标题：智能书架
综述概念
智能书架是一套高性能的在架图书实时管理系统，利用高频ISO/IEC 15693 RFID技术实现在架图书单品级物品识别，可完成馆藏图书监控、清点、图书查询定位，错架统计等功能。智能书架系统具有检测速度快、定位准确等特点。可应用于图书、档案、文件管理等领域。  国内首款RFID智能书架[1]
基本定义
智能书架，英文名“smart bookshelf “或”intelligence bookshelf“，第一，首先智能书架的用于摆放图书的器具，第二，使架上图书管理实现智能化、多功能。
智能书架时这样的书架：它可拥有多个RFID读写天线，可以读取该书架上的书本RFID的信息，然后探测某一本书的是否在读取范围内，如果读取不到这本书的RFID标签，则认为该书已经被拿走，再结合之前的读取信息，可以判断该书本什么时候取走，什么时候被归还。图书馆通过IBS，可以统计出书架上每本书的状态，通过书本使用率分析，可以完成许多以前图书馆不能完成的功能。
产生背景
传统图书馆采用条形码技术实现图书管理，图书上架按照《中国图书馆分类法》由馆员完成图书上架任务，数据库中存储的图书位置为类号，图书放置区域最小单位为分类排架号，并没有精确到具体某一节书架，使读者在查找图书上仍花费了大量的时间，而且实际中又无法避免的存在图书放错书架的情况，致使读者从数据库查找到的图书架号并不是实际图书所在的位置，影响读者图书借阅效率。而图书馆馆员的顺架采用原始的人工清点，不仅图书顺架不准确，而且顺架劳动强度也非常大。
就图书架位管理而言，读者和馆员存在一定的矛盾：如果图书精确排架，读者花费在文献查找、借阅的时间就越少，相对于馆员而言，其图书上架、顺架的工作量就越繁重；如果图书模糊排架，馆员花费在图书上架、顺架的工作量就相对轻松，但对于读者而言，其花费在文献查找、借阅的时间就越多。
数字化图书馆已呈现大规模发展的趋势，从目前实现的数字化图书馆的应用现状看，图书馆只是在图书上加上了RFID标签，RFID标签的应用提高了图书流通管理效率，从而为读者提供更好的服务体验。但目前大规模的RFID应用仅限于RFID的识别领域，即利用RFID的标识功能，达到快速办理图书借还手续、图书馆的图书防盗功能，其应用深度及应用效果上都有待提高。如何将RFID的应用拓展到图书馆的智能化、人性化的定位管理，并深入到文献的采集、信息存储、流通效率、上架效率等各项基础业务领域中，是图书馆面临的一个崭新课题。
智能书架系统实现了书架上文献的实时扫描、记录和更新文献的架位信息，实现了文献的自动识别、快速清点功能，强化文献的流通统计，归还文献的快速定位，有效降低文献的错架率，提高图书管理人员的工作效率，真正意义上利用RFID技术实现图书定位管理。智能书架能够实时将每本书定位到层，智能书架的应用使馆员的顺架工作变得轻松，只需要软件系统启动顺架功能即可，甚至可以自动启动顺架功能；对于读者来说，他可以实时的定位某本书在哪一架哪一层，充分降低了馆员的工作量，提高管理效率，并能够有效节省读者的借阅效率，使RFID应用数字图书馆的优势得以充分发挥！
该系统的提出是针对图书管理领域馆藏清点难、查找放错架图书难等问题提出的。实现了文献实时清点，实时提供架上图书信息和支持实时查找图书等功能，大大方便了馆员监控图书馆图书和读者查找图书的过程。
实现原理
智能书架是指在书架上安装RFID设备，书架可以读取架上每一本图书的RFID标签，使其达到每层书架上图书进行遍历读取的目的，不仅可以对馆内的图书进行实时清点，还能够对图书进行实时定位。由智能书架、图书馆管理系统组成的智能书架管理系统，能够控制智能书架的工作状态，同时负责识别书架上的图书信息，通过网络通信将识别数据信息上报图书馆管理系统，并保存到系统服务器数据库中。智能书架采用的关键技术主要有天线阵列技术，多路切换技术以及电磁场信号控制技术等，能够实现准确定位，并对每层RFID设备的读取范围进行有效控制，以此实现每本书的精确定位。
通过后台软件的控制，可以实时跟踪每本图书的信息。通过RFID技术所做的智能书架，不但方便图书上架操作，还能强化图书管理动态控管机制。读者可以在线查询图书与文献的位置及借阅的状态，图书馆馆员可通过系统来查询错置的文献与图书，馆员只需依系统提示，放回正确架位即可，馆员也可随时进行全馆清点，清点不需花人力时间，系统会自动将所清点的资料，做统计分析以便馆员做有效处理。该系统可支持有线或无线WIFI通信方式，所有图书馆信息不但可以通过授权的有线网络链接查询，将来也可以通过PDA等无线设备进行链接，也就是说，管理层可以通过PDA等无线设备实时查询图书馆图书状态，做到随时、随地查阅。读者也可以用手机来预定图书，系统会告知读者预定书籍位于那个书架哪一层。该准确的定位信息是实时更新的，并不是传统意义上图书馆第一次上架时候书籍的上架信息，因此，可以更准确的指导读者去相应的位置寻找图书。
技术框架
读写器是智能书架信息控制和处理中心，实现图书标签信息的采集和数据通信。天线是磁场能量辐射的单元，书架天线采用阵列形式，对书架检测范围提供有效范围控制，并提高了检测成功率。为使书架各层之间定位准确，实现各层天线组的分时切换，多路器的应用一方面使多个天线组可共用一个读写器，同时也降低了应用成本。智能书架系统与图书馆管理软件系统需要实时数据通信，并受图书馆管理系统的控制，RFID模块采集到图书标签信息后，将大量的图书标签信息传送给图书馆管理系统。
智能书架电气系统基本组成包括：读写器、控制器、天线。
读写器：是智能书架的核心设备，完成智能书架图书标签识别、通信与书架控制功能。其中通信支持TCP/IP以太网协议，书架单元与图书馆系统数据通信。
控制器：完成智能书架各层天线控制和定位工作。
天线：天线为智能书架检测电子标签关键单元，决定了检测标签范围。
系统功能
（1）智能书架系统实现图书实时监控
智能书架系统系统通过TCP/IP方式实现集群部署，与图书馆管理软件系统需要实时数据通信，并受图书馆管理系统的控制，RFID模块采集到图书标签信息后，将大量的图书标签信息传送给图书馆管理系统。支持全天24小时在线监控。
（2）智能书架系统实现馆藏图书盘点、定位和快速查询
能够与图书馆自动化系统配合完成图书盘点工作，系统能够生成在架图书列表，并将数据自动提供给图书馆自动化系统，实现与在借图书列表比对后能生成遗失图书列表。系统可以根据遗失列表自动更改单册状态，根据遗失列表在架上盘点时自动报警提示，同时生成在架和错架图书的所在正确位置列表。
系统能够根据设定的条件，定时完成图书的定位工作，建立每本图书与层架的位置关系。读者在OPAC操作界面输入检索条件，可快速准确提供图书实时位置信息。
OPAC查询流程支持：支持两个及以上图书馆系统文献联合查询，可根据题名、作者、主题词、中图法分类号、索书号、丛书名、ISBN等关键词进行多级文献检索，支持图书位置查询、图书定位和智能路径提示、三维立体图形效果。
（3）智能书架系统实现多媒体虚拟书架查询和电子资源展示功能
配液晶触摸显示屏，提供多媒体虚拟书架查询和电子资源展示功能。读者通过显示屏可以查询图书的实际位置，馆员可以通过显示屏查询和跟踪图书的在架、错架、上下架情况等。
智能书架系统实现读者阅读习惯统计分析
智能书架天线采用具有专利技术的隐藏式固定方式，固定件和接线隐藏于书架背板中，外观上无任何固定件和连接线，简单的固定方式，方便安装与后期维护。数据统计分析能力按照一定的图书馆数学模型对读者阅读习惯进行统计分析。
（4）智能书架系统实现与图书馆RFID系统无缝集成
图书馆RFID系统采用了多个RFID系统设备，并集成了图书馆系统、智能书架系统、RFID应用软件系统以及其他相关系统。搭建RFID应用和管理平台，通过平台实现对RFID系统的各个终端设备进行管理和监控，实现对各设备和应用系统及时状态的查看，并实现对历史纪录的报表和统计功能。
RFID扩展应用项目满足图书馆馆藏管理及流通业务的需要，完成新增文献上架、文献架位信息采集、文献利用率统计、文献归架、文献清点、文献盘点、文献下架以及文献架位导航八大主要功能。
系统数据流图框架如下：
  RFID智能书架系统数据框架图[2]
应用前景
智能书架被认为是很有前途的应用领域，依靠智能书架系统极大的提高了馆藏文献顺架工作效率，不仅速度提高，更重要的是顺架的准确性也有了质的提升。通过馆藏清点，不仅能掌握准确的掌握馆藏文献数量，更能掌握文献品种和实时位置信息，实现手工顺架方式几乎不可能完成的任务，为读者服务和文献采购部门提供精确的馆藏分析数据。
借助智能书架系统，通过对书架及粘贴有RFID标签的流通资料的扫描，可以对流通库文献进行架位信息采集、文献地址信息的采集，帮助排架、查找和统计特定的流通资料等。书架的架位信息与图书馆书库架位分布图融合后，可以建立出详细的书架分布地址数据模型图，为日常图书管理提供快捷的人机界面。
智能书架的应用是RFID多项技术的综合应用，应用智能书架体现了图书馆真正意义上为读者服务、为读者提供方便的服务宗旨，也为提高图书管理效率、减少图书馆管理成本提供了更加高效的途径。智能书架的出现将RFID技术在图书馆中的应用价值发挥到了最大，实现了真正意义上的“智能图书馆”。