Amélioration des opérations de bibliothèque avec la technologie RFID : Vue d'ensemble complète

Documentation du système de gestion de bibliothèque basé sur RFID

Introduction à la RFID

RFID signifie Radio Frequency Identification (Identification par radiofréquence), un système d'identification basé sur la technologie RF qui permet d'identifier des objets à l'aide d'étiquettes attachées à ceux-ci, qu'ils soient dans la ligne de mire du lecteur ou non.

Composants du système RFID

Il y a deux composants de base dans un système RFID en dehors de l'unité de système de contrôle, comme indiqué ci-dessous :

Étiquettes RFID :

Figure 1 : Étiquette RFID

Une étiquette RFID se compose d'une micropuce en silicium, attachée à une petite antenne et les deux montées sur un substrat, encapsulés dans différents matériaux comme le plastique ou le voile de verre. L'étiquette a un adhésif sur son verso qui permet une fixation facile aux objets.

Lecteur RFID :

Figure 2 : Lecteur RFID

Un lecteur RFID est un dispositif opéré en réseau qui agit comme interface entre l'étiquette RFID et le logiciel système utilisant les données de l'étiquette. Il se compose d'un module émetteur-récepteur RF avec des antennes pour transmettre et recevoir des informations. Il interroge essentiellement les étiquettes RFID indépendamment de la distance qui les sépare.

• À lire aussi : Qu'est-ce que la technologie ZigBee et comment ça fonctionne ?

Types de systèmes RFID

Il existe deux types de systèmes RFID :

1. Systèmes RFID actifs : Ces systèmes se composent d'étiquettes RFID avec leur propre source d'alimentation (alimentation externe ou batterie) et peuvent être utilisés pour des applications sans ligne de mire comme le suivi de véhicules en mouvement.

Figure 3 : Système RFID actif vs passif

2. Système RFID passif : Ce sont utilisés pour des applications à courte portée, avec ligne de mire, où les étiquettes RFID sont alimentées par transfert d'énergie de l'antenne du lecteur vers l'antenne de l'étiquette.

Idée sur le système de bibliothèque basé sur RFID

Voici une brève idée de la façon dont un système de bibliothèque basé sur RFID fonctionnerait. La procédure conventionnelle dans les bibliothèques implique la manipulation manuelle de fonctions comme la tenue des registres des livres (ou magazines, revues, etc.) lus sur place, ou prêtés au lecteur pour une période déterminée, la vérification de l'authenticité des membres existants, la création de nouveaux abonnements, etc.

Ces fonctions sont généralement effectuées par une personne qui saisit manuellement de nouvelles données ou modifie les données existantes dans le logiciel, ce qui est fastidieux et chronophage. Une méthode plus commode serait un système où la gestion automatique de toutes ces opérations serait réussie. L'une des méthodes faisables est l'utilisation d'un système d'identification par radiofréquence.

Cela nécessiterait que chaque membre possède une carte RFID dont la puce contiendrait les coordonnées de la personne, un code d'identification unique et les détails du livre (ou revue, magazine, etc.) en possession de ce membre. Pour toute nouvelle entrée, le système exigerait la création d'un abonnement, ce qui permettrait ensuite à la personne d'utiliser les services de la bibliothèque.

Le code d'identification de la personne lui donnerait également l'autorisation d'entrer dans les locaux de la bibliothèque. Chaque article (livres, revues, magazines, etc.) de la bibliothèque contiendrait également une étiquette RFID avec un code unique intégré. Chaque rayon de la bibliothèque serait équipé d'un petit système embarqué composé d'un lecteur RFID, d'un microcontrôleur, par exemple 8051 et d'un dispositif de communication, par exemple Max-232 qui échange la logique TTL/CMOS vers les niveaux logiques RS232 via la communication série du microcontrôleur avec les ordinateurs personnels.

Les données de l'étiquette RFID de la personne et du livre seraient scannées par le lecteur RFID, qui communiquerait à son tour avec le microcontrôleur. Le microcontrôleur traiterait les données acquises et enverrait ensuite les données de sortie à l'ordinateur principal pour stocker l'information dans la base de données.

Fonctionnement & Diagrammes de blocs du système de gestion de bibliothèque basé sur RFID

Ce système comprendrait trois sections – La section de base de données principale, la section de rayon individuel et la section d'entrée. La première section est le petit système embarqué installé à chaque rayon de la bibliothèque, la seconde consiste en l'ordinateur personnel contenant la base de données maître.

Voici le diagramme de blocs de la section d'entrée

Initialement, le membre serait tenu de scanner sa carte RFID sur le lecteur/scanner. L'information du scanner est obtenue par le microcontrôleur connecté à un affichage LCD. Le microcontrôleur enverrait ensuite le code d'identification du membre à la section de base de données principale via communication GSM, pour vérification.

Une fois vérifié, le microcontrôleur contrôlerait le moteur d'entrée pour ouvrir la porte et afficherait simultanément des instructions pour que la personne entre le nom du livre ou le sujet qu'elle recherche. Au fur et à mesure que la personne saisit les détails du livre (nom ou sujet), le microcontrôleur enverrait l'information à la section de base de données principale. Si le livre est disponible, le numéro de rayon requis serait affiché sur le LCD. Sinon, un message similaire serait affiché.

Voici le diagramme de blocs de la section de rayon individuel

Chaque rayon serait composé d'un système embarqué individuel comprenant un microcontrôleur, un lecteur et un système de communication. Lorsque la personne scanne le livre requis sur le lecteur, il lit l'information présente sur l'étiquette RFID du livre, et transmet l'information au microcontrôleur. Le microcontrôleur donnerait alors à nouveau des instructions à l'utilisateur pour faire les choix suivants :

1. Lecture temporaire
2. Emprunt du livre
3. Retour du livre
4. Renouvellement de l'emprunt

Si le membre choisit l'option 'a', il/elle peut garder le livre avec lui s'il est à l'intérieur de la bibliothèque. Cependant, s'il essaie accidentellement ou délibérément de sortir avec le livre, un SMS d'avertissement généré par le système serait envoyé à son numéro en même temps que le blocage de sa sortie.

Si le membre choisit l'option 'b', le microcontrôleur vérifie d'abord si le membre a atteint la limite du nombre de livres empruntés. Si 'oui', il donnerait des instructions au membre pour choisir l'option 'c'. Sinon, il enverrait le code du membre avec le code du livre à la section de base de données principale pour ajouter les détails du livre à la base de données du membre.

Si le membre choisit l'option 'c', le microcontrôleur demanderait au membre s'il veut retourner le livre ou choisir l'option 'd'. Si 'oui', le système supprimerait les détails du livre de la base de données du membre. Si l'option 'd' est choisie, la base de données du membre serait mise à jour à nouveau avec les détails du livre ainsi que la nouvelle période allouée.

Voici le diagramme de blocs de la section de base de données principale

Une fois que le microcontrôleur de la section d'entrée envoie les informations du membre au microcontrôleur de cette section, il vérifie les détails du membre dans la base de données maître au sein de l'ordinateur personnel et envoie le résultat correspondant.

La base de données maître se compose de sous-bases de données pour chaque membre. Selon l'option choisie (parmi les quatre options mentionnées dans la section ci-dessus), le microcontrôleur ajouterait ou supprimerait les détails du livre à sa (du membre) base de données. En plus de cela, le microcontrôleur garderait également un œil sur chaque personne entrant et sortant du lieu.

Par exemple, si une personne choisit de lire temporairement le livre et essaie ensuite de sortir de la bibliothèque avec le livre, le microcontrôleur enverrait un SMS à la personne pour remettre le livre à sa place, ré-transmettant simultanément des instructions au microcontrôleur de la section d'entrée pour contrôler l'ouverture de la porte.

Applications, Avantages & Inconvénients du système de gestion de bibliothèque basé sur RFID

Avantages

1. Ce serait un système hautement sécurisé et authentifié.
2. La consommation de temps diminuerait car le système est entièrement automatique.
3. Ce serait un système facile et pratique.

Inconvénients

1. Avec l'augmentation du nombre de rayons, il serait difficile de supporter le coût d'installation d'un système embarqué à chaque rayon.
2. Comme ce système est complètement automatique et ne nécessite pas de contrôle humain, il peut être sujet à des défaillances logicielles par moments.

Articles à lire aussi :

• Internet des objets (IoT) et ses applications dans l'industrie de l'énergie électrique
• Comment concevoir un PCB (Étape par étape & Vues picturales)
• Projet de circuit interrupteur à applaudissements utilisant temporisateur 555