专利名称：图书馆中自动精确定位图书的方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及图书管理技术领域，尤其涉及一种自动确定和更新图书放置位置的方法及其系统。
背景技术：
无线射频技术(RFID技术)是指采用无线射频方式进行非接触通信，以达到识别并交互数据的目的。RFID技术具有以下优点无须接触及人工干预，可工作于恶劣环境下，能够识别高速运动的物体，而且可以同时识别多个目标，操作方便快捷等。因此，随着该技术的不断成熟和发展，无线射频技术得到了迅速的普及和推广，已经广泛应用于物流、零售、制造业、服装业、医疗、身份识别、防伪、交通以及图书馆等领域。
在图书管理方面，国内外一些国家的图书馆，比如美国的杰弗逊国家公共图书馆、中国深圳图书馆等，应用RFID技术实现了图书防盗、自动借还图书、持手持读取器寻找图书等功能，甚至可以用分拣机对图书进行自动分类，大大提高了图书管理的自动化水平。但在归还图书方面，查阅图书的终端不能自动更新图书的精确放置位置，因此读者必须在固定还书处归还图书，由管理员将分类后的图书放置在规定的地方，而不允许读者自己把图书任意放在某个书架上，以保证图书原来的摆放位置可查。一旦图书换架就需要重新人工定位图书的摆放位置，并重新输入和更新数据库。为此，现有的这种归还图书的方式存在着以下缺陷(1)读者不能够自由归还图书，需要进行相关的归还手续，花费了读者宝贵的时间。(2)归还的图书需要管理员重新整理统一上架，增加了管理员的工作量，同时也降低了工作效率，难以适应图书管理的智能化需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够自动识别图书，以及自动反馈该图书精确放置位置的图书馆中自动精确定位图书的方法，使读者在归还图书时能够更加自由和快捷，以进一步提高图书管理的智能化水平。本发明的另一目的在于提供一种图书馆中自动精确定位图书的系统。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现本发明提供的一种图书馆中自动精确定位图书的方法，包括如下图书书目信息的采集步骤a1.在图书上附着记载有该图书相关书目信息的电子标签；a2.通过设置在感应区范围内的RFID阅读器探测采集图书电子标签上的书目信息；a3.RFID阅读器所读取到的图书书目信息存放在缓冲存储器中；此外，还包括如下图书位置信息的采集步骤b1.在书架的各单元格上放置红外感应器，各红外感应器发出的红外光只照射到本身所放置的单元格；b2.读者携带图书进入感应区时，RFID阅读器感应读取到该图书电子标签上的信息，并通过与缓冲存储器内存放的图书记录信息进行比较，以确定是否是新进入该感应区的图书，如果是则将该图书的书目信息转存入记录生成单元；同时，启动相应感应区内的红外感应器；b3.读者将图书放入书架的某个单元格时，该单元格的红外感应器感应到该操作动作，并发送信号到编码模块；b4.编码模块根据红外感应器发出的信号，按照预先约定的规则对图书的归放位置进行编码，并将该位置编码存入记录生成单元；b5.记录生成单元将图书的书目信息以及图书的位置编码对应组合起来生成新的图书记录，并存放在缓冲存储器中；b6.将缓冲存储器中新生成的图书记录通过网络传输系统传送给解码模块，以解码、分析出图书归放的具体位置信息，然后将该图书的书目信息和具体位置信息传送给数据库进行更新。
本发明自动定位图书的方法，结合图书的书目信息及其位置信息对数据库进行更新，从而实现图书的自动精确定位。图书的书目信息采用RFID技术进行感应读取，而位置信息的获取则利用红外感应器。由于书架的每个单元格都放置有红外感应器，而且每个红外感应器都有对应其安放位置的编号，编号的内容包含了该红外感应器所在的分区、书架和单元格的具体信息，因此红外感应器发出的信号能够精确表达出图书所处的放置位置。RFID阅读器一直处于开启状态，缓冲存储器内存放着该阅读器可以读到的所有图书的书目信息。当读者携带图书进入某个RFID感应区时，该区的RFID阅读器感应到，并通过与缓冲存储器内的书目信息记录进行比较，可以得知是新进入该感应区的图书。然后RFID阅读器读取这些图书的电子标签信息并转存入记录生成单元。同时，还启动该区域内所有的红外感应器。当读者将图书插放到某一书架的某一单元格时，安放在该单元格内的红外感应器则感应到操作动作信息(如人的手)而发出信号，编码模块根据该信号对其位置信息进行编码，并将得到的位置编码存入记录生成单元。记录生成单元将图书的书目信息和位置编码对应组合生成新的图书记录并放到缓冲存储器中，然后通过网络传输系统，把缓冲存储器中新生成的该条记录传送到后台数据库，同时将该图书的状态置为“在架”，并从读者的借阅记录中消除此书，表明读者已还书。这样，经过更新后，通过图书查找终端在后台数据库就可以查阅到图书归还的精确位置了。此外，每本图书可以对应有多个位置信息，即提供多个候选位置。即使读者同时归还多本书，且插放到不同的单元格时，那么经过记录生成单元组合后，每本书对应的位置也仅仅是这几个可能的单元格。比如，读者同时归还四本书，如果把它们分别放在不同的单元格内，则每一本书的位置记录有四个，即四个不同的单元格内，读者只需在这四个单元格内查找即可，更何况读者通常都是把几本书插入同一个单元格内。
红外感应器只是当读者进入某个RFID感应区，将图书放到某个书架的某个单元格内时才起作用，因此红外感应器无须一直都通电，而且也无须所有的都通电。为此，本发明自动定位图书的方法所述步骤b2中RFID阅读器通过红外启动单元控制红外感应器的开启，并由红外启动单元控制关闭红外感应器。当红外感应器开启达到一时间段后，所述红外启动单元自动关闭红外感应器。
本发明的另一目的通过以下方案予以实现本发明提供的一种图书馆中自动精确定位图书的系统，包括书目信息采集组件，该组件包括用于唯一标识图书、记载有该图书相关书目信息的电子标签；用于感知并读取感应范围内图书电子标签信息的RFID阅读器；用于存储和处理图书书目信息的数据库；此外，还包括图书位置信息采集组件，该组件包括用于感应读者将图书放入书架单元格的操作动作并发出信号的红外感应器；用于根据红外感应器发出的信号，按照预先约定的规则进行编码，以获取图书归放位置的编码模块；用于结合新的图书书目信息以及位置编码生成图书记录的记录生成单元；用于存放RFID阅读器所能读取的图书书目信息及其位置编码的缓冲存储器；
用于解码图书位置的编码信息、解析出图书具体位置信息的解码模块；所述电子标签附在图书上，数据库还用于存储和处理图书的位置信息；所述红外感应器设置在书架的各单元格内，并由相应的RFID阅读器启动；红外感应器的输出端连接编码模块，该编码模块连接到记录生成单元；所述RFID阅读器还连接到记录生成单元和缓冲存储器上；所述记录生成单元通过缓冲存储器以及网络传输系统并经解码模块连接到数据库。
本发明自动定位图书的系统，利用RFID技术获取新归还图书的书目信息并存放在记录生成单元。在RFID阅读器感应的同时，启动红外感应器以采集图书归还放置的位置信息。当读者将图书归还放置到书架的单元格内时，安放在该单元格的红外感应器发出信号，并传送给编码模块。编码模块便按照预先约定的规则进行编码以表达图书正确的归还位置。然后，编码模块将位置编码存放在记录生成单元，由记录生成单元结合书目信息和位置编码生成新的图书记录，存放在缓冲存储器后，通过网络传输系统传送给解码模块，由解码模块分析出图书具体的放置位置，并将该具体位置信息传送给数据库进行更新。读者通过查找终端便可以实时查找到图书摆放的精确位置。
红外感应器只是在图书归还上架时使用，因此本发明系统所述图书位置信息采集组件还包括用于控制红外感应器开启和关闭的红外启动单元，该红外启动单元与RFID阅读器连接。
本发明系统所述的网络传输系统可以采用无线传输的方式，由无线信号发射器、无线局域网和无线信号接收器构成。
本发明具有以下有益效果(1)读者归还图书时，可以直接把图书任意放回到某个书架上，无须到固定还书处还书，系统会自动完成还书功能。还书程序更加自由高效，节约了读者的时间，提高了图书管理的智能化水平。
(2)图书的摆放位置可以在后台数据库自动更新，不需要图书管理员把图书统一上架后才能够保证图书的摆放位置可查，节省了图书管理员的劳动力，提高了工作效率。
(3)读者可以从查找终端查到图书摆放的精确位置(精确到某个区、某个书架的某一单元格)，查找图书方便快捷，效率高。
下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述图1是本发明实施例自动定位图书的系统的结构组成框图；图2是本发明实施例自动定位图书的工作流程框图。
具体实施例方式
图1和图2所示为本发明的实施例。如图1所示，本实施例自动定位图书的系统包括书目信息采集组件和图书位置信息采集组件，具体包括用于唯一标识图书、记载有该图书相关书目信息的电子标签；用于感知并读取感应范围内图书电子标签信息的RFID阅读器；用于控制红外感应器开启和关闭的红外启动单元；用于感应读者将图书放入书架单元格的操作动作并发出信号的红外感应器；用于根据红外感应器发出的信号，按照预先约定的规则进行编码，以获取图书归放位置的编码模块；用于结合新的图书书目信息以及位置编码生成图书记录的记录生成单元；用于存放REID阅读器所能读取的图书书目信息及其位置编码的缓冲存储器；用于解码图书位置的编码信息、解析出图书具体位置信息的解码模块；用于存储和处理图书书目信息和位置信息的数据库。
其中，电子标签附在图书上，可以是感应距离为一米的无源电子标签，记载有该图书的编号。在图书馆内部署足够数量的RFID阅读器，保证它们的感应区可以覆盖到所有图书，最好固定部署在书架的中央位置，以利于扩大感应范围，减少阅读器的数量。红外感应器设置在书架的各单元格内，通过设定安装的位置以及在光源处设置屏蔽，使发射的红外光只能照射到本身所放置的单元格。每个红外感应器都有对应其安放位置的编号，编号的内容包含该红外感应器所在的分区、书架和格子的具体信息。RFID阅读器、红外启动单元、红外感应器、编码模块依次连接。此外，RFID阅读器还连接到记录生成单元和缓冲存储器，编码模块连接到记录生成单元。记录生成单元产生的信息数据通过缓冲存储器以及无线网络传输系统(由无线信号发射器、无线局域网和无线信号接收器构成)传送给解码模块，经解码分析后传送给数据库进行更新。为了保证归还图书的信息读取完整，无线信号发射器须在红外感应器协议停止通电后再发送。
红外感应器只是当读者进入某个RFID感应区，将图书放到某个书架的某个单元格内时才起作用，因此红外感应器无须一直都通电，而且也无须所有的都通电。当RFID阅读器感应读取图书电子标签信息时，通过红外启动单元通电开启相应感应区的红外感应器，同时设定红外感应器开启20秒后停止通电而关闭，因为还书上架的动作在20秒内足以完成。
如图2所示，本实施例自动定位图书的方法如下1)读者携带需要归还的图书进入某个RFID感应区，被安装在书架上的RFID阅读器感知并读取到附在图书上的电子标签的信息，即书目信息。
2)将该书目信息与存放在缓冲存储器内的记录进行比较，判断是否是新进入感应区的图书，如果是则将该图书的书目信息转存入记录生成单元。
3)同时通知红外启动单元启动该感应区内的红外感应器。
4)当读者把图书插放到某个书架的某个单元格时，手被安装在单元格内对应的红外感应器感应到，该红外感应器发出信号给编码模块。
5)编码模块根据传来的信号得知图书所归放的位置(即哪个分区、哪个书架、哪个单元格)，然后根据编码规则对图书的归放位置进行编码，并将该位置编码存放到记录生成单元里。
6)记录生成单元将图书的书目信息以及图书的位置编码对应组合起来生成新的图书记录，并存放在缓冲存储器中；7)红外感应器停止通电而关闭后，缓冲存储器将含书目信息和位置编码的新的图书记录由无线信号发射器通过无线局域网发射到后台数据库前端的无线信号接收器。
8)无线信号接收器把接收到的信号首先传给解码模块，以解码、分析出图书的具体位置。
9)解码模块将位置信息和书目信息更新到数据库。同时从该读者的借阅记录上删除此书目，表示该读者已还本书。读者通过查找终端便可以实时查找到图书摆放的精确位置。
权利要求
1.一种图书馆中自动精确定位图书的方法，包括如下图书书目信息的采集步骤a1.在图书上附着记载有该图书相关书目信息的电子标签；a2.通过设置在感应区范围内的RFID阅读器探测采集图书电子标签上的书目信息；a3.RFID阅读器所读取到的图书书目信息存放在缓冲存储器中；其特征在于还包括如下图书位置信息的采集步骤b1.在书架的各单元格上放置红外感应器，各红外感应器发出的红外光只照射到本身所放置的单元格；b2.读者携带图书进入感应区时，RFID阅读器感应读取到该图书电子标签上的信息，并通过与缓冲存储器内存放的图书记录信息进行比较，以确定是否是新进入该感应区的图书，如果是则将该图书的书目信息转存入记录生成单元；同时，启动相应感应区内的红外感应器；b3.读者将图书放入书架的某个单元格时，该单元格的红外感应器感应到该操作动作，并发送信号到编码模块；b4.编码模块根据红外感应器发出的信号，按照预先约定的规则对图书的归放位置进行编码，并将该位置编码存入记录生成单元；b5.记录生成单元将图书的书目信息以及图书的位置编码对应组合起来生成新的图书记录，并存放在缓冲存储器中；b6.将缓冲存储器中新生成的图书记录通过网络传输系统传送给解码模块，以解码、分析出图书归放的具体位置信息，然后将该图书的书目信息和具体位置信息传送给数据库进行更新。
2.根据权利要求1所述的图书馆中自动精确定位图书的方法，其特征在于每本图书对应有多个位置信息。
3.根据权利要求1所述的图书馆中自动精确定位图书的方法，其特征在于所述步骤b2中RFID阅读器通过红外启动单元控制红外感应器的开启，并由红外启动单元控制关闭红外感应器。
4.根据权利要求3所述的图书馆中自动精确定位图书的方法，其特征在于所述红外启动单元在红外感应器开启达到一时间段后自动关闭红外感应器。
5.一种图书馆中自动精确定位图书的系统，包括书目信息采集组件，该组件包括用于唯一标识图书、记载有该图书相关书目信息的电子标签；用于感知并读取感应范围内图书电子标签信息的RFID阅读器；用于存储和处理图书书目信息的数据库；其特征在于还包括图书位置信息采集组件，该组件包括用于感应读者将图书放入书架单元格的操作动作并发出信号的红外感应器；用于根据红外感应器发出的信号，按照预先约定的规则进行编码，以获取图书归放位置的编码模块；用于结合新的图书书目信息以及位置编码生成图书记录的记录生成单元；用于存放RFID阅读器所能读取的图书书目信息及其位置编码的缓冲存储器；用于解码图书位置的编码信息、解析出图书具体位置信息的解码模块；所述电子标签附在图书上，数据库还用于存储和处理图书的位置信息；所述红外感应器设置在书架的各单元格内，并由相应的RFID阅读器启动；红外感应器的输出端连接编码模块，该编码模块连接到记录生成单元；所述RFID阅读器还连接到记录生成单元和缓冲存储器上；所述记录生成单元通过缓冲存储器以及网络传输系统并经解码模块连接到数据库。
6.根据权利要求5所述的图书馆中自动精确定位图书的系统，其特征在于所述图书位置信息采集组件还包括用于控制红外感应器开启和关闭的红外启动单元，该红外启动单元与RFID阅读器连接。
7.根据权利要求5或6所述的图书馆中自动精确定位图书的系统，其特征在于所述网络传输系统由无线信号发射器、无线局域网和无线信号接收器构成。
全文摘要
本发明公开了一种图书馆中自动精确定位图书的方法，包括确定图书书目信息的步骤和确定图书位置信息的步骤，图书的书目信息采用RFID技术进行感应读取，而位置信息的获取则利用红外感应器。本发明还公开了一种图书馆中自动精确定位图书的系统，包括电子标签、RFID阅读器、红外感应器、记录生成单元、缓冲存储器、编码模块、解码模块和数据库。本发明能够自动识别图书，以及自动反馈该图书的精确放置位置，结合书目信息和位置信息对数据库进行更新，从而实现图书的自动精确定位。本发明可以使读者自由快捷地归还图书，不仅节省了读者的宝贵时间，而且也减少了管理员的工作量，提高了工作效率，有利于进一步提高图书管理的智能化水平。
文档编号G06K7/00GK1952974SQ20061012345
公开日2007年4月25日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者毛正华, 罗笑南 申请人:中山大学