《gps在图书馆中图书定位的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《gps在图书馆中图书定位的应用（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、GPS 在图书馆中图书定位的应用机制 0703 班 林小刚 200721050311 Tel-15873130424摘要：GPS 技术在图书馆的成功应用是文化建设科技创新、服务创新的创举，给图书馆传统的管理模式带来的是一次革命性的改造，给读者带来的是耳目一新的高科技感受，随着 GPS 技术的不断创新与发展，在图书馆的应用必将更加普及与推广。目前比较成功的有 RFID（无线射频识别） ，然后这只是冰山一角，更多的 GPS 产品将可用于图书定位，甚至取代传统的编号 关键词：GPS 、RFID 、图书馆自动化、图书馆检索、手机 GPSAbstract: GPS technology in the l
2、ibrary is the cultural construction of the successful application of technological innovation, service innovation initiative, to bring traditional library management model is a revolutionary system to which readers are brand new high-tech feel With GPS technology, continuous innovation and developme
3、nt, in the Library will be more popular and promotion. There are currently more successful RFID (radio frequency identification), then this is just tip of the iceberg, more of GPS products will be used to locate books, or even replace the traditional number .Key words: GPS, RFID, library automation,
4、 library search, cell phone GPS在王家岭的煤矿事故、玉树地震的救援中我们最容易想到的词是“定位” 。在这种争分夺秒的搜寻中，我们需要快速定位，小到我们的周边和日常学习生活，GPS 一样有着重要的作用。其中图书馆的图书快速定位就是我们一直希望的，还有手机的定位功能，与此同时也要做好防定位的产品研发，例如目前比较敏感的人体芯片定位技术，是我们所不能接受的。这里我们主要探讨 GPS 在图书馆自动化的应用。然条形码技术在图书馆中的应用最为广泛。但近几年一种新型的 RFID 正日益受到了图书馆各界的重视，大有取代条形码之势，它可实现多目标识别、可重复读等功能，在图书馆流通管
5、理、典藏管理及图书安全方面将起到变革性的作用, 从而实现提高工作效率，如果能与现有的图书馆信息管理系统整合在一起，就可以组建成智能化的图书馆。1、图书馆 GPS 全套解决方案GPS 在图书馆的应用全套的 RFID 系统应用方案是以 RFID 技术为基础，结合计算机技术、PLC 技术、和网络通讯等技术实现图书馆前台服务，该系统基本包括：馆员工作站系统、RFID 标签转换站系统、自助办证系统、自助借还系统、带分拣自助还书系统、馆藏清点系统、安全门系统、智能导航检索系统和自助图书馆等各个功能子系统。2、GPS 卫星定位基本原理2、1 GPS 定位原理测量学中的交会法测量里有一种测距交会确定点位的方法
6、。与其相似，GPS 的定位原理就是利用空间分布的卫星以及卫星与地面点的距离交会得出地面点位置。简言之，GPS 定位原理是一种空间的距离交会原理。设想在地面待定位置上安置 GPS 接收机，同一时刻接收 4 颗以上 GPS 卫星发射的信号。通过一定的方法测定这 4 颗以上卫星在此瞬间的位置以及它们分别至RFID 标签转换站系统自助办证系统自助借还系统带分拣自助还书系统馆藏清点系统 安全门系统智能导航检索系统自助图书馆GPS 图书馆自动化馆员工作站系统该接收机的距离，据此利用距离交会法解算出测站 P 的位置及接收机钟差 t。GPS接收机接收机PXYZS1 S2 S3 S412 34图 3-1 GPS
7、 定位原理如图 3-1，设时刻 在测站点 P 用 GPS 接收机同时测得 P 点至四颗 GPS 卫it星 S1、S2、S3、S4 的距离 、 、 、 4，通过 GPS 电文解译出四颗 GPS123卫星的三维坐标 ，用距离交会的方法求解 P 点的三维坐,jZYXj标 的观测方程为：ZY, tcZYX tcZYX 24242424 3333 2222 1111（3-1 ）式中的 c 为光速，t 为接收机钟差。由此可见，GPS 定位中，要解决的问题就是两个：一是观测瞬间 GPS 卫星的位置。上一章中，我们知道 GPS 卫星发射的导航电文中含有 GPS 卫星星历，可以实时的确定卫星的位置信息。二是观测
8、瞬间测站点至 GPS 卫星之间的距离。站星之间的距离是通过测定 GPS卫星信号在卫星和测站点之间的传播时间来确定的。本章在讲述定位原理的同时，将解决距离测定的问题。2、2 GPS 相对定位原理相对定位，是用两台 GPS 接收机，分别安置在基线的两端，同步观测相同的卫星，通过两测站同步采集 GPS 数据，经过数据处理以确定基线两端点的相对位置或基线向量（图 3-6） 。这种方法可以推广到多台 GPS 接收机安置在若干条基线的端点，通过同步观测相同的 GPS 卫星，以确定多条基线向量。相对定位中，需要多个测站中至少一个测站的坐标值作为基准，利用观测出的基线向量，去求解出其它各站点的坐标值。基线向量
9、基线向量BAS1S2 S3 S4图 3-6 GPS 相对定位在相对定位中，两个或多个观测站同步观测同组卫星的情况下，卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及大气层延迟误差，对观测量的影响具有一定的相关性。利用这些观测量的不同组合，按照测站、卫星、历元三种要素来求差，可以大大削弱有关误差的影响，从而提高相对定位精度。3、RFID 技术3、1 简介RFID，无线射频识别(Radio Frequency Identification)的英文缩写，是一项非接触式的自动识别技术，是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场) 实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术, 从二十世纪九十年
10、代开始兴起并逐渐走向成熟。标签(RFID TAG，即射频卡 )也被称为电子标签或智能标签，由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信，芯片中存储有能够识别目标的信息。RFID 标签具有持久性，信息接收传播穿透性强，存储信息容量大、种类多等特点。有些 RFID 标签支持读写功能，目标物体的信息能随时被更新。阅读器(也称解读器 )是读取标签信息的设备，分为手持和固定两种, 由发送器、接收仪、控制模块和 Transceiver 组成，Transceiver 和控制计算机或PLC 连接从而实现它的沟通功能。天线在标签和读取器间传递射频信号，它是信号的采集器，把采集的信息传给中央服
11、务器，由服务器来判断信息后再发送给天线。天线、读写器、收发器及主机可局部或全部集成为一个整体, 或集成为少数的部件，不同制造商有各自不同的集成方法。在以上基本配置之外, 还应包括相应的应用软件。3、2 RFID 的工作原理标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息( Passive Tag, 无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active Tag, 有源标签或主动标签) ；解读器读取信息并解码后, 送至中央信息系统进行有关数据处理。通常阅读器发送时所使用的频率被称为 RFID 系统的工作频率，基本上划分为 3 个范围：低频(3
12、0kHz300kHz) 、高频(3MHz30MHz)和超高频(300MHz3GHz)。常见的工作频率有低频125kHz、134.2kHz 及高频 13.56MHz 等。与传统条形码比较，射频识别技术具有很多突出的优点：(1) RFID 标签内部嵌有存储设备, 信息量巨大；(2) 利用无线电波 , 可以全自动瞬间读取大量标签的信息，并可识别高速运动物体；(3) 读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口, 保证其自身的安全性，数据安全方面除电子标签的密码保护外, 数据部分可用一些算法实现安全管理；(4) 读写器与标签之间存在相互认证的过程, 实现安全通信和存储。4、GPS 在智能图书馆的应用 4、
13、1 智能标签可提供便捷的资料管理，又 具有防窃保护功能；智能检测天线主要提供出 入口的保安工作，它能准确地识别出触发警报 的每一本书的书名，真正做到没有误报警；柜 台工作站是供管理员在办理借还书手续时读 取书本的 RFID 码，方便图书馆管理员随时携 带手持读码器来捕捉书上的智能标签的信息， 快速搜索图书，将书架上放乱的书管理归类； 自助借还书机能让读者自己办理借阅手续，它由借书卡读码器、RFID 智能标签读码器、触控式荧幕以及一台收据打印机所组成；自动分拣系统，运用读码器识别标签，达到自动分拣的目的；应用软件以SIP2 的界面，通过以太网络的接口与 LAS 以及其它的部件连接，将智能图书馆管
14、理系统与图书馆的流通自动化系统连接起来，给读者和图书馆管理员带来便利。4、2 利用 RFID 的非接触及可读写特性，可通过自助借还设备实现文献的自助借还。配合自动分捡设备，更可实现文献自动归架、打造无人服务的自动存取式图书馆。例如建于 20 世纪的美国华盛顿大学图书馆使用大型自动机械(配合建筑物内的大型传送带 )进行待上架文献分捡传送，深圳图书馆采用电力驱动并装配有车载计算机和 RFID 识别器的智能书车自动寻址运送；香港理工大学机械系的学生则在西门子资助下研发了全自动化的“图书存取系统” ，使得整个借书还书过程完全自动，并且仅需 30 秒至 1 分钟5、GPS 系统优点第一，简化借还书作业。
15、目前图书馆的纸本数据除以光学条形码(optical barcode）作为每一本书的辨识码之外，为安全理由，还需加贴磁条，以防图书未经许可被携出。应用 RFID 技术，以 RFID TAG 取代条形码及磁条，借还书免除消磁及上磁的工作。第二，加速盘点作业。由于条形码阅读机必须在近距离而且没有物体阻挡下，才可以判读条形码，因此，盘点时需从书架上将每一本书取出。而 RFID TAG 以无线电波传递讯号，并可一次读取数十个 RFID TAG 数据，简化盘点工作。第三，协助寻找不在架上或归错架位的图书。利用无线电波感应，使得图书协寻工作较为容易。第四，读者自助借还书。搭配自助借还书外围设备，读者可自行办
16、理图书借阅与还书处理。另外 RFID 系统本身还是一个先进的 EAS 系统，所以 RFID 技术使得这些场馆可以实现真正意义上的“开架” ，全部让读者“自助”借书和还书。第五，图书资料的安全防范。RFID 配合图书馆的出口安检装置，对图书档案进行跟踪，未办理完借出手续或禁止借出的图书在出门时，安检装置会报警，提醒管理人员及时阻止。应用 RFID 来测量、存储图书档案的物理特性, 还可解决图书被盗、内页被撕问题。由于每一本图书都有不同的物理特性, 该系统是在图书借阅时将测量到每一本书的物理特性存储到具有感应读写功能的 RFID 电子芯片内, 在图书归还时利用本系统再一次检测图书的物理变化, 从而判断其是否被破坏，达到图书防损的目的。6、存在的问题5.1 标准问题 从前面所设想的场景中我们应该体会到，RFID 技术的最大价值，在于其能在开放式的运作中实现增值，即
