物联网工程与实践13基于rfid的图书管理系统开发实例.ppt

13.1图书管理系统功能描述 使用物联网技术，利用超高频RFID电子标签、高频RFID学生卡、RFID读写器、网关、ORACLE数据库服务器、Java EE应用服务器，可开发出人性化的具有报警功能的图书管理系统。 13.1.1系统背景概述 本章在借鉴已有RFID图书管理系统优点的基础上，利用当前先进的RFID技术及其它信息化技术，开发一个校园智能图书管理系统，该系统可解决图书馆作业的种种弊端，比如减少管理员的管理工作，减少读者的排队等候时间。 同时，这样一个智能图书管理系统还有助于提高读者的素质，引导读者在还书的过程中，把书放回原位，这也减少前面所说的以往还书过程的各种弊端。 RFID技术会引导读者快速找到被借图书所在的位置，大大提高了借还书效率。 13.1.2图书管理系统功能设计 图书管理系统系统的数据收集节点有三个，一是每层楼的自助借还查询机的RFID超高频读写器和高频读写器，用于读者借书还书的相关操作。 二是图书馆门禁报警装置设置有一个超高频读写器，用于判断读者携带的书籍是否已经被借出，未借出的图书会触发报警。 三是智能书架设置有超高频读写器，用于判断书籍是否放错位置，给予读者相关提示。 读者可以在图书馆中自由借阅归还图书，还可以远程登录该系统进行相关查询、挂失操作。 图13-4 门禁报警系统功能流程图 图13-5 智能书架功能流程图 13.2软件技术 开发智能图书管理系统所使用的软件技术包括JSP、Servlet、Spring三层架构（Spring Model-View-Controller，Spring MVC）、JS、Ajax、CSS+Div和JavaMail等。 13.3 硬件设备 该项目使用的硬件设备包括超高频RFID标签、高频RFID学生证、高频和超高频RFID读写器、网关、网络设备和服务器。 13.3.1 RFID设备 其中RFID读写器为到上海交通大学RFID与物联网研究所研制的高频读写器、超高频读写器、高频1443A标签、高频RFID学生证、超高频标签。 高频1443A标签作为借书卡，超高频标签用来标记图书。 13.3.2 网关设备 项目开发过程中所使用的物联网网关设备为研华ARK3202嵌入式工控机，操作系统为Ubuntu 11.0。 这款工控机是按照工业需求进行设计的，这个网关具有抗冲击、抗振动、抗电磁干扰等特点。 该工控机配有Intel ATOM凌动处理器，CPU处理速率为1.6G，同时拥有5个USB接口和5个RS-232串口，是一款不错的物联网网关设备。 13.3.3其它硬件设备 测试基于RFID技术的校园智能图书管理系统，所需要的主要网络设备有无线路由器（TP-LINK或D-link）、台式PC机或笔记本电脑、智能手机（装有Android 2.3或以上版本）和短信猫等。 13.4数据通信系统设计 该项目开发涉及实时数据的收集、传输、存储和处理。 数据通信系统的设计可以帮助完成这些任务。 下面就从网络拓扑图、网关配置和服务器配置三个方面进行简单介绍。 图13-6 测试智能图书管理系统所使用的网络拓扑图 13.4.2网关配置 智能图书管理系统所使用的网关硬件为研华ARK-3382工控嵌入式计算机。 研华嵌入式工控机具有2个千兆位LAN网卡、5个USB 2.0接口、板载GPS以及高达3个具有RS-422/485自动流控制的串行端口。 使用前，首先检查网关设备是否安装了Ubuntu 11.0操作系统、gcc、sqlite3等重要开发软件包，若没有安装也没关系，可进行下面操作来安装这些软件。 13.4.3 服务器配置 利用MyEclipse开发平台进行智能图书管理系统开发时，所使用Web服务器为Tomcat（apache-tomcat-6.0.36），为了便于开发和调试，可做如下配置。 首先，点击MyEclipse开发界面中的Window—Preferences，进入如图13-7所示界面。 在MyEclipse中添加Apache-Tomcat-6.0.36。 在有哪些信誉好的足球投注网站栏中输入Tomcat，如果要加入Tomcat-6.0.36版本的Tomcat选择Tomcat 6.x，并在右侧选择Enable。 同时，在Tomcat home directory这一行后点击Browse按钮，选择你的PC电脑中Tomcat所在的安装目录，点击确定。最后点击Apply—OK。 13.5网关数据收集及传输 使用基于嵌入式高性能计算平台研华所开发的物联网网关，可以进行数据的采集和发送。 在本项目中，每一个所使用的物联网网关通过RS-232接口同高频和超高频RFID读写器相连接。 网关所运行的数据采集程序可以不断向RFID读写器发送命令来实现RFID标签数据采集。 同时，网关还可以及时将所收集的RFID标签数据发送到服