ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID TRONG QUẢN LÝ THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Với mô hình thư viện truyền thống hiện nay gặp rất nhiều bất cập trong việc tra cứu, tìm tài liệu hay quản lý tài liệu (chống trộm, thất lạc tài liệu,…). Bạn đọc thường mất thời gian vào việc tra cứu, đăng ký mượntrả, thư viện tốn nhiều nhân công trong việc quản lý, vận hành hệ thống. Để khắc phục vấn đề này rất nhiều nơi trên thế giới đã đưa các hệ thống công nghệ thông tin, công nghệ tự động hóa vào thư viện, đặc biệt là công nghệ RFID giúp cải thiện nhu cầu bạn đọc. Khi những công nghệ mới này được áp dụng sẽ cung cấp cho thư viện một môi trường tốt nhất, việc tìm tin hay mượn trả tài liệu sẽ không còn mất thời gian của bạn đọc, giúp cho thư viện quản lý được tài liệu một cách đơn giản và hoàn thiện nhất.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN -BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ SỞ NGÀNH Mã lớp độc lập : IT6046.1 (20222IT6046001) ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID TRONG QUẢN LÝ THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI GVHD: Thạc sĩ Lê Như Hiền Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Triệu Huỳnh Đức Mã SV: 2021607376 Lớp: KHMT02-K16 Đinh Bá Đức Mã SV: 2021605178 Lớp: KHMT02-K16 Nguyễn Minh Đức Mã SV: 2021607287 Lớp: KHMT02-K16 Nguyễn Tuấn Đạt Mã SV: 2021606574 Lớp: KHMT02-K16 Phạm Bá Trọng Mã SV: 2021607885 Lớp: KHMT02-K16 Hà Nội – Năm 2023 LỜI CẢM ƠN Trước hết chúng em muốn gửi lời cảm ơn đặc biệt tới ThS Lê Như Hiền, giảng viên Khoa Công nghệ Thông tin Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội, người tận tâm hướng dẫn hỗ trợ chúng em suốt trình thực đề tài Sự dạy tận tình có đóng góp quan trọng hoàn thiện báo cáo Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến cán nhân viên quản lý Trung tâm Thông tin thư viện Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội sở Sự nhiệt tình hỗ trợ người tạo điều kiện thuận lợi cho trình khảo sát trường chúng em Chúng em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu 4 Nhiệm vụ nghiên cứu Giới hạn phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Bố cục CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID 1.1 Giới thiệu công nghệ RFID 1.2 Thành phần cấu tạo 1.2.1 Thẻ RFID (Tag) 1.2.2 Đầu đọc (Reader) 10 1.2.3 Máy chủ (Host computer – server) 11 1.3 Ưu, nhược điểm công nghệ RFID 11 CHƯƠNG KHẢO SÁT THỰC TRẠNG .13 2.1 Quá trình khảo sát 13 2.2.1 Địa điểm khảo sát .13 2.2.2 Lịch trình khảo sát 13 2.3 Kết khảo sát thực trạng 13 2.3.1 Cơ sở vật chất kỹ thuật 13 2.3.2 Thực trạng quản lý thư viện .13 2.2.3 Ưu nhược điểm hệ thống 14 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG QUẢN LÝ SÁCH THƯ VIỆN SỬ DỤNG RFID 16 3.1 Yêu cầu hệ thống 16 3.2 Cấu trúc hoạt động hệ thống 19 3.2.1 Cấu trúc 19 3.2.2 Hoạt động hệ thống 25 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT RFID: Radio Frequency Identification CSDL: Cơ sở liệu DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Cơng nghệ RFID Hình Hệ thống RFID Hình Thẻ RF thụ động Hình Nguyên lý hoạt động thẻ RF thụ động 10 Hình Thẻ RF tích cực 11 Hình Một đầu đọc thực tế 11 Hình Máy chủ liên kết hệ thống 12 Hình Trạm thủ thư 20 Hình Thiết bị kiểm kê cầm tay 21 Hình 3 Trạm tự phục vụ mượn, trả tài liệu 21 Hình Trạm thủ thư đa 22 Hình Giá trả sách thơng minh 23 Hình Hệ thống trả sách 24/7 24 Hình Chip RFID dùng cho CD/DVD Chip RFID dùng cho sách 24 Hình Mơ hình vận hành hệ thống RFID thư viện 25 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Với mơ hình thư viện truyền thống gặp nhiều bất cập việc tra cứu, tìm tài liệu hay quản lý tài liệu (chống trộm, thất lạc tài liệu,…) Bạn đọc thường thời gian vào việc tra cứu, đăng ký mượn/trả, thư viện tốn nhiều nhân công việc quản lý, vận hành hệ thống Để khắc phục vấn đề nhiều nơi giới đưa hệ thống công nghệ thông tin, công nghệ tự động hóa vào thư viện, đặc biệt cơng nghệ RFID giúp cải thiện nhu cầu bạn đọc Khi công nghệ áp dụng cung cấp cho thư viện mơi trường tốt nhất, việc tìm tin hay mượn trả tài liệu khơng cịn thời gian bạn đọc, giúp cho thư viện quản lý tài liệu cách đơn giản hoàn thiện Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu tìm hiểu đánh giá khả ứng dụng công nghệ RFID quản lý thư viện trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng hệ thống quản lý thư viện sử dụng công nghệ RFID, đánh giá hiệu lợi ích việc áp dụng công nghệ việc quản lý tài liệu cải thiện dịch vụ thư viện Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài thư viện trường Đại học Công nghiệp Hà Nội thành viên cộng đồng sử dụng thư viện sinh viên, giảng viên nhân viên quản lý Nghiên cứu tập trung vào việc ứng dụng công nghệ RFID quản lý truy xuất thông tin tài liệu thư viện Nhiệm vụ nghiên cứu - Đề xuất xây dựng hệ thống quản lý thư viện sử dụng công nghệ RFID - Nghiên cứu phân tích quy trình mượn/trả sách để tối ưu hóa cơng nghệ RFID Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Giới hạn: Nghiên cứu tập trung vào ứng dụng công nghệ RFID quản lý tài liệu quy trình mượn/trả sách thư viện trường Đại học Công nghiệp Hà Nội - Phạm vi: Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích, thiết kế triển khai hệ thống quản lý thư viện sử dụng công nghệ RFID, đánh giá hiệu ưu điểm việc áp dụng công nghệ quy trình mượn/trả sách trải nghiệm người dùng Phương pháp nghiên cứu - Thu thập liệu: Nghiên cứu sử dụng phương pháp thu thập liệu từ nguồn khác tài liệu học tập, tài liệu tham khảo, thông tin liên quan từ thư viện trường Đại học Công nghiệp Hà Nội - Phân tích thiết kế hệ thống: Dựa liệu thu thập được, nghiên cứu phân tích quy trình mượn/trả sách thiết kế hệ thống quản lý thư viện sử dụng cơng nghệ RFID Q trình bao gồm định nghĩa yêu cầu chức phi chức năng, lựa chọn thiết bị RFID xác định quy trình làm việc liên quan Bố cục Ngồi phần : Mở đầu, Kết luận, Tài liệu tham khảo, phục lục, nội dung chủ yếu trình bày theo chương: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID Chương 2: QUY TRÌNH KHẢO SÁT THỰC TRẠNG Chương 3: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG QUẢN LÝ SÁCH THƯ VIỆN SỬ DỤNG RFID CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID 1.1 Giới thiệu công nghệ RFID RFID (Radio Frequency Identification) cơng nghệ nhận dạng đối tượng sóng vô tuyến Công nghệ cho phép nhận biết đối tượng thơng qua hệ thống thu phát sóng radio, từ giám sát, quản lý lưu vết đối tượng Hình 1 Cơng nghệ RFID 1.2 Thành phần cấu tạo Một hệ thống RFID bao gồm thành phần : -Thẻ: thẻ -Đầu đọc: chứa chip anten để giao tiếp, đọc thông tin thẻ -Máy chủ (Host computer – server) sở liệu dùng để nhận, lưu trữ, xử lý thông tin truyền đến từ đầu đọc Hình Hệ thống RFID Đầu đọc thẻ giao tiếp qua sóng điện từ, nơi mà thơng tin mã hóa thành tín hiệu điện từ Tùy theo thiết kế mà ta phân làm chế độ giao tiếp là: đầu đọc nói trước (Reader talks first) thẻ nói trước (Tag talks first) Đầu đọc máy tính giao tiếp với thơng qua phần mềm điều khiển, phần mềm giúp người điều khiển dễ dàng theo dõi, vận hành, quản lý cập nhật thông tin hệ thống RFID 1.2.1 Thẻ RFID (Tag) Thẻ RFID thiết bị gắn đối tượng cần nhận dạng, chứa thông tin đối tượng Nó truyền thơng tin cho đầu đọc để định danh đối tượng truyền thơng tin tùy vào mục đích sử dụng thẻ, truyền thơng tin mà cảm biến có cho đầu đọc a Các đặc điểm thẻ RFID Thẻ RFID có đặc điểm: -Tính đóng gói: thẻ gắn vào nút nhựa PVC, lọ nhỏ thủy tinh, nhãn giấy hay nhựa Chúng gắn vào trang sức, treo vào xâu chìa khóa, gắn vào đầu chìa khóa Chuẩn DIN/ISO 69873 định nghĩa chuẩn cho phép thẻ gắn vào bên thiết bị máy móc Một số thẻ dùng dây chuyền lắp ráp xe thiết kế đóng gói để khơng bị phá hủy nhiệt độ cao phịng làm khơ sơn Tóm lại, cách thức đóng gói thẻ đa dạng -Tính móc nối: Tính móc nối đề cập đến cách thức đầu đọc thẻ truyền thông cho Các phương pháp móc nối khác có điểm mạnh-yếu riêng Sự lựa chọn phương pháp đặc biệt ảnh hưởng tới phạm vi liên lạc, giá thành thẻ điều kiện gây nhiễu -Khả lưu trữ thông tin: Có nhiều loại thẻ có vùng nhớ khác Thẻ đọc lưu trữ giá trị cụ thể nhà máy Người dùng ghi giá trị vào thẻ “ghi lần”, thẻ “ghi nhiều lần” cho phép thay đổi giá trị nhiều lần Một số thẻ thu thập thông tin mới, nhiệt độ hay tần suất đọc, Dung lượng vùng nhớ thẻ từ bit dùng để chống trộm đến thẻ lưu trữ vài ngàn byte dùng dây chuyền sản xuất xe b Phân loại thẻ RF Phân loại theo tiêu chí có lượng trực tiếp: thẻ có lượng trực tiếp (thẻ tích cực), thẻ khơng có lượng trực tiếp (thẻ thụ động) thẻ bán tích cực Thẻ thụ động Loại thẻ khơng có nguồn bên trong, sử dụng nguồn nhận từ đầu đọc để hoạt động truyền liệu lưu trữ cho đầu đọc Thẻ thụ động có thành phần đơn giản, giá thành rẻ nên dễ dàng ứng dụng nhiều lĩnh vực đời sống xã hội như: y tế, quản lý cửa hàng, thư viện, giao thông vận tải, 2.3.2 Thực trạng quản lý thư viện - Tất liệu sách, báo, tạp chí, tài liệu nghiên cứu khoa học lưu trữ giấy tờ, sổ sách kết hợp với lưu trữ thông tin hệ thống thư viện điện tử Tài liệu chủ yếu thư viện sách, giáo trình đồ án, báo cáo nghiên cứu khoa học, luận văn thạc sĩ 2.2.2.1 Quy trình nhập sách - Sau nhập sách về, thủ thư phải nhập lại thông tin đầu sách vào sổ cất giữ hóa đơn chứng từ liên quan - Thủ thư đánh mã cho sách theo ngành xếp chúng vào vị trí lưu trữ 2.2.2.2 Quy trình mượn tài liệu - Đối với học sinh, sinh viên: Học sinh sinh viên mượn sách đọc chỗ mượn Khi cần mượn sách sinh viên mang thẻ sinh viên để quầy kiểm tra nhân viên thư viện, sau vào bên để tìm sách cần mượn Sau tìm sách cần mượn, sinh viên đem sách quầy kiểm tra để nhân viên thư viện yêu cầu cung cấp thông tin khoa, lớp, mã số SV Sau ghi thơng tin đầy đủ thủ thư quét mã barcode sách để lưu thông tin sau đưa sách thẻ sinh viên lại - Đối với cán bộ, giáo viên: Cán bộ, giáo viên mượn sách đọc chỗ mượn Khi mượn thủ thư quét mã barcode sách để lưu thơng tin, sau ghi tên giáo viên tên sách vào sổ 2.2.2.3 Quy trình trả tài liệu Sau đọc xong, độc giả phải trả sách mượn, thủ thư dùng thông tin độc giả (Khóa học, khoa, lớp, tên, mã sinh viên (đối với đối tượng sinh viên); mã giáo viên (đối với đối tượng mượn sách giáo viên)) Thủ thư đánh dấu vào sổ lưu trữ thông tin mượn trả sách 2.2.2.4 Thống kê báo cáo, in ấn 15 Thư viện thực thống kê theo định kỳ vào cuối năm Họ thống kê sách theo ngành theo tiêu chí sau: Thống kê sách nhập mới, thống kê sách mượn, thống kê sách thư viện 2.2.3 Ưu nhược điểm hệ thống - Ưu điểm: + Hệ thống thư viện điện tử đại, đảm bảo nhu cầu tìm đọc sinh viên, giảng viên + Nhân viên thư viện không cần phải hiểu biết tin học nhiều làm Nhược điểm: + Thông tin ghi sổ sách, giấy tờ dễ bị mát, không lưu trữ lâu dài + Quá trình tìm kiếm sách phục vụ cho việc mượn sách phải làm thủ cơng, gây nhiều thời gian + Nhân viên phải tốn nhiều thời gian, công sức vào việc thống kê sách Hầu hết công việc nhân viên thư viện tiến hành cách thủ công, chưa khoa học + Mức độ an ninh, bảo mật chưa cao 16 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG QUẢN LÝ SÁCH THƯ VIỆN SỬ DỤNG RFID 3.1 Yêu cầu hệ thống RFID phương pháp giúp nhận dạng đối tượng Trước RFID người ta sử dụng rộng rãi phương pháp khác, mã vạch (barcode) Ngày thấy mã vạch hầu hết sản phẩm thương mại, từ đồ điện tử, đồ điện gia dụng tới thực phẩm đóng hộp Người ta sử dụng mã vạch nhà máy, siêu thị… để quản lý nguồn gốc, thông tin, giá thành sản phẩm Sở dĩ mã vạch sử dụng rộng rãi nhờ tính tiện lợi Tồn thơng tin sản phẩm thu thông qua nội dung chứa mã vạch Việc đọc mã vạch thực dễ dàng nhanh chóng nhờ có thiết bị đọc mã vạch Vậy người ta phải nghĩ đến việc sử dụng RFID thay cho mã vạch Điểm khác hai phương pháp nhận dạng đối tượng loại tín hiệu mà chúng sử dụng: tín hiệu radio RFID tín hiệu quang học mã vạch Để đọc mã vạch gắn đối tượng, người thao tác phải cầm thiết bị đọc mã vạch tay hướng đầu đọc mã vạch vào đối tượng gắn mã vạch cho khoảng cách phải đủ gần phải theo hướng định để thiết bị nhận dạng hình ảnh mã vạch Còn RFID, cần thẻ nằm tầm nhận biết anten anten đọc nội dung thẻ Như vậy, bên cạnh tính tương tự với mã vạch, RFID cịn có số lợi sau: 17 -Thẻ RFID đọc gần đồng thời với khối lượng lớn Các đối tượng gắn thẻ nằm kho chứa thùng chứa hàng -Thẻ RFID bền mã vạch Chúng chế tạo từ hợp chất đặc biệt để chống lại phá hủy hóa chất nhiệt độ -Thẻ RFID khơng đọc mà cịn ghi thơng tin Mã vạch chứa thông tin cố định, không thay đổi -Thẻ RFID chứa lượng thông tin lớn nhiều so với mã vạch -Việc đọc mã vạch yêu cầu tác động người, thẻ RFID khơng So với mã vạch, RFID có ưu vượt trội nhiều ứng dụng định vị, nhận dạng đối tượng thu thập liệu tự động Tuy nhiên, bên cạnh ưu mà RFID mang lại, phải chịu chi phí cao so với sử dụng mã vạch Do ứng dụng RFID, cần cân nhắc lợi ích thu chi phí đầu tư để đem lại hiệu đầu tư tốt Các yêu cầu RFID ứng dụng thư viện : -Kết hợp chức an ninh chức nhận dạng tài liệu: công nghệ barcode, nhãn mã vạch cho phép nhận dạng tài liệu, cịn để chống trộm tài liệu người ta phải sử dụng thêm dây từ gắn vào sách Trong đó, hệ thống RFID, thẻ RFID đảm nhiệm chức này: chức an ninh nhận dạng tài liệu -Mượn/Trả nhanh chóng lúc nhiều tài liệu: RFID có khả đọc lúc nhiều tài liệu khơng u cầu “line-of-sight” (sắp xếp thẳng hàng) để xử lý công nghệ barcode Do sử dụng RFID cho phép nhân viên thao tác mượn trả theo lô, barcode, qua làm tăng tốc độ lưu thơng tài liệu Chỉ cần lần quét 18 nhấn nút quầy lưu thông để thực mượn/trả chồng sách gồm nhiều -Kiểm kê nhanh chóng: Thiết bị kiểm kê RFID cho phép việc quét nhận thông tin từ sách cách nhanh chóng mà không cần phải dịch chuyển sách khỏi giá Với tính kiểm kê hàng loạt, nhân viên cần dọc theo hàng dãy không cần phải nhấc xuống hay đặt lên sách nào, việc sử dụng ăng ten quét qua giá sách theo tầng, thông tin tài liệu giá ghi lại để làm sở kiểm kê Tính ưu việt giúp thư viện tiết kiệm nhiều nhân công kiểm kê đồng thời kho sách không bị dừng phục vụ lâu đợt kiểm kê, đảm bảo đáp ứng nhu cầu mượn tài liệu thường xuyên bạn đọc Ngoài ra, RFID cịn có khả “truy tìm dấu vết” tài liệu xếp sai vị trí, giúp nhân viên thư viện nhanh chóng tìm sách “đi lạc chỗ” kho sách -Hỗ trợ tối đa việc tự động hóa mượn/trả tài liệu: RFID cho phép áp dụng vào thiết bị tự động hóa thư viện, tối đa hóa tính tự phục vụ (self-service) bạn đọc mà không yêu cầu can thiệp thủ thư Bạn đọc tự thực thủ tục mượn sách, trả sách mà không cần thông qua người khác, qua làm tăng tính chủ động cho bạn đọc, giảm thiểu tối đa thời gian chết chờ đợi xếp hàng dài để đăng ký mượn, trả tài liệu -Không cần tiếp xúc trực tiếp với tài liệu: khác với công nghệ EM barcode, để nhận dạng tài liệu cần phải tiếp xúc trực tiếp tài liệu thiết bị đọc Cơng nghệ RFID cho phép máy đọc nhận dạng tài liệu khoảng cách từ xa -Độ bền thẻ cao: Độ bền thẻ RFID cao so với mã vạch không tiếp xúc trực tiếp với thiết bị khác Các nhà cung cấp RFID 19