RFID技術(shù)在高校圖書館的應(yīng)用與研究

王 鐵 董四十九

北京石油化工學(xué)院 北京 102617

RFID技術(shù)在高校圖書館的應(yīng)用與研究

王 鐵 董四十九

北京石油化工學(xué)院 北京 102617

簡要論述了RFID技術(shù)在高校圖書館的應(yīng)用與研究，對UHF-RFID和HF-RFID技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用進(jìn)行了比較，對UHF-RFID在未來圖書館發(fā)展中的作用進(jìn)行了展望。

RFID；高校圖書館；應(yīng)用與研究

近幾年來，將 RFID技術(shù)引入圖書館的管理中來，極大地改變了圖書館的傳統(tǒng)服務(wù)模式。圖書館服務(wù)不再是傳統(tǒng)的圖書的借還和管理，服務(wù)方式、服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)手段開始向多元化、數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化以及深層次服務(wù)方向發(fā)展，RFID技術(shù)在圖書館的應(yīng)用快速地推動(dòng)了圖書館事業(yè)的發(fā)展，改變了以往傳統(tǒng)的服務(wù)概念，以一種嶄新的服務(wù)面貌呈現(xiàn)在讀者面前。RFID系統(tǒng)對于圖書館事業(yè)的發(fā)展是一個(gè)新的機(jī)遇，也是一個(gè)新的挑戰(zhàn)，不僅可以提高圖書館管理傳統(tǒng)圖書資料的水平，而且有助于推動(dòng)圖書館的信息化、數(shù)字化建設(shè)，提高讀者自助服務(wù)意識，增大了讀者自由閱讀的空間。但同時(shí)也帶來了一些問題，如大量的前臺服務(wù)人員如何安排等。雖然還有些有待完善的地方，但RFID技術(shù)在圖書館的應(yīng)用，是未來智能化圖書館的發(fā)展趨勢，是大勢所趨，是必由之路。

目前在國內(nèi)圖書館的圖書管理系統(tǒng)中大多采用“安全磁條＋條形碼”的方式，以磁條防盜，以條形碼識別圖書信息作為主要的管理方法，來解決圖書管理中的存在的問題，但是圖書自助盤點(diǎn)、圖書自助借還以及圖書信息定位地圖等問題還得不到完美的解決，曾經(jīng)出現(xiàn)過利用條形碼自助借還的設(shè)備，但是由于使用比較麻煩，使用的效率不高，因此不被讀者所接受。而新開發(fā)的無線射頻識別技術(shù)，使上述亟待解決的問題變得簡單和易操作，快速自助借還、高速盤點(diǎn)、快速查找圖書和定位、順架、導(dǎo)架、上架、整架、分揀等功能均可得到實(shí)現(xiàn)。無線射頻識別技術(shù)的應(yīng)用，將給現(xiàn)代圖書館帶來一次劃時(shí)代的質(zhì)變。

1 RFID 技術(shù)介紹

1.1 名詞解釋

RFID(Radio Frequency Identif cation)：解釋為無線射頻識別，即終端發(fā)射出射頻信號對芯片進(jìn)行自動(dòng)識別的技術(shù)。它是一種高效快捷、非接觸式、遠(yuǎn)距離的自動(dòng)識別技術(shù)。目前國內(nèi)外很多工程領(lǐng)域都采用了此項(xiàng)技術(shù)，主要集中在物流、零售、出版、圖書館、醫(yī)療、制造、教育、生活消費(fèi)品、海運(yùn)、家畜養(yǎng)殖等行業(yè)，甚至在國防、政府和公共服務(wù)等領(lǐng)域也在使用。目前對圖書館和物流領(lǐng)域的研究表明，這2個(gè)行業(yè)的使用率是最高的。

1.2 基本工作原理

通過終端設(shè)備向電子標(biāo)簽發(fā)送無線射頻信號，進(jìn)入射頻信號識別區(qū)域的電子標(biāo)簽通過感應(yīng)獲得電流，激活芯片工作，通過原來芯片中的設(shè)置將存儲信息通過自帶的天線發(fā)送出去，終端設(shè)備將得到的信息利用解碼器進(jìn)行解碼，再通過網(wǎng)絡(luò)等接口將解碼后的信息傳送到館員工作站。

1.3 RFID技術(shù)的優(yōu)勢

RFID 技術(shù)作為圖書館智能化管理的新技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的條碼管理有哪些優(yōu)勢呢？主要集中在以下幾個(gè)方面：

(1)數(shù)據(jù)存儲空間大，信息可更新?？勺x寫芯片的數(shù)據(jù)存儲量可以達(dá)到上千的字節(jié)量，書籍的題目、作者、出版社、出版年代以及借還時(shí)間等信息都可以存儲在里面，并且可以重復(fù)讀寫。

(2)非接觸、遠(yuǎn)距離讀寫。理論上最遠(yuǎn)可以達(dá)到10 m，有源的標(biāo)簽最遠(yuǎn)可達(dá)到200 m。

(3)可同時(shí)讀取多個(gè)電子標(biāo)簽信息，提高了操作的便捷性和讀取的速度。

(4)穿透性強(qiáng)?？梢源┩笗冉橘|(zhì)，起到很好的防盜作用。

(5)適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，具有防水、防磁、耐高溫等特性，不易損壞。

1.4 RFID在國內(nèi)外圖書館中的應(yīng)用

RFID技術(shù)已在世界多個(gè)國家和地區(qū)的圖書館中得到應(yīng)用，并獲得了非常好的效果。2002年世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)以RFID技術(shù)管理的圖書館是新加坡國家圖書館。短短的幾年間，RFID技術(shù)得到迅猛的發(fā)展，現(xiàn)在美國和澳大利亞等國家的很多圖書館都采用了RFID技術(shù)。在國內(nèi)，我館也對第一家使用HF-RFID技術(shù)的集美大學(xué)誠毅學(xué)院圖書館進(jìn)行了調(diào)研，2008年北京石油化工學(xué)院圖書館作為第一家正式使用UHF-RFID的高校圖書館開始運(yùn)行。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，我國引進(jìn)RFID技術(shù)管理的圖書館也在逐年增多，2008年9月，采用RFID技術(shù)管理國家圖書館新館正式對外開放，標(biāo)志著RFID技術(shù)成為當(dāng)前圖書館智能化管理發(fā)展的方向。

2 HF-RFID與UHF-RFID的選擇

應(yīng)用RFID技術(shù)的圖書館越來越多，RFID以其便捷的操作方式和快速的讀取已經(jīng)形成取代條碼的發(fā)展趨勢。目前國內(nèi)外圖書館在使用RFID上主要分兩大類，一類是使用高頻RFID(HF-RFID)，另一類是使用超高頻RFID(UHF-RFID)。現(xiàn)對這兩大類進(jìn)行分析比較。

2.1 RFID各頻段用途及特點(diǎn)(見表1)

表1

433 MHz左右反向散射耦合(遠(yuǎn)距離)貨物管理特定場合該頻段電磁波繞射能力強(qiáng)，工作距離較遠(yuǎn)，但天線尺寸較大，該頻段附近的無線電業(yè)務(wù)繁雜，容易引起干擾問題。800/900 MHz頻段反向散射耦合(遠(yuǎn)距離)物流電磁波繞射能力強(qiáng)，工作距離遠(yuǎn)，干擾影響小，天線尺寸合理，是物流領(lǐng)域大規(guī)模使用RFID技術(shù)的最佳頻段。2.4/5.8 GHz頻段反向散射耦合(遠(yuǎn)距離)車輛識別、物流此頻段為可視距傳播，空間損耗大，工作范圍小。頻率高，制造成本大。同時(shí)該頻段為ISM頻段，電磁環(huán)境復(fù)雜，干擾問題較大。

2.2 HF-RFID與UHF-RFID的比較

HF-RFID 標(biāo)簽的工作頻率為13.56 MHz，一般以無源為主，HF標(biāo)簽的閱讀距離一般小于1 M。UHF標(biāo)簽的工作頻率為860～960 MHz，可分為有源與無源兩種。識別距離一般大于1 M，最大可在10 M以上，有源UHF-RFID標(biāo)簽在理論上甚至可達(dá)到200 M。

RFID系統(tǒng)的工作頻率及其對系統(tǒng)性能的影響見表2。

表2

2.3 UHF-RFID在圖書館行業(yè)的優(yōu)勢

(1)隱蔽性強(qiáng)。UHF-RFID電子標(biāo)簽可以根據(jù)需要做的很小很短，可根據(jù)環(huán)境不同設(shè)計(jì)成不同的規(guī)格。在圖書行業(yè)，將標(biāo)簽安裝在書內(nèi)，可以大大提高標(biāo)簽的隱蔽性，同時(shí)也起到很好的保護(hù)作用，使標(biāo)簽不宜磨損，延長了圖書標(biāo)簽的使用壽命。非圖書館專業(yè)人士很難發(fā)現(xiàn)其安裝位置。

(2)成本較低。UHF-RFID電子標(biāo)簽的用料只有HFRFID電子標(biāo)簽的三分之一大小，從用料上表現(xiàn)出了很大的價(jià)格優(yōu)勢。UHF-RFID電子標(biāo)簽芯片隨著技術(shù)的不斷發(fā)展、用量的不斷增加，價(jià)格下調(diào)的空間很大。在圖書館行業(yè)，電子標(biāo)簽屬于低值易耗品，標(biāo)簽的價(jià)格很大程度上決定了購買者的選擇。

(3)讀寫距離可調(diào)。UHF-RFID電子標(biāo)簽的讀取距離可調(diào)節(jié)，可以應(yīng)用于近距離的圖書單品識別，也適合遠(yuǎn)距離的防盜自動(dòng)識別，識別距離靈活可調(diào)；可從8 m外讀取，有源UHF-RFID電子標(biāo)簽甚至可達(dá)到200 M。

(4)快速讀取。UHF-RFID終端每秒可同時(shí)讀取至少60支電子標(biāo)簽，可減輕館員的工作強(qiáng)度，提高工作效率，特別在盤點(diǎn)和圖書查找工作中，這一優(yōu)勢顯得尤為明顯。

3 我館使用RFID情況

我館在2008年6月經(jīng)招標(biāo)，利用暑期建成基于UHF頻段的RFID圖書智能管理系統(tǒng)，開學(xué)后正式投入使用，先后做了3期，現(xiàn)已全面實(shí)現(xiàn)了RFID智能管理，圖書館也實(shí)現(xiàn)了有史以來真正的全開放式管理。

通過不斷的建設(shè)，RFID智能化管理在我館深入的展開，通過RFID的管理，為我館的服務(wù)也帶來很大的變化，主要體現(xiàn)在以下方面：

(1)實(shí)現(xiàn)圖書數(shù)字化、智能化管理，自助借還服務(wù)；(2)圖書等文獻(xiàn)多元化防盜；(3)提高圖書流通環(huán)節(jié)效率；(4)簡化盤點(diǎn)工作；(5)實(shí)現(xiàn)圖書館多元化管理與服務(wù)。

我館不斷地與研發(fā)公司密切合作，解決超高頻在圖書館應(yīng)用中存在的各種問題，在實(shí)際使用中，結(jié)合我館特點(diǎn)，提出各種合理化建議，如超高頻讀寫距離遠(yuǎn)，容易造成誤讀，經(jīng)過不斷調(diào)整和檢驗(yàn)，解決了讀者在自助借還書時(shí)身邊有讀者而產(chǎn)生的誤讀問題，還有館員在書庫圖書上架時(shí)因?yàn)樽x寫距離遠(yuǎn)而讀到對面書架上書籍?dāng)?shù)據(jù)的問題，以及防盜門距離書架和閱覽座位較近易產(chǎn)生誤報(bào)問題等。針對實(shí)際工作中遇到的問題，不斷地提出合理化建議，使系統(tǒng)越來越符合我館的實(shí)際需求?，F(xiàn)在我館運(yùn)行RFID智能化管理已經(jīng)有三四年的時(shí)間，沒有出現(xiàn)過重大的技術(shù)問題，系統(tǒng)運(yùn)行得也比較穩(wěn)定。我館計(jì)劃未來能在空間允許的情況下，采購無人自助歸還分揀系統(tǒng)，更大程度上減輕館員在圖書分揀方面的壓力。

4 RFID高頻與超高頻的發(fā)展前景

目前，已經(jīng)有國內(nèi)外數(shù)百家圖書館采用了RFID技術(shù)，現(xiàn)代圖書館引進(jìn)RFID系統(tǒng)后，可以真正地把館員從繁重枯燥的工作中解脫出來，使館員有更多的時(shí)間投入到圖書館其他業(yè)務(wù)研究和高層次服務(wù)中去。讀者將真正成為圖書館的主體，從過去的以圖書借還為中心轉(zhuǎn)變成以讀者自主為中心，圖書館提供的更多的是一種文化，一種氛圍。

4.1 未來的多功能無人自助借還書系統(tǒng)

外借圖書人為涂寫、損壞等現(xiàn)象比較多，自助借還書系統(tǒng)在回收圖書時(shí)很難發(fā)現(xiàn)，如發(fā)現(xiàn)圖書損壞并詢問讀者時(shí)，由于沒有證據(jù)表明是其損壞，也只能以批評教育為主。國內(nèi)現(xiàn)在還未發(fā)現(xiàn)能有效預(yù)防此問題的系統(tǒng)，如能對圖書進(jìn)行檢測，在其發(fā)現(xiàn)問題后自動(dòng)響起警報(bào)，使其不能歸還，提示館員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對其進(jìn)行說服教育和處理。自助借還書系統(tǒng)具有自動(dòng)防撕和警示等多功能，此技術(shù)是在圖書館行業(yè)未來發(fā)展的一個(gè)目標(biāo)和方向。

4.2 完善圖書智能定位服務(wù)功能

隨著技術(shù)的不斷成熟，標(biāo)簽成本的降低，使用此技術(shù)的圖書館會越來越多，隨著RFID技術(shù)在圖書館應(yīng)用的深入，會引申出更多應(yīng)用級服務(wù)功能。圖書定位查詢作為未來圖書館借還工作的重點(diǎn)，需要開發(fā)出智能定位服務(wù)，在條件允許的方位內(nèi)，可對圖書進(jìn)行單本定位查詢，利用系統(tǒng)可以對其所在的周圍區(qū)域搜索，靠近時(shí)做出提示，不斷縮小范圍，并做到準(zhǔn)確查找。

4.3 加強(qiáng)HF-RFID和UFH-RFID的合作，開發(fā)相互兼容的產(chǎn)品，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

RFID未來的發(fā)展方向是構(gòu)筑全球統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)不夠統(tǒng)一，在對接時(shí)出現(xiàn)不兼容問題，應(yīng)該聯(lián)合進(jìn)行產(chǎn)品的調(diào)研和開發(fā)，對不同頻段標(biāo)準(zhǔn)可以相互查詢和使用，互相之間有效識別，在全球范圍內(nèi)制定統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有利于未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

4.4 降低硬件設(shè)備及標(biāo)簽的價(jià)格是大勢所趨

在圖書行業(yè)，電子標(biāo)簽作為不可回收使用的低值易耗品，價(jià)格因素顯得尤為重要，特別是每年新增的大量圖書，對標(biāo)簽的需求是一筆不小的開支，降低價(jià)格是大勢所趨，形勢所迫?，F(xiàn)有智能化管理硬件價(jià)格偏高，不適合小地區(qū)和小范圍的開展，開發(fā)既經(jīng)濟(jì)又便捷的RFID圖書館智能管理硬件系統(tǒng)，是使RFID系統(tǒng)在未來數(shù)字圖書館發(fā)展中長期生存下去的關(guān)鍵所在。

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RFID technology application and research in university library

Wang Tie, Dong Sishijiu
Beijing institute of petrochemical technology, Beijing, 102617, China

This paper briefly discussed the RFID technology application and research in university library, UHF-RFID and HF-RFID technology application in library were compared, put forward UHF-RFID development and its application prospects in future library.

RFID; university library; application and research

2012-02-03

王鐵，在讀碩士研究生，助理研究員，辦公室兼技術(shù)部主任。