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淺析RFID技術與藏品管理系統的融合之道

點擊率:0    更新時間:2019-01-03 17:05:47

淺析RFID技術與藏品管理系統的融合之道

RFID技術的概述

  RFID技術的工作原理

  RFID(Radio Frequency Identification)技術,又稱為電子標簽識別技術。是物聯網領域的核心技術之一。其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或者電磁耦合)傳輸特性,實現對被識別物體的自動識別。針對于藏品管理的運行模式:首先通過粘貼或者懸掛等固定方式使得每件(套)藏品與電子標簽具有一一對應的關系;其次當貼有電子標簽的藏品進入讀寫器的識別范圍內,電子標簽會被讀寫器發出的射頻信號激活,根據相關的指令會在電子標簽和讀寫器之間傳遞藏品的信息;最后讀寫器會通過網絡把信息傳遞回藏品管理信息系統中,從而實現了藏品實物和藏品信息的無縫連接。

  RFID技術的組成

  RFID是由電子標簽、天線以及讀寫器組成。

  (1)電子標簽

  該標簽具有全球唯一的無法修改的電子身份證TID,在用戶區可以存放藏品的描述信息,其中包括一些國家文物局規定的核心指標的字段,形成標簽的TID與藏品總登號一一對應。電子標簽在設計選型時應根據需求選取合適的電子標簽。

  電子標簽的分類

  1根據標簽內部有無供電,電子標簽可以分為有源標簽和無源標簽;

  2根據工作頻率,電子標簽又分為低頻、中頻以及高頻;

  3依據電子標簽封裝形式的不同可分為紙狀、玻璃封裝、圓形以及特殊用途的異形標簽。

  (2)天線

  天線是RFID技術的最重要的傳輸通道,負責在電子標簽和讀寫器之間發送傳遞信息的載體信號。天線主要有線圈型、微帶貼片型、偶極子型三種類型,中低頻段的一般采用線圈型的;高頻的采用偶極子型的。

  藏品管理及引入RFID技術的可行性

  藏品管理的工作內容

  藏品管理是博物館為了準確鑒別藏品的價值,確保藏品的安全,充分發揮藏品的作用,按照規定的工作程序和方法,對藏品所進行的科學管理。藏品管理有一套完整的工作程序和方法,包括接收、鑒選、分類、定級、登賬、編目、建檔、入庫、保管、提用、注銷、統計等項任務和內容。每一個工作環節都會產生大量的信息,這里的信息有文字信息和聲像信息。因此藏品管理可以宏觀地分為兩個部分:

  (1)藏品的本體管理

  這里的本體管理主要包括藏品的狀態管理、安全管理、所處環境的管理等;這個管理可以保證藏品的實體安全。

  (2)藏品的信息管理

  就是對藏品保管的過程中產生的信息進行管理、利用,這個層面的管理可以使得藏品衍生出來的信息全面完整,為藏品的管理者和使用者提供更多更具體更準確的藏品信息。

  (3)讀寫器

  讀寫器也稱之為RFID的終端設備,是利用射頻信號讀取電子標簽內部數據的設備。讀寫器依據工作頻率可分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)。

  藏品管理的發展階段

  隨著博物館信息化的快速發展,藏品管理的方式和手段也發生革命性的變化,以藏品管理的方式和手段為主線,藏品管理可分人工階段、信息化階段和智慧化階段;這里的階段劃分是針對于藏品管理的兩個層面來說的。

  (1)人工階段

  藏品的本體管理主要靠人工進行定位、統計和盤點工作,藏品的庫房環境的管理也是人工讀取溫濕度監測工具,并手工記錄相關的數據信息。人工管理的水平高低主要取決于管理人員的素質,有效率低下、容易產生錯誤以及工作量大等缺點;在這一階段藏品信息管理主要是通過手工記錄,采用紙質的方式來記錄藏品的相關信息。

  (2)信息化階段

  這個階段主要解決的是藏品信息管理層面,對于人工階段著錄的信息均采用了無紙化的系統管理,這個階段大中型的博物館都開發并運行了藏品信息管理系統,對在接收、鑒選、分類、定級、登賬、編目、建檔、入庫、保管、提用、注銷、統計等項任務中產生的信息采用行業軟件進行管理。信息化管理模式在很大程度上提高了藏品管理信息的精準度,同時也降低了管理人員的勞動強度,極大地提高了藏品管理的效率。

  (3)智慧化階段

  該階段藏品管理的兩個層面的管理水平都有了突飛猛進的提升,在藏品本體的管理層面引入了物聯網技術,特別是RFID技術和傳感器網絡在藏品管理中取得了一定程度的推廣,而在藏品信息管理層面引入了云計算以及大數據技術,使得藏品信息的利用程度得到了進一步的提升。在這個管理階段信息化技術與文博行業得到了高度的融合。

  博物館引入RFID技術的可能性

  近十年來,常州博物館的藏品管理在信息化應用方面取得了長足的發展。下面就常州博物館在藏品本體管理、藏品信息管理以及藏品庫房環境管理方面的現狀進行闡述。

  (1)藏品的本體管理現狀

  在藏品的本體管理方面還處于手工階段,主要通過人工來進行藏品的入庫,盤點、出庫等工作,管理的手段還是采用卡片式的管理方式。形成的藏品信息文本則是編目卡、總賬,出入庫的記錄等。

  (2)藏品的環境管理現狀

  為了能夠更好地對藏品進行保護,常州博物館于2016年11月正式上線了預防性保護系統,該系統采用了物聯網技術實時地對藏品所處環境的參數進行動態采集,通過傳感網絡將采集到的參數回傳到系統的數據庫中,并通過終端設備動態顯示各個庫房和展廳環境的動態信息。以便藏品管理者更好地維護好藏品的環境安全。本次項目涉及監測儀器共計69組,其中溫濕度合一傳感器55組,CO 2-溫濕度合一傳感器4組,VOCs-溫濕度合一傳感器4組,光照度-紫外線-溫濕度合一傳感器6組,基本覆蓋到館藏所有文物的保存環境。

  (3)藏品信息管理的現狀

  為了更深層次地利用藏品的信息,常州博物館于2017年5月正式上線了藏品信息管理系統,該系統實現了對藏品征集、藏品鑒定、藏品編目、藏品入藏、藏品審核、藏品入庫、藏品出庫、藏品修復等業務活動的集成化管理。由于常州博物館還存在自然標本的管理問題,該系統把文物管理和標本管理集成在一起。同時該系統也具有可擴展性,預留了與預防性保護系統的數據接口和國家文物局一普數據上報的接口,實現了藏品信息數據在各業務系統之間的互通。

  (4)結合常州博物館實際情況,簡要分析引入RFID技術的可行性

  首先從系統數據傳輸的網絡架構來分析 :常州博物館于2013年實施了無線WIFI的項目,該項目由27個全向AP點和1個定向AP點組成,實現對博物館的無線信號全覆蓋,這就為RFID讀寫器的數據回傳提供了可靠的通道,庫房部署RFID的時候如果有特殊要求可以在庫房增設AP點,加強無線信號在庫房的覆蓋強度。這也為RFID數據回傳的提供了可靠的傳輸通道;同時我們也可以采用常州博物館實施的預防性保護項目中的傳感器網絡來回傳RFID讀寫器的數據。

  其次從藏品環境信息管理方面來分析 :常州博物館于2016年11月運行的預防性保護項目已經實現了對藏品環境進行有效的管理,同時該項目也采用了物聯網的傳感器技術,為引入RFID技術提供了豐富的項目實施經驗。

  最后從藏品信息管理來分析 :常州博物館于2017年5月份運行的藏品信息管理系統實現了對藏品信息的全方位管理,為RFID技術的引入提供了最精準的藏品信息來源。

  藏品管理系統實施方案選擇分析  

  RFID系統的硬件選型

  首先,RFID電子標簽針對于博物館藏品管理的特殊性,采用(UHF)的無源標簽,該標簽使用便捷,安裝時直接貼于藏品的表面,對藏品沒有任何的電子輻射;用戶區的存儲大,容量達到1728Bit;數據保存時間長,理論可達到10年;電子標簽對工作的環境適應性比較大,可在-30℃到80℃下使用,完全滿足藏品的庫房環境;無源的電子標簽的價格便宜,一張電子標簽價格低至幾角錢。其次,天線部分采用(UHF)偶極子型的無源天線,通常集成在電子標簽中,這樣省去了在藏品庫房架設天線的麻煩,同時也為天線有效工作提供了保證。最后:讀寫器部分采用帶有WIFI功能模塊的手持讀寫器,這樣可以方便地對藏品的電子標簽進行操作,同時也能通過WIFI功能模塊把數據回傳到藏品管理信息系統中。

  RFID系統的軟件的解決方案

  RFID系統的軟件解決方案有兩種:

  一是在藏品信息管理系統的基礎上拓展開發,新增加標簽發放模塊、標簽管理模塊,這樣就可以與現有的藏品管理系統集成到一起;

  二是采用藏品信息系統預留數據接口的方式從RFID系統中調取數據,實現兩個系統的互通。從系統的穩定性和連續性來講,第一種方案更適合常州博物館的實際情況。

  

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