然价格便宜、制作方便等优点,但是也存在一些先天的难以克服的缺点,如易磨损、存储空间小、必须贴在书内等给使用带来不便,并不完全适合档案馆。RFID 智能化管理将带来如下的优势和意义:

  (1)资源得以合理配置

  RFID 智能化管理将档案馆的工作由以档案手工登记查找转化为 RFID 自动查找档案,让管理人员在最短的时间里找到自己需要的资源。

  (2)资源得以高效利用

  RFID 智能化管理把原来由管理员承担的繁琐工作量轻便化,档案馆的人力支出相应地减少,成本随之降低。档案馆员则利用节省出来的时间和人力资源用于延长档案馆的开放时间、用于更深层次的参考咨询工作和个性化服务等,从而提高档案馆的利用率。

  (3)安全性大大提高

  1) RFID 标签带有全球唯一标示符,无法复制;

  2) 标签撕毁无效,将有报警提示;

  3) 带有防盗装置,避免非法取走档案;

  4) 实时监控档案状态,异常报警;

  5) 自动统计,避免人为产生误差;

  6) 档案借阅到期自动提醒;

  7) 档案保存年限到期,自动提醒;

  8) 档案借阅、归还进行实名登记,操作数据永久保存。

  二、解决方案

  2.1

  客户需求

  档案管理是 RFID 技术应用的一个重要方面,档案馆是档案管理需求最为集中的应用场所。基于RFID档案馆管理系统采用射频识别RFID技术,档案管理人员可在任何库房进行档案操作,档案将采用电子数字标签随时随地进行调拨,自助调拨档案以及上架归还的出现,特别是其一次可以做多本调拨和按路径进行智能化上架工作,大大节省了馆员的工作量和档案调拨人员等待的时间。RFID 能更好地提高档案流通管理和典藏管理的工作效率,使得档案馆管理员可以有更多的时间来为档案调拨人员提供服务,为档案馆行业的发展带来新的机遇。

基于RFID技术的物联网智慧档案管理解决方案

  2.2

  系统总体描述

  RFID 档案智能化档案管理系统是基于物联网技术、图像采集技术、数据采集技术、云计算等,专门为机关单位、学校、医院、档案局、工商、法院等单位的档案及档案部门开发的一体化档案管理平台。

  本系统从档案资料日常的存储、查询、借阅、归还、防盗等具体业务出发,对档案流通的各个环节进行数据采集的同时,通过在系统中构建数字档案柜,对档案馆内资料实现全面可视化查询管理,并对档案材料非授权带出、非法查阅、存放超期、档案室环境异常等状况提供语音声光提示报警、图像抓拍等各种手段,另外此系统可与档案管理系统、智能密集架系统、温湿度控制系统、监控系统、安防报警系统、消防系统等子系统无缝对接,实现档案业务办理及管理的数字化、自动化、智能化和高效化。

  2.3

  系统网络拓扑

  2.4

  项目建设步骤

  2.4.1  建设档案馆 RFID  管理系统网络运行环境

  档案馆 RFID 智能管理系统运行于档案馆的内部网络之上,采用符合标准 TCP/IP 协议的百兆以太网。相应档案管理系统和档案馆 RFID 智能管理系统均运行在这个内部网络,RFID 智能管理系统的各个终端设备是网络上执行不同任务的客户终端。

  除了标准的百兆以太网之外,由于 RFID 系统中使用了智能盘点车等设备,因此系统的网络运行环境建议采用有符合 802.1x 标准的无线网络环境,无线网络的范围需要覆盖档案馆馆藏的所处的物理空间位置。

  同时档案馆管理系统的网络环境也要接入互联网。这样档案调拨人员可以在互联网上完成查阅档案、续借档案等操作;并且,通过互联网,可以对系统进行远程维护,并提供在线技术服务。

  2.4.2  部署档案馆 RFID  智能管理系统 RFID  硬件设备

  RFID 硬件设备均采用 RFID 核心读写技术,并根据各自不同的功能需求实现相应功能,这些设备包括:安全监测门、馆员工作站、移动式/便携式馆员助理(移动盘点车)、RFID 标签转换系统设备、RFID 便携式手持盘点机等。各个 RFID 终端设备均作为一个客户终端接入系统网络。

  2.4.3 RFID  应用服务器平台,实现系统设备及应用系统的实时监控

  档案馆 RFID 系统采用了多个 RFID 系统设备,并集成了相应档案馆管理系统、RFID 应用软件系统以及监控系统、门禁系统、温湿度控制系统、智能密集架系统等系统。搭建 RFID 应用服务器平台,平台将对 RFID 系统的各个终端设备进行实时监控管理,并对各个应用系统之间的数据交互进行监控管理。应用服务器平台实现了对各设备和应用系统及时状态的查看,并实现了对历史纪录的报表和统计功能。

  2.4.4 RFID  中间件技术搭建系统集成平台,保障各系统的数据交互通畅

  档案馆 RFID 系统需要多个系统的高效集成来实现,不同异构的系统之间将需要进行一定的数据交换。通过运用 RFID 中间件技术搭建的系统集成平台除了能解决不同系统之间的数据接口问题,同时也可对各个终端设备的读写操作进行控制。

  2.4.5  建设档案馆 RFID  管理系统应用软件,实现档案流通管理及馆藏管理

  档案馆 RFID 管理系统的各个设备终端均需要有相对应的应用软件系统得支持来实现比较复杂的业务应用流程。RFID 终端设备以及应用软件系统将完成档案调拨功能(借阅归还),并需要实现智能标签初始化、智能安全检测系统以及档案查找、顺架以及馆藏盘点等功能。

  三、系统软硬件介绍

  3.1

  档案一体化管理软件服务平台

  档案库房一体化智能管理系统采用库房智能一体化解决方案,将档案密集架智能化、档案库房环境智能化、档案实体 RFID 智能管理、电子档案管理等智能化的融合在一起,通过中控系统统一管理控制,使物联网技术在档案管理领域得到充分运用。

  3.1.1 实体档案智能管理子系统

  完美解决了传统档案管理软件的问题,融入了更多的创新性功能,在实现精细化档案收集与管理,保证档案信息安全的同时,更加强调档案资源的服务和利用,可以为组织的档案信息化中高级管理提供助力。

  3.1.2 RFID  电子标签转换子系统

  标签转换系统主要提供以下几个功能:

  1、档案电子标签注册、更换、注销。

  2、档案电子标签中的 TID 或 EPC 码与档案目录数据作一对一的绑定。

  3、数据可与管理系统无缝对接,实现数据实时同步。

  4、档案架架层位标签注册、更换、注销。

  3.1.3 RFID  馆员工作台子系统

  RFID 馆员工作站是提供流通资料操作的一种平台。集成了 RFID 读写装置、各类型的读者证卡识别装置等设备,实现对 RFID 标签进行信息的识别和数据处理。

  馆员工作站主要实现如下功能:

  1、档案管理、业务管理、流通管理、报表查询。

  2、档案管理包含新增档案办理、信息维护、续卡、挂失、解挂、补换卡、注销等。

  3、业务管理是对借出档案的管理,包含违章处理、超期催促、罚款、遗失赔偿、退赔等。

  馆员工作站具备标签编写、识别及流通状态处理,可用于调拨、办证、扣缴、档案调拨人员疑难问题处理、消户等其它功能,对档案馆日常流通业务的整合处理, 能够通过扫描档案条码对 RFID 标签进行编写,进行标签加工工作。该子系统既可独立运行,也可与档案管理系统通过 SIP2 / NCIP 接口连接,实现了两个系统间信息的同步

  3.1.4 RFID  智能盘点子系统

  盘点系统不但能够实现对档案的快速盘点,同时还实现了错架档案的快速整理,使得盘点和错架档案的整理这两项档案馆苦力工作在一个环节得到圆满处理。智能盘点车通过对密集架上粘贴的层架标、档案电子标签的扫描,可以实现盘点、顺架、数据采集、查找和统计流通资料等。 扫描速度快、精确可靠。 设备可与密集架系统无缝对接,可根据扫描档案信息,自动打开密集架盘点功能:根据盘点结果生成在架档案列表,该数据跟在借档案比较之后可以生成遗失档案列表 。上架功能:能够将上架的档案信息和层架定位信息绑定、更新,进而支持查询机上查询显示。排架功能:扫描中发现排架位置错误的档案,在屏幕上予以指示,方便管理人员管理错架档案。

  3.1.5 RFID  门禁防盗子系统(含视频抓拍)

  智能门禁系统是 RFID 系统的重要部件,其主要功能是:物品进出记录统计、人员进出统计、非法物品出库报警、监控联动录像与抓拍、滞留人员报警、门禁锁联动等主要功能;并可与其他系统对接,比如档案馆系统中可与智能密集架系统对接,可显示实时温湿度并可显示曲线变化图;防盗子系统包含:RFID 安检门、指纹门禁、全天候红外检测、全天候视频监控、智能视频抓拍等,具备多种报警方式。

  3.1.6 库房动态视频监控子系统

  系统介绍

  动态视频监控系统作为最直观、最有效的监控手段,可以大大提高库房的监控和管理水平,能够及时全面客观地了解库房内部及周界区域的情况,给管理监控工作带来极大便利,成为构建安全防卫的一个重要手段。

  系统原理

  为确保各库房的高度安全,对系统所设防区内的各监控点,要进行全面灵活的监视和控制,实现全方位防护,既有对库房内部的重点防范(一级防护区),又有针对公共通道的区域防范(二级防护区)。

  系统主要功能介绍

  1. 完善的录像功能

  2. 功能强大的录像回放功能

  3. 优良的安全保护功能

  4. 系统运行稳定可靠

  5. 强大的管理功能

  6. 界面友好、操作方便

  7. 符合潮流,保护投资

  3.1.7 库房自动防盗报警子系统

  系统概述

  系统采用了结合被动式红外线与微波两种不同原理探测技术的红外双鉴探测器,利用红外线感应探测器的方式 (Pyroe1ectric Infrared Sensor),来感应区域内是否出现因人体移动所产生的温度变化,而判断是否有人侵入;微波的部分则是应用多普勒效应(Dopp1er Effect)来感应物体的移动;当双鉴探测器的两种探测技术都同时感应到有侵入时,才会输出警报讯号。

  系统原理

  防盗探测器安装在库房门或窗体处,用于检测出入信息,防盗探测器连接防盗智能控制器,当防盗探测器检测到报警信息时,防盗智能控制器锁存当前报警信息,并将报警信号通过 RS485总线,传送到控制中心防盗报警微机。报警防盗微机根据设定条件处理当前报警信息。

  系统主要功能介绍

  1. 系统软件功能。

  2. 可手动或自动撤防、布防,根据工作要求可以实现区域布防、撤防。

  3. 可以即时查询报警事件。

  4. 系统权限管理。

  5. 可以设定一周时间表,实现自动撤防、布防管理。

  6. 可根据用户现场设计电子地图,能够显示库房布防平面结构图,且可以任意切换。

  7. 通过安装远程视频监控系统客户端,能够随时通过局域网络远程查看库房内实时视频图像。

  8. 防盗报警软件具有电子地图功能,出现警情时,对应位置以红色 flash 点进行提示,提示点要具体到每个窗户或监控器放置点,可方便查找报警地点,快速响应报警事件。

  9. 智能短信、拨号功能。

  3.1.8 库房环境智能管理子系统

  库房环境智能管理子系统通过多种传感器,将各库房的状态、数值采集并传输到中央控制台。通过设备控制器将各库房相关设备的运行状态采集传输到中央控制台。中央控制台档案库房温湿度自动测控系统根据采集到的信号、各库房设定的控制条件,通过软件控制算法确定相关设备开启或关闭,以使档案库房控制在要求的范围内。包含烟雾、浸水、温度、湿度、空气净化度等的检测、报警和控制。

  3.1.9 密集架智能管理子系统

  密集架智能控制系统是是集手动、电动、电脑控制于一体的最新光机电一体化产品,它具有结构先进、功能多样、操作简便的特点。由电脑控制系统、电子控制系统和机械传动控制系统三部分组成,技术水平具国内领先。三种控制方式各自独立,互不影响,且互相保护。并以人性化的设计为理念,智能化控制系统与网络化管理模式为基础,实现宏观自动化架体控制,自动人体保护,环境调节,资料的无序存放有序管理,并引导资料提取及网络信息资源的共享。

  电脑多功能密集架自动控制系统特点

  1.全液晶中文提示操作,简单明了,每一列上都装有液晶触摸显示屏。

  2.上电自动故障检测,中文报警,提供临时修复办法。

  3.自动计算启动力量,提供最低功耗的启动力。

  4.PWN 调速电机,整个系统运行全程监控,电机速度可调。能低速启动,高速运行。

  5.设定安全力矩,当电机启动后遇到阻碍力超过安全力矩系统自动关闭并报警。这样无论人或者资料夹在密集架中,系统都会自动报警。

  6.自动通风功能,能定时,手动实行通风。

  7.遇阻后缓慢加力,即使有人夹在里面也能轻易推开密集架,感觉上电动机非常轻,但最大载重却可达 5T 以上。

  8. 过道全程装有无线红外遮挡式开关,无论你身处过道的任何位置,在电机启动时,只要你用手轻轻一挡密集架就自动停止并报警。

  9.电脑集中式管理档案,自动定位档案,自动打开密集架并指出档案位置。

  10.多种数据库接口,可与各种大型数据库 MSQL,SERVER,SYBASE,ORACLE 相连。

  11.智能化立体式灯光引导定位功能

  12.电脑,手动,电动可分别单独使用。

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