RFID在档案局的应用方案

人们总是希望在需要一份资料的时候，能快速的查找到它，但在档案管理馆、企事业单位档案管理处，经常可以看到管理人员为找到需要的资料焦急而忙碌。长久以来这个问题一直使档案资料管理人员费劲了脑筋。目前国内档案馆主要运用档号和条形码标记形式用于内部的排架和定位。在实物档案的物流过程中，起着重要作用的是档号和条形码。传统的档案管理方式存在档案数量冗余、查询、盘点困难、处理时间长等低效率现象，而信息技术手段的应用则是解决问题的关键。RFID技术的引入将彻底改变人们对档案管理活动的认识。

通过对当前档案管理中存在的问题进行分析，杭州紫钺科技有限公司设计出一套基于RFID技术的档案管理自动化系统，并就该系统的功能模块架构与管理业务流程进行阐述，以期在档案自动化、智能化管理方面做出有改善。
 
一、档案管理的现状与问题

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

1.1档案编目流程繁琐低效、整理时间冗长
传统方式下，档案入馆后先需进行分类、排序，并去装订，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。

1.2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。

1.3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档案架，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。

1.4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档案盒内，因此在盘点档案时一般只清点档案盒的数量。但在每个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档案储存的真实信息。如果要拆开每个档案盒进行盘点，那将是一项十分庞大的工程。

1.5对失效档案的管理滞后
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档案仍然和有效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，档案管理的技术升级与改造迫在眉睫。为了解决以上问题，档案局采用先进的RFID技术来解决以上问题，同时增加了防盗功能。

二、RFID技术方案优势

2.1 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。

2.2将RFID技术应用于档案管理优势

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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

9、标签具有防盗功能，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

三、项目方案设计

3.1项目总体框架

现场管理的思路是对档案的门进行管理，包括档案的入馆、盘点、查阅、防盗管理、销毁管理等的，档案局门的多少，一般根据现场的实际情况，现以档案局有四个门为例，档案局大厅一个大门，档案室两个里面放置了档案柜，一共三个小门（三个小门完全一样），主要是在这四通道安装固定式读写器及天线。同时配置手持机，固定式读写器通过有线网络直接接入到局域网内，手持机可以通过GPRS或者WIFI把采集的数据传输到后台电脑，可以在后台进行统一管理。

具体功能描述如下：
（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2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档案架，储位指示点亮起，管理人员将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。
（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阅读器进行现场核对，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。

（6）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。

3.2 通道设计方案
通道方案的设计是在现场勘查后设计的，首先先介绍下四个通道的情况，在前面也介绍过通道主要分为两种类型:档案室小门（三个）、档案局大厅大门（一个）：

3.2.1 大门设计方案
一般是根据客户的需要，如否为了美观可以选择在门上面的横梁上面，如果大理石是空心就可以安装在里面；如果是实心就可以安装在下面，天线外面可以做成灯罩的形式；如果不考虑美观还可以安装在门的两边。

3.2.2 小门设计方案
档案室的门，也可以根据需要安装的场景比较多，如果客户为了美观可以安装在天花板里面,也可以安装在门的两边。

四、硬件产品应用方案

3.1标签选型及设计
1、标签信息项的设定
档案标签上储存的信息项包括：档案类别、档案名称、档案编号、档案密级、入库时间、保存期限、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、存放的档案编号区间及数量。
2、标签的制作
标签的制作建议采用Label，可以在上面打印信息，贴在客户要求的位置。
3、标签安装
在档案标签中，将电子标签封成卡状或不干胶纸质，贴于每个档案盒或档案文件上。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。

4、E44介绍：
E44的性能介绍如下表：

规格描述 E44
产品型号 Impinj E44
物理特性 尺寸 105mm×6mm
材质 PET
环境 工作温度 -40°C to 65°C (-40°F to 149°F)
存贮温度 -40°C to 80°C (-40°F to 176°F)
防护等级
Enclosure IP-00
协议 EPC Class1 Gen2
容量 EPC：upto 96bits TID：96bits
频段 920-928
应用场合 高介电常数材料使用，如近铝箔，近金属，近液体应用,
用于塑料表面
用于玻璃车窗等

3.2 阅读器安装
在档案局项目中，档案室天花板上安装阅读器，设备的正常工作需外接220VAC 电源适配器，并有局域网或无线局域网覆盖，以进行数据传输。将RFID标签阅读器TCP/IP口与电脑网口相连接，从而可将RFID标签阅读器读取的数据通过网络或无线网络的方式传回服务器。
阅读器介绍：

RFID接口协议：EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C
认证：在高密度读取器模式环境下的一致性和交互性
体系结构：处理器Intel IXP420 （ 266兆赫）,Linux系统64 MB SDRAM / 64 MB Flash，灵敏度：-80db
远程管理协议：EPCglobal Reader Management 1.0.1, SNMP v2 with MIB II；
网络服务：DHCP, LL A, NTP, HTTP, Telnet, SSH, SNMP, mDNS, DNS-SD
密集读写器协议：密集读写器模式、发出前侦听、自动触发和事件管理
读写器通讯协议：EPCglobal Low Level Reader Protocol (LL RP) 1.0.1 Impinj Mach1
射频功率：+30dBm/+32db用扩展延长线
功率：AC/DC电源变换器,最大功率45瓦(120 或 240 VAC)
通信接口：RS-232(DB-9F),LAN TCP/IP(RJ-45)，4个GPIO输入和8路输出
天线：4端口、反转TNC
尺寸：22.7 x 32.4 x 5.7 cm (8.95 in x 12.75 in x 2.25 in)
重量：2.7 kg (6 lbs) 工作温度：-20℃ to +55℃ 灰尘和潮湿适应：IP54
LED指示灯：电源、连接、工作、天线0-3、CPU、读取、监听、失败
软件支持：Java and .NET APIs for Impinj读写器协议(Impinj 网关演示程序)
通过认证：FCC Part 15

3.3手持式阅读器
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阅读器进行现场核对，修改系统信息或现场信息，从而完成档案顺架盘点。

基于Windows CE 5.0 的RFID手持读写器，本产品具有低功耗、多种数据接口、简易的人机交互界面等优点，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等物流行业，以及邮件、包裹、运输行李等的邮局流动管理系统；
供应链应用领域：物品供应过程的应用；
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、等系统都得到了广泛的使用。
特点：
它是集成掌上电脑（PDA）与RFID数据采集的超完美组合，采用精简的windows CE嵌入式操作系统，可以实现RFID数据的采集、存储等功能；
功能全面,带有蓝牙、WIFI、GPS、GPRS(3G)、一维和二维条码功能；（可选，用户可根据具体需求选择是否加入这些模块）;

3.4天线安装
为确保档案标签数据的读取，需要通道的具体情况，客户现场要讲既要讲究美观，又要考虑达到最佳效果，因此档案室小门考虑天线安装在天花板里面，现场调整天线方位角，现场应用的是laird天线。

圆极化8dbm 性极化8dbm
在应用Laird技术的天线是有圆极化和线极化天线，提供了在902-928M频段信号接收和传输技术，莱尔德科技公司业界知名的设计方法在整个频段达到最高的效率和性能。
驻波比和轴向比率两种都是优秀的，对于这种天线并允许用户以获得最大的性能。该天线是装在一个重型天线罩外壳也可直接安装在墙上，允许任何墙壁或桅杆安装。
该天线是提供一个集成同轴尾纤和多种类型的连接器可供选择。
特性：
超薄
极低的VSWR和轴比
防天气变化的外罩
广泛的连接器和电缆选择
极化天线和线性天线

应用场合
仓库；
机场医院；
交通码头；
传送带；
物流管理；
人员管理。