博物馆RFID综合管理解决方案

　　1. 前言

　　1.1. 博物馆管理存在的问题

　　文物的标识以纸质标签和漆笔标记为主，文物标识编写工作量大，对操作人员的专业技能要求高，专业性强；
　　为保证文物登记和管理管理由帐目与实物一一对应准确无误，需要反复人工核对，工作强度高，工作量大，工作效率低，易产生人为失误；
　　文物安全管理主要靠人和管理制度严防死守，安全管理完全处于被动状态；
　　缺少个性化、人性化的游客导览系统；
　　缺少游客流量实时统计分析、预警管理系统；
　　单位主管负责人不能够远程实时监控管理博物馆内的文物的实时状态，馆内游客实时流量情况。

　　1.2. 系统建设的目的和意义

　　系统建设的目的解决博物馆管理中存管理技术问题，提高博物馆的业务管理能力、提高工作效率、减少差错率,提高服务水平，提升博物馆的综合实力。

　　建设本系统具有以下的意义：

　　RFID文物”电子身份证”,使文物标识、鉴定及防伪简单易行；

　　文物信息的非接触自动采集，大大降低了文物管理信息采集的工作量，提高了工作效率，将人为操作失误降到最低。

　　为文物保护和管理提供先进高效的技术管理手段，将传统的人工被安全防范，变为计算机自动技术安全防范；

　　提升博物馆的现代化博物馆形象；

　　展现博物馆个性化人性化服务理念；

　　提升博物馆综合竞争力；

　　推动管理创新实现经济效益提升;

　　为主管领导提供了一个远程实时督查管理平台。

　　2. 系统技术方案

　　2.1. 系统方案概述

　　北京鼎创恒达科技有限公司自主研发的博物馆RFID数字化综合管理系统，是在深入究博物馆信息化建设中所遇到的信息化技术问题，在总结了各类可视化解决方案优点的基础上，基于RFID自动识别技术，结合移动计算和无线网络技术,为文物发放专门的“RFID电子身份证”，通过对“RFID电子身份证”的自动实时识读，管理流程的自动处理，是一套专门为数字化博物馆量身定做的信息自动化同步系统，成功解决数字化博物馆先前所遭遇的动态实时管理方面的技术难题，实现实物状态与数据库中的对应信息完全同步化，整个管理系统准确、高效、快捷。

　　通过这个管理平台博物馆可以实现对展馆内和库房内文物放置的位置和环境变化进行实时动态追踪、监测；对文物整个管理流程(包括文物的入库、出库、盘点、移库、维修保养以及出让等)进行全程跟踪管理; 实现电子门票、各个展区游客量实时监测；工作人员管理，快速实时生成各种统计分析报表，博物馆相关负责人可以通过网络远程处理馆内工作；上级主管部门也可以依据权限远程查看相应的数据。

　　2.2. 文物标签绑定方案
　　2.2.1. RFID文物标签选用要求
　　2.2.2. 管理制度建立
　　2.2.3. 标签的选用
　　2.2.4. 标签绑定方法
　　2.2.5. 文物传统标识方法与RFID标签比较
　　2.3. 系统功能框架

　　系统功能框架图
　　博物馆RFID数字化实时管理综合管理系统在功能设计上，从功能上分为用户接入、业务逻辑、基础硬件三个部分：

　　用户接入端：
　　根据系统功能设计和用户使用的方便性、友好性考虑，用户接入端分为本地管理端、远程管理端、移动设备（PDA、笔记本电脑）和专用接入端（POS机）组成

　　本地管理端：
　　本地专用的管理计算机,也可以是本地局网内的办公计算机,通过系统授权接入系统。

　　远程管理端：
　　本单位主管领导远程管理计算机，上级主管部门的授权管理计算机，远程接入的管理端通过VPN接入本地系统，保证系统安全。

　　移动设备：
　　系统支持采用PDA掌上电脑和笔记本电脑作为数据采集和移动管理端。

　　专用接入端：
　　专用的业务处理设备，如电子门票POS机

　　业务逻辑：
　　业务逻辑部分是整个系统的核心部分，文物管理系统、人员管理系统、电子门票系统是整个系统中的主要功能子系统，在下面有详细介绍。系统管理、信息安全、系统接口是系统安全和管理的重要功能模块，各功能模块主要包括的内容如下：

　　文物管理系统
　　对包括文物信息管理、文物实时监控、文物库存管理

　　系统管理
　　包括系统设置、权限管理系统

　　信息安全
　　包括标签信息加密、网络链路加密、数据库备份等

　　系统接口
　　现有第三方管理系统，如文物信息管理系统，上报系统等与安全防范管理系统联动接口

　　基础硬件：
　　主要包括基础的数据采集设备、输出控制设备、基础计算机网络以及服务器等系统硬件基础设施。

　　2.4. 系统网络架构
　　2.5. 系统传输网络
　　2.6. RFID读写设备现场安装方案
　　2.7. 系统功能介绍
　　2.7.1. 文物管理系统
　　2.7.1.1. 系统功能
　　实现对展厅内文物存放位置和状态变化进行实时动态追踪、监测；
　　当文物未授权移动，系统会自动通过手机短信、电子邮件和客户端向相关负责人发出告警信息，并告知出现情况文物的身份和所出现的问题，也可与安防系统联动；
　　实现文物整个管理流程(包括文物的入库、出库、盘点、移库、维修保养以及出让等)信息集自动化，大大的提高工作效率，减少人为失误；
　　支持文物快速查找定位功能；
　　支持远程文物管理功能（需要有相应权限和网络支持）；
　　文物信息录入、查询和统计。

　　2.7.1.2. 系统工作流程

　　展厅文物监测

　　文物巡检

　　2.7.1.3. 功能模块
　　文物注册、登记
　　文物信息的写入和更改
　　文物的分类、分级或关键字查询、搜索
　　文物的出入库管理
　　文物的动态实时监控
　　文物未授权移动的报警
　　PDA手持机文物的快速盘点
　　PDA手持机文物快速定位查询
　　展厅、库房的远程管理
　　文物统计查询
　　打印
　　防盗报警联动

　　2.8. 与其他系统接口
　　系统提供标准的数据接口，可以与第三方管理系统实现数据共享和系统联动。
　　与现有文物管理系统数据共享；
　　与安全防范系统实现系统联动。

　　2.9. 系统安全
　　本系统必须具体下列所述的机制和技术来确保本系统的安全可靠：
　　设备级的可靠性：系统选择具备高可靠性设计的服务器和网络设备，减少设备故障率，提高网络可靠性。数据库服务器采用双机热备加磁盘阵列方式。
　　通讯链路安全：远程管理端均通过VPN实现与本地系统连接，保证系统信息网络传达室输的安全。
　　RFID标签信息安全：系统采用先进的非接触式RFID标签，标签与读写器之间的通讯采用加密数据通讯方式。
　　授权管制：系统操作员进行操作，具有严密的权限设置、密码鉴证，并均留有操作记录备案。
　　系统数据库管制：系统数据库加密，即使非法获得数据库文件也无法打开；系统数据库实行严格的分区管理，不同部门、不同权限的用户只能执行系统所分配给权限的操作。重要数据如密码等关键记录在存入数据库之前先进行复杂算法加密。
　　数据加密：从数据采集端采集的数据均按一定DES算法打包成一本地数据包进行传输。
　　管理制度严格：为整个系统的各个环节设定操作权限，组建立一套严格的管理制度，保证整个系统的稳定、安全运行。

　　2.10. 系统方案特点
　　采用ＲＦＩＤ自动识别技术，实现了文物信息的实时自动识读，大大提高了工作效率，消除了人为失误；
　　ＲＦＩＤ标签能够存储信息量大，寿命长（１０年以上）
　　具有很强的可靠性，适合应用于室内和室外各种恶劣环境，非接触信息采集，抗污损能力强，不易损坏；
　　灵活安全的数据安全机制，使文物信息数据传送、存储更安全；
　　将文物安全管理由原来完全依靠人的被动管理模式，转变为计算机系统自动的主动安全监测管理模式，大大提高了问题发现的及时性和准确性，杜绝了因为人长期工作易产生的疲劳和麻醉大意所造成的损失；
　　ＲＦＩＤ手持机采用ＷＩＦＩ网络结构，移动进行文物管理工作，增强了文物管理的灵活性方便性，管理工作效率显著提高；
　　博物馆主管领导可以通过网络过程查看博物馆内文物的详细实时状态；
　　系统提供丰富的二次开发接口，可以与其它管理系统集成，实现数据共享，系统联动。

　　2.11. 主要硬件产品介绍

　　2.11.1. 抗金属电子标签

　　性能特点
　　适合采用跳频工作模式，具有超强抗干扰能力
　　用户可自定义读写标准数据，使专门的应用系统效率更加快捷
　　有效识读距离可达8米以上(与读写器和天线有关). 2056bits 内存容量，全球唯一94 bits ID 号
　　超宽工作频段设计，既符合相关行业规定，又能进行灵活的开发应用
　　可同时读写多个标签（多达50 个/秒以上），而不受工作区内标签数量的限制和影响
　　1960 bits存储区供用户进行加密读、写、擦除再写操作，还开辟指定用户专用的永久专用字区。
　　无源卡设计，无需电池，内存可反复擦写100，000 次以上，有效使用寿命达十年以上，性价比更高

　　性能指标
　　型 号 DC6730（金属标签）
　　支持的协议 ISO18000-6B，ISO18000-6C（EPC GEN2）
　　工作频率 ISM 902~928MHz
　　工作方式 广谱跳频（FHSS）
　　内存容量 2056bits 内存容量，全球唯一94 bits ID 号
　　读卡速度 由软件设置，单卡平均读取时每64bits小于10ms
　　标签材质 PVC基层材质或PET材质,金属材质, 纸质等
　　工作距离 与读写器和天线有关(最远可以达到15米以上)
　　工作温度 －20℃~＋80℃
　　尺 寸 85mm*54mm*0.8mm

　　2.11.2. UHF无源读写器

　　RFID固定式读写器本产品具有多协议兼容、分体式设计、读取速率快、多标签识读、工业级设计等优点，可广泛的应用于各种RFID系统中，典型的应用场合有：
　　物流和仓储管理：物品流动与仓储管理以及邮件、包裹、运输行李等的流动管理；
　　供应链应用领域：物品供应过程的应用等；
　　产品防伪检测：利用标签内存储器写保护功能，对产品真伪进行鉴别；
　　其它领域：在俱乐部管理、图书馆、学生学籍、消费管理、考勤管理、就餐管理、泳池管理等系统都得到了广泛的使用。

　　读写器特点：
　　采用独特的防碰撞算法，实现了极高的多标签识别能力；
　　四个独立的发射/接收天线增加了实际应用的识别区域；
　　符合ISO18000-6B和ISO18000-6C(EPC-GEN2)协议标准；
　　读写标签能力：读5-8米，写是读的60%（基于不同标签）；
　　读写器提供多标签识别、单标签读、标签写、锁标签、杀死等功能。

　　性能指标
　　型 号 DC 6100A
　　支持的协议 ISO18000-6B，ISO18000-6C（EPC GEN2）
　　工作频率 标准配置ISM 902～928MHz和ISM 865～868MHz可选，可定制其它频段
　　工作方式 广谱跳频（FHSS）
　　射频功率 0~30dBm，软件可调
　　通信接口 标准配置RS232，WIFI无线
　　输出端口 4组OUTPORT（可控制输出高低电平）
　　读卡距离 与外接天线的增益有关,如外接12dBi天线时读卡距离大于8 m
　　读卡提示 蜂鸣器和LED
　　天 线 可外接一路、二路、三路、四路天线,标准TNC连接头
　　供电电源 DC＋9V(配AC/DC电源适配器)
　　外形尺寸 310mm×210mm×40mm
　　重量 2 Kg
　　工作温度 －20℃~＋80℃

　　2.11.3. 手持读写器

　　产品介绍：
　　UHF DC0681A手持式读写器是一款工业级的UHF便携式数据终端；
　　它集成了掌上电脑（PDA）与RFID数据采集的超完美组合，可以实现RFID数据的采集、存储等功能；
　　设计很好的应用了人体工程学，让您在使用时倍感舒适；
　　读取距离最远可以达到1.0米；
　　面向恶劣环境的特殊设计使它在工业市场领域游刃有余，比如物流配送，固定资料管理，物品的防伪等。

　　性能指标：
　　型 号 DC 0681A
　　支持的协议 ISO18000-6B，ISO18000-6C（EPC GEN2）
　　工作频率 标准配置ISM 902～928MHz和ISM 865～868MHz可选，可定制其它频段
　　工作方式 广谱跳频（FHSS）
　　射频功率 27dBm，软件可调
　　读卡速度 由软件设置，单卡平均读取时每64bits小于10ms
　　操作系统 Microsoft? WinCE.NET 5.0
　　二次开发环境 MS EVC 4.0 及 VS.NET/提供二次开发API
　　屏幕 3.5吋 240X320 数字彩色TFT触摸屏,配触摸笔
　　指示灯 双色,六种状态指示
　　键盘 27键,配触摸屏两用
　　数据备份 FLASH（64M）及SD卡双重备份
　　数据接口通讯 标准配置：USB, SD卡槽
　　读写距离 读>1.0m , 写>0.5m
　　电池 1800mAh锂离子电池，正常运行时间大于2小时，待机10小时
　　用户配置 SD卡（用户自配）
　　尺寸 202*78*33mm
　　环境温度 使用:0℃～50℃ 存储:-20℃～70℃
　　重量 300克

　　2.11.4. 无线接入点设备