RFID智能博物馆文物管理系统
RFID智能博物馆文物管理系统
系统背景
随着社会的发展，一些重要物品如博物馆文物等的管理越来越受到相关企业的关注。藏品是博物馆一切活动的基础,博物馆都按照风险等级安装了安全技术防范系统,被盗事件大幅度下降,但并没有完全遏止。馆内现有藏品逐一清理记录入档,新收集的藏品及时登录,录入后还要经常检查,但博物馆的藏品是很多的, 少则几万件,多则几十万上百万件,要逐一核对检查是非常困难。许多博物馆让保管员定位上架,藏品进出在原位留有字条的办法以方便检查。传统的管理主要依赖人工管理，效率低，易出错，且容易出现物品失窃等物品损失。此类物品价值高，种类多，易破损，给此类物品的管理带来极大的不便。如果能实时信息化监测物品动态，对物品进行信息化管理，将会极大提高贵重物品的管理效率，减少物品损失，具有很高的经济效益。
为此，本公司提供的RFID智能故宫博物馆管理系统可以随时按照藏品的名称、年代、作者、纹饰等索引条件,迅速查找出与之相符的藏品信息,提供藏品的所在位置及去向，在藏品上固定上加速度物资标签能够及时显示的物品状态，防止。库管员拿着RFID阅读器在库房巡视一遍即可将库房中的藏品核对清楚,不用直接接触到贵重的藏品本身就做好了盘点,大大降低了藏品的潜在损害。另外，该系统还具有强大的安全防盗功能：若有人要携带藏品出库,库房门口和博物馆大门的传感器就能发出告警信息,通知保卫部门采取行动,制止事件的发生。藏品流动的每一个步骤都在电脑数据库中自动记录,这要求业务管理人员进行科学和规范的操作,便于工作业绩评估,鼓励职工积极性,激发员工学习热情,促进管理水平的提高。
二、系统特点
2.1技术特点
该系统运用ZigBee技术，ZigBee是一种无线连接,可工作在2.4GHz(全球流行)的无线通信技术,它具有如下特点:
l 低功耗: 由于ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此ZigBee设备非常省电。时延短: 通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短,典型的搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms, 活动设备信道接入的时延为15ms。因此ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。
l 网络容量大: 一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备, 一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络, 而且网络组成灵活。
l 可靠: 采取了碰撞避免策略,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式, 每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。
l 安全: ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证, 采用了AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确定其安全属性。
l 抗干扰：及时工作区域多数为金属结构，也可以很好的传输信号。
2.2产品特点
l 三防功能：系统中使用的读卡设备和文物电子标签采用防水、防潮、防摔的外壳，可适用环境多样。
l 电子标签信息可擦写：文物电子标签信息可擦写，重复利用，降低项目成本。
l 电子标签内置加速度传感器和蜂鸣器：文物电子标签内置加速度传感器和蜂鸣器，方便管理员快速准确查到文物，且有高灵敏的加速度传感器，如遇到有人移动文物等情况，会发生报警，利于文物保管安全。
l 识别距离可调节：Zigbee的读卡器识别距离可调节，根据客户需求设定最优识别距离，并且每个读卡器可以同时读取200个标签。
l 抗干扰性：该系统采用ZigBee技术，在多种环境下，抗干扰性较强，适用多种环境。
l 耗电量小、电池可更换文物标签均内置电池，由于ZigBee的低功耗技术，标签内电池使用时间长久，一般可达2年，电池可返厂更换。
l 电子标签大容量存储信息：文物电子标签可以存储200组12个字节的信息，可简要记录文物信息，并保存在系统中，可调用查看。
三、系统原理
图1 手持PDA巡检物品
在博物馆存放文物的房间、展览厅等区域安装相应的读卡器，以读取存放在该区域的文物上的有源电子标签。标签可存储200组12个字节的信息，可将相关简要的文物信息存储在标签内，以便查询。因为标签是有源的，会将标签的一些信息实时的通过读卡器传输给终端服务器上。因为文物标签安装有极高灵敏度的加速度传感器，当文物有人移动时，或不明原因有位移时，标签会将信息传输到服务器上，并报警，便于管理人员进行处理。
文物标签具有蜂鸣器，当管理员需要对某文物进行搜寻时，可在手持机上输入相应ID，并搜索。当需要搜寻的标签在手持机的识别范围内时，文物电子标签上的蜂鸣器将发出声响，并且标签上的灯管会发光，告知管理者电子标签的准确位置。利于及时找到需要寻找的文物。
文物标签内含的加速度标签具有高精准性。在文物外罩上安置文物标签，当文物由于一些特殊情况，例如文物倾斜、移动外罩发生震动等会造成文物损伤的情况，此标签都能及时的测定，并通过我们的系统进行数据传输，防止了一些意外事故会造成损失。如图2 文物倾倒报警所示：
图2 文物倾倒报警
管理员手持的PDA不需要直接访问数据库，便可以直接读取贵重文物标签内的数据（如文物的名称、贵重程度等）。节省成本，适用于规模较小，贵重文物较少的存储管理。
另外一种管理方式是通过在博物馆的建筑里面铺设读卡设备，实现信号覆盖，随时对藏品进行监控，防止藏品丢失、倾倒等。另外还可以增加监测展位处实时温湿度功能。这种方式能够不分时间的实时对藏品进行监测、比手持PDA要更加准确。