RFID智能档案管理系统设计方案

RFID智能档案管理系统

设计方案

一、档案管理的现状与问题

近年来，我国档案管理事业取得了长足的发展，档案管理事业的规模扩大了，数量也逐日增多，档案的种类日趋多样化，信息量迅速膨胀。但传统保密档案管理手段与技术所导致的问题日益突显：

1. 保密档案编目流程繁琐低效、整理时间冗长

　　传统方式下，保密档案入馆后先需进行分类、排序，并去装钉，然后由人工撰写档案盒的相关信息，最后手工抄写档案目录，并将目录连同档案一起封装入档案盒内。这种操作方式耗费大量活劳动和时间，导致较多档案入馆后被长期堆放、一隅得不到及时整理归档。此外，档案编目与档案盒誊写多为简单、重复性劳动，手工处理方式使得整个流程既繁琐又低效。

2. 档案存放次序较易被打乱

虽然档案一般都分类存放，但是在档案存取过程中，由于人工操作的随意性和一些不可避免的错误，档案存放的次序难免被打乱，造成档案存放无序，查找困难。

3. 档案查阅耗时长

随着档案规模与种类越来越庞大，要查找某一档案时，先由管理员找到存放该类型档案的架，再根据档案的编目信息在档案架的每一格进行查找。一旦档案存取时没有按规定存放在指定的位置，查找起来就好比海底捞针，需要将所有的档案筛选一遍。

4. 档案的盘点操作不科学

由于档案数量众多，且档案材料都封装在文件夹或档案盒内，因此在盘点档案时一般只清点文件夹或档案盒的数量。但在每个文件夹档案盒内存放的档案种类、数量均不相同，这种盘点方式并不能真正反映文件和档案储存的真实信息。如果要拆开每个文件夹或档案盒进行盘点，那将是一项十分庞大的工程。

5. 对失效文件和档案的管理滞后

有效期限是档案价值体现的重要标志之一。因此，超过有效期限的档案是没有任何价值的，需要经常性销毁以减少对档案库存资源的占用。但是，由于传统管理模式下档案盘点工作的困难，管理人员对档案的储存时间信息掌握很不准切，使得失效档案不能被及时发现和处理。因此，很多已过保存期限的旧文件或旧档案仍然和有效文件或档案一起储存在货架上，形成大量冗余档案，给档案管理工作带来额外负荷和成本。

鉴于这种现状，文件档案管理的技术升级与改造迫在眉睫。作为新一代物料跟踪与信息识别的RFID（无线射频识别技术）技术的快速发展给档案管理的自动化、智能化带来了可能性，具有其他方式无可比拟的优越性。

二、 RFID技术应用于档案管理的方案设计

1. RFID技术简介

RFID（Radio Frequency Identification），即无线射频识别，是兴起于20世纪90年代的一项自动识别技术。一个典型的RFID系统由射频电子标签、读写器或阅读器以及天线三部分构成。它集编码、载体、识别与通讯等多种技术于一体的综合技术，主要原理是利用无线电波对一种标记媒体进行读写、识别的过程，非接触性是它明显特征。在实际应用中，读写器将特定格式的数据写入RFID标签，然后将标签附着在待识别物体的表面。读写器亦可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而实现对物体识别信息的远距离、无接触式采集、无线传输等功能。

2. 将RFID技术应用于档案管理，有着以下优点：

2.1. 非接触式数据采集

RFID技术极大地增强了管理者对库区存储物品的信息收集、交换与跟踪能力。管理者无需打开档案盒，只需将粘有RFID标签的档案盒在阅读器前经过，就可以在电脑屏幕上显示出盒内档案的具体名目、数量、档案摘要等信息，缩减了管理者的作业环节，提高了作业效率，从而有助于管理者实施库存档案的动态化管理。　

2.2. 快速扫描，且一次性数据处理量大

RFID读写器可以同时从多个射频标签中快速读取包括货位信息、档案内容摘要信息等多项相关数据信息。如一些读写器可以每秒读取200个标签的数据，这比传统扫描方式要快超过100倍。

2.3. 标签信息容量大，使用寿命长，可重复使用

和传统的条形码、磁卡等数据存储介质相比，RFID标签可存储的数据量大大增加，可达1K甚至更大的容量；标签的内容可以反复被擦写,而不会损害标签的功能，从而可实现标签的重复使用。

2.4. 安全性高

标签的数据存取具有密码保护，识别码独一无二，无法仿造，这种高度安全性的保护措施使得标签上的数据不易被伪造和篡改。

2.5. 抗污染性能强和耐久性

传统条形码的载体是纸张，因此容易受到污染，但 RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外，由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上，所以特别容易受到折损； RFID卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。

2.6. 体积小型化、形状多样化

RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外， RFID标签更可往小型化与多样形态发展，以应用于不同档案。

2.7. 可重复使用

现今的条形码印刷上去之后就无法更改， RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据，方便信息的更新。

2.8. 穿透性和无屏障阅读

在被覆盖的情况下， RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨读条形码

2.9. 标签具有EAS防盗功能

配合门型通道天线，可以很好的防止档案丢失，实现非法取走报警功能

3. 基于RFID的档案流向管理系统功能模块设计

　　鉴于RFID的以上优点，将其应用于档案管理工作中不仅能大大提高管理的效率，同时还有助于提高档案管理的安全性。由此，一套基于RFID技术的档案管理自动化管理系统，其主要由RFID数据管理系统和档案管理信息系统组成，如图1所示。

3.1. RFID数据管理系统

该系统由中心数据库和终端管理器组成，是系统的数据存取中心与信息输入输出终端。终端管理器包括读写器与手持式PDA，是中心数据库获取信息与输出信息的重要端口。读写器的作用是负责将数据库中的信息写入标签或是将标签中的信息导入数据库；手持式PDA是管理员进行现场信息采集与通讯的硬件，管理员将采集到的数据导入至中心数据库，进而为档案管理信息系统各功能的使用提供数据支持。

3.2. 档案管理信息系统

　　该系统由储位管理子系统、查询管理子系统、销毁管理子系统和安全管理子系统构成。其中储位管理子系统又由储位自动识别模块和档案自动识别模块组成，而安全管理子系统包括监控模块和警报模块。

3.3. 系统具体功能如下：

l 储位管理子系统：该子系统能够实现档案自动识别模块所储存的档案盒编号和储位自动识别模块所储存的储位编号自动匹配，从而在进行档案的出入库时较好地实现档案储位的定位。此外，储位自动识别模块还具有储位分配、储位信息管理的功能，可实现档案馆储位的可视化、动态化管理。

l 查询管理子系统：在文件或档案需要被查阅时，由该子系统提供档案编目查询、密级查询等，并发出出库指令，指令通过计算机总线将查询信号传输至档案架，使得文件或档案架上的指示灯亮起，管理人员按指示灯指示做出库作业。

l 销毁管理子系统：档案入库前，在销毁管理子系统中设定每份档案的保管期限，当到达保管期限时，销毁管理子系统自动提醒管理人员失效档案的相关信息，由管理人员作进一步处理。管理人员也可由该子系统查看将要到期或是已到期销毁的档案信息。

l 安全管理子系统（需要珍惜档案放到一起进行统一管理）：该子系统负责档案防盗和现场监管，实施档案管理的安全机制。当文件夹或档案盒在非正常情况下离开储位（指不经查询子系统发出出库指令情况下），安装于储位区的阅读器将捕捉到这一信息，将档案信息无线传回管理系统，监控模块将会把这一异常信息立即发送给警报模块，警报模块接受到信息后向计算机控制中心发出警报。

综上所述，RFID数据管理系统与档案管理信息系统通过系统接口实现系统间的对接，由RFID数据管理系统实现档案数据的收集、储存、读写电子标签；档案管理信息系统实现对档案信息的应用与管理。同时，可对系统用户设置不同权限，以实现对用户的安全性管理。

三、硬件设备的应用方案

　　一般来说，档案库房的面积较小，可选择高频或超高频（HF/UHF）频段的读写器和无源电子标签。RFID标签根据用途不同可以分为档案标签和储位标签。

1. RFID硬件架构

1.1. 管理中心RFID硬件架构

1.2. 暂存区硬件架构

1.3. 库房硬件架构（需用进行统一管理，成本高）

l 多层智慧型货架存储定位

l 小型智慧型货架存储定位

2. 标签、安装及手持读卡器

2.1. 标签信息项的设定

档案标签上储存的信息项包括：文件或档案类别、文件或档案名称、文件或档案编号、文件或档案密级、入库时间、保存期限、文件或档案内容摘要等。

库位标签上储存的信息项包括：储位类型、储位编号、存放的文件或档案编号区间及数量。

2.2. 标签安装

在文件档案标签中，将电子标签封成卡状或不干胶纸质，贴于每个档案盒或文件上。档案盒采用塑料或纸质材质，利于RFID标签的粘贴与取下，同时盒体不易损伤可循环使用从而降低储存成本。考虑到防湿、防潮需求，可在盒内放置少量干燥剂。

而储位标签在储位不需要调整或者标签没有损坏的情况下，一般只需安装一次。储位标签直接安装在储位正下方的支撑横梁上。

2.3. 电子标签介绍：

　　主要特性：

　　40年数据存储

　　·符合ISO 15693 / ISO 18000-3

　　·2,048字节的片载存储

　　·密码可选的电子防盗功能

　　·密码保护的写入命令，以防未经授权篡改数据

　　·密码保护隐私模式

　　·基准RF性能和可靠性

2.4. 读卡器安装

在档案室墙壁或天花板上安装阅读器，设备的正常工作需外接220V转12v电源适配器，并通过局域网、无线局域网、485等将RFID标签读卡器读取的数据通过网络或无线网络的方式传回服务器。

2.5. 天线安装与设计

为确保档案标签数据的读取，需要根据档案室实际情况，包括文件或档案柜、文件或档案密集架的尺寸样式、材料来确定天线布置，确保最佳读写效果，天线需要定制。

2.6. 手持式PDA

用于档案资料盘点、顺架清理。如对于不能匹配的信息，由管理人员持手持式PDA进行现场核对，修改系统信息或现场信息，从而完成档案顺架盘点。

四、 RFID技术应用于档案管理的流程设计

1. 入馆

　　新的档案入库前，首先要根据档案的类别、年份和密级等相关信息对新建档案进行编目，并通过终端管理器写入RFID标签，生成的电子标签数据被传送到中心数据库里以备系统其他模块调用。

　　档案入馆的流程如图所示：

　　入库时，档案管理信息系统的储位管理子系统发出入馆指令，然后读取要入馆的档案盒信息，然后储位自动识别模块与档案自动识别模块进行文件夹、档案盒信息匹配，匹配后由储位自动识别模块分配该档案盒的存放储位，确认无误后，管理员发出入馆确认信息，确认信息通过计算机总线传递至该文件或档案架，储位指示点亮起，管理人员将文件或档案盒放至指示点所指示的储位，按下储位上的确认按钮，指示灯熄灭，确认信号反馈回管理系统，入馆结束。全部档案入库完毕后，在查询管理子系统中可对已入馆的档案信息进行查询，从而实现对档案的可视化、动态化管理。

档案入馆流程

2. 盘点

　　由于RFID的使用，盘点档案变成一项简单快速的工作：由档案管理信息系统的查询子系统发出盘点指令，RFID阅读器立即完成对档案的相关信息以及相应的储位信息的收集，并自动返回所收集的信息与中心数据库中的数据进行核对。如对于不能匹配的信息，由管理人员持手持式PDA进行现场核对，修改系统信息或现场信息，从而完成档案盘点。

3. 查阅

　　档案的查阅流程如图3所示：

在查询相关档案时，管理员首先通过查询管理子系统查阅档案的编目号，系统将根据编目号提取中心数据库里所储存的数据信息，核对无误后发出出库指令，储位管理子系统中的档案自动识别模块将根据编目号映射其储位编号，找到该档案所存放的物理位置。管理员发出出库指令，储位指示灯亮起。当档案经过出库口时，出库口的RFID阅读器将读取档案信息反馈给管理系统，管理人员再次确认所查档案与所出库档案一致后确定出库。此时，系统将记录下档案的出库时间信息。如若反馈信息与查询信息不一致，监控模块将向警报模块发出异常警报。

4. 安全管理

　　安全管理子系统可实现对档案馆现场的实时监控与异常警报功能，以防止档案被毁、被盗等。

5. 防毁管理

　　每份档案入馆时先精确测量其重量、页码等物理特性, 并存入RFID数据管理系统, 由监控模块对这些信息进行监控。在档案被查阅后归还时，管理员对该档案的物理特性再次进行检测，并与档案借出之前的数据核对，从而可以及时发现档案有没有被撕毁、缺失等。

6. 防盗管理

　　所有馆藏档案均处于阅读器的读取范围中。当档案被取出时，由出库口的RFID阅读器捕捉文件档案信息，并与出库指令信息进行核对，如果档案是未经档案管理信息系统发出出库指令而异常离开库位，监控模块会激活警报模块发出异常情况警报。

7. 销毁

档案的价值具有时间效应，对于失去存档价值的档案需要进行销毁处理，以减轻对档案管理资源的占用。当档案在入馆时，将保管期限写入RFID标签并存储于中心数据库中。在保管过程中，当有档案达到保管期限时，销毁管理子系统将自动跳出档案失效提示，由管理员做出销毁或继续保管处理。同时，管理人员也可以通过档案销毁管理子系统发出无线指令，由各档案盒上的RFID标签反馈回保管期限信息，实现对档案的有效期管理。

五、档案管理系统硬件介绍

1. CY-CGPD-100 RFID读卡器

CY-CGPD-100 RFID读卡器

特点

1.高性能、中远距离RFID读写器，使用频率13.56MHz，标准符合ISO15693、ISO18000-3。

2.完全可以由上位软件设置其工作参数，得到最佳工作状态。

典型应用

可驱动设置高精度的桌面天线，使得读符合ISO标准大小的Tag距离达到50cm

技术参数

RF接口：1个50ohm SMA输出口，外接天线。

主机接口：标准RS232串口（ESD保护，波特率最高达115.2Kbps）；

1个音频蜂鸣器；2个LED指示灯

尺寸（mm）：121（W）×113（H）×39（D）(可定制)

重量：约200g

供电方式：电压DC 9V（提供AC/DC适配器）

工作电流1A以内

工作温度： -10℃ ～ +60℃

RF工作频率：13.56MHz

可支持的TAG种类：各种符合ISO/IEC15693的Tag，my-d，Tag-it，I-CODE SLI/UID/EPC

RF功率：0.5W—1W。

最大读写距离：30-50Cm（取决于天线和Tag以及周边环境）

其它

用户程序可通过RS232在线升级。

完整的使用手册和上位机驱动函数库，方便用户系统集成。

完全支持EAS和防冲突功能

2. CY-CGDL-101 多路复用器

CY-CGDL-101 多路复用器

一、特点

标准的1输入，8输出口或多输出口。

二、典型应用

使用于一个读写器驱动多个天线的应用。

三、技术参数

RF接口：1个50ohmBNC-F标准RF输入插头，供读写器使用；

8个或多个直至40个50ohmBNC-F标准输出插头，供扩展天线使用。

材质：铝合金

尺寸：224mm×158×37mm（可定制)

重量：约0.2kg

供电方式：12V

工作温度：0℃ — + 50℃

开关特性:8W（最大开关选择频率下功率）

其它:动态选择并驱动所接天线进行独立工作；

完全可由主机进行配置；读写器可以通过地址触发选择工作天线。

3. CY-TX101 通道门

产品详细参数表

描述: 通道超大天线

工作频率: 13.56MHZ

支持标准: ISO15693及ISO18000-3

连接接口: SMA

最大支持功率: 10W

天线阻抗: 50Ω

阅读距（Max）: 单天线：10－60cm

双天线：50－120cm

双天线现场应用间距：80cm

尺寸（LxWxH）: 85cm: x: 62cm: x: 3cm: 可另外加配底座,高度30cm左右

工作温度: 温度－20°C-60°C

存贮温度: 温度－25°C-70°C

外壳材料: ABS工程塑料

外壳颜色: 电脑白

重量: 3－5kg

4. CY-TX101 天线板

CY-TX101 天线板

产品参数:

RF天线接口：50ohmBNC-M或SAM-M标准插头

尺寸（mm）：56(L)×54(W)×2(H)

重量：约0.1g

工作频率：13.56MHz

RF功率：4W

RF操作范围：最大150mm（依赖于Tag和RF功率大小）

5. CY-CD-102 13.56MHz电子标签

CY-CD-102 13.56MHz电子标签

芯片： Philips I·CODE 2

工作频率：13.56 MHz

存储容量：512 bit，16个分区，64 bit 唯一ID序列号

读写距离：2.5～10cm

读写时间：1～2ms

工作温度：－20℃～85℃

擦写寿命：>100,000次

数据保存：>10年

封装工艺：超声波自动植线/自动碰焊

外形尺寸：ISO标准卡 45x45x0.80mm /中厚卡/厚卡

封装材料：PVC、ABS、PET、PETG、0.13mm铜线

典型应用：企业一卡通、学校管理、公交储值卡

高速公路收费、停车场、小区管理

6. 手持PDA CY-RMN-100

CY-RMN-100手持式近距离读写器产品图片

工作频率：2.4GHz―2.5GHz
识别距离：有效识别距离可达500M，可调节
识别能力：同时识别 200 张标签
主频：400MHz
操作系统： WINCE5.0、MOBILE6.0, 可以支持全球各种语言版本；
存储器：128MB NAND FLASH, 64MB SDRAM
尺寸重量：113 x 70 x 23（单位/毫米）
显示屏：3.5英寸低温多晶硅240X320 高档透彻真彩QVGA显示屏。可选配3.5英寸低温多晶硅高清晰度480X640 透彻真彩VGA显示屏