基于5G的RFID图书管理系统

第11卷第2期Vol.11No.2
吕梁学院学报
Jobmai of Luliang University
2001年4月
Aps.5231
•计算机技术应用研究•
基于5G的RFID图书管理系统
吴双娥，白心爱，邸宏伟，朱梦宇，张燕芳
(吕梁学院物理系,山西离石233021)
摘要：基于5G的RFID图书管理系统，采用RFID技术更新自助借还图书管理系统，将RFID读写器与微信小程序相结合，通过人脸识别技术绑定学生信息，学生可以根据自己的喜好选择书籍并能随时通过手机5G用户端查看书籍的借阅情况，同时微信小程序可以显示书籍在书架上的位置，让学生做到自助借还书籍，有效解决了图书管理员不在场不能借书和借书时需排队的问题，将此系统应用于呂梁学院逸夫图书馆,相比于传统图书管理系统，学生借还书操作更加智能化，简单化，提高了借还书的效率。

关键词：5G；RFID读写器;微信小程序；RFID
中图分类号：TP391；G25文献标识码：A文章编号：2095-185X(2221)22-0221-24
2引言
图书馆拥有大量的图书资源，是学生学习的圣地。

传统的图书管理系统,通过条形码来实现书籍的管理，无法实现对书籍的定位,学生无法快速找到自己所需的书籍。

学生借书时必须由图书管理员操作，且每次只能进行单本操作，学生排队以及操作时间过长，造成了时间的浪费。

并且条形码抗损性差，容易损坏，受环境影响较大,有时可能出现识别灵敏度不高或识别出错的情况。

因此设计基于5G的RFID图书管理系。

RFID图书管理系统与传统的图书管理系统相比，节约了人力资源，使图书管理更加智能化，可快速判断和反映环境因素,大大提高了安全系数［1］。

李瑛的基于RFID的智能图书管理系统⑵实现了图书的自助借还，但借还图书需分别通过自助借阅机借图书、自助还书机还图书;黄胜国的基于RFID技术的智能书架管理系统研究［3］,实现了每本图书的精确定位，读者可以在线查询图书的借阅信息，但未能实现随时追踪图书借阅和归还情况；电子科技大学申晓亮的硕士学位论文“RFID智能图书馆自助借还系统设计与实现”证实了RFID图书管理系统99.7%的无漏识别率⑷。

综上所述,RFID图书管理系统技术上在逐步成熟,并已在河北联合大学图书馆运行,本文在前人研究的基础上进行了改进，提出了基于5G的RFID图书管理系统,将RFID读写器与微信小程序相结合，实现每本图书借阅信息的查询及定位,学生可通过微信小程序一键操作借还图书，并可通过5G网络随时随地查询图书信息和借阅情况。

本文对该系统与微信小程序结合的试运行界面做初步的介绍。

1系统总体设计
本系统采用RFID读写器与微信小程序相结合的方式，通过日益普及的5G网络,使学生借书还书更加智能化、简单化，并且方便了图书管理员对书籍的管理。

本系统由RFID读写器进行数据采集，预留RS230及485接口对RFID读写器采集数据进行传输，通过系统数据采集模块对数据进行汇总，并通过ESP8206模
收稿日期：2021-21-31
基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目(222210812208)；吕梁市重点研发项目(GXZDYF2019091)；吕梁市重点研发项目(2220GXZDYF01)
第一作者简介:吴双娥(1986-),女,山西文水人，助教，研究方向为智能仪器及测控系统。

2
数据 至公网，服务 再 的数据
供给微信小程序进行数据库更新。

服务 i
多线程接收公网IP
指 的数
值,进行保存处理。

微信小程
请求访问加
密后的https 链接，逐条解密其数据内容,并更新
云数据库，在登录接 ，通过微信小程
［取的数值，发送给服务
，通过服务
访
问微信平台,取出此时设备的个人信息发送给微
图1系统结构框图
信小程序，本系统采用异步请求方式保存用户个人信息。

系统结构框图如图1所示。

0硬件架构
系统以RFID 读写器为
，其 原理是:RFID' 达到RFID 读写器的 之后，标签反馈
读写器的
信号,发送存 片的书籍信息信号； 主动发送特定频率信号,读写器读取信息并
解码,发送到中央信息系统进行数据处理⑹，本系 用被动式（即前者）,RFID 读写 安 及电
路原理图如 述： 架每层 4个RFID 读写器，具体读写器的安装数量依据 架安装的层数而定⑺。

如
架有四层,每层需要安装4个，共需要使用1个读写器, 架的 安装系
数据 模块。

RFID 标签，通过RFID 读写
以 籍的信息及 找
架的书籍。

系 基本构
图如图2所示。

此外，该系 以根据图书的最新状态，显 些在架、哪些已外借等 信息。

如
的
RFID 标签（定期 （无法被读取，则认为 已
，并结合上次读取的信息，可以确认
何时
被借走，何时又回到原来的 ⑻。

RFID 读写器主要作用为发射搜索信号并接收RFID 标签反馈的书籍信息信号。

其电路原理图如图3
所示。

VCC
Cl 1+Cap PolM f BOpF
g N d
TX2
2.2uH
C9:C8 15pF
47pF
RFID 模块
DVDD AVDD TVDD DVSS AVSS TVSS MFIN IQR
MISO SCK MOSI
NSS RST
TX2
47pF C12—I 卜
:C1215PpF
=^C1312PpF
GND
12MQ 013 SC K $4 MO SI 2.2uH
12PpF
RX
R2
Cll
vmiq
82P
o D cc c c C C 11V m o
s o
N u s o
TX1TX2 AUX RX
图3 RFID 读写器电路原理图
1K
2P4J2GND 2 RST ； vcc 4 MOSI p
GND NSS~ 2
22
3软件架构
软件系统主要架构包括微信小程序、服务数据库。

软件架构图如图4所示。

微信小程序:基于微信小程序平，使用s/nngn。

ot框架。

服务：解析微信小程送来的请求。

数据库:使用微信云数据库⑼。

图4软件架构图
系统中微信小程序的设计人脸识别技术识别学生的，并根据学生的喜好推送图书。

它与RFIE读写器相关联，实时反架籍以及借阅。

主要是随踪图书借阅和归还情况,以及信息查询，实现学图书馆的借籍的管理。

其结构图如图5所示、功能图如图6所示。

图5微信小程序结构图图6微信小程序功能图
3.6人脸识别
用要的图片，然后用云存储中的API接口，把要的图片云存储，之后回一个IE'。

ID后，调用云函数，在云函数端读取云存储中ID相对应的，从而解析出真实的URL地址。

的地云函数送云人脸识别的API接口，等待人脸识别的对接回相应的内容。

当人脸识别API接回内容之后，云函数原动的将数据发回。

然后解析数据,通过前。

3.0数据库创建
在数据库中初始创建了三个永久表:Persion、BoPow、search。

系统运行后,这三个表中所记录的内容都及时更新。

数据库图书的态均为“未借阅”状态，当图借阅时，其状态更新为“已借阅”，当图书归还并置于书架上时，状态则被更新为“未借阅”。

以上状态的更新均通过读写器读取标签自动完成。

3.3图书查找
当微信小程序启动图书查找后,RFID读写器按照设定的时间间隔，定时读取RFID标签。

读取到的信息被存入数据库的search表中。

该查询用于更新借图书的状态为“在架”，当读写器读图书信息信息存在于Bonrow表中，该书的状态即被更新为"在架"（search表中的图书信息与Bonrow表中的信息一）。

4RFID智能图书管理系统功能展示
“RFID图书管理系统”微信小程行的操程如下：（1）用描码接进入“RFID图书管理系统”；（2）点击”书库”界面，查询图态，如图7所示；（3）点人中心界面:查询个人信息及借阅记录，如图8和图2所示；（4）图书归还界面:一键自动指，如图—所。

5结论
系的图书管理系统相比校,更加的、人。

实现了操作的便，在线查阅图书借还信息、空间的限制;学人脸识别验证后方可进入图书馆，增加了图书的安全性;利用5G
23
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图7书库界面
图9借书记录
网 互联网，根据微信小程 送的图 信息,能够快 地找到自己需要的图书,实时追踪图书
并更新借还图书信息，最终确认信息
后 回到用 显示。

参考文献：
[1] 王婷•智能图书馆发展现状与应用前景[].卷宗,201(9).
[2] 李瑛.基于RFID 的智能图书管理系统[]•山西电子技术,2010(4).
[]黄胜国•基于RFID 技术的 架管理系统研究[]•河南图书馆学刊,2015(6) •
[4] 申晓亮.RFID 智能图书馆自助借还系统设计与实现[D ].成都：电子科技大学,2019.
[5] 张辉程，袁
.RFID 图书管理系统的应用研究[J].工业技术
业教育,2011(3).
[6] 刘哲任•基于安卓系统的图书馆管理系统设计与实现[D ].北京：
业大学,2018.
⑺韩亮，郎筠•基于RFID 图书馆智能书架设计实例[]•现代情报,2013(11).
[8]苏海明.RFID 技术下的图书排架方式探讨[J ].知识经济,2019(7).[2]]
,3
，张兵.Android 的 图书馆系统[0].科学技术创新,2020(25).
RFID Books Management System Basee on 5G
WU Shuang-o ,BAD Xin-oi,DI Hoag-oei , ZHU Mery-yu ,ZHANG Yan-fang
(0印()5” f Physics , Luliang University , Lishi SSanxt 433441, China )
Abstract : RFID boobs manaeemeni system based oa 5G uses RFID technoWpy to updpe the self-service UPreu
manayemcni system , combines RFID reaper with the WcChvI mini propram , and binds student informatioa tOropah face recopnidop. Students con choose boobs accorUino to their preferences and con chech the borrowino status of
boobs at any time tUrobah the mobile phoac 5G clienO At the same time,the WeChvI ayplci con dispWy the locetiop
of the boobs oa the boobsheW, which allows students to borrow and return boobs by themselves. 1t el^ectiveW solves the problem of borrowing boobs when the UPrarian is not present and the problem of waiting in Uno to borrow boobs.
Applying this system to the Yifc LiPrarg of Liiliang University , the operation of borrowing and returning booOs by students is more intelUpent and simpler. Compared with the trabidopvi UPrarg mnyement system , the new system improves the efCciency of borrowing and returning boobs.
Key words ：5G ；RFID reaper ；WeChvt applet ；RFID
24。