RFID智能檔案管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

引言

雖然檔案管理中已經(jīng)有計算機、掃描儀、檔案管理軟件等設(shè)備的投入，但檔案管理已經(jīng)遠遠跟不上信息化時代發(fā)展的需要。傳統(tǒng)管理手段和技術(shù)存在種種弊端：檔案存放次序易被打亂，查詢耗時長，盤點操作不科學(xué)，失效檔案管理滯后,文件共享時效性差。

針對當(dāng)前傳統(tǒng)實體檔案管理的缺陷和現(xiàn)有的技術(shù)條件,在熟練掌握RFID技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計一種基于RFID技術(shù)的智能檔案管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對檔案的自動化、智能化管理,實現(xiàn)檔案的存放、查閱、盤點和失效檔案管理等，能夠有效縮短管理者的作業(yè)環(huán)節(jié)，提高作業(yè)效率。

1RFID系統(tǒng)的組成原理

1.1RFID系統(tǒng)的組成

最基本的RFID系統(tǒng)由RFID標(biāo)簽、天線和閱讀器組成，大部分的RFID系統(tǒng)還要有數(shù)據(jù)傳輸和處理系統(tǒng)，用于對讀寫器發(fā)出命令以及對讀寫器讀取的信息進行處理，以實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制管理。圖1所示是RFID系統(tǒng)的組成原理圖。

1.2RFID系統(tǒng)的工作原理

在最常見的被動射頻系統(tǒng)中，當(dāng)附有電子標(biāo)簽的物體接近閱讀器的有效查詢范圍時，電子標(biāo)簽會將標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給讀寫器，讀寫器經(jīng)過內(nèi)部處理器后可將標(biāo)簽內(nèi)儲存的信息讀取出來，從而射頻識別系統(tǒng)實現(xiàn)了非接觸物體的識別叫在主動射頻系統(tǒng)中，標(biāo)簽中裝有電池并可在有效范圍內(nèi)被識別。

2總體系統(tǒng)方案設(shè)計

智能檔案管理系統(tǒng)主要由RFID電子標(biāo)簽、館員終端設(shè)備、智能安全檢測門等設(shè)備構(gòu)成?？傮w結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。RFID電子標(biāo)簽作為信息存儲媒介并粘貼在檔案袋上，在其芯片中存儲該檔案的基本信息和借用、歸還記錄；利用RFID讀寫設(shè)備與后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相配合，可以實現(xiàn)檔案的智能化管理。同時，出入口處的智能安全檢測門有自動防盜和檔案出入庫確認(rèn)功能。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖2  系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

圖3  系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖

2.1檔案電子標(biāo)簽的選擇

電子標(biāo)簽的選擇應(yīng)該避免在基于RFID技術(shù)的智能檔案管理系統(tǒng)的開發(fā)過程中牽涉到過多的射頻識別電子標(biāo)簽的驗證數(shù)據(jù)所需要的細節(jié)，以保證檔案管理系統(tǒng)能夠以最簡單的方式通過閱讀器讀寫射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)?？紤]成本的原因，本系統(tǒng)選用NXP公司ICODESLI-SY標(biāo)簽，該標(biāo)簽價格低廉，其工作頻率也不受政府約束，為檔案文件專用。

2.2館員終端設(shè)備設(shè)計

館員終端設(shè)備主要包括中距離讀寫器和館員工作站。中距離讀寫器具有快速防沖突解析和讀寫能力，讀寫距離可達35cm以上。館員工作站以管理電腦、管理軟件為基礎(chǔ)，具有對進、出檔案信息的識別和數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)設(shè)備，自動識別貼有標(biāo)簽的檔案是否合法出入，為館員提供流通檔案操作平臺。2.3智能安全檢測門設(shè)計

RFID智能安全檢測門是一套RFID智能門禁系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)n案出入門口自動識別，并具有聲光報警功能；同時,自動開啟和關(guān)閉通道，并能自動統(tǒng)計和顯示人員進出次數(shù)，將出入口的控制變?yōu)橹鲃颖O(jiān)控，從而加強對檔案安全的管理，達到了防盜和監(jiān)控的目的。

3管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計

經(jīng)過充分的調(diào)研和詳細的分析，智能檔案管理系統(tǒng)主要包括檔案入庫、檔案出庫、檔案盤點、檔案修改、實體利用等模塊，圖4所示是一個人事檔案實體管理系統(tǒng)的組成圖。

圖4中的幾個部分除了其各自的主要分工不同以外，具體的操作人員及操作對象也不同，現(xiàn)將各個部分的具體功能進行說明。

3.1檔案入庫模塊設(shè)計

讀卡器接收到RFID標(biāo)簽卡的卡號數(shù)據(jù)之后，自動對比人事檔案表格中的卡號數(shù)據(jù)。如果卡號不存在人事檔案表格中，就自動跳轉(zhuǎn)到檔案入庫的選項卡中，然后通過在輸入框輸入數(shù)據(jù)、點擊“添加”將需要的檔案數(shù)據(jù)添加進入人事檔案表格。

3.2檔案修改模塊設(shè)計

與添加不同的地方是，修改是其自動搜索到人事檔案表格中的序號是已經(jīng)存在于表格中的，其也是自動跳轉(zhuǎn)到修改所在的選項卡中，由人手工輸入修改完成后，點擊“修改”，就將修改的數(shù)據(jù)整理為數(shù)組輸入到人事檔案表格中，并且提示修改成功，然后自動清除輸入框數(shù)據(jù)。

3.3檔案刪除模塊設(shè)計

刪除就是通過找出總覽表中的索引，然后刪除掉這一行,最后寫入人事檔案表格，并且刪除掉輸入框的數(shù)據(jù)，來達到刪除該份檔案數(shù)據(jù)的方法。

3.4檔案表格總覽模塊設(shè)計

在初始化的過程中，程序會對人事檔案表格信息進行第一次的讀寫，對本VI同目錄的路徑下的一個“人事檔案表格.xls”文件進行讀取電子表格，然后生成了檔案表格的總覽。

3.5檔案批量查詢模塊設(shè)計

在使用程序的時候，點擊“查詢”，會出現(xiàn)所要輸入的參數(shù),包括姓名、部門、職務(wù)、性別、民族、學(xué)歷、入職起止年份和位置，都可以進行捜索查詢。其原理就是在人事檔案表格里面讀到了查詢部分的每一位的字符數(shù)據(jù)，然后對比那個查詢部分的輸入數(shù)據(jù)看看有沒有。如果有的話，不管哪一個部分存在的，就會把存在的那一行的數(shù)據(jù)停留記錄下來，最后顯示在查詢結(jié)果的界面。

4系統(tǒng)實現(xiàn)中的關(guān)鍵技術(shù)

4.1基于LabVIEW技術(shù)的上位機界面

開發(fā)智能管理系統(tǒng)的語言很多，比如VB、JAVA、android和LabVIEW等，其中LabVIEW不僅簡單易學(xué)，而且具有更高的效率。

系統(tǒng)上位機的主界面是圖形用戶界面，也是VI的前面板。該界面上有交互式的輸入和輸出兩類對象。系統(tǒng)主界面主要分為3個區(qū)域：選項卡區(qū)域、顯示區(qū)域和功能按鍵。圖5所示是系統(tǒng)的主界面圖。

圖5  系統(tǒng)主界面

選項卡區(qū)域主要包括了主界面上方的選項卡，主要實現(xiàn)的是各個功能之間的切換使用，如檔案查詢、修改與刪除、檔案入庫、檔案批量查詢、檔案總覽等等。

顯示區(qū)域主要包括主界面中間部分的大片區(qū)域框圖，用來觀看基礎(chǔ)信息，包括序號、工號、姓名、性別、職務(wù)、所在部門、學(xué)歷、民族、檔案分?jǐn)?shù)、籍貫、存放位置等基礎(chǔ)信息的顯示和記錄。

功能按鍵主要包括主要界面的右邊部分的一些功能按鈕,主要用來實現(xiàn)對不同功能的使用，包括修改、離職、添加和查詢等等。

4.2串口通信的實現(xiàn)

首先要初始化端口號，從mit.mi中讀取端口，然后還要初始波特率、數(shù)據(jù)位、校驗位和停止位。在設(shè)置發(fā)送和接收的波特率時，對于通信這一塊，則首先要配置串口，如圖6所示的第二步，可通過LabVIEW中的VISASerial函數(shù)進行配置。接下來是通過VISA清空I/O的緩沖區(qū)，再由VISA讀取串口信息，進行一定時間的延時等待后寫入信息到上位機。而對于下位機，則要在上位機向系統(tǒng)發(fā)送更改波特率的命令。雙方同時默認(rèn)的數(shù)據(jù)格式為：波特率9600b/s，1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位，無奇偶校驗位。最后如果初始成功了,就可以正常通信；初始不成功，就會提示無此串口或該串口被其他軟件占用。

圖6  串口讀寫框圖

如果改變了串口號，就會進入open，將會再一次對一個新的串口進行打開，就好重復(fù)化，函數(shù)是一模一樣的。如果端口、校驗位、數(shù)據(jù)位、停止位的值改變，即沒有關(guān)閉的情況下直接換了參數(shù)，就會進入這個部分。退出就是關(guān)閉串口，也會關(guān)閉VISA。

4.3數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

數(shù)據(jù)庫是智能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫在智能管理系統(tǒng)的支持下完成信息的捜集、整理、存儲、檢索、更新、加工、統(tǒng)計和發(fā)布等功能。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主要任務(wù)是根據(jù)用戶的信息需求、處理需求以及運行環(huán)境的特性，設(shè)計出合理的數(shù)據(jù)模式，確定數(shù)據(jù)庫類型，確定數(shù)據(jù)庫的安全保密措施和共享機制。

4.3.1數(shù)據(jù)庫的連接

LabSQL與數(shù)據(jù)庫之間是通過ODBC連接的。使用LabSQL之前，需要在Windows操作系統(tǒng)中的ODBC數(shù)據(jù)源中創(chuàng)建—個DSN（datasourcename，名）。LabSQL與數(shù)據(jù)庫之間的連接就是建立在DSN基礎(chǔ)之上的。否則，LabSQL將無法正常訪問數(shù)據(jù)庫。其連接流程如圖7所示。

圖7  LabSQL與數(shù)據(jù)庫連接框圖

4.3.2數(shù)據(jù)庫的操作

使用LabSQL進行數(shù)據(jù)庫操作的流程如圖8所示。

利用第三方軟件LabSQL對數(shù)據(jù)庫訪問時，其操作步驟可簡單概括為：與ADO建立連接；打開數(shù)據(jù)源；執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入、查詢、刪除、修改等操作；關(guān)閉與數(shù)據(jù)庫的連接。

5結(jié)語

通過對檔案管理的現(xiàn)狀和存在的問題進行分析，設(shè)計了基于RFID智能檔案管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)投入到廣東石油化工學(xué)院人事處檔案管理工作中，較好實現(xiàn)了檔案管理智能化，提高了檔案管理的工作效率和管理水平，為檔案管理工作注入新的活力。

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