無線射頻識別技術(shù)在高校圖書館中的應(yīng)用

摘要 本文首先介紹了無線射頻識別技術(shù)（RFID），闡述了RFID系統(tǒng)組成、工作原理以及RFID技術(shù)的主要特點，結(jié)合圖書館的具體情況，具體討論了RFID技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用，并對該技術(shù)目前存在的問題做一深入探討。

關(guān)鍵詞：無線射頻識別，圖書館，應(yīng)用

中圖分類號：G250.7 文獻標識碼：A文章編號：1671-489X（2007）04－0036-02

Application of Radio Frequency Identification in Libraries//Hu Genqiao

AbstractThis paper has firstly introduced Radio Frequency Identification technology， and expatiated on the system structure， principle and trait of RFID， and discussed the application and some current questions of RFID in libraries

Key words Radio Frequency Identification; library; application

Author's addressLibrary of Guangdong University of Technology， Guangzhou 510520

隨著現(xiàn)代化科學技術(shù)在圖書館領(lǐng)域的廣泛使用，一種新型的無線射頻識別技術(shù)（RFID）正在以其特有的優(yōu)勢逐漸受到圖書館界的高度重視，無線射頻識別技術(shù)彌補了磁條和條碼識別技術(shù)在圖書館應(yīng)用中的不足。近年來，有許多專業(yè)的公司如Vernon Library Supplies，Inc.等都致力于在圖書館領(lǐng)域推廣這一技術(shù)，世界各地有多家圖書館在使用或準備使用該技術(shù)，RFID技術(shù)在高校圖書館的應(yīng)用將有著非常廣闊的前景。

1 無線射頻識別技術(shù)（RFID）

1.1 RFID概念

RFID (Radio Frequency Identification)，即無線射頻識別技術(shù)，它興起于20 世紀90 年代，是一種利用無線電波對人或物進行讀寫的非接觸式自動識別技術(shù)。由于它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，能夠同時識別多個RFID標簽，操作非常方便；同時，RFID又具有極高的保密性，且識別的距離可達幾十厘米至幾米，甚至更遠，短距離射頻識別不怕油漬、灰塵污染等，適合于各種惡劣環(huán)境之下工作。

1.2 RFID系統(tǒng)的工作原理

一個RFID 系統(tǒng)包括以下幾個部分：

(1) RFID 標簽。它由集成的專用芯片和天線等組成，可以用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的條形碼標簽和磁條。它分有源和無源標簽兩種類型，有源標簽自帶電源，檢測距離遠，但價格昂貴，使用時間短，體積大；無源標簽不帶電池，依靠專門閱讀器通過無線電波供電，檢測距離近，但價格便宜，使用時間長，體積小，圖書館一般都使用無源標簽。圖書館使用的RFID 標簽薄如紙，可以像條碼一樣貼在書內(nèi)，大小約為兩張條碼，檢測距離為1 米。標簽內(nèi)設(shè)有3 個區(qū)域，分別為可鎖定的識別碼區(qū)、可讀寫的用戶區(qū)和安全位。可鎖定的識別碼區(qū)，用來儲存原來圖書上的條碼，一旦鎖定后可以防止非法修改；可讀寫的用戶區(qū)可提供圖書館工作人員在此區(qū)域內(nèi)寫入索書號、價格等相關(guān)書目信息；安全位用來取代以前的防盜磁條，當圖書未經(jīng)處理而帶出防盜門時，警報聲就會響起。在圖書外借時可以使其功能喪失，以便通過防盜門，還書的時候再重新激活。

(2) RFID 工作站。它由天線和讀寫器組成，讀寫器由RF收發(fā)器和專用芯片組成。RF收發(fā)器是無線射頻能量之源，它產(chǎn)生無線射頻信號及RF能源激活并支持“被動式”的RFID標簽工作，它對由天線發(fā)射和接收的電頻進行控制和調(diào)制，對“被動式”RFID標簽上反射和反向散射來的RF信號進行過濾和放大。讀寫器一邊與計算機工作站相連，一邊與天線相連，其作用與原來的圖書條碼掃描器相類似，但其功能卻大大增強，主要用來讀寫RFID 標簽上的數(shù)據(jù)；天線則通過磁場向無源RFID標簽提供電源，并負責來回傳輸數(shù)據(jù)。RFID 工作站可以用電池供電，而且我們可以通過無線網(wǎng)絡(luò)使其和計算機相互連接，這樣就使其能夠移動使用，從而可以更進一步拓展RFID系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

RFID系統(tǒng)的工作原理可以簡單概括為: 讀寫器通過天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當RFID標簽進入磁場時產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，發(fā)送出自身編碼等相關(guān)信息，讀寫器讀取這些信息，解碼后傳送至計算機工作站進行相關(guān)的處理，其工作原理圖如圖1所示。

圖1 RFID工作原理圖

2 RFID的主要特點

和條形碼和磁條相比RFID標簽具有以下主要特點。

1）資料可更新。

條形碼在印刷之后就無法更改，RFID標簽則可無限次數(shù)地新增、修改和刪除其專用芯片內(nèi)存儲的信息。

2）信息讀寫方便。

條形碼閱讀器必須在近距離而且沒有物體遮擋的情況下，使掃描光源照射到條形碼上，才能進行識別，準確率為95％，而RFID標簽只要在無線電波之內(nèi)便可傳輸信息，識別準確率非常高，可達到99％。

3）存儲信息的容量大。

一維條形碼的存儲容量為50字節(jié)，二維條形碼的存儲容量可達到3000字節(jié)，而RFID標簽的最大容量可達到數(shù)兆字節(jié)。

4）可重復使用性。

條形碼容易老化和受到污染，從而影響條碼閱讀器的識別，一般隨著商品的壽命的結(jié)束而結(jié)束，而RFID標簽可抗老化、抗污染，因為其本身存儲的信息可更新性，因此它可以重復使用。

5）可同時讀取多個信息。

條形碼閱讀器一次只能識別一個條形碼的信息，而RFID讀寫器可以同時讀寫多個RFID標簽的數(shù)據(jù)，速度非常快，同時還可以讀取多個數(shù)據(jù)。據(jù)試驗，RFID讀寫器1秒鐘可讀取多達20 冊圖書的標簽，并且能夠在移動中讀取數(shù)據(jù)。

6）集讀寫與防盜功能于一體。

目前圖書防盜所使用的磁條在每次進行借還的時候都必須進行充磁和消磁，而且由于磁條老化等問題經(jīng)常會引起警報誤報。RFID標簽將識別功能和防盜功能結(jié)合在一起，可以同時完成借還書和防盜安全位的設(shè)置和復位，不需要再使用常規(guī)的磁條。

3 RFID在高校圖書館中的應(yīng)用

3.1 加速了圖書盤點作業(yè)

由于條碼閱讀器必須在近距離且沒有物體遮擋的情況下才可辨認。因此，在盤點時需要從書架上將圖書一本一本地取出，非常麻煩。RFID是以無線電波傳送訊號，RFID讀寫器可以通過無線網(wǎng)絡(luò)與計算機工作站相連，而且它可以一次性讀取數(shù)個RFID標簽內(nèi)存儲的資料，因此，只需在書架上移動RFID讀寫器即可完成盤點工作，節(jié)省了大量的人力和時間。

3.2 簡化圖書借還作業(yè)

目前圖書館的紙質(zhì)資料除以光學條形碼作為每一本書的辨識碼以外，為了安全起見，每本圖書還需加貼磁條，以防圖書被盜。應(yīng)用RFID 技術(shù)后，以RFID標簽取代條形碼和磁條，借還書免除了給磁條進行消磁和充磁的繁瑣工作；同時，由于RFID標簽只要在RFID讀寫器發(fā)射的無線電波范圍內(nèi)都可以被識別，并進行數(shù)據(jù)傳輸，因此，可以同時為多位讀者辦理借閱業(yè)務(wù)。RFID系統(tǒng)還可以通過配備相應(yīng)的自動借還書設(shè)備，使讀者在圖書館內(nèi)可辦理自助借還書手續(xù)，既方便了讀者，也符合圖書館人性化管理的需要。

3.3加快圖書按序排架與查找

目前圖書館在圖書歸還后，工作人員首先要進行手工分類，將不同書庫的圖書放在不同的地方，再分別上架。由于RFID讀寫器對于被讀取的標簽設(shè)有位置、方向上的嚴格要求，而RFID 標簽又可記錄館藏地點等信息，這使得自動分類設(shè)備的使用成為可能，只要把圖書放在傳送帶上通過一個RFID讀寫器，自動分類設(shè)備即可根據(jù)標簽中的有關(guān)信息把不同地點位置的書分發(fā)到不同的位置，這就大大方便了上架，加快了圖書流通速度。

另外，要找出放錯的圖書或查找所要的圖書時，工作人員通常需要用眼睛在書架上反復搜索，碰到書脊較薄的書，還需用手抽出來看一下書名或索書號。如果采用RFID，則只需在RFID 讀寫器中輸入要檢查的號碼段或要找的書名等，沿著書架依次掃描，一旦發(fā)現(xiàn)排架錯誤或找到所要的圖書時，立刻用聲光報警，這使得查找變得非常方便，也能顯著降低錯架率。

3.4提高防盜性能

通常的磁條由于充磁和消磁的不成功，以及磁條老化等問題，經(jīng)常會引起警報的誤報。應(yīng)用RFID系統(tǒng)以后，這些問題都不復存在，而且常規(guī)磁條只能報警，而RFID 不但能夠報警，還可以立即在屏幕上顯示被盜書刊的有關(guān)信息，如果此人帶著RFID 借書證的話，其個人情況也將一并反映在屏幕上，從而大大提高了防盜性能。

4 目前圖書館應(yīng)用RFID存在的問題

采用RFID系統(tǒng)雖然能夠很大程度上提高圖書館的工作效率，但是由于以下問題使得我們在采用該系統(tǒng)時需要慎重考慮:

1）價格昂貴

目前，RFID 技術(shù)在圖書館普遍應(yīng)用的主要問題是它的價格仍然偏高，一根RFID 標簽最低也需要4 元左右，這對于許多圖書館來說如果要大規(guī)模采用還是難以承擔的。

2）轉(zhuǎn)換規(guī)模大

把條碼和磁條都轉(zhuǎn)換成為RFID標簽也是一項浩大的工程，因此，較為可行的方法是先在一些重點的閱覽室進行試驗，等到條件成熟后再逐步推廣。

3）和現(xiàn)有系統(tǒng)的整合難度大

目前圖書館自動化集成系統(tǒng)的設(shè)計是以條碼技術(shù)和磁條技術(shù)為基礎(chǔ)的，當條形碼和磁條換成RFID標簽以后，二者在通信協(xié)議、接口等方面都需要整合，如果沒有一定的技術(shù)力量很難完成這方面的工作。

4）信息泄密及隱私問題

RFID標簽中的數(shù)據(jù)可能會被其他的企圖竊取信息的掃描器識別，存在較大的安全隱患，侵犯隱私的可能性也較大。因此，必須要求RFID標簽在一個有限的距離范圍內(nèi)才能夠被讀寫器或者掃描器識別，這樣才能夠保證存儲在RFID標簽中的信息不會被泄漏出去。