智能化圖書(shū)館RFID技術(shù)的探究

歐 健

(廣西壯族自治區(qū)圖書(shū)館，廣西 南寧 530022)

1 引言

無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(即Radio Frequency Identification，以下簡(jiǎn)稱RFID)是圖書(shū)館實(shí)現(xiàn)智能化管理的技術(shù)手段。隨著信息技術(shù)的突飛猛進(jìn)，圖書(shū)館的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化都取得了巨大的發(fā)展，然而，圖書(shū)館館藏文獻(xiàn)的管理和流通，比如藏書(shū)排架、借書(shū)歸架、圖書(shū)借還、文獻(xiàn)典藏等，仍然保持著手工操作模式。由于圖書(shū)館服務(wù)方式趨向于高效高質(zhì)發(fā)展，如自助借還方式的應(yīng)用、館藏借閱一體化服務(wù)以及信息資源提供的便捷服務(wù)，使得館藏地理位置與流暢的藏書(shū)信息之間形成了矛盾，成為圖書(shū)館服務(wù)和管理中的難題。

2 RFID技術(shù)的主要原理

RFID是一種感應(yīng)的觸感自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，能主動(dòng)感應(yīng)獲取對(duì)象并獲得相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，并且能在各種極度惡劣的環(huán)境下運(yùn)行。另外，RFID還可以識(shí)別高速運(yùn)行的物體。

2.1 RFID設(shè)備工作原理

根據(jù)讀寫(xiě)器受控的原理，當(dāng)讀寫(xiě)器在0—12米的范圍內(nèi)感應(yīng)到貼有無(wú)源電子標(biāo)簽的物體時(shí)，讀寫(xiě)器受遙感發(fā)出微波查詢指令，貼在物體表面的電子標(biāo)簽感應(yīng)到讀寫(xiě)器的查詢指令后，就會(huì)將這個(gè)指令與標(biāo)簽中的存儲(chǔ)信息一道折射回到電子標(biāo)簽讀出裝置，此時(shí)折射回的數(shù)據(jù)微波合成信號(hào)已攜帶有電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息。讀寫(xiě)器接收到電子標(biāo)簽反射回的微波合成信號(hào)后，經(jīng)讀寫(xiě)器內(nèi)部微處理器處理后將電子標(biāo)簽貯存的識(shí)別代碼等信息分離讀取出來(lái)。［1］

圖1 標(biāo)簽讀寫(xiě)原理示意圖

2.2 RFID無(wú)線射頻設(shè)備通常分為三個(gè)部分

1)接收發(fā)送微波信號(hào)的天線;2)讀取和錄入標(biāo)簽信息、數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)器;3)存儲(chǔ)讀取標(biāo)的信息時(shí)數(shù)據(jù)的原電子標(biāo)簽。

通過(guò)以下的三個(gè)圖(圖2—4)可以直觀地顯示出RFID設(shè)備的三個(gè)組成部分。

圖2 RFID固定讀寫(xiě)器示意圖

圖3 無(wú)源電子標(biāo)簽示意圖

圖4 超高頻天線示意圖

3 RFID系統(tǒng)的中間件設(shè)計(jì)

RFID系統(tǒng)的核心緩存系統(tǒng)中除了路由緩存和ERP這兩大核心轉(zhuǎn)件外，溝通數(shù)據(jù)庫(kù)與圖書(shū)館路由服務(wù)必經(jīng)的中間核心件(Middleware)是當(dāng)中重要的一環(huán)。中間核心件的主要功能是過(guò)濾由閱讀器感應(yīng)到的電子標(biāo)簽信息，并對(duì)其進(jìn)行匯總和統(tǒng)計(jì)，目的是使由閱讀器感應(yīng)到的數(shù)據(jù)信息流經(jīng)路由緩存和DMS的有效控制緩解信息量。中間核心件是整個(gè)RFID系統(tǒng)的監(jiān)控抑制核心件。RFID系統(tǒng)中間核心件除了具備傳遞數(shù)據(jù)信息的功能外，還有緩存信息包的解析與感應(yīng)、DMS的丟失重恢復(fù)、館藏信息的定位、路由緩存的識(shí)別、服務(wù)的優(yōu)先級(jí)別選取以及標(biāo)簽的加感應(yīng)遙感處理技術(shù)等功能。［2］(如圖5所示)。

圖5 RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本論文涉及的RFID系統(tǒng)中間件主要分為三個(gè)層次，從上到下分別為信息發(fā)布層、事件處理層、數(shù)據(jù)采集層。(如圖6所示)

圖6 RFID中間件層次結(jié)構(gòu)

(1)數(shù)據(jù)采集層作為數(shù)據(jù)處理的第一層，其目的是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接觸到的即時(shí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。它的作用關(guān)乎整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、權(quán)威性。此層的功能主要包括可視閱讀軟件的應(yīng)用，間導(dǎo)閱讀器的應(yīng)用以及多種閱讀器間的兼容。

(2)事件處理層作為RFID樞紐系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。其處理的過(guò)程通過(guò)信息的層層轉(zhuǎn)換，以規(guī)范化過(guò)程、采集數(shù)據(jù)、感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩式網(wǎng)絡(luò)、棘手事件處理等理論為依據(jù)，針對(duì)讀取數(shù)據(jù)信息量大以及第一層獲取的數(shù)據(jù)包含的關(guān)鍵信息不多的問(wèn)題，采取削減疊加數(shù)據(jù)信息，壓縮數(shù)據(jù)包的大小等方法為信息發(fā)布層提供文字信息。［3］(如圖7所示)

圖7 RFID事件處理過(guò)程示意圖

(3)信息發(fā)布層從事件處理層收集到的RFID數(shù)據(jù)信息，根據(jù)不同計(jì)算機(jī)的各種應(yīng)用需求，如館藏流通方面的綁定與跟蹤，安全方面的身份認(rèn)證，客戶方面的文獻(xiàn)防造假等。針對(duì)以上這些應(yīng)用都有訪問(wèn)監(jiān)控、發(fā)布數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)包的路由，信息存儲(chǔ)，安全認(rèn)證等共同需求，這些共同需求可提取出來(lái)作為應(yīng)對(duì)不同功能的源設(shè)施。所有的源設(shè)施就構(gòu)成了整個(gè)信息。

4 智能圖書(shū)館的RFID系統(tǒng)應(yīng)用

目前應(yīng)用的無(wú)線射頻RFID技術(shù)并不是要取代傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)，而是以建立全新的管理模式和服務(wù)理念為導(dǎo)向，從根本上帶動(dòng)流通水平和讀者服務(wù)水平的提高，使圖書(shū)館在數(shù)字化的基礎(chǔ)上賦予智能化的內(nèi)涵。

RFID系統(tǒng)在智能圖書(shū)館的應(yīng)用有以下幾個(gè)方面：

(1)方便的書(shū)架位置查找。以單面單聯(lián)書(shū)架的一層作為一個(gè)單元，其編碼結(jié)構(gòu)如圖8所示 。因此，讀者可以從前臺(tái)查詢系統(tǒng)中輕易獲取到自己所需的文獻(xiàn)館藏信息。

圖8

(2)加快流通處理的速度。相對(duì)于以往的條形碼技術(shù)需要在離條碼讀取器很近的距離且沒(méi)有阻擋的情況下通過(guò)掃描搶掃描條碼才可以識(shí)別信號(hào)，而RFID電子標(biāo)簽運(yùn)用的是非接觸的方式采集信息數(shù)據(jù)，提升了工作效率，簡(jiǎn)化了手續(xù)，便捷了流通。相對(duì)于條形碼讀取器一次只可以讀取一個(gè)條碼，RFID閱讀器可以一次讀取多個(gè)RFID電子標(biāo)簽，這樣在流通的過(guò)程中借出與歸還幾本書(shū)籍可以同時(shí)進(jìn)行，大大方便了讀者的借閱。

(3)快速自助借還。讀者除了可以在館員流通工作站進(jìn)行書(shū)籍的借出和歸還外，還可以通過(guò)分布在圖書(shū)館各個(gè)流通借閱口的自助借還機(jī)根據(jù)系統(tǒng)提示自己完成借還操作。同時(shí)，也可以通過(guò)24小時(shí)自助還書(shū)機(jī)隨時(shí)歸還所借的書(shū)籍。

(4)排架靈活多樣。傳統(tǒng)排架的繁雜分類制約了讀者需求的多樣性和排架的靈活性。目前的RFID系統(tǒng)按閱覽室的布局、書(shū)架的分布和架層號(hào)來(lái)索取館藏資源，結(jié)束了原有排架方式的限制，從而實(shí)現(xiàn)了館藏文獻(xiàn)排架的靈活性。

(5)快速定位書(shū)刊位置。由于RFID電子標(biāo)簽的強(qiáng)大存儲(chǔ)功能，通過(guò)對(duì)流通書(shū)刊設(shè)置一個(gè)比較詳細(xì)的書(shū)架位置信息，并將其存儲(chǔ)在RFID電子標(biāo)簽中，并保持實(shí)時(shí)更新，讀者在查找書(shū)刊時(shí)，即可通過(guò)OPAC查詢系統(tǒng)檢索，快速找到自己所需的書(shū)刊位置。

(6)杜絕亂架錯(cuò)架。利用RFID手持機(jī)掃描精確定位館藏文獻(xiàn)在書(shū)架上的精確典藏位置，避免借閱還過(guò)程中的錯(cuò)架亂架現(xiàn)象，同時(shí)可通過(guò)便攜式手持機(jī)隨時(shí)整理書(shū)架，糾正任何的錯(cuò)架亂架現(xiàn)象。

(7)更快捷的文獻(xiàn)加工。由于采用RFID標(biāo)簽，使得文獻(xiàn)加工的速度大大加快，數(shù)據(jù)錄入由以往的單冊(cè)變?yōu)槎鄡?cè)同時(shí)進(jìn)行。

(8)更為可靠的防盜功能。與傳統(tǒng)的采用磁條進(jìn)行防盜的方法不同，過(guò)去流通書(shū)籍不管是借出還是歸還都要進(jìn)行消磁加磁處理，不僅耗時(shí)費(fèi)力，而且成本較高，目前采用的RFID系統(tǒng)采用非接觸式感應(yīng)，由安全門中的識(shí)別器讀取標(biāo)簽信息，通過(guò)連接RFID系統(tǒng)認(rèn)證該書(shū)的借閱狀態(tài)，然后確定是否需要亮燈報(bào)警。

5 結(jié)語(yǔ)

作為未來(lái)現(xiàn)代化圖書(shū)館的發(fā)展方向，RFID技術(shù)能極大地提高圖書(shū)館典藏和流通的工作效率，為圖書(shū)館事業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。但是，目前我們對(duì)RFID的應(yīng)用還僅僅停留在識(shí)別領(lǐng)域，只利用了RFID標(biāo)簽的非接觸式感應(yīng)功能。今后我們將更多地關(guān)注如何增加RFID標(biāo)簽的存量空間及其超快的跟蹤處理識(shí)別能力。

［1］劉白秋.射頻識(shí)別技術(shù)在圖書(shū)館中的應(yīng)用及系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)［J］.中國(guó)電子商情，2009(4)：67—68.

［2］秦光榮.RFID技術(shù)在圖書(shū)館應(yīng)用的分析探討［J］.圖書(shū)館論壇，2009(9)：145—147.

［3］劉白秋.我國(guó)圖書(shū)館RFID技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析與研究［J］.圖書(shū)情報(bào)工作，2010(6)：71—72.