基于rfid的图书馆自习室座位管理系统开发策略

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1、基于RFID的图书馆自习室座位管理系统开发策略_微电子论文0引言 随着各大高校的扩招，高校图书馆自习室座位短缺的问题越来越显著，由此引发了各种占座现象，严重影响自习室座位利用率。为解决高校图书馆占座现象的问题，各大高校尝试过许多方式，如东北农业大学使用分时复用技术的单片机读卡器读取每个座位上的校园卡，但单片机为主的硬件开发座位管理系统成本过高，利用率较低，可扩展性较弱；近期如温州医学院图书馆通过接触式校园一卡通实现图书馆自习室座位管理，通过刷卡识别学生身份并分配座位，仍然无法解决高校学生排队抢座的难题，造成了不必要的资源浪费。 RFID技术

2、的广泛应用，为人们的生活带来了革命性的变化。该技术是一种基于非接触式基础上的自动化识别技术，射频识别系统由电子标签、传输RF信号的天线、产生RF信号的RF收发器和读写器，一般情况下一台阅读器包括有高频模块（收发器）、控制单元、应答器及通信接口（如RS232，RS485）组成的耦合元件。其基本原理是利用电磁理论，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据信息。相比于各大高校使用的磁卡，RFID标签体积更小，识读成功率高，抗损坏性强。综合电子标签的各种性能指标和座位管理系统的需求，设计了一个基于RFID的图书馆自习室座位管理系统，该系统将门禁系

3、统和网上在线订座系统相结合，对自习室座位进行有效管理。 1座位管理系统需求分析 自习室座位管理系统主要是为了有效的提高自习室座位的利用率，为学生提供良好的学习环境，方便广大学生及时了解自习室的座位使用情况，合理安排自习时间。同时也解决了各种不合理的占座问题。根据我校图书馆自习室的实际情况，总结了以下自习室座位管理系统的需求： （1）身份认证。由于本校以开通基于RFID的校园一卡通业务，学校食堂，超市，网络业务及图书馆借书系统都需要使用校园卡，为了方便学生使用，使用校园卡来识别学生身份。 （2）座位查看及预定。使用者可通过登陆座位管理系统查看

4、座位的使用情况并预定后一天的空闲的座位。 （3）退定或保留座位。若使用者在已预订的座位之后不需要使用座位，可以在座位管理系统退订座位。刷卡离开自习室时系统提示退出座位还是保留，用户可自行选择。 （4）违规记录。对于多次预定座位之后没有使用的用户，应给予一定的限制措施；若在保留的一小时内没有回到自习，系统也有相应记录。 （5）管理员功能。管理员可设置座位开放、关闭状态，同时管理自习室的开放时间，管理员可以通过系统的数据分析功能，方便查看自习室的使用情况，以提出改进意见。 2座位管理系统设计 2.1在线预订系统设计 本在线订座系统采用三层体系结

5、构对系统框架进行设计，即表示层、业务逻辑层和数据存储层。在中间层处理业务规则、数据访问即合法性校验等工作。由中间层向外提供接口，用户页面通过网页请求方式与中间层进行连接，通过中间层才能与数据库进行交互。 系统中间层业务处理模块划分如图1所示，系统分为4大模块，10小模块，每个模块虽然功能各不相同，但相互关联。其中座位信息模块记录了座位的使用情况及预订情况；用户信息模块会对用户合法性进行校验，识别用户身份；违规记录模块记录了用户的诚信额度，违规占座次数达到一定限度后系统将禁止用户在一段时间内预定座位；门禁系统模块主要记录从门禁系统收集的用户对

6、座位使用情况，包括入座记录、离座记录和续座记录；管理员管理系统模块主要记录了管理员的个人信息和对系统的维护操作。 2.2系统硬件组成及工作原理 系统硬件部分主要为门禁系统，其结构图如图2所示。本设计的门禁系统主要由PC机、串口转换器、和智能门禁控制模块组成。智能门禁控制模块是由微控制器、射频读卡器、门闸开关和报警器4个部分组成。在门禁系统中，主要利用了RFID（射频识别）和串口通信等关键技术。 根据门禁控制器低功耗，使用寿命长的特点，选定Philip公司的P87LPC767作为门禁系统的微控制器，主要负责对射频卡的数据信息进行处理（解码、组

7、织控制命令等），然后将处理的数据信号传回PC机。在设计过程中，使用Philip公司的MFRC500芯片作为读/写操作芯片。该芯片的工作频率为13.56MHz，支持ISO14443A所有层的通信协议。结合MFRC500的特性，选择小环天线作为读卡器天线。 图1座位管理系统功能结构图 图2门禁系统结构图 本系统中使用的RS232与RS485都是采用串行数据接口标准，MCU与射频识别卡、读卡器之间连成一个总线型网络拓扑结构，采用了RS485半双工通信方式。计算机与MCU之间通过串口转换器将信号转换后进行通信。 2.3系统主要工作流程设计 本系

8、统设计分为门禁系统和座位管理系统两个部分，门禁系统主要负责对用户进出自习室的管理及信息收集，座位管理系统不仅要收集门禁系统传来的用户信息，还要包括处理用户对座位的预定、退订等管理