基于rfid分布式高校图书馆读者流向大数据自动采集系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明属于图书馆分布电子地图、RFID无线感测和大数据自动采集领域，尤其涉及一种基于RFID分布式高校图书馆读者流向大数据自动采集系统及其方法。
【背景技术】
[0002]随着大数据时代的到来，数据将成为图书馆发展的主旋律，利用读者行为中的结构化数据、半结构化数据，寻找读者的行为习惯规律，预测和分析正在发生什么、将来会发生什么，挖掘读者的隐性诉求，进而改进图书馆的服务，已成为大数据时代图书馆提高服务体系的重要措施。
[0003]图书馆大数据挖掘分两个阶段:一是数据仓库的搭建，包括数据的产生、采集、存储等；二是数据挖掘的实现，包括数据的收集、处理、分析、归纳等。这两个阶段中，数据仓库的搭建是基础，没有第一阶段的工作就没有数据挖掘的实现，因此，采集图书馆读者流向大数据，获取图书馆读者流向大数据资源，对大数据时代背景下高校图书馆建设具有重要意义。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种基于RFID分布式高校图书馆读者流向大数据自动采集系统及其方法，以实现自动对读者的流向数据进行非接触式采集，为快速形成大数据源库集群提供有力支持。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:基于RFID分布式高校图书馆读者流向大数据自动采集系统，主要由大数据采集模块、大数据网络传输模块、大数据管理模块和由读者携带的RFID标签构成，大数据采集模块与大数据网络传输模块连接，大数据网络传输模块与大数据管理模块连接。
[0006]大数据采集模块由多个大数据采集关键点组成，每个大数据采集关键点包括多个RFID大数据采集装置，RFID大数据采集装置包括RFID阅读器、RFID阅读器天线、功率放大器，功率放大器与RFID阅读器、大数据网络传输模块连接，RFID阅读器与RFID阅读器天线连接；
[0007]大数据网络传输模块由RFID中间件和路由器组成，RFID中间件分别与路由器和大数据采集模块的功率放大器连接；
[0008]大数据管理模块由数据处理服务器、大数据数据源库、读者数据库、图书馆数据库、图书馆分布地电子图数据库组成，数据处理服务器分别与大数据网络传输模块、大数据数据源库、读者数据库、图书馆数据库、图书馆分布电子地图数据库连接；
[0009]读者携带的RFID标签由RFID标签和读者证件套组成，RFID标签存有与读者数据库数据一致的读者唯一身份信息。
[0010]数据处理服务器将采集来的数据与读者数据库、图书馆数据库、图书馆分布电子地图数据库的数据进行交互、比对、分析、判断，并将结果分配到大数据数据源库相应的数据源仓库储存，建立数据源仓库数据；
[0011]大数据数据源库包括读者流向线路数据仓库、读者流向特征数据仓库、读者流向密度数据仓库、读者流向读者特征数据仓库、读者在馆时间数据仓库，入仓数据由数据处理服务器分配，系统启动工作后随着读者进入图书馆，各数据采集关键点的数据会源源不断地被自动写入；
[0012]读者数据库包括读者身份信息和图书馆关系信息，读者身份信息是读者唯一身份信息，包括姓名、学号、性别、民族、籍贯、院系、专业、入学年份等；图书馆关系信息包括借书证起止时间、借还书数据、入馆次数数据、利用图书馆相关设备和特殊文献数据；
[0013]图书馆数据库包括图书馆管理系统和管理模块数据库，提供所有借阅者的详细信息、馆内库存的详细情况以及馆内的书种及对应书刊的记录，数据库要表述的信息有读者类型、读者信息、图书基本信息、图书信息、图书征订、图书借阅、图书归还、图书丢失、图书罚款、图书注销；
[0014]图书馆分布电子地图数据库包括图书馆馆舍布局平面图和图书馆馆藏分布平面图，图书馆馆舍布局平面图主要提供图书馆楼层布局、馆室布局、出入口、走廊布局平面地图；图书馆馆藏分布平面图主要提供各馆舍空间的馆藏分布，包括位置、分类、收藏内容分布平面地图。
[0015]上述基于RFID分布式高校图书馆读者流向大数据自动采集系统的构建方法，包括以下步骤:
[0016]〈1>编写和确定分布式图书馆读者流向大数据采集方案、大数据采集模型和图书馆分布地电子图
[0017]读者流向大数据采集方案包括读者流向大数据采集目的、目标、任务，实施方案、具体方法，设采集点原则，确定采集点；大数据采集模型包括大数据采集构架模型、大数据采集关键点分布图模型、读者流向模型、数据库模型；绘制图书馆分布地电子图，包括绘制图书馆馆舍楼层布局图、图书馆馆舍布局平面图、图书馆馆藏分布平面图，具体还包括馆室布局、出入口、走廊布局平面地图和各馆舍空间的馆藏分布，包括馆藏位置、分类、收藏内容分布平面地图；
[0018]<2>构建分布式图书馆读者流向大数据采集关键点分布图和关键点地图
[0019]按照已编写的大数据采集方案和图书馆分布地电子图，编制分布式图书馆读者流向大数据采集关键点分布图，落实读者流向大数据采集关键点分布，主要包括大门入口、电梯、楼梯、通道、检索处、阅览室、各书库入口、各功能室入口、自习室入口，并在最终定稿的大数据采集关键点分布图基础上编制分布式图书馆读者流向大数据采集关键点地图，并写入系统成为系统数据；
[0020]<3>安装大数据采集关键点的RFID大数据采集装置
[0021]根据定稿的分布式图书馆读者流向大数据采集关键点分布图和关键点地图，在各个关键点安装大数据采集关键点的大数据采集装置；RFID大数据采集装置的安装包括功率放大器、RFID阅读器与RFID阅读器天线的安装，RFID阅读器感测范围为1500mm，在较大空间安装RFID阅读器与RFID阅读器天线，RFID大数据采集装置安装后，标记RFID大数据采集装置的地点、名称，并录入系统；
[0022]<4>组建大数据传输网络
[0023]组建大数据传输网络包括传输线路设计，确定传输线路介质、RFID中间件、路由器、综合布线；
[0024]传输线路设计根据实际应用场馆灵活布局，设立水平主干线和垂直主干线，划分子系统，传输线路设计原则上以大数据采集关键点为基准，以超类双绞线参数为参考，控制链路的长度不超过90m;
[0025]传输线路介质使用超5类双绞线；
[0026]RFID中间件的布局和安装，一般2个大数据采集关键4点配I个RFID中间件，距离较远的大数据采集关键点也可以I配I ;
[0027]路由器的布局和安装，路由器以大数据管理模块为中心星型布局，同时照顾到水平主干线和垂直主干线；
[0028]综合布线根据线路设计要求，充分考虑水平主干线、垂直主干线和实施区域的需要灵活布线，尽量控制链路的长度，最长不超过90m，每个大数据采集关键点、路由器直至数据处理服务器，配足插接交接硬件，大数据采集关键点预留接口 ；
[0029]〈5>建立数据处理中心
[0030]数据处理中心包括构建数据处理服务器、大数据数据源库、读者数据库、图书馆数据库、图书馆分布地图数据库；
[0031]构建数据处理服务器是构建系统运行管理核心，数据处理服务器采用数据处理服务器与数据库服务器合二为一的形式，包括大数据数据源库、读者数据库、图书馆数据库、图书馆分布电子地图数据库，数据处理服务器采用TCP/IP协议和Windows Sockets规范；
[0032]建立大数据数据源库是专门为储存大数据采集关键点采集来的源数据而建立的数据源库构架，包括读者流向线路数据仓库构架、读者流向特征数据仓库构架、读者流向密度数据仓库构架、读者流向读者特征数据仓库构架、读者在馆时间数据仓库构架；
[0033]建立读者数据库是建立用于系统识别、对比、分析的关于读者信息的数据库，包括读者身份信息和图书馆关系信息，读者身份信息是读者唯一身份信息，包括姓名、学号、性另O、民族、籍贯、院系、专业、入学年份；图书馆关系信息包括借书证起止时间、借还书数据、入馆次数数据、利用图书馆相关设备和特殊文献数据；其中，读者身份信息和图书馆关系信息中的姓名、学号、性别、民族、籍贯、院系、专业、入学年份、借书证起止时间这些固定的信息必须在建库时事先读入，而借还书数据、入馆次数数据、利用图书馆相关设备和特殊文献数据数据则是在系统正式运行产生后随机写入；
[0034]建立图书馆数据库是为系统事先建立反映图书馆馆内库存的详细信息和读者详细信息的图书馆管理系统数据库，数据库信息包括读者类型、读者信息、图书基本信息、图书信息、图书征订、图书借阅、图书归还、图书丢失、图书罚款、图书注销；
[0035]建立图书馆分布电子地图数据库是以已经绘制的图书馆分布电子地图为蓝本，专门为系统绘制用于确定读者方位的图书馆分布电子地图，绘制后写入系统，作为读者流向方位、地点、地点名称的参照、对比、分析地图；图书馆分布电子地图包括图书馆楼层布局图、图书馆馆舍布局平面图、图书馆馆藏分布平面图；图书馆楼层布局图主要提供馆舍