Thiết kế hệ thống kiểm soát đầu sách trong thư viện ứng dụng công nghệ rfid

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nguyễn Thị Hải Yến THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM SỐT ĐẦU SÁCH TRONG THƯ VIỆN ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ RFID Chuyên ngành : Kỹ thuật truyền thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Kỹ thuật truyền thông NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS Nguyễn Tiến Dũng TS Bùi Việt Khôi Hà Nội – Năm 2014 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 12 1.1 Giới thiệu quản lý thư viện 12 1.2 Cơ cấu tổ chức quy trình nghiệp vụ thư viện 13 1.2.1 Cơ cấu tổ chức hệ thống thư viện 13 1.2.2 Quy trình nghiệp vụ thư viện [11] 14 1.2.3 Giới thiệu hệ thống quản lý sách thư viện đề xuất 18 CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG KẾT HỢP CƠNG NGHỆ RFID VÀ MƠ HÌNH MẠNG VÀO QUẢN LÝ THƯ VIỆN 21 2.1 Công nghệ RFID 21 2.1.1 Giới thiệu công nghệ RFID [1] 21 2.1.2 Các đặc điểm công nghệ RFID 22 2.1.3 Cấu trúc hệ thống RFID 23 2.1.4 Ứng dụng công nghệ RFID 35 2.1.5 Ưu nhược điểm hệ thống RFID so với hệ thống mã vạch truyền thống quản lý thư viện 37 2.2 Mơ hình Client/Server [10] 38 2.2.1 Khái niệm mơ hình Client/Server 38 2.2.2 Đặc điểm mơ hình kiến trúc Client/Server 39 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 43 3.1 Xác định yêu cầu hệ thống 43 3.1.1 Yêu cầu chức 43 3.1.2 Yêu cầu phi chức 44 3.2 Xây dựng sơ đồ hệ thống 45 3.3 Thiết kế hệ thống 48 3.3.1 Kiến trúc hệ thống quản lý thư viện 48 3.3.2 Sơ đồ chức 48 3.3.4 Mô tả chi tiết sở liệu 53 3.4 Xây dựng phần mềm 62 3.4.1 Phần mềm phía máy chủ (Server) 62 3.4.2 Phần mềm phía khách (Client) 63 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ 68 4.1 Thiết lập cấu hình hệ thống 68 4.1.1 Trang thiết bị phần cứng 68 4.1.2 Cài đặt phần mềm 68 4.2 Thử nghiệm chức hệ thống 68 4.2.1 Chức năng: Đăng ký sách 68 4.2.2 Chức năng: Đăngký cá biệt 69 4.2.3 Chức năng: Tạo in mã vạch (Barcode) cho sách 70 4.2.4 Chức năng: Nghiệp vụ mượn sách bạn đọc 71 4.2.5 Chức năng: Nghiệp vụ trả sách 72 4.2.6 Chức năng: Nghiệp vụ kiểm kê sách thư viện 73 4.2.7 Chức năng: Quản lý bạn đọc 75 4.3 Kết đánh giá 76 4.4 Hướng phát triển đề tài 77 KẾT LUẬN 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tơi, có hỗ trợ từ giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Tiến Dũng TS Bùi Việt Khôi Các kết nghiên cứu luận văn tơi tự tìm hiểu, phân tích trung thực khách quan Các kết chưa công bố nghiên cứu khác Học viên Nguyễn Thị Hải Yến DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Bảng 0-1 Các thuật ngữ viết tắt STT Thuật ngữ viết tắt RFID Thuật ngữ tiếng anh Radio Frequency Identification Thuật ngữ tiếng việt Cơng nghệ xác nhận đối tượng sóng vơ tuyến LF Low Frequency Tần số thấp HF High Frequency Tần số cao UHF Ultra High Frequency Siêu cao tần CSDL SSE Mã Barcode CRC Cyclic Redundancy Check Mã phát lỗi, mã dư vòng EPC Electronic Product Code Mã điện tử cho sản phẩm 10 UPC Universal Product Code Mã sản phẩm chung, mã vạch Cơ sở liệu Sum of Squared Error Tổng bình phương sai số Mã Vạch 11 GTIN Global Trade Item Number Mã sản phẩm thương mại toàn cầu 12 SGTIN Serialized GTIN Mã GTIN + thêm trường Serialized 13 Server Chủ 14 Client Khách DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 0-1 Các thuật ngữ viết tắt Bảng 2-1 Bảng giá trị header SGTIN 31 Bảng 2-2 Bảng giá trị SGTIN-96 partition 32 Bảng 2-3 Bảng giá trị filter SGTIN 33 Bảng 3-1 Các trường hợp liệu trường DocGia 53 Bảng 3-2 Các trường liệu trường KhoSach 54 Bảng 3-3 Các trường liệu trường KhoSachInfo 54 Bảng 3-4 Các trường liệu trường hợp NhanVienInfo 55 Bảng 3-5 Các trường liệu trường NhatKyDangNhap 56 Bảng 3-6 Các trường liệu trường DangKySach 57 Bảng 3-7 Các trường liệu trường PhieuMuon 60 Bảng 3-8 Các trường liệu trường NhaXuatBanInfo 61 Bảng 3-9 Các trường liệu trường NhomSach 61 Bảng 3-10 Các trường liệu trường SachHuy 62 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ tả phiếu mượn sách 15 Hình 1.2 Mẫu thẻ thư viện 17 Hình 1.3 Sơ đồ khối hệ thống 18 Hình 1.4 Mơ hình quản lý thư viện đề xuất 19 Hình 2.1 Cơng nghệ RFID 22 Hình 2.2 Cấu trúc hệ thống RFID 24 Hình 2.3 Thẻ RFID tích cực 25 Hình 2.4 Thẻ RFID thụ động 26 Hình 2.5 Thẻ RFID bán thụ động 27 Hình 2.6 Layout thẻ RFID 28 Hình 2.7 Mã hóa nhận dạng pure 29 Hình 2.8 Mã vạch UPC 30 Hình 2.9 Chuyển đổi GTIM sang SGTIN 30 Hình 2.10 Mã hóa SGTIN-96 với giá trị chia 34 Hình 2.11 Các thành phần đầu đọc RFID 35 Hình 2.12 Mơ hình Client-Server 38 Hình 2.13 Mơ hình phần mềm Client/Server 41 Hình 3.1 Sơ đồ hoạt động quản lý nhập sách 45 Hình 3.2 Sơ đồ hoạt động mượn sách 46 Hình 3.3 Sơ đồ hoạt động quản lý nhân viên 47 Hình 3.4 Kiến trúc hệ thống quản lý thư viện 48 Hình 3.5 Sơ đồ phân cấp chức 49 Hình 3.6 Sơ đồ A liên kết bảng sở liệu 50 Hình 3.7 Sơ đồ B liên kết bảng sở liệu 51 Hình 3.8 Sơ đồ liên kết sở liệu A B 52 Hình 3.9 Giao diện phần mềm phía máy chủ 63 Hình 3.10 Giao diện chương trình phía máy khách 64 Hình 3.11 Giao diện chức đăng ký sách 64 Hình 3.12 Giao diện đăng ký cá biệt 65 Hình 3.13 Giao diện ghi thẻ RFID cho sách 66 Hình 3.14 Giao diện mượn trả sách 67 Hình 3.15 Đăng ký thẻ RFID cho độc giả 67 Hình 4.1 Thí nghiệm đăng ký sách 69 Hình 4.2 Đăng ký cá biệt kho sách 69 Hình 4.3 Cài đặt in mã vạch 70 Hình 4.4 Thí nghiệm tạo in mã vạch 71 Hình 4.5 Lập phiếu mượn sách 72 Hình 4.6 Thơng tin sách mượn bạn đọc 73 Hình 4.7 Form thống kê sách kho 74 Hình 4.8 Kết kiểm kê 74 Hình 4.9 Đăng ký độc giả vào hệ thống 75 Hình 4.10 Danh sách độc giả đăng ký với hệ thống 76 3.4.2.3 Ghi thẻ RFID sách Khi nhập sách vào thư viện ta tiến hành ghi thẻ RFID để dán lên sách với giao diện phần mềm kết nối với phần cứng sau Hình 3.13 Giao diện ghi thẻ RFID cho sách Sau lựa chọn kho, lựa chọn nhóm sách, ta chọn sách cần ghi thẻ RFID.Với sách có mã cá biệt, ta tiến hành ghi mã cá biệt lên thẻ RFID để dán lên sách thơng qua giao diện chương trình kết nối với phần cứng 3.4.2.4 Mượn trả sách Bạn đọc có yêu cầu mượn trả sách, ta xây dựng chương trình thực cơng việc Với giao diện chương trình sau 66 Hình 3.14 Giao diện mượn trả sách Bạn đọc đưa thẻ bạn đọc (RFID) phần mềm kiểm tra thẻ Tiếp theo quét mã sách (mã vạch/ mã RFID) mà bạn đọc mượn/ trả 3.4.2.5 Đăng ký thẻ RFID cho độc giả Mỗi độc giả cấp thẻ đọc giả RFID Ta thêm bạn đọc với giao diện đăng kí bạn đọc sau Hình 3.15 Đăng ký thẻ RFID cho độc giả 67 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ Thực thí nghiệm sau để kiểm tra kết đánh giá hệ thống 4.1 Thiết lập cấu hình hệ thống 4.1.1 Trang thiết bị phần cứng  máy tính chứa sở liệu quản lý thư viện có cài đặt “Phần mềm quản lý thư viện máy chủ” “Phần mềm quản lý thư viện máy khách” 4.1.2 Cài đặt phần mềm Các phần mềm sử dụng q trình thí nghiệm  Microsoft Visual Studio 2008  Microsoft SQL Server 2005  Cài đặt phần mềm máy tính 4.2 Thử nghiệm chức hệ thống 4.2.1 Chức năng: Đăng ký sách 4.2.1.1 Mục đích Tiến hành thí nghiệm nhận sách từ nhà cung cấp đăng ký thông tin sách vào hệ thống, tiến hành lưu vào sở liệu 4.2.1.2 Tiến hành Bước 1: Từ menu ta chọn chức “Đăng ký sách” Bước 2: Ấn nút “Tạo” nhập thông tin chi tiết sách “English grammar in use” lưu lại 68 Hình 4.1 Thí nghiệm đăng ký sách 4.2.2 Chức năng: Đăngký cá biệt 4.2.2.1 Mục đích Sách nhập với số lượng nhiều cho sách Nhân viên thư viện đăng kí cá biệt cho mỗi sách Sẽ có chung mã sách mã cá biệt tăng dần theo thứ tự sổ đăng kí cá biệt 4.2.2.2 Tiến hành Trong menu ta chọn chức “Đăng kí cá biệt” Chọn mã sách đăng ký tiến hành nhập số lượng cần đăng kí cho sách Hình 4.2 Đăng ký cá biệt kho sách 69 4.2.3 Chức năng: Tạo in mã vạch (Barcode) cho sách 4.2.3.1 Mục đích Khi đăng kí cá biệt xong cho sách Ta tiến hành việc tạo in mã vạch để dán lên sách Hoặc người dùng in mã vạch sách 4.2.3.2 Tiến hành Bước 1: Tiến hành cài đặt trước in mã vạch Sẽ bao gồm việc lựa chọn chuẩn mã vạch EAN32 / code 39/ Telepent chọn định dạng thể cho mã Hình 4.3 Cài đặt in mã vạch Bước 2: Tiến hành in mã vạch tạo Ta tạo in 20 mã cho sách “English Grammar in Use” 70 Hình 4.4 Thí nghiệm tạo in mã vạch 4.2.4 Chức năng: Nghiệp vụ mượn sách bạn đọc 4.2.4.1 Mục đích Kiểm tra chức mượn sách bạn đọc 4.2.4.2 Tiến hành Các bước mượn sách Bước 1: Bật form mượn sách  Chọn mã thẻ bạn đọc  Chọn mã sách mượn Thông tin bạn đọc sách thị Bấm vào Lưu để lưu thông tin phiếu mượn bạn đọc Bạn đọc đặt cược, nhận sách kết thúc trình mượn 71 Hình 4.5 Lập phiếu mượn sách 4.2.5 Chức năng: Nghiệp vụ trả sách 4.2.5.1 Mục đích Khi bạn đọc trả lại sách cho thư viện, nhân viên thư viện thực sử dụng phần mềm với chức trả sách 4.2.5.2 Tiến hành Bước 1: Mở chức trả sách Bước 2: Nhập mã thẻ bạn đọc, thông tin bạn đọc lên giao diện với đầy đủ thông tin  Mã bạn đọc  Tên bạn đọc  Điện thoại  Email  Những sách bạn đọc mượn  Mã phiếu mượn số tiền đặt cược 72 Hình 4.6 Thơng tin sách mượn bạn đọc Bước 3: Copy mã sách mà sinh viên mượn lên mục ‘Mã cá biệt’, sách sinh viên mượn cập nhật mục sách trả tương ứng Bước 4: Nháy vào “Lưu lại” để kết thúc trình trả sách 4.2.6 Chức năng: Nghiệp vụ kiểm kê sách thư viện 4.2.6.1 Mục đích Kiểm kê sách có kho 4.2.6.2 Tiến hành Bước 1:Vào menu “Báo cáo” khởi động tính kiểm kê sách Chương trình đưa tồn sách kho Giao diện thiết kế gọn gàng Trên có nút chức năng:  Kiểm kê: chức thực thi đưa danh sách đầu sách hiển thị giao diện  Xóa bỏ: cho phép người dùng chọn xóa sách khỏi kho 73 Hình 4.7 Form thống kê sách kho Bước 2: Bấm vào nút “Kiểm kê” để tiến hành kiểm kê Tất sách gắn thẻ RFID đọc thị giao diện phần mềm cho biết số sách có kho Hình 4.8 Kết kiểm kê 74 4.2.7 Chức năng: Quản lý bạn đọc 4.2.7.1 Mục đích Thực thao tác quản lý thơng tin độc giả bao gồm nghiệp vụ sau  Thêm độc giả  Sửa thơng tin độc giả  Xố thông tin độc giả 4.2.7.2 Tiến hành Bước 1: Tiến hành thực chức năng, thêm độc giả, sửa độc giả Nghiệp vụ thêm độc giả: Từ giao diên chức quản lý độc giả, bạn nháy vào nút chức Thêm Điền mã độc giả, bấm nút Tạo mã bạn đọc đọc lên thị textbox Mã độc giả Hình 4.9 Đăng ký độc giả vào hệ thống Sau thêm đầy đủ thông tin cần thiết ta nháy vào Thêm để tiến hành đăng ký thông tin bạn đọc vào hệ thống quản lý Bước 2: Từ chương trình ta chuyển sang vào menu quản lý độc giả, giao diện chương trình hình 75 Hình 4.10 Danh sách độc giả đăng ký với hệ thống 4.3 Kết đánh giá Trước hết, mục tiêu nghiên cứu em thực thành cơng với việc hồn thành đề tài “Thiết kế hệ thống kiểm soát đầu sách thư viện ứng dụng công nghệ RFID”.Hệ thống xây dựng vừa đảm bảo đáp ứng đầy đủ chức hệ thống quản lý chuyên nghiệp Quản lý hệ thống, Quản lý nhập kho, Quản lý sách, Quản lý thông tin nhân viên, Quản lý thông tin nhà sản xuất, Quản lý thông tin bạn đọc, Đưa thống kê, báo cáo… vừa thể tính ưu việt so với hệ thống thông qua việc nâng cao khả chứng thực, khẳng định độ tin cậy hệ thống Cụ thể:  Hệ thống hoạt động ổn định tin cậy  Chức đầy đủ, rõ ràng xác  Có thể cài đặt Client nhiều vị trí  Phần mềm viết giao diện tiếng Việt nên dễ hiểu dễ sử dụng  Các chức phần mềm xử lý nhanh chóng Người quản lý hay nhân viên cần vài thao tác nhấp chuột nhận thơng tin mong muốn cách xác Đồng thời chia thực chức tốt 76  Các chức phần mềm bao quát gần hết mặt cần quản lý hệ thống quản lý thư viện Giao diện phần mềm đơn giản thân thiện với người dùng  Thi cơng lắp đặt dễ dàng, tốn chi phí vận hành bảo trì hệ thống Tuy nhiên, điều kiện kinh phí điều kiện nghiên cứu, hệ thống gặp phải số hạn chế:  Chưa tự thiết kế module RFID 4.4 Hướng phát triển đề tài Mục tiêu em khắc phục nhược điểm tồn hệ thống, mở rộng mơ hình hệ thống cách:  Tự thiết kế module RFID  Mở rộng mơ hình việc sử dụng nhiều đầu đọc thẻ RFID vào mục đích sử dụng khác nhau: Đầu đọc cổng baries, đầu đọc kiểm kê, đầu đọc trạm tự checkin/out…  Phát triển hệ thống nộp tài khoản qua tổng đài SMS  Hệ thống gửi thơng báo tình trạng độc giả, tài liệu, thơng tin tài liệu mượn trả, tài khoản độc giả… qua E-mail, SMS  Tích hợp thêm số cơng nghệ nhận dạng khác nhận dạng mã số sinh viên… để phù hợp với điều kiện cụ thể đơn vị 77 KẾT LUẬN Trong đồ án em hoàn thành xây dựng hệ thống quản lý thư viện cho trường Đại học đáp ứng yêu cầu đề Cụ thể đồ án thực hoàn chỉnh yêu cầu sau:  Xây dựng chức quản lý sách mượn trả sách sử dụng công nghệ RFID  Xây dựng chức quản lý bạn đọc sử dụng công nghệ RFID  Các tiện ích khác để có hệ thống hồn chỉnh Tuy nhiên, chức chưa tối ưu để đem lại tiện ích thực cho người sử dụng thao tác nhanh, tính đa dạng, hợp lý… Những hạn chế bắt nguồn từ vấn đề thời gian, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều.Điều khó tránh khỏi đem lại cho em kinh nghiệm định phân tích thiết kế toán thực tế Cuối cùng, em hy vọng rằng, với kiến thức có q trình học tập thời gian làm đề tài tốt nghiệp trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, viện Điện Tử Viễn Thông, với kinh nghiệm thực tế sau làm, triển khai, chúng em xây dựng hệ thống quản lý thư viện thực hữu ích đưa vào ứng dụng rộng rãi trường đại học cao đẳng 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Hiệp, Phạm Quang Huy, Công nghệ nhận dạng vô tuyến RFID, Khoa học kỹ thuật [2] McGraw Hill, Microsoft SQL Server 2008_ A Beginner_s Guide (2008) [3] Sujoy P Paul, Pro SQL Server 2008 Replication [4] Thái Thanh Phong, Nguyễn Ngọc Bích Phương, (2008), Các giải pháp lập trình C#, Giao thông vận tải [5] Dai Yu, (2011), Implementation of RFID Technology in Library Systems [6] http://csharp.net-informations.com/ [7] http://en.wikipedia.org/wiki/Radio-frequency_identification truy cập lần cuối ngày 12/08/2014 [8] http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%A3_v%E1%BA%A1ch truy cập lần cuối ngày 12/08/2014 [9] http://truongnoivu.edu.vn/ truy cập lần cuối ngày 08/09/2014 [10] http://vi.wikipedia.org/wiki/Client-server truy cập lần cuối ngày 09/09/2014 [11] http://truongnoivu.edu.vn/ truy cập lần cuối ngày 10/09/2014 79 ... hệ thống cũ Hệ thống đồng thời đề tài nghiên cứu tốt nghiệp thạc sỹ em với tên đề tài là: ? ?Thiết kế hệ thống kiểm soát đầu sách thư viện ứng dụng công nghệ RFID? ?? Mục tiêu đề tài xây dựng hệ thống. .. thiệu công nghệ RFID [1] 21 2.1.2 Các đặc điểm công nghệ RFID 22 2.1.3 Cấu trúc hệ thống RFID 23 2.1.4 Ứng dụng công nghệ RFID 35 2.1.5 Ưu nhược điểm hệ thống RFID. .. vụ thư viện [11] 14 1.2.3 Giới thiệu hệ thống quản lý sách thư viện đề xuất 18 CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG KẾT HỢP CƠNG NGHỆ RFID VÀ MƠ HÌNH MẠNG VÀO QUẢN LÝ THƯ VIỆN 21 2.1 Công nghệ RFID