高頻RFID技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用

馬寅

摘 要：RFID技術(shù)是無線電通信和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的完美結(jié)合。詳細(xì)介紹了無線射頻技術(shù)的工作原理及高頻RFID技術(shù)在國內(nèi)外圖書館的應(yīng)用現(xiàn)狀。通過分析、比較給出了RFID管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架，闡述了系統(tǒng)在圖書館管理工作中的優(yōu)越性及現(xiàn)階段面臨的困難。

關(guān)鍵詞：RFID；圖書館管理；讀寫器；閱讀器

中圖分類號(hào)：TP316 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）03-00-02

0 引 言

雷達(dá)技術(shù)的不斷改進(jìn)催生了無線射頻技術(shù)，1948年Harry Stockmande “利用反射功率通訊”開啟了過去半個(gè)多世紀(jì)RFID的迅速發(fā)展。在我國，RFID項(xiàng)目也被納入了國家“863”計(jì)劃， 2006年《中國射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)政策白皮書》奠定了此項(xiàng)技術(shù)在我國快速發(fā)展的基礎(chǔ)，先后被列入《國家中長期科學(xué)和技術(shù)規(guī)劃綱要（2006～2020年）》、《高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》、《國家金卡工程（2008～2013年）發(fā)展規(guī)劃》、《中國射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)政策白皮書》等。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和集成電路制造技術(shù)的迅速發(fā)展，RFID現(xiàn)已成為自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域的一項(xiàng)成熟技術(shù)。20世紀(jì)90年代開始，RFID技術(shù)進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，目前，我國物流、倉儲(chǔ)、交通、郵政、醫(yī)療、等多個(gè)領(lǐng)域逐步采用該技術(shù)，并且應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，現(xiàn)在已經(jīng)成為與人們生活息息相關(guān)、必不可少的一部分。

1 （HF）RFID技術(shù)在國內(nèi)外圖書館的應(yīng)用現(xiàn)狀

RFID在20世紀(jì)90年代開始大量應(yīng)用于世界各地的圖書館。1998年在北美圖書館被提議作為讀者自助借還的一種方式，之后紐約洛克菲勒大學(xué)圖書館最先安裝了RFID系統(tǒng)。1999年密歇根法明頓社區(qū)圖書館成為首個(gè)使用該技術(shù)的公共圖書館。2002年新加坡國立圖書館發(fā)布了亞洲首個(gè)全面部署RFID的圖書館管理系統(tǒng)，率先將RFID技術(shù)全面引入圖書館。管理效率和服務(wù)水平取得了豐碩的成果。館內(nèi)900多萬條電子標(biāo)簽，涵蓋了圖書、雜志、音響、視頻、錄像等，使用RFID技術(shù)后的圖書館借閱率增長了30倍，工作人員減少了2 000人。之后，美國、歐洲一些大型圖書館也開始相繼引入RFID系統(tǒng)，如比利時(shí)Katholieke Universiteit Leuven，美國Gurnee市Warren-Newport公共圖書，奧地利維也納圖書館。新技術(shù)的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)業(yè)務(wù)操作人員大大減少，服務(wù)效率極大地提高，RFID逐步成為圖書館管理的關(guān)鍵技術(shù)，極大提高了圖書館的服務(wù)質(zhì)量。

國內(nèi)RFID技術(shù)主要應(yīng)用在13.56 MHz的高頻頻段， 實(shí)施RFID的國內(nèi)圖書館大多數(shù)采用的是高頻（HF）RFID技術(shù)，不僅是（HF）RFID日趨成熟的技術(shù)，并且其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在世界范圍內(nèi)得到統(tǒng)一。2006年廈門集美大學(xué)誠毅院圖書館率先使用了RFID館藏管理系統(tǒng)，同年，深圳市圖書館也建成了完整的RFID圖書館管理系統(tǒng)。之后，國家圖書館、上海市長寧區(qū)圖書館、汕頭大學(xué)圖書館、杭州市圖書館、武漢市圖書館相繼實(shí)施使用了RFID系統(tǒng)。 RFID在現(xiàn)代圖書館中的應(yīng)用，正逐步走向成熟階段，給圖書館流通、典藏、調(diào)撥、防盜等方面帶來前所未有的方便，大大提升了原有條碼識(shí)別系統(tǒng)的功能。

從各國圖書館應(yīng)用（HF）RFID技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)來看，RFID技術(shù)在多方面發(fā)揮了非凡的作用，徹底改變了傳統(tǒng)借閱、典藏工作中的繁瑣、工作量大的情況。隨著RFID芯片的大量生產(chǎn)和價(jià)格下調(diào)，越來越多的圖書館將有能力使用RFID系統(tǒng)。

2 （HF）RFID技術(shù)在圖書館的基本工作原理

在無線識(shí)別（RFID）系統(tǒng)由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成。軟件系統(tǒng)作用很大，它可以直接控制硬件，用于信息采集、識(shí)別、加工和傳輸；硬件系統(tǒng)由電子標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）、發(fā)射天線、接受天線、天線調(diào)諧器等組成。電子標(biāo)簽是由耦合原件、集成芯片以及相應(yīng)的封裝材料組成的一種存儲(chǔ)信息的載體，用來存儲(chǔ)識(shí)別信息的介質(zhì)；閱讀器的主要任務(wù)是控制射頻模塊向標(biāo)簽發(fā)射讀取信號(hào)，并接受標(biāo)簽的應(yīng)答。利用閱讀器可以將信息從標(biāo)簽中讀出也可以將信息重新寫入標(biāo)簽。圖書館RFID系統(tǒng)中，Tag通過粘貼、植入、插放等方式被安裝在圖書上，閱讀器和電子標(biāo)簽通過各自的天線進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，通過射頻信號(hào)的耦合將電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳送給閱讀器。當(dāng)Tag進(jìn)入Reader發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)被激活，將自身的編碼及數(shù)據(jù)通過內(nèi)置天線發(fā)送出去，系統(tǒng)接受Tag的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送給Reader，閱讀器進(jìn)行解碼后送往后臺(tái)終端進(jìn)行處理，從而完成整個(gè)信息處理。

圖1 RFID技術(shù)在圖書館的基本工作原理

3 圖書館RFID系統(tǒng)框架與功能

RFID智能圖書館管理系統(tǒng)主要分為管理平臺(tái)和應(yīng)用平臺(tái)。管理平臺(tái)主要面向圖書館工作人員，實(shí)現(xiàn)編目、上架、倒架、統(tǒng)計(jì)、證件管理等傳統(tǒng)圖書館業(yè)務(wù)的智能化管理。應(yīng)用平臺(tái)主要面向讀者，實(shí)現(xiàn)自助借閱、智能找書等。

圖2 圖書館RFID系統(tǒng)框架

管理平臺(tái)中包括館員工作站、圖書加工、便攜式點(diǎn)檢系統(tǒng)、安全門系統(tǒng)、圖書自動(dòng)分揀系統(tǒng)。館員工作站是圖書館與讀者之間的接口，工作臺(tái)組件包括：RFID電子標(biāo)簽閱讀器及配套天線，圖書條碼閱讀器等。點(diǎn)檢系統(tǒng)輔助書庫管理員完成上架、倒架、錯(cuò)架整理、清點(diǎn)、統(tǒng)計(jì)等。自動(dòng)分揀系統(tǒng)包括了分類模組、集書車與輸送系統(tǒng)。當(dāng)輸送帶將所需上架圖書送至特定位置后，RFID閱讀器就會(huì)監(jiān)測到圖書的Tag，判斷書籍的種類和位置，再利用輸送帶將書籍送至相應(yīng)位置。當(dāng)未授權(quán)人攜帶館藏資料通過安全門時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，阻止通過，防止圖書失竊事件的發(fā)生。

自助借還機(jī)可供長時(shí)間開機(jī)操作，讀者自行完成借還書業(yè)務(wù)，熱感應(yīng)打印機(jī)還可以打印借還憑證，作為讀者借還的依據(jù)，極大地減少了圖書館工作人員的工作量，也避免工作中常出現(xiàn)的漏借漏還給讀者和圖書館帶來的一系列麻煩。24小時(shí)室外還書箱的使用讓讀者不再受圖書館開館時(shí)間限制，隨時(shí)實(shí)現(xiàn)自由還書。

4 RFID技術(shù)在圖書館應(yīng)用優(yōu)勢

4.1 簡化借還書流程。

傳統(tǒng)的流通服務(wù)是繁瑣的，工作人員需要掃描讀者信息，一本一本圖書掃描圖書條碼信息，確認(rèn)圖書的狀態(tài)，最后進(jìn)行消磁、充磁等一系列工作，但在在RFID的支持下，流通接還工作變得非常簡單。RFID允許多標(biāo)簽同時(shí)遠(yuǎn)距離讀取，多本圖書借閱，歸還都可以批處理操作，極大提高了圖書的服務(wù)效率，特別是高校圖書館，早已習(xí)慣了電子信息時(shí)代帶來便捷生活的青年讀者，對(duì)傳統(tǒng)服務(wù)的等待已經(jīng)缺乏耐心，因?yàn)榱鞒痰姆爆嵤沟迷S多年輕讀者對(duì)紙質(zhì)館藏閱讀興趣大大降低，使用RFID系統(tǒng)能大大提高館藏資源使用率。

4.2 協(xié)助館藏管理

RFID在協(xié)助館藏管理方面的優(yōu)勢是無可比擬的。在傳統(tǒng)的大開間開架書庫的管理模式中，圖書管理員在上架、整架、倒架工作中需要花費(fèi)大量的人力和精力，特別是讀者在閱讀過程中造成的錯(cuò)架，需要花費(fèi)書庫管理員大量的工作，經(jīng)常也給讀者帶來很大的困惑。利用RFID技術(shù)，把圖書的存放位置記錄在RFID電子標(biāo)簽中，管理員在巡架過程中，借助手持式閱讀器可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)架的圖書資料，輕松保證圖書的正確位置，方便讀者查閱。此外，RFID電子標(biāo)簽支持一次讀取多個(gè)標(biāo)簽，所以，利用手持式閱讀器逐一經(jīng)過書架，就可以輕松盤點(diǎn)館藏書目。

4.3 安全防盜監(jiān)控系統(tǒng)

RFID門禁系統(tǒng)具有電子防盜功能，將RFID閱讀器整合其中，當(dāng)讀者攜帶圖書進(jìn)出門禁時(shí)，系統(tǒng)直接通過對(duì)RFID電子標(biāo)簽的識(shí)別、監(jiān)測，辨別出圖書的典藏狀態(tài)。如果讀者是非法攜帶書籍通過監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警示，讀者就無法通過安全門。

4.4 智能查找圖書

對(duì)于讀者來講，在密密麻麻書架上大海撈針般的查找著需要的圖書是一件頭疼的事情，雖然圖書管理員有仔細(xì)地貼著分類書標(biāo)，但是這些指示在實(shí)際應(yīng)用中，特別是對(duì)于高校的學(xué)生讀者來說，對(duì)圖書館資料的分類是缺乏了解的，多數(shù)讀者都是對(duì)著書架逐一瀏覽，查找效率低，RFID系統(tǒng)中，圖書館書庫的架標(biāo)、層標(biāo)都采用RFID標(biāo)簽，利用RFID電子標(biāo)簽在館內(nèi)構(gòu)造了一個(gè)精確的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，讀者從書目系統(tǒng)中檢索到需要的圖書后，查詢頁面將精確標(biāo)出所需要的圖書在書架上的位置和到達(dá)路徑，讀者可以手持設(shè)置好的閱讀器，利用無線電波感應(yīng)，幫助讀者輕松快速地找到所需圖書。

5 RFID應(yīng)用的主要困難

5.1 成本高，投入大

雖然圖書館RFID技術(shù)發(fā)展前景廣闊，但是采用RFID技術(shù)的圖書館大都集中在上海、北京、廣東、福建、浙江等經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的地區(qū)和城市，經(jīng)濟(jì)因素是制約RFID技術(shù)在圖書館應(yīng)用推廣重要瓶頸。隨著RFID技術(shù)不斷改進(jìn)，各項(xiàng)成本不斷降低，但是目前單張標(biāo)簽的價(jià)格大約1元左右，加上軟硬件的升級(jí)，對(duì)很多圖書館來說投入是巨大的，不可承受的。

5.2 沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)的圖書館還沒有統(tǒng)一的RFID標(biāo)準(zhǔn)，大部分圖書采用高頻RFID技術(shù)，也有少數(shù)圖書館采用超高頻RFID技術(shù)，如汕頭大學(xué)圖書館采用的是UHF頻段，不同的生產(chǎn)廠商之間的產(chǎn)品也不兼容，這給區(qū)域圖書館館際互借和系統(tǒng)更新造成了一定的困難，也制約了RFID在圖書館的應(yīng)用。

6 結(jié) 語

盡管RFID技術(shù)在圖書館廣泛應(yīng)用還存在一定的問題，但是隨著電子標(biāo)簽、閱讀器等相應(yīng)的設(shè)備成本不斷降低，統(tǒng)一的圖書館RIID技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)難題化解，在不久的將來RFID技術(shù)在中國圖書館領(lǐng)域?qū)⑷找嫱茝V及普及。

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