RFID應(yīng)用于檔案管理信息化解決方案.doc

檔案館RFID檔案管理系統(tǒng)檔 案 R F I D 管理信息化解決方案 【摘要】人們總是希望在需要一份資料的時候，能快速的查找到它，但在檔案管理館、企事業(yè)單位檔案管理處，經(jīng)?？梢钥吹焦芾砣藛T為找到需要的資料焦急而忙碌。長久以來這個問題一直使檔案資料管理人員費勁了腦筋。目前國內(nèi)檔案館主要運用檔號和條形碼標記形式用于內(nèi)部的排架和定位。在實物檔案的物流過程中，起著重要作用的是檔號和條形碼。傳統(tǒng)的檔案管理方式存在檔案數(shù)量冗余、查詢、盤點困難、處理時間長等低效率現(xiàn)象，而信息技術(shù)手段的應(yīng)用則是解決問題的關(guān)鍵。RFID技術(shù)的引入將徹底改變?nèi)藗儗n案管理活動的認識。通過對當前檔案管理中存在的問題進行分析，深圳市萬全智能技術(shù)有限公司設(shè)計出一套基于RFID技術(shù)的檔案管理自動化系統(tǒng)，并就該系統(tǒng)的功能模塊架構(gòu)與管理業(yè)務(wù)流程進行闡述，以期在檔案自動化、智能化管理方面做出有改善?！娟P(guān)鍵詞】檔案管理，RFID技術(shù)，方案設(shè)計，流程設(shè)計 一、 檔案管理的現(xiàn)狀與問題近年來，我國檔案事業(yè)取得了長足的發(fā)展，檔案事業(yè)的規(guī)模擴大了，數(shù)量也逐日增多，檔案的種類日趨多樣化，信息量迅速膨脹。但傳統(tǒng)檔案管理手段與技術(shù)所導(dǎo)致的問題日益突顯：（一）、檔案編目流程繁瑣低效、整理時間冗長傳統(tǒng)方式下，檔案入館后先需進行分類、排序，并去裝釘，然后由人工撰寫檔案盒的相關(guān)信息，最后手工抄寫檔案目錄，并將目錄連同檔案一起封裝入檔案盒內(nèi)。這種操作方式耗費大量活勞動和時間，導(dǎo)致較多檔案入館后被長期堆放、一隅得不到及時整理歸檔。此外，檔案編目與檔案盒謄寫多為簡單、重復(fù)性勞動，手工處理方式使得整個流程既繁瑣又低效。（二）、檔案存放次序較易被打亂雖然檔案一般都分類存放，但是在檔案存取過程中，由于人工操作的隨意性和一些不可避免的錯誤，檔案存放的次序難免被打亂，造成檔案存放無序，查找困難。（三）、檔案查閱耗時長隨著檔案規(guī)模與種類越來越龐大，要查找某一檔案時，先由管理員找到存放該類型檔案的檔案架，再根據(jù)檔案的編目信息在檔案架的每一格進行查找。一旦檔案存取時沒有按規(guī)定存放在指定的位置，查找起來就好比海底撈針，需要將所有的檔案篩選一遍。（四）、檔案的盤點操作不科學由于檔案數(shù)量眾多，且檔案材料都封裝在檔案盒內(nèi)，因此在盤點檔案時一般只清點檔案盒的數(shù)量。但在每個檔案盒內(nèi)存放的檔案種類、數(shù)量均不相同，這種盤點方式并不能真正反映檔案儲存的真實信息。如果要拆開每個檔案盒進行盤點，那將是一項十分龐大的工程。（五）、對失效檔案的管理滯后有效期限是檔案價值體現(xiàn)的重要標志之一。因此，超過有效期限的檔案是沒有任何價值的，需要經(jīng)常性銷毀以減少對檔案庫存資源的占用。但是，由于傳統(tǒng)管理模式下檔案盤點工作的困難，管理人員對檔案的儲存時間信息掌握很不準切，使得失效檔案不能被及時發(fā)現(xiàn)和處理。因此，很多已過保存期限的舊檔案仍然和有效檔案一起儲存在貨架上，形成大量冗余檔案，給檔案管理工作帶來額外負荷和成本。鑒于這種現(xiàn)狀，檔案管理的技術(shù)升級與改造迫在眉睫。作為新一代物料跟蹤與信息識別的RFID（無線射頻識別技術(shù)）技術(shù)的快速發(fā)展給檔案管理的自動化、智能化帶來了可能性，具有其他方式無可比擬的優(yōu)越性。二、 RFID技術(shù)應(yīng)用于檔案管理的方案設(shè)計 （一）RFID技術(shù)簡介RFID（Radio Frequency Identification），即無線射頻識別，是興起于20世紀90年代的一項自動識別技術(shù)。一個典型的RFID系統(tǒng)由射頻電子標簽、讀寫器或閱讀器以及天線三部分構(gòu)成。它集編碼、載體、識別與通訊等多種技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，主要原理是利用無線電波對一種標記媒體進行讀寫、識別的過程，非接觸性是它明顯特征。在實際應(yīng)用中，讀寫器將特定格式的數(shù)據(jù)寫入RFID標簽，然后將標簽附著在待識別物體的表面。讀寫器亦可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對物體識別信息的遠距離、無接觸式采集、無線傳輸?shù)裙δ堋＃ǘ?將RFID技術(shù)應(yīng)用于檔案管理，有著以下優(yōu)點：1、非接觸式數(shù)據(jù)采集。RFID技術(shù)極大地增強了管理者對庫區(qū)存儲物品的信息收集、交換與跟蹤能力。管理者無需打開檔案盒，只需將粘有RFID標簽的檔案盒在閱讀器前經(jīng)過，就可以在電腦屏幕上顯示出盒內(nèi)檔案的具體名目、數(shù)量、檔案摘要等信息，縮減了管理者的作業(yè)環(huán)節(jié)，提高了作業(yè)效率，從而有助于管理者實施庫存檔案的動態(tài)化管理。2、快速掃描，且一次性數(shù)據(jù)處理量大。RFID讀寫器可以同時從多個射頻標簽中快速讀取包括貨位信息、檔案內(nèi)容摘要信息等多項相關(guān)數(shù)據(jù)信息。如一些讀寫器可以每秒讀取200個標簽的數(shù)據(jù)，這比傳統(tǒng)掃描方式要快超過100倍。3、標簽信息容量大，使用壽命長，可重復(fù)使用。和傳統(tǒng)的條形碼、磁卡等數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)相比，RFID標簽可存儲的數(shù)據(jù)量大大增加，可達1K甚至更大的容量；標簽的內(nèi)容可以反復(fù)被擦寫,而不會損害標簽的功能，從而可實現(xiàn)標簽的重復(fù)使用。4、安全性高。標簽的數(shù)據(jù)存取具有密碼保護，識別碼獨一無二，無法仿造，這種高度安全性的保護措施使得標簽上的數(shù)據(jù)不易被偽造和篡改。5、抗污染性能強和耐久性，傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張，因此容易受到污染，但 RFID對水、油和化學藥品等物質(zhì)具有很強抵抗性。此外，由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上，所以特別容易受到折損； RFID卷標是將數(shù)據(jù)存在芯片中，因此可以免受污損。6、體積小型化、形狀多樣化，RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外， RFID標簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展，以應(yīng)用于不同檔案。7、可重復(fù)使用，現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改， RFID標簽則可以重復(fù)地新增、修改、刪除RFID卷標內(nèi)儲存的數(shù)據(jù)，方便信息的更新。8、穿透性和無屏障閱讀，在被覆蓋的情況下， RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)，并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以辨讀條形碼9、標簽具有EAS防盜功能，配合門型通道天線，可以很好的防止檔案丟失，實現(xiàn)非法取走報警功能（三）基于RFID的檔案自動化管理系統(tǒng)功能模塊設(shè)計鑒于RFID的以上優(yōu)點，將其應(yīng)用于檔案管理工作中不僅能大大提高管理的效率，同時還有助于提高檔案管理的安全性。由此，一套基于RFID技術(shù)的檔案管理自動化管理系統(tǒng)，其主要由RFID數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和檔案管理信息系統(tǒng)組成，如圖1所示。1、RFID數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)該系統(tǒng)由中心數(shù)據(jù)庫和終端管理器組成，是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取中心與信息輸入輸出終端。終端管理器包括讀寫器與手持式閱讀器，是中心數(shù)據(jù)庫獲取信息與輸出信息的重要端口。讀寫器的作用是負責將數(shù)據(jù)庫中的信息寫入標簽或是將標簽中的信息導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫；手持式閱讀器是管理員進行現(xiàn)場信息采集與通訊的硬件，管理員將采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入至中心數(shù)據(jù)庫，進而為檔案管理信息系統(tǒng)各功能的使用提供數(shù)據(jù)支持。2、檔案管理信息系統(tǒng)該系統(tǒng)由儲位管理子系統(tǒng)、查詢管理子系統(tǒng)、銷毀管理子系統(tǒng)和安全管理子系統(tǒng)構(gòu)成。其中儲位管理子系統(tǒng)又由儲位自動識別模塊和檔案自動識別模塊組成，而安全管理子系統(tǒng)包括監(jiān)控模塊和警報模塊。3、系統(tǒng)具體功能如下：（1）儲位管理子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)檔案自動識別模塊所儲存的檔案盒編號和儲位自動識別模塊所儲存的儲位編號自動匹配，從而在進行檔案的出入庫時較好地實現(xiàn)檔案儲位的定位。此外，儲位自動識別模塊還具有儲位分配、儲位信息管理的功能，可實現(xiàn)檔案館儲位的可視化、動態(tài)化管理。（2）查詢管理子系統(tǒng)：在檔案需要被查閱時，由該子系統(tǒng)提供檔案編目查詢、密級查詢等，并發(fā)出出庫指令，指令通過計算機總線將查詢信號傳輸至檔案架，使得檔案架上的指示燈亮起，管理人員按指示燈指示做出庫作業(yè)。（3）銷毀管理子系統(tǒng)：檔案入庫前，在銷毀管理子系統(tǒng)中設(shè)定每份檔案的保管期限，當?shù)竭_保管期限時，銷毀管理子系統(tǒng)自動提醒管理人員失效檔案的相關(guān)信息，由管理人員作進一步處理。管理人員也可由該子系統(tǒng)查看將要到期或是已到期銷毀的檔案信息。（4）安全管理子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)負責檔案防盜和現(xiàn)場監(jiān)管，實施檔案管理的安全機制。當檔案盒在非正常情況下離開儲位（指不經(jīng)查詢子系統(tǒng)發(fā)出出庫指令情況下），安裝于儲位區(qū)的閱讀器將捕捉到這一信息，將檔案信息無線傳回管理系統(tǒng)，監(jiān)控模塊將會把這一異常信息立即發(fā)送給警報模塊，警報模塊接受到信息后向計算機控制中心發(fā)出警報。綜上所述，RFID數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與檔案管理信息系統(tǒng)通過系統(tǒng)接口實現(xiàn)系統(tǒng)間的對接，由RFID數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實現(xiàn)檔案數(shù)據(jù)的收集、儲存、讀寫電子標簽；檔案管理信息系統(tǒng)實現(xiàn)對檔案信息的應(yīng)用與管理。同時，可對系統(tǒng)用戶設(shè)置不同權(quán)限，以實現(xiàn)對用戶的安全性管理。（三）硬件設(shè)備的應(yīng)用方案一般來說，檔案庫房的面積較小，可選擇高頻或超高頻（HF/UHF）頻段的讀寫器和無源電子標簽。RFID標簽根據(jù)用途不同可以分為檔案標簽和儲位標簽。1、標簽信息項的設(shè)定檔案標簽上儲存的信息項包括：檔案類別、檔案名稱、檔案編號、檔案密級、入庫時間、保存期限、檔案內(nèi)容摘要等。庫位標簽上儲存的信息項包括：儲位類型、儲位編號、存放的檔案編號區(qū)間及數(shù)量。2、標簽安裝 在檔案標簽中，將電子標簽封成卡狀或不干膠紙質(zhì)，貼于每個檔案盒或檔案文件上。檔案盒采用塑料或紙質(zhì)材質(zhì)，利于RFID標簽的粘貼與取下，同時盒體不易損傷可循環(huán)使用從而降低儲存成本?？紤]到防濕、防潮需求，可在盒內(nèi)放置少量干燥劑。 而儲位標簽在儲位不需要調(diào)整或者標簽沒有損壞的情況下，一般只需安裝一次。儲位標簽直接安裝在儲位正下方的支撐橫梁上。3、電子標簽介紹：UHF（VANCH EPC Class1 Gen2）電子標簽：規(guī)格描述產(chǎn)品型號VT-102物理特性尺寸102(L)*6(W)*0.2(H)mm材質(zhì)PET環(huán)境工作溫度-40C to 65C (-40F to 149F)存貯溫度-40C to 80C (-40F to 176F)防護等級EnclosureIP-00協(xié)議EPC Class1 Gen2容量96bits頻段UHF功能EAS防盜功能HF（NXP ICODE SLI-SY）電子標簽：主要特性： 40年數(shù)據(jù)存儲 符合ISO 15693 / ISO 18000-3 2,048字節(jié)的片載存儲 密碼可選的電子防盜功能 密碼保護的寫入命令，以防未經(jīng)授權(quán)篡改數(shù)據(jù) 密碼保護隱私模式 基準RF性能和可靠性 4、閱讀器安裝在檔案室墻壁或天花板上安裝閱讀器，設(shè)備的正常工作需外接110 - 240 VAC 電源適配器，并有局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)覆蓋，以進行數(shù)據(jù)傳輸。將RFID標簽閱讀器RJ45口與電腦網(wǎng)口相連接，從而可將RFID標簽閱讀器讀取的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)的方式傳回服務(wù)器。（1） 閱讀器介紹： 規(guī)格描述產(chǎn)品型號(訂購代碼)VF-747性 能 指 標頻率范圍860-868MHZ，902-928MHZ（隨國家或地區(qū)不同可以調(diào)整）調(diào)頻方式廣譜調(diào)頻（FHSS）或定頻，可軟件設(shè)置射頻輸出+10.0 to +31.5 dBm；50歐負載天線數(shù)量1個SMA天線接口；2 個SMA天線接口；4個 SMA天線接口可選通訊接口10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)、RS232、RS485、Wiegand26/34接口通信速率串口速率9600115200bps，RJ45為10Mbps可靠的固件升級可擴展的升級機制通用輸入/輸出（GPIO）2路輸入、1路輸出應(yīng)用軟件接口提供API開發(fā)包及VC和VB、Java應(yīng)用例程標 簽 操 作 性 能讀取距離8dbi天線配置，典型讀取距離3-25米（和標簽性能有關(guān)）空中接口協(xié)議EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C/ ISO18000-6B最大接收靈敏度-82 dBm; 最大返回損耗: 10 Dbm機 械 電 氣 性 能尺寸200(長)*200 (寬)*35(高)mm電源配有220V交流輸入，12V/3A直流輸出的電源變換器重量2KG濕度5% to 95%, 非凝結(jié)防護等級IEC IP51工作溫度-20 C to +60 C存儲溫度-40C to 80C5、天線安裝為確保檔案標簽數(shù)據(jù)的讀取，需要根據(jù)檔案室實際情況，包括檔案柜、檔案密集架的尺寸樣式、材料來確定天線布置，確保最佳讀寫效果，天線需要定制。VA-9101資產(chǎn)管理天線 規(guī)格描述產(chǎn)品型號(訂購代碼)VA-9101性 能 指 標頻率范圍860-868MHZ，902-928MHZ（隨國家或地區(qū)不同可以調(diào)整）輸入阻抗50歐天線接口SMA天線接口或用戶定制增益10dBi ，12dbi兩種增益可選駐波比1.3極化方式線極化E面波瓣寬度-120H面波瓣寬度-30尺寸530(L)*100(W)*30(H)mm 840(L)*100(W)*30(H)mm兩種規(guī)格尺寸可選重量0.7KG安裝方式自攻螺釘安裝6、多天線分支器 VX-3 UHF RFID天線分支器是由萬全智能開發(fā)的最新一代產(chǎn)品。該分支器是一個可擁有1-8個接口的超高頻天線分支器，它可用于聯(lián)網(wǎng)和在實時檔案資產(chǎn)跟蹤及智能密集架中分配RFID天線。VX-3天線分支器由主天線分支器和從天線分支器組成。主天線分支器的每個射頻輸出端口(ANT1ANT8)可以連接多達32個RFID天線。也就是每個主天線分支器可以支援4個從天線分支器。注意:考慮到實際的應(yīng)用場合，實際使用數(shù)量未必達到256個天線，請合理規(guī)劃以發(fā)揮出最大效能。靈活的天線布置、擴大讀寫控制半徑、大大節(jié)省系統(tǒng)成本. （1）主天線分支器規(guī)格描述產(chǎn)品型號(訂購代碼)萬全VX-3/M物理特性尺寸61(長)*45(寬)*8(高)mm重量500g環(huán)境工作溫度-10C to 55C存儲溫度-20C to 80C 濕度 10% to 95%防護等級IP-40射頻輸出口數(shù)量 8 SMA (母座)射頻輸入口數(shù)量1 SMA (母座)電源12V2A頻率范圍860-960 MHz射頻輸出最大功率33dBm通訊接口RS232和RJ45RS232波特率38400RJ4510/100M7、手持式閱讀器 用于檔案資料盤點、順架清理、。如對于不能匹配的信息，由管理人員持手持式閱讀器進行現(xiàn)場核對，修改系統(tǒng)信息或現(xiàn)場信息，從而完成檔案順架盤點。規(guī)格描述產(chǎn)品型號(訂購代碼)萬全VH-70B物理特性尺寸190(長)*80(寬)*25(厚)mm重量400g環(huán)境工作溫度-15C to 50C存儲溫度-20C to 60C濕度 5% to 95%防護等級IP-54跌落規(guī)格可承受1.2m讀寫距離與天線有關(guān)(讀距離:0. 5m;寫距離:0.2m)頻率范圍902 - 928 MHz (可根據(jù)需要定制)射頻輸出功率20-30dBm空中接口協(xié)議EPC Class 1 Gen 2通訊接口RS232;藍牙Class2 V1.1;無線網(wǎng)符合IEEE802.11b/g標準; GSM/GPRS通信模塊電源3.7V 3200mAh鋰離子電池操作系統(tǒng)Windows CE 5.0 操作系統(tǒng)(多語言)微處理器SAMNSUNG 400 MHz CPU存儲器Flash 64/128MB; RAM 64/128MBSD插槽最大支持1GB FLASH RAM顯示屏3.5in QVGA (240*320像素)64K色鍵盤25+1子母數(shù)字背光鍵盤/支持手寫輸入配件USB數(shù)據(jù)線;車載充電線;皮革背包;屏幕保護膜(8) :通道式讀寫器：通道式讀寫器放置在檔案館的門口，當未經(jīng)授權(quán)的人拿檔案經(jīng)過門口時就能被識別到而發(fā)出報警：規(guī)格描述產(chǎn)品型號(訂購代碼)VC-420性 能 指 標頻率范圍902-928MHZ（隨國家或地區(qū)不同可以調(diào)整）調(diào)頻方式廣譜調(diào)頻（FHSS）或定頻，可軟件設(shè)置射頻輸出20-30 dBm可調(diào)；天線數(shù)量4個SMA天線端口，7dbi圓極化天線，天線高度可調(diào)節(jié)通訊接口LAN、RS232、RS485、Wiegand26/34通信速率串口速率9600115200bps，RJ45為10Mbps功耗平均功率20WEAS報警3秒聲光提示GP I/O接口I/O 接口 (12針+4針)可靠的固件升級可擴展的升級機制應(yīng)用軟件接口提供API開發(fā)包及VC和VB、Java應(yīng)用例程標 簽 操 作 性 能讀取距離7dbi天線配置，典型讀取距離1.5-3米（和標簽性能有關(guān)）空中接口協(xié)議EPCglobal UHF ISO-18000-6C（EPC G2）、TK900機 械 電 氣 性 能尺寸180(長)*35 (寬)*20(高)cm電源配有220V交流輸入重量20KG濕度5% to 95%, 非凝結(jié)防護等級IEC IP51工作溫度-20 C to +60 C存儲溫度-40C to 80C（四）、 RFID技術(shù)應(yīng)用于檔案館檔案管理的流程設(shè)計（1）入館新的檔案入庫前，首先要根據(jù)檔案的類別、年份和密級等相關(guān)信息對新建檔案進行編目，并通過終端管理器寫入RFID標簽，生成的電子標簽數(shù)據(jù)被傳送到中心數(shù)據(jù)庫里以備系統(tǒng)其他模塊調(diào)用。檔案入館的流程如圖2所示：入庫時，檔案管理信息系統(tǒng)的儲位管理子系統(tǒng)發(fā)出入館指令，然后讀取要入館的檔案盒信息，然后儲位自動識別模塊與檔案自動識別模塊進行檔案盒信息匹配，匹配后由儲位自動識別模塊分配該檔案盒的存放儲位，確認無誤后，管理員發(fā)出入館確認信息，確認信息通過計算機總線傳遞至該檔案架，儲位指示點亮起，管理人員將檔案盒放至指示點所指示的儲位，按下儲位上的確認按鈕，指示燈熄滅，確認信號反饋回管理系統(tǒng)，入館結(jié)束。全部檔案入庫完畢后，在查詢管理子系統(tǒng)中可對已入館的檔案信息進行查詢，從而實現(xiàn)對檔案的可視化、動態(tài)化管理。 （2）盤點由于RFID的使用，盤點檔案變成一項簡單快速的工作：由檔案管理信息系統(tǒng)的查詢子系統(tǒng)發(fā)出盤點指令，RFID閱讀器立即完成對檔案的相關(guān)信息以及相應(yīng)的儲位信息的收集，并自動返回所收集的信息與中心數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進