智能化建设价值下的档案库房的安全管理和运行

欧肇成

关键词：智能监控技术；无人档案库房；安全管理

随着我国档案信息化的发展，档案库房管理越来越复杂，档案库房的安全管理愈发重要。对于传统的档案查询与提取，其主要是根据档案管理人员的记忆与查询记录来完成，这种方式不仅对档案管理人员的业务经验要求较高，而且不能准确地找出档案的具体位置。另外，传统方法无法跟踪档案进出库情况，甚至不能充分掌握档案库的布局以及保管情况，从而对档案库房的安全管理造成了一定的威胁，因此，档案库房的智能化建设具有重要的意义[1]。随着ZigBee无线传感器与RFID技术的发展，为档案信息化建设提供了重要的技术支撑，基于此，本文对智能化建设价值下档案库房的安全管理和运行展开分析，以期为我国档案信息化建设提供参考。

1RFID与ZigBee技术及其融合优势

1.1RFID技术

射频识别技术（Radio Frequency I dentification，RFID）属于一种非接触的技术，该技术主要通过射频信号来识别目标对象，以收集相应的数据信息，其实现了识别工作的智能化，可用于各种恶劣环境中。另外，RFID技术可以对高速运动的对象进行识别，并可以从中获取多个标签，具有操作简单等优势[2]。RFID系统主要由以下3个部分组成。（1）标签。此种标签主要是由多个耦合元件以及芯片组成，其中每一个标签都存在对应的电子编码，其主要作用在于准确识别目标对象。（2）閱读器（Reader）。阅读器主要是读取标签信息的一种设备，分为手持式与固定式。（3）天线（Antenna）。天线的主要作用在于进行标签与读取器之间的信号传递。

RFID技术的基本原理如下。当附着有标签的物体进入相应的磁场后，接收解读器会发出相应的射频信号，通过信号中的感应电流获取相应能量，并将芯片中所包含的信息发送出来。解读器将信息进行解码后，再将其传输至中央信息处理系统中，从而实现数据处理。此技术的应用范围相对较广，如门禁控制、防盗等。另外，RFID技术还具备读写速度快、存储量大等特点，能够有效实现档案库房的智能化管理。

1.2ZigBee技术

ZigBee技术是无线通信技术中安全性相对较高的一种，其主要是在IEEE802.15.4标准的基础上建立的一种低功耗局域网协议，此通信技术具有短距离、低功耗等特点，主要镶嵌于各种设备中，从而实现设备自动控制与远程控制。ZigBee主要是由若干个无线传输模块组成，并且这些模块在对应的网络范围中能够实现相互间的通信，并根据网络中设备的不同，可以将其分为3个节点，即终端节点、路由节点、协调器节点。其中，协调器节点的作用在于组建相应的网络结构，同时其还具有维护与管理网络结构的作用；理由器节点的作用在于将节点接入网络：终端节点的作用在于采集相应数据信息与执行控制命令[3]。另外，ZigBee技术严格遵循802.15.4标准，传感器所需要的能量相对较少，主要是通过接力的方式来完成无线电波的传输，因此其具有较高的通信效率。

1.3RFID与ZigBee技术融合在档案库房智能化管理上的优势

通过上述分析发现，RFID与ZigBee技术的通信协议大致相同，ZigBee技术的工作频率在2.4G频段，RFID技术的工作频率是915 MHz频段．二者互不干扰。

另外，ZigBee技术具有较强的穿透力，其识别范围相对较广，将其与RFID技术融合后，在一定程度上延长了RFID的读写半径，相较于传统的阅读器网络，ZigBee技术对RFID阅读器进行组网的方式具有以下几点优势：（1）无线网安装较为方便，不需要进行布线；（2）相较于有线网络，其更加灵活，可以根据实际情况对RFID连入网络进行更改；（3）管理较为便捷，仅需通过相应软件的设置便能实现管理；（4）网络重建较快，网络扩展较简单，当发现某个节点出现问题时，可以通过传输数据追溯到故障位置，并将新的RFID阅读器加入网络中，通过形成的多跳网络，使阅读器之间均能进行信息交互，在一定程度上拓宽了RFID的读写范围。另外，将RFID与ZigBee技术进行融合后，在一定程度上拓展了RFID阅读器的功能，再通过自组网的方式将其连接，便可以形成相应的读写器网络，在一定程度上提升了读取标签的效率。

综上所述，将RFID技术和ZigBee技术融合，不仅能够充分发挥各自的优点，还能取长补短。同时，档案标签可以重复利用，其防盗防侵的性能相对较高，并且读写器与标签之间保持着一定的距离，具有成本低、功耗低等优势，可以有效解决传统库房管理中存在的档案查找时间长、库藏量统计不准确等方面的问题，这对于提升消防安全、门禁监测效率等有着十分重要的作用。

2档案库房智能管理平台的设计方案

该平台实现的功能主要如下。（1）平台的网络基础主要是以ZigBee无线传感器网络为主，可以通过ZigBee技术来构成相应的组网。（2）可利用传感器对档案馆中的温度与参数进行检测，实现自动防虫消毒，定时自动喷洒药水。另外，使用继电器模块来控制工作电路的开关，可以实现照明、空调设备的智能化。（3）在无线传感器收集到相应的环境参数后，可以使用计算机进行展示，从而进一步实现档案管理人员的远程监控[4]。档案库房智能管理平台的模型如图1所示。

从图1可以看出，平台的组成部分主要包括读写器、计算机、传感器等。而RFID标签包含档案的一系列相关信息，如内容、编号、位置等。在有源RFID标签的作用下，可以实现各种传感器的集成，从而实时监测环境参数，并通过天线将其传输至读写器中，以便查询监测位置的环境参数以及档案位置[5]。而读写器的主要作用是接收计算机发送的信号，由于读写器处于射频识别状态，在读写器接收到相应的标签信息后，通过计算机解密，可以将标签信息显示出来。在读写器中嵌入ZigBee芯片后，接收方需要确认每一次发送的信息，在一定程度上提升了数据信息的安全性。同日寸，读写器中的ZigBee芯片接收到相应的信息后，便会自动进入睡眠状态，从而体现出ZigBee芯片的低功耗。就读写器的连接方式而言，其主要是通过ZigBee协议来完成，这种连接方式不仅能够有效降低读写器在工作过程中产生的压力，而且可以增大相应的网络覆盖面积，从而有效提升读写器的工作效率。

3档案库房智能管理平台的硬件设计

3.1主模块的硬件设计

在档案库房智能管理系统中，ZigBee模块采用805 1微处理器，且随机存储器为8k的芯片，型号为CC2530，此种芯片不仅具有较高的性能，而且具有较强的外设支持能力。其中，主控制模块主要以网络协调为主，其主要作用在于为节点信息交换提供场所，将其连接到PC上位机中后，可以通过网络协调器、路由器、终端等设备中存在的节点来完成数据信息交互。其中，路由器中的节点主要是用于传递、协调其与终端之间的数据：终端节点的主要作用在于收集档案库库房中的环境参数（如温湿度、烟雾信号等）[6]。

3.2无线传感器模块的硬件设计

传感器采用DHTlI温湿度传感器，该传感器具有性价比高、抗干扰能力强等优势，其与CC2530芯片的接口如图2所示。

红外线传感器选用信号为HC-SR501的热释电红外传感器，由于该传感器可以将红外线信号转变为电信号，因此将其应用于电路报警中。烟雾传感器主要选用型号为MQ-2的传感器，其设计原理如图3所示。

继电模块中选用的硬件型号为SRD-05VDC，在此控制模块运行的过程中，可以根据信号执行相应的控制操作。

4档案库房智能管理平台软件设计

4.1档案出入库子系统

在档案管理人员进行档案归档的过程中，可以通过RFID标签来简化归档流程，使档案管理人员能够便捷地进行密集架的写入，并在标签中写入密集架存放的档案卷号，在完成该步骤后，再写入相应的档案盒。在完成上述操作后，便可以从标签中扫描出相关档案的文件名、内容等。在档案管理人员将档案入库时，通过将档案信息录入系统的方式便能生成与相关档案信息对应的标签，当档案管理人员在档案上张贴标签后，将标签中的信息内容上传至数据库，再将其放置在指定的位置上。当相关人员查找档案时，可以通过系统中录入的档案信息进行查找，在读写器接收到相应的信号后，便会发出相应频率的射频信号，并通过反向发送的方式将档案相关信息进行解码，并将其传输至计算机中，此时便能够自动定位出档案的存放位置。在使用档案时，在系统检索的作用下可将密集架信息打开，从而完成档案出入库扫描。当一些档案在出库过程中未经过相应的扫描时，监控设备将会自动进行报警，并记录档案出库记录，在一定程度上实现了档案信息的安全管理[7]。

4.2网关管理子系统

网关管理子系统主要是在Linux的基础上进行设计，在ARM硬件平台中运行，也能在PC平台中运行。该系统可以利用无线传感器网络中的Sink节点来收集相应的信息，使其在网关中进行传输。另外，网关还可以在无线传感器中发送相应的数据信息，以实现数据信息的转换，数据流处理过程如图4所示。

4.3档案库房安全监控智能子系统

档案库房安全监控智能子系统的组成部分相对较多，主要有摄像头、传感器等。摄像头与传感器的原理大致相同，均需要采集环境参数信息，其中传感器采集的信息主要有烟雾、温湿度等。在摄像头与传感器采集到相应的数据信息后，將其写入RFID标签中，然后利用ZigBee网络进行传输，使其进入监控终端，此系统不仅能够对库房的安全进行实时监控，而且在一定程度上提升了档案库房环境的安全管理水平。

4.4档案库房门禁智能子系统

该系统的主要作用在于提升档案信息的安全性，当工作人员进入档案库房时，需要提供相应的RFID工作证，此时系统就能准确识别出进入库房的人员信息以及岗位级别，并且可以根据岗位的不同设置不同的权限，若识别过程中发现与数据库中的标签内容具有差异，则无法打开密集架，以避免档案失泄密情况的出现。

4.5故障管理子系统

就故障管理子系统而言，其主要作用在于监测网络节点中产生的故障信息，并做好相应的记录与存储。通过记录故障节点与信息，可以通过系统将故障的位置查找出来，并显示在页面上，以便管理人员及时查看传感器节点中的数据。除此之外，传感器的节点可以对数据信息进行实时更新，并且在更新时会再次写入相应的时间戳，以便准确查找阶段故障位置，进而使用户能够及时管理故障，其故障管理流程如图5所示。

5实验验证

本次实验主要是通过4个ZigBee模块来创建相应的无线传感器网络，其中1个模块为协调节点，其余3个模块为终端节点，在ARM开发板中设置SNMP代理与串口守候进程后，再将开发板与协调节点连接起来，此连接方式主要采用串口连接，以形成相应的代理（详见表1）[8]。在创建相应的代理后，将其添加至网络管理中，此时创建的代理IP地址为192.168.101.23。最后，在网络管理中添加相应的代理终端节点，并通过MIB将其拓展为对应节点的OID（详见表2）。

经过一系列的实验验证发现，上述设计方案可以对无线网络终端数据进行实时监测，从而进一步提升了无线传感器的网络管理水平。

6结束语

针对传统档案库中存在的工作烦琐低效、技术手段落后等问题，本文对档案库房智能化安全管理进行分析，并设计了相应的智能管理模型，经分析发现，此管理模型能够实现档案库房的智能化管理，并且在一定程度上提升了档案库房的安全管理水平。