圖書館導入RHD的標準與互操作探討

景祥祜 蔡孟欣 戴淑兒 鄭世福

摘要圖書館RFID(元線射頻識別)標準制定的目標在于解決圖書館導入RFID過程中出現的館際互操作問題。業界對圖書館RFID標準的理解不斷深入，從最初的技術標準，發展到數據模型以及應用層面的規則。香港城市大學圖書館進行了高頻、超高頻RFID在圖書館的應用實驗，結果發現雖然RHD技術標準已經制定，但是在圖書館RFID應用層面上，同一地區的不同圖書館進行互操作時在數據模型、應用層面規則制定上依然有待加強。建議香港高校圖書館聯盟可以在采取已出臺的國際圖書館RFID標準的基礎上，深入探討RFID館際互借模式的規則。在一圖書館進行服務轉型的過程中，RFID只是提升服務質量、促成轉型的工具，讀者與職員的需求才是實現服務轉型的主導。

關鍵詞RFID互操作標準數據模型香港高校圖書館咨詢委員會香港城市大學圖書館

1研究問題陳述

在圖書館的自助服務文化越來越受到重視的環境下，圖書館采用RFID技術提升借還書服務效率、創新流通服務越來越普遍，但受到全球金融海嘯的影響，圖書館財政普遍緊縮，圖書館導入RFID可能會分階段進行。例如一個大學圖書館引進RFID系統。可從一個分館或特藏開始，在不同學年分階段導入RFID，而RFID技術發展日新月異，不同時期由于標簽技術特征不同，可能會造成同一系統中會有不同的RFID標簽。

與此同時，在上個世紀圖書館已由獨自經營館藏流通服務模式基礎上，發展館際互借，通過建立館際互借的相關模式與規則，為區域合作模式提供館藏服務。在一個地區同一時間內，幾個圖書館同時添購RFID系統，可能會出現不同RFID系統，不同RFID標簽的情況。

為了使RFID的導入能夠提升圖書館服務效率，同時在圖書館聯盟中順利實現館際互借，圖書館需要深入考慮導入RFID技術標準與互操作問題。

2圖書館館藏識別技術發展與RFID標準

回顧圖書館館藏識別技術的發展，條形碼的引入無疑是圖書館管理邁向信息化的重要里程碑，而HF RFID與UHF RFID的引入，則將大力推動自助借還的發展。

20世紀40年代，條形碼(Barcode)誕生并于1949年獲得美國專利，此后條形碼的應用領域越來越廣泛。圖書館在信息管理系統自動化過程中，也采用條形碼技術作為館藏識別方法以加速館藏識別。在中國內地以及香港特區的圖書館，使用最普遍的條型碼標準是39碼(Code39)和庫爾巴德碼(codabar)，由于幾乎所有的條形碼掃描儀均支持39碼和庫爾巴德碼標準，因而多家圖書館之間基本不存在相互的館藏識別的障礙。

進入20世紀90年代，無線射頻識別(RFID)技術也開始成為圖書館館藏識別的方式。首先應用的是HF RFID(高頻RFID技術)。1998年，新加坡國家圖書館首先在Bukit Batok社區圖書館率先使用HF RFID提高借還書的效率，HF RFID是RFID在圖書館的應用的主流選擇。自2000年之后，澳大利亞、新加坡、中國內地、香港特區、臺灣均有圖書館試驗或使用UHF RFID，與HF RFID的應用相比，UHF RFID應用于圖書館可能存在著價格、性能、易于與出版社和供應鏈整合等方面的優勢。

RFID的發展使互操作的問題越顯突出。RFID系統的互操作問題的解決有賴于圖書館的RFID標準。圖書館界與設備供應商對“圖書館RFID標準”的理解是隨著應用的發展而不斷深入，大致可以分為三個階段。

在RFID應用的前幾年所談及的標準更多是RFID空中接口層面的技術標準。在2005年國際RFID工作會議上，美國圖書館協會(ALA，AmericanLibrary Association)和美國圖書研究組織BISG(Book Industry Study Group)把應用技術標準討論作為一個重點。RFID技術標準的目標是使工作于相同頻率的標簽和閱讀器具有互操作性。目前HF RFID頻率為13，56MHz，與之相關的標準主要是IS015693和IS018000-3。。而UHF RFID的頻率為860MHz至960MHz之間，各個國家所劃定的使用頻率均有所不同，相關技術標準主要為IS018000—6C、EPCglobal UHF Class 1 Generation 2。

其后業界意識到RFID標簽的寫入內容以廠商自定義居多，盡管遵循了相同技術標準的設備可以讀取標簽數據，但無法解析。于是，2005年丹麥的《圖書館RFID數據模型：數據模型的建議》(RFIDData Model，for Libraries：Proposal，for a Data Mod-ez)，2006年澳大利亞的《圖書館RFID》(Austral-ia：RFIDforLibraries)均旨在建立RFID標簽數據模型，即標簽寫入的數據元素和數據編碼要求，從而實現數據內容的解析。

此后又發現技術與數據模型依然很難解決互操作問題，因為各圖書館或者供應商設計的RFID系統中經常有專用的RFID安全方式(如查詢數據庫、EAS安全位、AFI等)、數據加密方式(數據加密、上鎖)等，再加上應用時的其他問題，均影響了互操作。因而近幾年所制定的圖書館RFID標準是以數據模型為基本內容，涵蓋多方面的應用標準。美國國家標準化組織(NISO，National Informa-tion Standards Organization)RFID工作組制定的《RFID在美國》(RFID in U.s.Libraries)是一個旨在實現館際互操作的標準，內容除了數據模型外，還有安全位、數據移植、圖書產業鏈、隱私、破壞性等內容。國際標準化組織(ISO，InternationalOrganization for Standardization)于2009年1月發布了ISO 28560《圖書館RFID數據模型》(ISO 28560Data Model for Use of，RFID in Libraries)標準草稿征詢修改意見，該草稿開篇就指出了標準旨在保證圖書館RFID對象交換時的互操作性。草稿內容以數據元素和編碼方式為主，然而也加入了數據安全、區域與商務相關、隱私問題、實施與數據移植、標簽外觀設計等方面的內容。現有的RFID標準均是基于HF RFID的應用，對UHF RFID的直接討論甚少。

3香港高校圖書館的館際互借

在香港，館際互借可以追溯至20世紀60年代，香港圖書館協會從美國圖書館協會訂購標準的館際互借表單并售給成員圖書館以鼓勵他們實踐館際互借。香港高校圖書館咨詢委員會(JULAC，JointUniversity Librarians Advisory Committee)成立于1967

年，自成立起便在香港高校圖書館資源共建共享中發揮了積極作用。

進入21世紀，圖書館的資源進入到紙本資源與電子資源共存發展的時代，兩種資源均存在館際互借，而本文由于著眼于RFID的標準，論述將以紙本資源為主。在JULAC的組織協調下，香港政府資助的八間大學的圖書館合作緊密，在20世紀90年代，八間大學的圖書館均采用相同的IN-NOPAC系統，從而進一步方便了館際合作。在傳統的館際互借基礎上，2005年開始又推行了香港高校圖書館聯網(HKALL，Hong Kong Academic Li-brary Link，中文簡稱“港書網”)項目，通過建立聯合目錄，利用八間圖書館共同使用的INNOPAC的“港書網”模塊，實現館際互借。與傳統的ILL圖書館職員驅動館際互借事件不同，HKALL由讀者檢索大學聯合目錄后指定要借書本，從而驅動館際互借事務。HKALL服務自開展以來借閱量不斷攀升，已成為各圖書館館藏的重要延伸，館際互借流通量構成了每個圖書館流通量的重要組成元素。表1為2007年7月至2008年6月HKALL的資料，八間大學圖書館通過HKALL借給本館讀者的圖書流通量已經接近17萬冊。

圖書館聯盟開展館際互借需要資金、技術、規則、職員等多種因素共同配合。在技術上，八間大學的圖書館均使用INNOPAC系統，使用相同的“條形碼+磁條”的安全識別方式，從而為館際互借的實施奠定基礎。而同時通過JULAC會議，八間大學圖書館共同制定了館際間的合作標準，使各大學均是在相似的規則下完成館際互借；可見，應用層面標準對于推動館際互借的實施具有相當重要的意義。

“港書網”的運營模式既可以成為RFID導入時推動館際合作的參考，也使每個圖書館在導入RFID后，不得不謹慎考慮“港書網”的合作問題。與條碼技術的簡單通用不同，RFID作為一種新的館藏識別方式，其互操作的復雜性遠遠大于條碼技術。下文將通過實驗探討RFID互操作的基本問題，并基于實驗進行探討分析。

4研究試驗

香港城市大學(以下或簡稱“城大”)圖書館自2007年開始進行RFID實驗，前期主要進行各種RFID設備的測試與系統設計工作，包括UHF RFID系統與HF RFID系統。UHF RFID為城大圖書館與城大無線通訊研究中心合作研發項目，于2008年4月在指定參考書庫中推出使用自行研發的UHFRFID系統；HF RFID系統為公開招標采購項目，于2008年11月在CD、DVD媒體資源庫正式對讀者開放；在對兩套系統與兩種技術進行全面客觀評估后，圖書館在2009年將會在全館使用UHF RFID。

本文將通過在香港城市大學RFID研究過程中的兩個試驗，探討RFID在圖書館應用中標準的作用，為RFID在圖書館的互操作問題提供參考：

①UHF RFID不同品牌的閱讀器與標簽之間的互操作性

時間：2007年6月至2008年12月；

UHF RFID設備：城大無線通迅研究中心研發的UHF RFID閱讀器，Intermec，Convergence SystemsLimited(CSL)，Mien，Skit，ThingMagic，AMIC；

UHF RFID標簽：Avery Dennision，Mien，UPM，Invengo；

②不同HF RFID系統的互操作性

時間：2008年3月；

HF RFID設備：城市大學圖書館采購的HFRFID系統，包括自助借還機、自動還書箱、安全檢測門；

HF RFID標簽：香港大學(以下或簡稱“港大”)圖書館圖書內貼的HF RFID標簽②。

5UHF RFID閱讀器與標簽之間互操作性實驗結果及分析

從實驗結果看，遵循標準的UHF RFID閱讀器均可以讀取同樣遵循標準的UHF RFID標簽。這對于圖書館于不同階段導入UHF RFID時采用不同的閱讀器與標簽而言是個好消息，說明技術標準已經基本上得到了供應商的認可。在當今全球經濟環境不佳的情況下，圖書館出現分階段導入RFID，產生“同一系統，不同RFID品牌設備”，或者在同一圖書館聯盟中出現“不同系統，不同RFID品牌設備”的情況很有可能發生，技術標準保證了在空中接口數據采集層次的通用性。圖書館于不同階段導入RFID時，要在招標說明中明確提出UHF RFID閱讀器與標簽均要遵循相關的技術標準。有兩點需要特別分析說明：

①UHF RFID的內存容量。

符合EPCslobal UHF Class 1 Generation 2標準的UHF RFID標簽的內存分為四個區域：BankO、1、2、3，可寫入與應用相關數據的區域是在Bank 1EPC Memory區與Bank 3 UserMemory。目前市場上的UHF RFID標簽的EPC Memory可寫入的EPC ID容量大多數為12字節，隨著UHF RFID技術的發展以及應用的深入，大容量的EPC ID的UHF RFID標簽也陸續出現，例如30字節。RFID閱讀器發出輪詢命令時，在信號區域內每個RFID標簽均會較為快速地返回EPC ID的內容。因而圖書館可以將最常用的數據例如條碼寫進該區域。而Bank 3 UserMemory的容量大小則發展得很快，有的品牌的標簽已經達到了192字節大小，相比于EPC ID而言其容量要大得多，但是一些品牌的RFID閱讀器不支持一次性返回多個標簽的User Memory內容，需要特殊的命令，因而該區域內的數據讀取速度相對較慢。圖書館在應用時可以考慮將一些不常用的或者處理時間要求不高的信息寫入該區域，比如主要用于RFID自動分類系統的分類號寫入該區域則較為合適。

②UHF RFID標簽內容與圖書館RFID數據模型。

圖書館的RFID數據模型均是基于HF RFID。這是可以理解的，全球應用RFID的圖書館絕大多數使用HF RFID。而目前HF RFID標簽的內存容量一般都比較大，例如3M公司2008年將應用于圖書館的HF RFID標簽升級到1k字節容量，現有的圖書館RFID數據模型設計時都不將RFID標簽內容大小考慮在內。例如采用固定編碼方式(Fixedencoding)的丹麥圖書館RFID數據模型中，最少的標簽寫入內容為32字節。采用基于對象編碼的美國圖書館RFID數據模型中，僅規定了兩個必要數據元素(Primary Item ID與Tag Content Key)，其預計的Primary ItemID大小為16字節。而目前市場上的UHF RFID標簽仍然以12字節為主，很顯然，圖書館RFID數據模型的設計忽略了UHF RFID的內存限制因素。在《ISO 28560圖書館RFID數據模

型》的草稿中，多次強調了這份文件是為HF RFID在圖書館的應用而撰寫。

我們通過咨詢澳大利亞圖書館RFID應用專家，ISO 28560起草人員之一Alan Butters的意見，他認為現階段的標準均難以直接套用到UHF RFID上，圖書館如果采用UHF RFID，可以采取向標準靠攏的策略。例如使用EPC ID為更長如30字節的UHF RFID標簽；選擇盡可能少的數據元素，并根據實際情況加進本館應用時需要的若干元素；使開發的軟件具有可以隨時改變標簽寫入內容的功能，系統可以隨時升級。

6不同HF RFID系統的互操作性實驗結果及分析

從實驗結果看，城市大學圖書館的HF RFID系統的自助借還系統基本上無法處理香港大學圖書館帶有HF RFID標簽的圖書；然而香港大學圖書館的HF RFID的圖書會觸發城大圖書館安全檢測門的報警。以下是實驗結果與相關分析：

從技術標準看，兩間大學圖書館均使用頻率為13.56MHz的HF RFID，技術標準相同。然而兩間大學圖書館RFID系統HF RFID標簽寫入內容均為自定義，沒有遵循相關的國際標準。此外城大圖書館從供應商采購的HF RFID系統采用了特殊的加密方式，對本館的標簽進行加密，對非本館的標簽將不做處理。這是目前設備供應商普遍采用的安全方式，可以起到防止惡意修改數據的作用，然而這種數據安全與加密方式卻成為了館際互操作的障礙。從整體操作結果看，城大圖書館的RFID閱讀器設備無法讀取港大圖書館RFID標簽的內容。這是HFRFID之間無法實現互操作的典型例子。如果要求這兩套不同的HF RFID系統進行館際互操作將難以直接實現。需要系統的開發商進行分析并修改相應的系統，使兩個系統之間可以互相識別RFID標簽，從而進行互操作。

在實驗中我們發現港大圖書館的HF RFID標簽會觸發城大圖書館HF RFID安全檢測門。經過咨詢，發現兩家圖書館的系統均是采用商品電子防盜EAS(Electronic Article Surveillance)安全位方式，該方式在不同的圖書館系統中通用。該種防盜方式以某一安全位的兩種狀態分別代表“在館”與“借出”狀態。因而不同的圖書館使用EAS安全方式會造成應用時的混亂，甚至非圖書館領域應用EAS時都可能造成錯誤的門禁報警。

在當今大環境下，HF RFID仍然是圖書館選擇RFID技術的主流選擇。盡管城大圖書館選擇UHFRFID在全館實施，但是城大圖書館現有的HF RFID系統將不會退役，而未來這套HF RFID系統還將可能與其他圖書館進行館際互借合作。所以城大圖書館在關注UHF RFID的同時，也同時會繼續保持對HF RFID技術的高度關注。

從我們的試驗看，目前HF RFID系統的通用性并不強。通過實驗分析，并查詢相關的文獻資料，發現技術標準不再是不同系統與不同設備之間通用的障礙，問題出在不同系統的數據模型與其他系統的應用上。美國的《RFID在美國》、ISO的《圖書館RFID數據模型》等標準相信可以統一數據模型以及部分系統應用層面的問題。然而由于歷史原因，已經實施了RFID的圖書館需要一定時間作系統移植工作，而供應商要改變傳統，實施這些標準也尚需要努力。事實上，在我們的試驗中所碰到的以數據加密識別本館館藏的方式，只是導致各系統無法順利實現互操作的一種原因，安全方式、安裝方式、流通方式、館際互借規則都可能會成為不同HF RFID系統實現互操作的障礙。然而要求一次性將所有這些方面的規則進行統一而出臺一個適用于所有情況的圖書館RFID標準顯得并不太現實，不過在小規模圖書館聯盟內，例如新加坡與香港的圖書館聯盟可以在互操作的應用層面進行一些嘗試。

新加坡國家圖書館是在國家層次上，通過行政方式，在全國范圍內推動所有圖書館使用相同的技術實施RFID，并實現了全國范圍內的館際互借。這種自上而下推動的RFID館際互借模式值得借鑒，然而需要很強的政治權利配合。香港公共圖書館擬在2010年推行一個采用RFID技術的試驗計劃。如果試驗結果理想，康文署計劃把RFID應用于其轄下所有圖書館。相信香港公共圖書館可以借鑒新加坡模式，參考國際標準去發展自身的RFID的館際合作。

7香港高校圖書館應用RFID的互操作性討論

香港高校圖書館聯盟合作的成功運營，讓各圖書館在應用與導入RFID時需要更多考慮互操作問題。香港八間高校圖書館具有相似的運營背景，相同的政府支持，之間具有以往項目的合作經驗，可以為RFID互操作性的合作推廣創造典型范例。從目前的情況看，在香港高校圖書館中，港大圖書館已率先在全館范圍內使用HF RFID系統，而城大圖書館將在2009年全面導入UHF RFID系統，而更多的圖書館則在進行評估與觀望。可以預見到，在未來一段時間，兩種不同技術的RFID系統之間還將會在香港高校圖書館聯盟間并存。HF RFID在圖書館的應用經過10年的發展已初具規模，UHF RFID則顯示了其后起的優勢。可以預見到RFID在香港高校圖書館應用的規模將會不斷擴大，而圖書館需要不斷關注兩種技術各自的發展，以保持RFID應用的水平。

在RFID導入圖書館的過程中，需要充分考慮標準與互操作性。在香港高校圖書館聯盟中，由于引進RFID的時間有先后，有些圖書館使用RFID，有些圖書館使用條形碼，而彼此之間依然要維系HKALL(港書網)館際合作的情況。在圖書館聯盟中使用條形碼與RFID借還，其作法與目前HKALL的作法相似，在流通柜臺處理借還事務，同時保證已借出去的書本不會觸發本館的安全監測設備報警即可，即如果本館采用磁條，則確保HKALL的圖書無磁條或者被消磁，如本館采用RFID作為安全監測方式，則確認HKALL的圖書使用不同的RFID安全監測方式或者采用相同的監測方式而被設定為“借出”狀態。

在香港高校圖書館這樣一個合作緊密的圖書館聯盟中，是否需要制定自己的RFID標準呢?我們覺得在目前的情況下，香港高校圖書館應用RFID時，應該選擇國際標準作為實施的主要參考依據，而聯盟則可以在館際互借合作上商討一些規定。在技術標準上，圖書館RFID應用技術層面的標準并非為圖書館制定，而是屬于工業標準，從城大圖書館所進行的實驗與跟各設備供應商的交流中得知，技術標準已經被廣大RFID廠商所接受。在數據模型上，則是專門為圖書館制定，已經頒布草稿的IS028560所制定的數據模型與編碼方式是圖書館考慮的首選。同時IS028560也有關于實施館際互借方面的建議，均是圖書館導入RFID的重要參考依據。

借鑒中國圖書館RFID課題研究組的研究內容與成果，香港高校圖書館之間可以在應用層面上共同協商制定相關應用規則，以實現八個圖書館的館際互借。例如八間大學可以一起探討制定RFID數據模型在香港高校圖書館的應用、RFID安全方式、RFID數據加密、RFID館際互借規則等，同時可以參加中國RFID產業聯盟中關于圖書館RFID相關標準的制定工作，積極關注相關組織的研究工作，借鑒已有的研究成果，推動香港八間大學圖書館在多種識別與安全方式環境下的館際互借工作，如UHF RFID應用IS028560所定義的數據模型問題。從系統設計角度看，圖書館要實現館際互操作至少要在標簽中寫入兩個數據元素：條碼數據和圖書館代碼。其中圖書館代碼如果根據IS028560草稿所規定的采納國際標準IS015511，并以面向對象的方式進行編碼，其數據長度將會大于UHF RFID現在較流行的12字節容量大小。例如按IS015511的標準，城市大學圖書館的代碼應該為“OCLC—CPV”，采用IS028560編碼方式，該字段將會占據7個字節，已經沒有空間給其他字段了。因而香港高校圖書館聯盟可以通過討論，自定義在聯盟內各圖

8結論

本 文探討圖書館導入RFID的標準與互操作，分析了城大圖書館所進行的兩個試驗項目，并以香港高校圖書館的實際情況為例子，分析如何提高香港高校引進RFID的水平并增進各館之間的合作。RFID導入圖書館除了技術因素外，需要多種因素共同配合。圖書館引進RFID，自始至終均需要高度重視RFID標準與互操作性，才能更好地發揮RFID為圖書館帶來的效益，避免影響現有的圖書館聯盟運作，使讀者享受RFID給生活與學習帶來的實質性方便。然而，就本質而言，RFID只是一種技術，自助服務才是技術的應用，RFID只是圖書館提升服務效率、服務價值、實現服務轉型的工具，圖書館變革的主導還是圖書館讀者與職員。離開圖書館的參與，由設備供應商僅僅根據技術去猜測圖書館的需求，這樣帶來的RFID變革將難以取得成功。