智能书架及利用该智能书架管理图书的系统及方法与流程

本发明涉及一种图书自动化管理技术领域，特别涉及一种智能书架及利用该智能书架管理图书的系统及方法。

背景技术：

目前大多数图书馆的一部分在馆图书不容易被读者找到，因为其经常会被读者放错书架，不方便管理人员的管理，也不方便其他读者的借阅。另外，传统的还书，需要读者将待归还的书递给工作人员，工作人员一本本翻开，将条形码扫描器对准条形码扫描，然后进行消磁，最后再按照图书的标签进行人工分类排放在书架上，这种作业方式速度慢、效率低。

技术实现要素：

鉴于以上内容，有必要提出一种智能书架，能够对图书进行管理与分类。

还有必要提出一种管理图书的系统，能够利用上述智能书架对图书进行管理与分类。

还有必要提出一种管理图书的方法，能够利用上述智能书架对图书进行管理与分类。

一种智能书架，应用于一图书馆中，所述智能书架包括多层架体，多层架体包括左、右支撑板，分别与左右支撑板固定连接的两个以上的横向隔板以及书架背板，所述智能书架还包括：设置于每个横向隔板上的多个书格， 一个书格用于容纳一本图书，每本图书上设置有存储图书的标识信息的电子标签；设置于每个书格中的书塞弹片；一控制器，所述控制器用于接收图书馆发送的图书所应存放的位置信息；与所述书塞弹片电连接的书塞弹片侦测装置，所述书塞弹片侦测装置用于持续侦测所述书塞弹片的状态；与所述控制器连接的射频单元，所述射频单元用于扫描放置于所述书塞弹片上的图书的标识信息，并将该图书的标识信息发送给所述控制器；所述控制器还用于根据所述图书所应存放的位置信息及所述图书的标识信息判断该图书目前所处的状态；及与所述控制器连接的显示装置，所述显示装置用于以不同的信号显示所述图书目前所处的状态。

进一步地，所述图书所应存放的位置信息包括该图书所属的智能书架的第一标识号及/或该图书所属的智能书架中的书格的第二标识号。

进一步地，所述书塞弹片侦测装置是通过侦测所述书塞弹片上的压力大小从而判断所述书塞弹片的状态，当所述书塞弹片上放置有图书时，所述书塞弹片上的压力不为0，所述书塞弹片侦测装置侦测到该书塞弹片处于被下压的状态，当所述书塞弹片上没有放置图书时，所述书塞弹片上的压力为0，所述书塞弹片侦测装置侦测到该书塞弹片处于弹开状态。

进一步地，所述显示装置显示第一信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书正确放置在该图书所属的智能书架上的书格中；所述显示装置显示第二信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书在图书馆但还未被放置在任何智能书架上；所述显示装置显示第三信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书没有正确放置在该图书所属的智能书架上或书格中；所述显示装置显示第四信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书不在图书馆。

一种利用所述的智能书架管理图书的系统，应用于一图书馆中，所述图 书馆包括：设置于每本图书上的存储有图书的标识信息的电子标签，馆藏图书数据库，归还台及图书服务器，所述系统包括：所述控制器用于接收所述图书服务器发送的图书所应存放的位置信息；所述书塞弹片侦测装置用于持续侦测所述书塞弹片的状态；所述射频单元用于扫描放置于所述书塞弹片上的图书的标识信息，并将该图书的标识信息发送给所述控制器；所述控制器还用于根据所述图书所应存放的位置信息及所述图书的标识信息判断该图书目前所处的状态；及所述显示装置用于以不同的信号显示所述图书目前所处的状态。

进一步地，所述图书所应存放的位置信息包括该图书所属的智能书架的第一标识号及/或该图书所属的智能书架中的书格的第二标识号。

进一步地，所述图书所应存放的位置信息与所述图书的标识信息关联存储在所述馆藏图书数据库，当所述归还台扫描到所述图书的标识信息时将所述图书的标识信息发送给所述图书服务器，所述图书服务器从所述馆藏图书数据库中检索出该图书所应存放的位置信息并将给位置信息发送给所述控制器。

进一步地，所述书塞弹片侦测装置是通过侦测所述书塞弹片上的压力大小从而判断所述书塞弹片的状态，当所述书塞弹片上放置有图书时，所述书塞弹片上的压力不为0，所述书塞弹片侦测装置侦测到该书塞弹片处于被下压的状态，当所述书塞弹片上没有放置图书时，所述书塞弹片上的压力为0，所述书塞弹片侦测装置侦测到该书塞弹片处于弹开状态。

进一步地，所述显示装置显示第一信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书正确放置在该图书所属的智能书架上的书格中；所述显示装置显示第二信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书在图书馆但还未被放置在 任何智能书架上；所述显示装置显示第三信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书没有正确放置在该图书所属的智能书架上或书格中；所述显示装置显示第四信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书不在图书馆。

一种利用所述的智能书架管理图书的方法，应用于一图书馆中，所述图书馆包括：设置于每本图书上的存储有图书的标识信息的电子标签，馆藏图书数据库，归还台及图书服务器，所述电子标签用于存储图书的标识信息，所述方法包括：接收所述图书服务器发送的图书所应存放的位置信息；持续侦测所述智能书架的一书塞弹片的状态；扫描并发送放置于所述书塞弹片上的图书的标识信息；根据所述图书所应存放的位置信息及所述图书的标识信息判断该图书目前所处的状态；及以不同的信号显示所述图书目前所处的状态。

进一步地，所述智能书架包括多个书格，所述图书所应存放的位置信息包括该图书所属的智能书架的第一标识号及/或该图书所属的智能书架中的书格的第二标识号。

进一步地，所述图书所应存放的位置信息与所述图书的标识信息关联存储在所述馆藏图书数据库，在“接收所述图书服务器发送的图书所应存放的位置信息”之前，该方法还包括步骤：扫描所述归还台上所述图书的标识信息并发送给所述图书服务器；及根据所述图书的标识信息自所述馆藏图书数据库中检索出该图书所应存放的位置信息并发送。

进一步地，“持续侦测所述智能书架的一书塞弹片的状态”具体为：当侦测到所述书塞弹片上的压力不为0时，该书塞弹片处于被下压的状态，则扫描并发送放置于所述书塞弹片上的图书的标识信息；及当侦测到所述书塞弹片上的压力为0时，该书塞弹片处于弹开状态，则继续侦测所述书塞弹片上 的压力是否为0。

进一步地，所述显示装置显示第一信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书正确放置在该图书所属的智能书架上的书格中；所述显示装置显示第二信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书在图书馆但还未被放置在任何智能书架上；所述显示装置显示第三信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书没有正确放置在该图书所属的智能书架上或书格中；所述显示装置显示第四信号，表示所述图书目前所处的状态为该图书不在图书馆。

相对于现有技术，本发明所述的智能书架及利用该智能书架管理图书的系统及方法，能够简化操作过程，提高工作效率，实现对图书的自动化管理与分类。

附图说明

图1是本发明管理图书系统较佳实施方式的硬件架构图。

图2是本发明智能书架较佳实施方式的硬件架构图。

图3是本发明智能书架较佳实施方式的示意图。

图4是本发明射频单元较佳实施方式的示意图。

图5是本发明显示装置较佳实施方式的示意图。

图6是本发明管理图书方法较佳实施方式的流程图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一 个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置于另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参阅图1所示，是本发明管理图书系统较佳实施方式的硬件架构图。

本实施例中，管理图书系统1应用于一图书馆中，所述管理图书系统1包括，但不仅限于，设置于图书上的电子标签10、用于存放图书的智能书架11、馆藏图书数据库12、归还台13及图书服务器14。所述电子标签10、智能书架11、馆藏图书数据库12、归还台13及图书服务器14形成一物联网，通过网络2进行信息交换、协调管理工作。

本实施例中，为每一本图书设置一个电子标签10，所述电子标签10用于存储图书的标识信息。所述图书的标识信息包括国际标准图书编号(internationalstandardbooknumber，isbn)，图书名称或者索书号等。图书的标识信息与图书分类法及索书号相对应。在一些实施例中，所述的电子标签10可以粘贴于图书的表面或内部。

在一些实施例中，所述的电子标签10可以是有源射频标签，也可以是无源射频标签。所述电子标签10中由管理者通过服务器或者安装了射频应用程序的电子设备预先写入了所述图书的标识信息。本发明并不限定只能使用射 频标签。

所述电子标签10的工作原理是：当电子标签10进入磁场后，接收射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在电子标签10芯片中的产品信息(此种方式为无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(此种方式为有源标签或主动标签)，一射频读写器(图中未标示)读取该信息并解码后通过网络2将解码后的信息发送至所述图书服务器14进行有关数据处理。

所述归还台13用于当借阅者归还图书时，扫描图书的电子标签10，并将扫描得到的信息发送至图书服务器14。所述归还台13还包括一射频识别(radiofrequencyidentification，rfid)读写器。当粘贴有电子标签10的图书放置于所述归还台13上，该归还台13的射频识别读写器自动扫描所述电子标签10，获取所述电子标签10中图书的标识信息，并将该图书的标识信息发送至图书服务器14。

本实施例中，所述rfid是一种非接触式的自动识别技术，既可支持只读工作模式，也可支持读写工作模式，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。rfid技术通常能同时识别多个高速运动物体的标签，操作快捷方便。

所述馆藏图书数据库12存储了图书的标识信息，包括国际标准图书编号(internationalstandardbooknumber，isbn)，图书名称及索书号等，且关联存储了每本图书的标识信息及每本图书所应存放的位置信息。本实施例中，所述图书应存放的位置包括该图书所属的智能书架11及/或该图书所属的智能书架11中的书格1101(见图3)。每本图书所应存放的位置信息包括该图书所属的智能书架11的第一标识号(identification，id)及/或该图书所属的 智能书架11中的书格1101的第二标识号。

请同时参阅图2与图3，其中，图2为本发明智能书架较佳实施方式的硬件架构图，图3为本发明智能书架较佳实施方式的示意图。

所述用于存放图书的智能书架11包括多层架体，架体采用金属材料制成，多层架体包括左、右支撑板，分别与左右支撑板固定连接的两个以上的横向隔板，以及书架背板。其中，每个横向隔板上还设有多个书格1101，每个书格1101用于放置一本图书。

本实施例中所述的智能书架11还包括书塞弹片110、书塞弹片侦测装置112、显示装置114、射频单元116及控制器118，其中，该控制器118分别与所述书塞弹片侦测装置112、显示装置114、射频单元116连接，所述连接可以是有线连接，还可以是无线连接，所述书塞弹片侦测装置112还与所述书塞弹片110电连接。

所述书塞弹片110设于智能书架11每层的横向隔板上。本实施例中，为每层横向隔板上的每个书格1101都设置一个书塞弹片110。每个书格1101还对应设置有一第二标识号(identification，id)，该第二id号存储在所述馆藏图书数据库12中并与所述智能书架11的第一id号及图书的标识信息进行关联。

所述书塞弹片侦测装置112用于持续侦测所述书塞弹片110的状态。所述书塞弹片110的状态包括该书塞弹片110处于被下压的状态，或者处于弹开的状态。具体地，所述书塞弹片侦测装置112是通过侦测所述书塞弹片110上的压力大小从而判断所述书塞弹片110处于被下压的状态或者处于弹开的状态。即，当所述书塞弹片110上放置有图书时，所述书塞弹片侦测装置112侦测该书塞弹片110上的压力不为0，则该书塞弹片侦测装置112侦测到所述 书塞弹片110处于被下压的状态。当所述书塞弹片110上没有放置图书时，所述书塞弹片侦测装置112侦测该书塞弹片110上的压力为0，则该书塞弹片侦测装置112侦测到该书塞弹片110处于弹开状态。

当所述书塞弹片侦测装置112侦测到所述书塞弹片110处于被下压的状态时，发送信号给所述控制器118，该控制器118发送一激活的信号给所述射频单元116。

所述射频单元116固定在所述智能书架11上，实现对该智能书架11上一层或多层图书的查找。请同时参阅图4，所述的射频单元116包括以下几个部分：用于扫描放置于所述书塞弹片110上的图书的电子标签10的读写器1160、及在所述读写器1160与所述电子标签10间传输射频信号的天线1162。所述天线1162用于发射及接收射频信号，为了有效提高所述天线1162的工作效率，一般采用竖立天线的方式，将天线1162的线圈固定在该智能书架11的横向隔板内。所述读写器1160设置于所述智能书架11的背面且与多个横向隔板中的天线1162相连接。所述读写器1160可以是rfid读写器。在一些实施例中，所述天线1162与所述读写器1160集成为一个整体，如图4所示。

所述显示装置114用于以不同的信号显示图书目前所处的状态。所述图书目前所处的状态包括：图书正确放置在该图书所属的智能书架11上的书格1101中、图书在图书馆但还未被放置在任何智能书架11上、图书没有正确放置在该图书所属的智能书架11上或所属的书格1101中、图书不在图书馆。

在一些实施例中，为每一个书格1101设置一个显示装置114，所述显示装置114可以是一个三色发光二极管(lightemittingdiode，led)灯，通过多路控制器控制该三色led灯发出不同颜色的灯光，通过不同的颜色标识图书目前所处的状态。例如，当图书正确放置在该图书所属的智能书架11上的 书格1101中，该三色led灯显示绿色；当图书在图书馆但还未被放置在任何智能书架11上，该三色led灯显示黄色；当图书在图书馆但没有正确放置在该图书所属的智能书架11上或者所属的书格1101中，该三色led灯显示为红色且闪烁；当图书不在图书馆，即被读者借阅未归还时，该三色led灯显示红色。

在一些实施例中，为每一个书格1101设置一个显示装置114，所述显示装置114可以是三个led灯。例如，为每一个书格1101设置一第一led灯、一第二led灯及一第三led灯。当图书正确放置在该图书所属的智能书架11上的书格1101中，所述第一led灯显示绿色；当图书在图书馆但还未被放置在任何智能书架11上，所述第二led灯显示黄色；当图书在图书馆但没有正确放置在该图书所属的智能书架11上或者所属的书格1101中，所述第三led灯显示为红色且闪烁；当图书不在图书馆，即被读者借阅未归还时，所述第三led灯显示红色。

在一些实施例中，为每一个书格1101设置一个显示装置114，所述显示装置114可以是一个led灯，该led灯以不同的频率发光显示来表示图书目前所处的不同状态。例如，该led灯不亮，表明图书不在图书馆；该led灯以第一频率发光，表明图书在图书馆且正确放置在该图书所属的智能书架11上；该led灯以第二频率发光，表明图书在图书馆但还未被放置在任何智能书架11上；该led灯以第三频率发光，表明图书在图书馆但没有正确放置在该图书所属的智能书架11上或者或者所属的书格1101中。

在其他一些实施例中，为每一个书格1101设置的所述显示装置114还可以是显示屏，所述显示屏上显示文字或符号来表示图书目前所处的状态。

本发明中，可以为每一个书格1101设置一个显示装置114，还可以为智 能书架11的每一层设置一个显示装置114，或者为每一个智能书架11只设置一个显示装置114。

在一些实施例中，所述显示装置114还通过一电阻1140接入接地端1142，如图5所示。该电阻1140可以为限流电阻，用以防止显示装置114被烧毁。

所述控制器118通过网络2以与所述图书服务器14连接。所述连接可以是有线连接，也可以是无线连接。所述控制器118用于控制所述显示装置114显示不同的信号以表示图书目前所处的状态，并将所述显示装置114显示的信号信息发送至所述图书服务器14。

参阅图6所示，是本发明管理图书方法实施例的流程图。根据不同的需求，该图所示流程图中步骤的执行顺序可以改变，某些步骤可以省略。

步骤61，当借阅者将待归还的图书放至所述归还台13时，该归还台13自动扫描该待归还的图书上的电子标签10并将扫描得到的图书的标识信息发送给所述图书服务器14。

所述归还台13包括一射频识别读写器。为每一本图书设置一个电子标签10，该电子标签10可以是有源射频标签，还可以是无源射频标签。当粘贴有电子标签10的图书放置于所述归还台13上，该归还台13的读写器自动扫描所述电子标签10，获取所述电子标签10中图书的标识信息，并将该图书的标识信息发送至图书服务器14。

步骤62，所述图书服务器14根据接收到的图书的标识信息，从所述馆藏图书数据库12中检索出该图书所应存放的位置信息。

每本图书所应存放的位置信息包括该图书所属的智能书架11的第一标识号(identification，id)及/或该图书所属的智能书架11中的书格1101的第二标识号。

所述馆藏图书数据库12关联存储了每本图书的标识信息及每本图书所属的智能书架11的第一id号、所属的书格1101的第二id号。

步骤63，所述图书服务器14通过网络2将该图书应存放的位置信息及一控制命令发送至所述智能书架11的控制器118，控制器118激活所述书塞弹片侦测装置112以侦测所述书塞弹片110上是否有图书插入。当所述书塞弹片侦测装置112侦测到所述书塞弹片110上有图书插入时，执行步骤64；否则，继续执行步骤63。

本实施例中，所述书塞弹片侦测装置112是通过侦测所述书塞弹片110的状态从而侦测所述书塞弹片110上是否有图书插入。具体地，所述书塞弹片侦测装置112是通过侦测所述书塞弹片110上的压力大小从而判断所述书塞弹片110状态。当所述书塞弹片侦测装置112侦测该书塞弹片110上的压力不为0时，则该书塞弹片侦测装置112侦测到所述书塞弹片110处于被下压的状态，从而所述书塞弹片侦测装置112侦测到该书塞弹片110上有图书插入，执行步骤64。当所述书塞弹片侦测装置112侦测该书塞弹片110上的压力为0时，则该书塞弹片侦测装置112侦测到所述书塞弹片110处于弹开状态，从而所述书塞弹片侦测装置112侦测到该书塞弹片110上没有图书插入，继续执行步骤63。

步骤64，所述控制器118控制所述射频单元116读取放置到所述书塞弹片110上的图书的电子标签10。

所述的射频单元116包括读写器1160，用于读取所述电子标签10中的图书的标识信息，并将读取到的图书的标识信息发送给所述控制器18。所述读写器1160是rfid读写器。

步骤65，所述控制器118判断该图书目前是否放置在该图书所应存放的 位置上。

本实施例中，所述控制器118根据从所述图书服务器14接收到的该图书应存放的位置信息，及所述射频单元116的读写器1160读取到的该图书的标识信息，比较该位置信息是否与该标识信息相关联。即所述控制器118通过比较接收到的智能书架11的第一id号、书格1101的第二id号是否与该标识信息相关联。如果相关联，则表明该图书正确放置在该图书所应存放的位置上，执行步骤66；如果不相关联，则表明该图书没有正确放置在该图书所应存放的位置上，执行步骤67。

步骤66，所述控制器118控制所述显示装置114显示第一信号，并将该第一信号信息反馈给所述图书服务器14。

步骤67，所述控制器118控制所述显示装置114显示第二信号，并返回执行步骤64。

所述显示装置114可以是一个三色发光二极管(lightemittingdiode，led)灯，可以是三个led灯，可以是一个led灯，还可以是一个显示屏。

如果该显示装置14为一个三色led灯，所述第一信号为该三色led灯显示绿色，所述第二信号为该三色led灯显示为红色且闪烁。

如果该显示装置14为三个led灯，所述第一信号为第一led灯显示绿色，所述第二信号为第三led灯显示为红色且闪烁。

如果该显示装置14为一个led灯，所述第一信号为该led灯以第一频率发光，所述第二信号为该led灯以第三频率发光。

如果该显示装置14为一个显示屏，所述第一信号为该显示屏上显示“图书放置正确”字样或者显示第一图片，所述第二信号为该显示屏上显示“图书放置错误”字样或者显示第二图片。所述第一图片可以是绿色的“√”符号， 所述第二图片可以是红色的“×”符号。

上述步骤67还可以包括，所述控制器118将该第二信号信息及该图书目前所在的书格1101的第二id号及/或智能书架11的第一id号反馈给所述图书服务器14。

步骤68，该图书已正确放置在该图书所应存放的位置，所述书塞弹片侦测装置112持续侦测该图书是否被取出。如果所述书塞弹片侦测装置112侦测该图书被取出，执行步骤69；如果所述书塞弹片侦测装置112侦测该图书没有被取出，继续执行步骤68。

所述书塞弹片侦测装置112通过持续侦测所述书塞弹片110的状态从而侦测该图书是否被取出。

当所述书塞弹片侦测装置112侦测到所述书塞弹片110处于被下压的状态时，表明该图书没有被取出。当所述书塞弹片侦测装置112侦测到所述书塞弹片110处于弹开状态时，表明该图书被取出。

步骤69，所述控制器118控制所述显示装置114显示第三信号，并将该第三信号信息反馈给所述图书服务器14。

步骤610，所述图书服务器14读取到该图书被借阅的信息时，将该图书被借阅的信息发送给所述控制器118。

步骤611，所述控制器118控制所述显示装置114显示第四信号。

所述显示装置114可以是一个三色发光二极管(lightemittingdiode，led)灯，可以是三个led灯，可以是一个led灯，还可以是一个显示屏。

如果该显示装置14为一个三色led灯，所述第三信号为该三色led灯显示黄色，所述第四信号为该三色led灯显示为红色。

如果该显示装置14为三个led灯，所述第三信号为第二led灯显示黄 色，所述第四信号为第三led灯显示为红色。

如果该显示装置14为一个led灯，所述第三信号为该led灯以第二频率发光，所述第四信号为该led灯不发光。

如果该显示装置14为一个显示屏，所述第三信号为该显示屏上显示“图书被取走”字样或者显示第三图片，所述第四信号为该显示屏上显示“图书已被借阅”字样或者显示第四图片。所述第三图片可以是灰色的“＝”符号，所述第四图片可以是红色的“！”符号。在一些实施例中，所述显示屏上还可以显示该图书在什么时间被借阅，以告知其他借阅者该图书应被归还的期限。

本发明所述的智能书架及利用该智能书架实现管理图书的系统及方法，通过在归还台上设置一rfid读写器，自动读取图书的电子标签，能够实现扫描自动化，管理者能够通过查询数据库，找到被错放的图书，得到该图书目前所在的智能书架及该图书所属的智能书架的id号与书格的id号，从而可以快速的将被错放的图书放回原书架，做到了放置图书时防呆效果。

应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。