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光    通    信

            书籍中的一种电子标签，它可以存储一定量的数据；RFID阅读
                                                                  图3.1 系统设计示意图
            器可以产生一定的范围和强度的电磁场，在该电磁场中RFID标
            签会被激活，从而可以对标签中的内容进行读出或修改；RFID
            天线既存在于阅读器中，又存在于标签中，用于数据的传输。
                3、室内定位技术
                室内定位技术是相对于室外定位而言的，在室外主要依靠
            GPS等卫星系统来进行定位，对于非军用的室外定位来说，定位
            的误差一般会在几十米、甚至十几米之内。而在室内定位时，
            卫星的信号一般是穿不透建筑的，并且室内定位的精度一般要
            求更高，所以通常采用无线电信号定位、手机基站定位及超声
            波定位等方式来进行。除此之外，还可以利用RFID技术来实现                        整。
            室内定位，其工作流程是阅读器产生一个电磁场，标签在该电                              ③记录和防丢功能设计
            磁场中被激活，其中的数据被天线读出，通过计算阅读器与标                              在传统的图书管理方法中，借书、还书时通常是通过扫码
            签之间的方位或距离而得出它们之间的距离。而每个阅读器只                          的方式进行，而如果运用了RFID技术，则可以快速、批量的对
            能读出和它处在同一层的标签中的数据。这样一来就可以确定                          图书进行记录，而不需要一个个慢慢的扫码了。同时如果有人
            每个标签对应的书籍的具体位置了。                                     擅自将图书偷偷带离了图书馆，检测系统会检测到该图书没有
                                                                 记录在册就被带离，然后会发出警报，提醒误将图书带离图书
                三、智能书架系统设计                                       馆的人应该先记录再带走，同时也是提醒图书管理员，以防止
                1、系统需求分析                                         图书丢失。
                该基于物联网的智能书架系统实现的功能主要有：定位和                            ④统计和预测功能设计
            查询功能、管理和检错功能、记录和防盗功能以及统计和预测                              从系统自动生成的图书管理表中，还可以统计每种图书和
            功能等。其中定位功能就是可以对每一本图书所在书架等具体                          每个用户的信息，对于那些比较火热的图书可以适量的增加其
            位置进行定位；查询功能就是让用户可以查询到每本书所在的                          数量，以满足广大用户的需求，而对于那些经常无人问津的图
            位置；管理和检错功能就是让图书馆管理员及时发现摆放位置                          书也可以适当减少它们的数量。除此之外，还可以开发与该智
            出错的图书并及时进行修改；记录功能就是可以在借书和还书                          能书架系统配套的推荐系统，从而根据用户的借阅历史信息来
            时自动记录每本书的状态，以及涉及的人物；防丢功能就是防                          对用户进行推荐。这也是该系统相对于其他智能书架系统最大
            止有人无心或有心的将书带离图书馆；统计和预测功能就是统                          的创新点。
            计每本书的被借阅次数和每个用户的所有借阅信息，并据此适                              （2）性能设计
            当增加或减少每一种图书的数量，又或者是根据用户的借阅信                              ①刷新频率设计
            息为用户给出推荐。                                                系统刷新周期过长时，会导致图书的信息不能得到及时的
                系统的设计除了要考虑到系统的功能需求之外，还应该考                        更新，从而导致用户查询到的和图书管理员看到的信息与实际
            虑系统的性能，比如系统的刷新频率、定位精度、使用寿命、                          情况不同，从而影响用户的使用体验。而当系统的刷新过于频
            系统成本以及系统的可继承性等。                                      繁时，就会耗费更多的能源，频繁的更新数据也会影响与系统
                2、系统方案设计                                         配备的计算机的运行速度，从而导致大量的浪费。所以，系统
                （1）功能设计                                          的刷新频率应该结合实际人们借阅书籍的频繁程度而决定，通
                ①定位和查询功能设计                                       常可以设置为十几分钟或者几十分钟更新一次。
                可以在每本书籍中贴上具有不同编号的电子标签，并在每                            ②定位精度设计
            个书架的每一层的两端都安装一个RFID阅读器，通过对RFID技                          智能书架系统对于图书的定位不仅要准确，而且要达到一
            术对其进行定位就可以获取每本书的具体位置了，然后将这些                          定的精度。一方面可以使用铁等材料来进行书架的制作，而不
            信息传输到后台的相关软件中，自动生成一个图书管理表，该                          能选用木头等非金属材料。这是因为无线电不能穿过书架，这
            表不仅包含每本书的位置，还包括每本书的状态，以及所有的                          就避免了RFID阅读器检测到来自相邻层的图书中的电子标签发
            借阅人列表等信息。用户只需要在该软件的客户端登录，就可                          出的信号，从而避免了检测到的图书所在的层不会出现错误。
            以查询每本图书的位置和是否借出等具体情况了。图3.1是系统                        另一方面还可以通过计算电子标签到阅读器的方位和距离来得
            设计示意图。                                               出每本书的精确位置。
                ②管理和检错功能设计                                           ③使用寿命设计
                为了便于管理和查找，每本图书都可以严格按照它们各自                            智能书架系统的设计还要充分考虑到它的使用寿命，这主
            的分类来摆放，当检测到某本图书和它所处的位置不相符时，                          要取决于电子标签的寿命。如果电子标签的使用寿命较短时，
            系统就会给出警告信息，以便及时让图书管理员进行修正。同                          就需要经常的对其进行更换，这不仅会增加维护和更换的费
            时图书管理员还可以通过图书管理表了解每一类书、每个书                           用，而且也会影响到整个系统的正常运行。而当前RFID电子标
            架上的书甚至是每本书的借阅情况，从而能及时的对此作出调                          签主要分为有源电子标签和无源电子标签两种，有源电子标签

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