一种智能书架及其自助式借还书方法技术领域
本发明属于智能设备技术领域，特别涉及了一种智能书架以及基于该书架的自助
式借还书方法。
背景技术
书籍是人类进步的阶梯，书籍在人类的文明发展史上发挥了举足轻重的作用。书
籍是获取知识的来源，人们通过阅读书籍开拓自己的视野，扩展自己的思维，读书使人进
步。随着时代的发展，国民素质文化水平显著性的提高，国民对于阅读书籍的需求也越来越
大，因此去图书馆借阅书籍的人也越来越多。
图书馆的服务和管理，包括书籍的查阅、借书、还书，主要还是依靠人工管理，随着
借阅书籍的人数越累越多，图书馆所藏书籍的规模也越来越大，仅凭人工对图书管进行服
务和管理，需要消耗大量的人力资源，而且工作人员面对浩瀚的书籍也是力有不逮。
尤其是在归还书籍这一方面，现在的图书馆归还书大致分为两种方式，其一是将
所有书籍全部归还至指定服务台，再由图书馆的工作人员将书籍归还至指定书架上，其二
是让借书人自己将所借书籍归还至指定的书架上，这种方式主要应用在学校、单位等面向
内部人员的图书馆。但是这两种还书方式都有缺陷，如果由工作人员归还图书，必然是要等
到书籍积累到一定数量，而在这段期间，所借书籍不能回到书架上，降低书籍的利用率。而
依靠借书人自行归还书籍由不能保证所借书籍能够被放回正确的书架上，从而使书籍的摆
放失去规则，影像正常的结束活动。
发明内容
为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种智能书架及其自助
式借还书方法，对书架进行改进，利用书架与使用者的人机交互功能，实现自助式借书和还
书，降低图书馆的人力成本，完善书籍服务和管理。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：
一种智能书架，该智能书架包括多行×多列的书格，每个书格依序编号，所有书籍按照
属性分配摆放在各个书格中，每本书籍的扉页贴有RFID标签，RFID标签内存储有与此书籍
对应的ID号；所述智能书架的侧面设有人机交互系统，该人机交互系统包括微处理器以及
分别与之连接的RFID读写器、输入模块、显示模块、存储模块和网络通信模块；微处理器通
过网络通信模块与图书馆数据库实现数据交互；存储模块用于保存预设数据，以供调用，所
述预设数据包括智能书架上所有书籍的书名及其对应的ID号、每本书籍摆放的书格编号以
及每个书格对应的空间区域；输入模块用于输入借/还书请求、目标书籍书名以及借书账
号；显示模块用于显示智能书架上书籍列表、目标书籍的所在书格以及提示信息；RFID读写
器用于采集所有书籍扉页RFID标签存储的ID号以及RFID标签的实时位置信息。
基于上述技术方案的优选方案，所述输入模块包括与微处理器连接的键盘。
基于上述技术方案的优选方案，所述输入模块包括语音采集器和语音识别器，语
音采集器采集语音信号并传送给语音识别器，语音识别器将语音信号转换为机器语言并传
送给微处理器。
基于上述技术方案的优选方案，所述输入模块和显示模块集成为一块触摸屏。
基于上述智能书架的自助式借还书方法，包括借书方法和还书方法。
所述借书方法为，借书者通过输入模块输入借书请求，微处理器接收到借书请求
后，控制显示模块显示书籍列表；借书者通过输入模块输入所借书的书名，微处理器启动
RFID读写器采集RFID标签信息，若RFID采集到所借书籍对应的ID号，说明此书未被借走，此
时调用存储模块保存的数据，将所借书籍摆放的书格编号显示在显示模块上，供借书者取
书；同时在显示模块上提示借书者输入借书账号，借书者通过输入模块输入借书账号；微处
理器通过网络通信模块验证借书账号正确后，将所借书籍和借书账号形成借书记录上传至
图书馆数据库；
所述还书方法为，还书者通过输入模块输入还书请求和所还书籍的书名，微处理器根
据所还书籍的书名调用存储模块保存的数据，将所还书籍摆放的书格编号显示在显示模块
上，供还书者将所还书籍还至规定的书格上；然后微处理器启动RFID标签读写器采集所还
书籍的实时位置信息，若所还书籍已位于规定书格的空间区域内，则提示还书成功，否则提
示还书失败，要求将所还书籍归还至规定的书格处；还书成功后，微处理器向图书馆数据库
请求删除该还书者的借书记录。
采用上述技术方案带来的有益效果：
本发明将人机交互系统应用于书架上，从而实现使用者自助式查阅、借书、还书等功
能。这种自助式的服务方式，不但大大减少图书馆的人工成本，同时也提高了图书馆正常秩
序的维护，尤其是引入了目标书籍位置查询功能，可以很方便地让使用者找到目标书籍的
摆放位置，方便借书和还书。
附图说明
图1是本发明智能书架的外观示意图。
图2是本发明中人机交互系统的组成框图。
图3是本发明借书方法流程图。
图4是本发明还书方法流程图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
一种智能书架，如图1所示该智能书架包括多行×多列的书格，每个书格依照从左
至右、从上到下的顺序进行编号，所有书籍按照属性（例如文学体裁、作者、国别等）分配摆
放在各个书格中，每本书籍的扉页贴有RFID标签，RFID标签内存储有与此书籍对应的ID号。
智能书架的侧面设有人机交互系统，如图2所示，该人机交互系统包括微处理器以及分别与
之连接的RFID读写器、输入模块、显示模块、存储模块和网络通信模块。微处理器通过网络
通信模块与图书馆数据库实现数据交互；存储模块用于保存预设数据，以供调用，所述预设
数据包括智能书架上所有书籍的书名及其对应的ID号、每本书籍摆放的书格编号以及每个
书格对应的空间区域；输入模块用于输入借/还书请求、目标书籍书名以及借书账号；显示
模块用于显示智能书架上书籍列表、目标书籍的所在书格以及提示信息；RFID读写器用于
采集所有书籍扉页RFID标签存储的ID号以及RFID标签的实时位置信息。
所述输入模块采用普通的PC机键盘即可。但是为了方便老年人、儿童或者不懂键
盘输入的人，输入模块还包括语音采集器（麦克风）和语音识别器，语音采集器采集语音信
号并传送给语音识别器，语音识别器将语音信号转换为机器语言并传送给微处理器。另外，
还可以将显示模块和输入模块合二为一，用一片触摸屏来实现。
本发明还提出了基于上述智能书架的自助式借还书方法。
如图3所示，借书方法为，借书者通过输入模块输入借书请求，微处理器接收到借
书请求后，控制显示模块显示书籍列表；借书者通过输入模块输入所借书的书名，微处理器
启动RFID读写器采集RFID标签信息，若RFID采集到所借书籍对应的ID号，说明此书未被借
走，此时调用存储模块保存的数据，将所借书籍摆放的书格编号显示在显示模块上，供借书
者取书；同时在显示模块上提示借书者输入借书账号，借书者通过输入模块输入借书账号；
微处理器通过网络通信模块验证借书账号正确后，将所借书籍和借书账号形成借书记录上
传至图书馆数据库。
如图4所示，还书方法为，还书者通过输入模块输入还书请求和所还书籍的书名，
微处理器根据所还书籍的书名调用存储模块保存的数据，将所还书籍摆放的书格编号显示
在显示模块上，供还书者将所还书籍还至规定的书格上；等待几秒钟，然后微处理器启动
RFID标签读写器采集所还书籍的实时位置信息，若所还书籍已位于规定书格的空间区域
内，则提示还书成功，否则提示还书失败，要求将所还书籍归还至规定的书格处；还书成功
后，微处理器向图书馆数据库请求删除该还书者的借书记录。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是
按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围
之内。