CN103927705A - 一种基于无线通信网络的图书定位上架系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于无线通信网络的图书定位上架系统，包括：中央数据处理模块，移动上架书车数据处理模块，书架指示灯控制模块。本发明还提供一种方法，包括：通过Zigbee节点建立无线通信网络；图书管理员对移动书车上的图书进行数据采集；所采集数据通过无线通信网络传输至中央数据处理模块进行数据处理，获得图书所属的书架号、行号以及列号数据信息；中央数据处理模块向书架指示灯控制模块发出指示灯打开命令；书架指示灯控制模块接收命令之后控制所对应的指示灯开启。本发明提供的系统及方法将物联网系统的嵌入式技术、Zigbee无线通信技术与图书馆图书信息管理的基本流程结合起来，解决了图书上架过程中图书无法准确定位问题，降低了图书管理员的工作量。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于射频和无线网络通信技术的图书馆图书定位上架系统及方法，更具体地，涉及一种基于Zigbee（紫蜂）无线通信网络以实现智能化图书定位上架管理功能的综合应用技术。
背景技术
物联网指的是将各种信息传感设备如微纳传感器、射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，这其中包括无线传感网络技术，实现人与物，物与物的信息传递和交换，并最终实现智能化的决策和管理。
随着信息技术的迅猛发展，现在图书馆在管理图书上都是采用全开架方式，读者在书库内自由挑选、浏览、阅读图书，给读者带来最大的自由度。但是这一管理模式带来的图书乱架现象严重，如果图书管理员不能及时将图书放回正确位置，就会导致图书摆放越来越乱，在一定的程度上影响了图书的利用。另外图书馆每天有大量的读者归还图书，这就需要快速准确定位图书应摆放的正确位置，以便图书快速准确上架。因此，如何能够高效、准确快速定位并将图书放置规定的位置是当前急需要解决的问题。本发明提供的基于无线网络通信的图书定位上架系统就是在此背景下完成的。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种管理方便、自动化程度高的图书定位上架系统及其方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于无线通信网络的图书定位上架系统，包括：中央数据处理模块，移动上架书车数据处理模块，书架指示灯控制模块，其中，
所述中央数据处理模块用于建立无线通信网络并对图书数据进行处理，其包含PC机、紫蜂Zigbee协调器节点；
所述移动上架书车数据处理模块用于对待上架图书的数据进行采集，其包含单片机、条形码扫描装置、Zigbee终端通信节点；
所述书架指示灯控制模块用于控制书架号指示灯、行指示灯和列指示灯，其包含Zigbee终端通信节点；
无线通信网络在Zigbee协调器节点和各Zigbee终端通信节点之间建立，每个Zigbee终端通信节点都可以发送有关信息到Zigbee协调器节点，Zigbee协调器节点也可以发送数据到每个Zigbee终端通信节点，以实现各个节点之间的通信。
进一步地，在上述基于无线通信网络的图书定位上架系统中，PC机通过RS-232通信接口与Zigbee协调器节点进行数据交互；单片机通过RS-232通信接口与Zigbee终端通信节点进行数据交互。
进一步地，在上述基于无线通信网络的图书定位上架系统中，所述条形码扫描装置为手持式条形码扫描仪。
进一步地，在上述基于无线通信网络的图书定位上架系统中，所述移动上架书车数据处理模块的单片机还包括LCD显示屏。
进一步地，在上述基于无线通信网络的图书定位上架系统中，所述中央数据处理模块还包括条形码扫描装置。
本发明的另一方面，提供一种基于无线通信网络的图书定位上架方法，包括如下步骤：
步骤1：提供一种根据上述权利要求1-5任一项所述的基于无线通信网络的图书定位上架系统；
步骤2：建立无线通信网络：PC机通过RS-232通信接口与Zigbee协调器节点进行数据交互，建立无线通信网络；移动上架书车数据处理模块所含的Zigbee通信终端节点、各个书架指示灯控制模块所含的Zigbee通信终端节点分别加入所述无线通信网络；
步骤3：图书管理员使用条形码扫描装置对放在移动书车上的图书进行数据采集；
步骤4：所采集的数据通过无线通信网络传输至中央数据处理模块通过PC机进行数据处理，获得图书所属的书架号、行号以及列号数据信息；PC机同时记录图书所属的书架号、行号以及列号；
步骤5：中央数据处理模块向书架指示灯控制模块发出指示灯打开命令；同时向移动上架书车数据处理模块发送图书所属的书架号、行号以及列号数据信息并显示在移动上架书车数据处理模块的单片机的LCD屏幕上；
步骤6：书架指示灯控制模块接收PC数据处理模块控制命令之后，控制所对应的书架指示灯、行指示灯和列指示灯开启操作。
进一步地，在上述基于无线通信网络的图书定位上架方法中，所述步骤3包括：
图书管理员将贴有条形扫描码的图书对准书车上的条形码扫描装置进行扫描，条形码扫描装置经过译码获得图书的ID号信息。
进一步地，在上述基于无线通信网络的图书定位上架方法中，所述步骤4包括：
图书的ID号信息通过和单片机连接的RS-232通信接口传输给ZigBee终端通信节点；
Zigbee终端通信节点通过无线通信网络将图书的ID号信息发送至中央数据处理模块的Zigbee协调器节点；
Zigbee协调器节点通过RS-232通信接口发送数据信息至中央数据处理模块进行处理。
进一步地，在上述基于无线通信网络的图书定位上架方法中，还包括：
图书入库时，图书管理员将图书贴上具有唯一标识的本图书的条形扫描码并进行扫描采集数据，然后通过PC机将图书的条形扫描码的ID信息和图书的书架号、行号以及列号一一对应，作为一条记录予以存储。
进一步地，在上述基于无线通信网络的图书定位上架方法中，所述步骤4还包括：PC机根据图书ID号查询PC机中所存储的图书记录，并根据图书记录准确识别出该图书的位置。
与现有技术相比，本发明提供的系统及其方法将物联网系统的嵌入式技术、Zigbee无线通信技术以及图书馆图书信息管理的基本流程结合起来，解决了图书上架过程中图书无法准确定位问题，大大降低了图书管理员的图书上架的工作量，使得图书馆图书信息管理朝着智能化方向发展。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的基于无线通信网络的图书定位上架的系统示意图；
图2为本发明一实施例提供的基于无线通信网络的图书定位上架的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本实施例提供的基于无线通信网络的图书定位上架的系统，包括：中央数据处理模块（图书馆中央处理中心），移动上架书车数据处理模块，书架指示灯控制模块，其中，所述中央数据处理模块用于建立无线通信网络并对图书数据进行处理，其包含PC机、紫蜂Zigbee协调器节点；所述移动上架书车数据处理模块用于对待上架图书的数据进行采集，其包含单片机、条形码扫描装置、Zigbee终端通信节点；所述书架指示灯控制模块用于控制书架号指示灯、行指示灯和列指示灯，其包含Zigbee终端通信节点；无线通信网络在Zigbee协调器节点和各Zigbee终端通信节点之间建立，每个Zigbee终端通信节点都可以发送有关信息到Zigbee协调器节点，Zigbee协调器节点也可以发送数据到每个Zigbee终端通信节点，以实现各个节点之间的通信。
在上述系统中，PC机通过RS-232通信接口与Zigbee协调器节点进行数据交互；单片机通过RS-232通信接口与Zigbee终端通信节点进行数据交互；条形码扫描装置为手持式条形码扫描仪；移动上架书车数据处理模块的单片机还包括LCD显示屏；中央数据处理模块也包括条形码扫描装置。
如图2所示，本发明另一方面的实施例提供一种基于无线通信网络的图书定位上架方法，包括如下步骤：
步骤1：提供上述实施例中所述的基于无线通信网络的图书定位上架系统；
步骤2：建立无线通信网络：PC机通过RS-232通信接口与Zigbee协调器节点进行数据交互，建立无线通信网络；移动上架书车数据处理模块所含的Zigbee通信终端节点、各个书架指示灯控制模块所含的Zigbee通信终端节点分别加入所述无线通信网络；
步骤3：图书管理员使用条形码扫描装置对放在移动书车上的图书进行数据采集；其中，图书管理员将贴有条形扫描码的图书对准书车上的条形码扫描装置进行扫描，条形码扫描装置经过译码获得图书的ID号信息；
步骤4：所采集的数据通过无线通信网络传输至中央数据处理模块通过PC机进行数据处理，获得图书所属的书架号、行号以及列号数据信息；PC机同时记录图书所属的书架号、行号以及列号；其中，
图书的ID号信息通过和单片机连接的RS-232通信接口传输给ZigBee终端通信节点；
Zigbee终端通信节点通过无线通信网络将图书的ID号信息发送至中央数据处理模块的Zigbee协调器节点；
Zigbee协调器节点通过RS-232通信接口发送数据信息至中央数据处理模块进行处理；
步骤5：中央数据处理模块向书架指示灯控制模块发出指示灯打开命令；同时向移动上架书车数据处理模块发送图书所属的书架号、行号以及列号数据信息并显示在移动上架书车数据处理模块的单片机的LCD屏幕上；
步骤6：书架指示灯控制模块接收PC数据处理模块控制命令之后，控制所对应的书架指示灯、行指示灯和列指示灯开启操作。
在上述方法中，还包括：
图书入库时，图书管理员将图书贴上具有唯一标识的本图书的条形扫描码并进行扫描采集数据，然后通过PC机将图书的条形扫描码的ID信息和图书的书架号、行号以及列号一一对应，作为一条记录予以存储；PC机根据图书ID号查询PC机中所存储的图书记录，并根据图书记录准确识别出该图书的位置。
更具体的实施例中，基于无线网络通信的图书定位上架系统工作方法包括：
对于移动上架书车数据处理模块部分，工作是将查询的图书对准书车上的图书条形码扫描装置进行扫描，图书条形码扫描装置经过扫描和译码之后获得图书的ID号，然后由Zigbee终端节点通过无线通信网络将图书的ID号信息发送至中央数据处理模块（图书馆中央处理中心）和PC机相连的ZigBee协调器节点，如发送的数据值为“0X01000006”，其中01表示1号移动书车，000006表示图书的ID号为6。再由Zigbee协调器节点通过RS-232通信接口发送给PC机进行查询处理之后，将获取的图书所对应的书架号、行号以及列号数据信息发送回移动上架书车上的ZigBee终端通信节点，并最终显示在单片机的LCD屏上。
对于中央数据处理模块部分，工作首先由ZigBee协调器节点接收移动上架书车数据处理部分发送过来的数据信息，如果发送的数据值为“0X01000006”，表示1号移动书车的ID号为6的图书需要查找定位，根据图书的ID号为6查询PC机数据库记录，获得对应的书架号、行号以及列号数据信息，然后分别对移动上架书车数据处理部分和所属书架指示灯控制模块部分的Zigbee终端通信节点发送数据信息和控制命令。对于向移动上架书车数据处理部分发送的数据值，例如为“0X0A0305”，表示图书应该放置在A书架、行号为3、列号为5的位置。对于向所属书架指示灯控制模块部分发送的命令数据值，例如为“0X0A030501”，表示A书架、行号为3、列号为5的位置的指示灯为开命令，如果发送的数据值为“0X0A030500”，表示A书架、行号为3、列号为5的位置的指示灯为关命令（该指示灯的关命令是这样产生的：PC机发送下一条书架指示灯控制命令开命令时，同时发送上一条书架指示灯控制命令关命令）。
对于各个书架指示灯控制模块部分，负责接收中央数据处理模块包含的Zigbee协调器节点发送的控制命令，以完成对所属书架相应指示灯开和关控制。同时，指示灯开关控制模块部分的Zigbee终端通信节点也会将当前指示灯的开关状态发送至中央数据处理模块的Zigbee协调器节点处将其地址保持下来，以便在向书架指示灯控制模块部分的Zigbee终端通信节点发送数据时使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于无线通信网络的图书定位上架系统，其特征在于，包括：中央数据处理模块，移动上架书车数据处理模块，书架指示灯控制模块，其中，
所述中央数据处理模块用于建立无线通信网络并对图书数据进行处理，其包含PC机、Zigbee协调器节点；
所述移动上架书车数据处理模块用于对待上架图书的数据进行采集，其包含单片机、条形码扫描装置、Zigbee终端通信节点；
所述书架指示灯控制模块用于控制书架号指示灯、行指示灯和列指示灯，其包含Zigbee终端通信节点；
无线通信网络在Zigbee协调器节点和各Zigbee终端通信节点之间建立，每个Zigbee终端通信节点都可以发送有关信息到Zigbee协调器节点，Zigbee协调器节点也可以发送数据到每个Zigbee终端通信节点，以实现各个节点之间的通信。
2.根据权利要求1所述的基于无线通信网络的图书定位上架系统，其特征在于，PC机通过RS-232通信接口与Zigbee协调器节点进行数据交互；单片机通过RS-232通信接口与Zigbee终端通信节点进行数据交互。
3.根据权利要求1所述的基于无线通信网络的图书定位上架系统，其特征在于，所述条形码扫描装置为手持式条形码扫描仪。
4.根据权利要求1所述的基于无线通信网络的图书定位上架系统，其特征在于，所述移动上架书车数据处理模块的单片机还包括LCD显示屏。
5.根据权利要求1所述的基于无线通信网络的图书定位上架系统，其特征在于，所述中央数据处理模块还包括条形码扫描装置。
6.一种基于无线通信网络的图书定位上架方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：提供一种根据上述权利要求1-5任一项所述的基于无线通信网络的图书定位上架系统；
步骤2：建立无线通信网络：PC机通过RS-232通信接口与Zigbee协调器节点进行数据交互，建立无线通信网络；移动上架书车数据处理模块所含的Zigbee通信终端节点、各个书架指示灯控制模块所含的Zigbee通信终端节点分别加入所述无线通信网络；
步骤3：图书管理员使用条形码扫描装置对放在移动书车上的图书进行数据采集；
步骤4：所采集的数据通过无线通信网络传输至中央数据处理模块通过PC机进行数据处理，获得图书所属的书架号、行号以及列号数据信息；PC机同时记录图书所属的书架号、行号以及列号；
步骤5：中央数据处理模块向书架指示灯控制模块发出指示灯打开命令；同时向移动上架书车数据处理模块发送图书所属的书架号、行号以及列号数据信息并显示在移动上架书车数据处理模块的单片机的LCD屏幕上；
步骤6：书架指示灯控制模块接收PC数据处理模块控制命令之后，控制所对应的书架指示灯、行指示灯和列指示灯开启操作。
7.根据权利要求6所述的基于无线通信网络的图书定位上架方法，其特征在于，所述步骤3包括：
图书管理员将贴有条形扫描码的图书对准书车上的条形码扫描装置进行扫描，条形码扫描装置经过译码获得图书的ID号信息。
8.根据权利要求7所述的基于无线通信网络的图书定位上架方法，其特征在于，所述步骤4包括：
图书的ID号信息通过和单片机连接的RS-232通信接口传输给ZigBee终端通信节点；
Zigbee终端通信节点通过无线通信网络将图书的ID号信息发送至中央数据处理模块的Zigbee协调器节点；
Zigbee协调器节点通过RS-232通信接口发送数据信息至中央数据处理模块进行处理。
9.根据权利要求6所述的基于无线通信网络的图书定位上架方法，其特征在于，还包括：
图书入库时，图书管理员将图书贴上具有唯一标识的本图书的条形扫描码并进行扫描采集数据，然后通过PC机将图书的条形扫描码的ID信息和图书的书架号、行号以及列号一一对应，作为一条记录予以存储。
10.根据权利要求9所述的基于无线通信网络的图书定位上架方法，其特征在于，所述步骤4还包括：PC机根据图书ID号查询PC机中所存储的图书记录，并根据图书记录准确识别出该图书的位置。
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