超高頻RFID技術在圖書館的應用分析

趙文彬

（鄭州大學西亞斯國際學院圖書館，河南 鄭州 451150）

香港城市大學與清華大學及上海交通大學等多所高校圖書館負責人，今年三月聯合啟動高校圖書館“超高頻射頻識別技術應用”（UHF RFID）方案，探討超高頻RFID系統的互操作性。八月中旬兩地大學圖書館及相關行業代表再次在深圳舉行工作會議，商討系統的統一模式和標準，長遠要推廣至外國大學圖書館[1]。這意味著，超高頻RFID技術的應用和研究將迎來重要的發展機遇期。

面對在現有圖書館中已經成熟應用的高頻RFID技術，超高頻RFID技術有哪些優點和不足，大范圍推廣應用超高頻技術存在什么問題，現階段圖書館應用RFID技術的合理步驟應是怎樣？將是本文主要探討分析的內容。

1 RFID技術在圖書館的應用現狀

上世紀90年代后期以來，國外許多圖書館開始研究RFID技術在圖書館管理中的應用。美國、法國等多家圖書館系統供應商先后推出了基于RFID技術的圖書館管理方案。新加坡、荷蘭、瑞典等國家的圖書館已基本上普及了RFID在圖書館中的應用。一些大型的書商也開始研究和部署應用RFID技術的物流和零售管理系統。在國內，廈門集美誠毅學院圖書館和深圳圖書館作為高校和公共圖書館的代表，開創了應用RFID技術的先河。其他圖書館如國家圖書館、上海長寧圖書館等也相繼采用了RFID技術。隨著RFID技術的不斷成熟與應用領域的日益廣泛，RFID在圖書館應用成為大勢所趨。

根據圖書館工作的特點，RFID技術適合圖書館使用的頻率可以是HF（High Frequency，高頻）或UHF（Ultra High Frequency，超高頻）。但是縱觀圖書館應用RFID技術的發展歷史，絕大多數采用RFID技術的圖書館和提供RFID技術的供應商都是采用高頻RFID技術。分析原因，主要是因為高頻RFID技術發展的時間相對較長，技術相對更成熟，系統開發的風險和難度相對較小。

自2005年以來，尤其是2006年6月EPC C1G2正式成為ISO/IEC18000-6系列標準之一后,超高頻RFID技術得到了快速的發展和廣泛的應用。超高頻標簽開始規模生產，在物流供應鏈管理、零售和藥品行業發展迅速。目前在圖書館和相關行業應用超高頻比較成熟的是世界著名圖書館自動化系統供應商Civica公司研究開發的UHF RFID館藏管理子系統[2]，該系統已經開始應用于澳洲和新加坡的一些圖書館中。國內有遠望谷信息技術公司開發的UHF RFID圖書館智能館藏管理系統[3]。國內第一家應用超高頻RFID技術的汕頭大學圖書館就是采用該公司系統。此外，北京石油化工學院在應用超高頻RFID技術方面，積累了豐富的經驗。

2 超高頻RFID在圖書館應用中的優勢和不足

2.1 超高頻RFID的優勢

2.1.1 體積更小

以粘貼于書籍中的RFID標簽為例，高頻RFID標簽通常是50mm×50mm的正方形，面積較大。超高頻RFID標簽的大小則類似于原有的磁條，為細長型。

2.1.2 隱蔽性更好

高頻RFID標簽由于體積大，只能貼在圖書的表面或內頁上，位置明顯，容易被懷有好奇心的讀者損壞，同時在正常的閱讀中也較容易損壞和丟失。超高頻RFID標簽由于體積特別小，可以像原有的磁條一樣，緊貼在靠近書脊的部位，因而具有良好的隱蔽性和自我保護性，進而可以有效防止意外或人為的損壞。

2.1.3 使用壽命更長

高頻RFID標簽由于面積較大，在讀者攜帶圖書時容易發生彎曲而導致接觸不良被損壞。超高頻RFID標簽彎曲半徑很小，同時夾進書縫的超高頻RFID標簽是沿書縫方向粘貼，因而不易損壞，使用壽命比高頻RFID標簽更長。

2.1.4 速度更高

超高頻比高頻處理數據的速度快，多標簽同時識別能力更強，因此每秒識別標簽數比高頻多。在進行圖書館盤點或挑選錯架圖書之類大工作量時，優勢更加明顯。在讀者進行自助借還圖書時，也可以有效的減少等待時間。

2.1.5 價格更便宜

由于超高頻RFID標簽的體積更小，因此成本較高頻RFID標簽低。加之目前大量應用RFID技術的物流業使用的就是超高頻RFID標簽，因此可以推斷超高頻RFID標簽的價格會隨規?；l展而快速下降。成本的下降，使超高頻RFID在經費相對緊張的高校圖書館更受青睞。

2.1.6 與圖書出版和倉儲物流管理的整合度更好

長遠來看，為了方便倉儲和物流運輸，隨著相關標準的統一，將會有越來越多的出版商和發行商在圖書上自行粘貼超高頻RFID標簽。這將有效整合多行業的設備互操作和標簽重復使用，形成完善的出版、運輸、銷售、圖書館加工整合鏈條。

2.2 超高頻RFID的不足

2.2.1 成熟度較弱

由于超高頻發展的時間相對較短，因此相關的標準和數據模型尚未統一。生產廠商和用戶較少，成熟的應用案例不多，用戶間交流也相對不充分。

2.2.2 抗干擾性較弱

超高頻技術采用電磁發射原理，因此更容易受到電磁干擾的影響。同時，擺放書籍的書架通常為金屬制品，金屬會反射信號。書庫中如果不能很好的控制濕度，容易造成紙張潮濕，水能吸收電磁信號，這些因素都會對標簽的正常功能產生干擾。此外，是否會受到環境如附近電視塔和通信塔等設備的限制和影響，尚未得到明確的證實。雖然經過技術改進后部分超高頻RFID標簽在防止干擾方面性能優良,不過和高頻RFID標簽相比仍稍遜一籌,需要采用其他方法彌補。

2.2.3 安全性較差

超高頻很容易被液體吸收，因此當讀者用手覆蓋圖書標簽位置通過防盜門時，因為身體含水分的原因會大大降低防盜門的識讀率。如果超高頻RFID的標簽被金屬物如錫箔紙阻擋，或者外力擠壓，甚至以利器切斷標簽內的天線，超高頻RFID標簽都會喪失信號。同時，由于標簽上的芯片面積較少，通過安檢門時需要訪問后臺的數據庫才能判定是否辦理過借閱手續。當人流量較大時，容易造成網絡擁堵，影響響應速度，嚴重時甚至會干擾圖書館管理系統的運行。

2.2.4 容易產生誤操作

由于超高頻RFID的識別距離大于高頻RFID，因此在圖書館的應用中容易產生誤操作。例如通過門禁時，容易因附近讀者的未借書籍干擾，觸發警報。在讀者使用自助借換設備時，識別附近讀者所持書籍和借閱卡，造成誤借。此外，由于超高頻RFID標簽之間互相干擾大，在辦理多本圖書借閱手續時，容易產生遺漏。應用手持掃描器進行圖書盤點時，容易錯誤識別相鄰書架的書籍。

2.2.5 磁場輻射較大

超高頻對環境的要求較高，因此防盜門上的閱讀器需要調到極大的功率才能具有識讀功能[4]。過高功率所產生的高強度磁場會嚴重干擾周圍其他有磁性的物體，甚至對于人身體健康都有較大的損害。

3 圖書館應用RFID技術無法回避的問題

相對于傳統的“條碼+磁條”管理模式，RFID技術在圖書館管理中有顯而易見的優勢。然而，我們不能盲目的樂觀和松懈。因為，無論圖書館應用高頻RFID技術，抑或超高頻RFID技術，有幾個問題是無法回避的。

3.1 人員安置問題

可以預見，假如圖書館將來完全采用自助借還設備，甚至可以考慮取消流通崗位的設置，通過使用類似保潔工之類的物業管理人員完成圖書的上架和整理工作。空余出來的大量流通管理人員，必須得到有效的安置。

3.2 自助借還設備的局限

自助借還設備存在著一些無法解決的局限。例如，無法識別圖書的破損、涂劃情況。個別特厚、特薄或尺寸不標準的書籍，無法得到正確的識別。隨著科學技術的進步，或許可以采用其他輔助設備以有效的解決此類問題。

3.3 兼容性問題

無論是館際互借中面對不同生產廠商的RFID標簽，抑或不同時期應用的基于不同技術標準的RFID標簽，系統的兼容性和互操作性都是需要重視的問題。幸運的是，2007年初以來，主要的RFID供應商已結束了應用RFID的頻率論爭，正在共同推動EPC HF V2/ISO 18000-3 Mode3標準的制定，可同時支持UHF G2/HF V2標準的通用讀寫器和統一的基礎設施正處在快速發展中。相信未來的高頻/超高頻技術將會實現兼容和互操作，最終用戶對頻率選擇的風險將大幅減少。

4 圖書館應用RFID的合理步驟

現階段，大部分圖書館止步于RFID技術最重要的考慮是安全和價格。由于目前高頻和超高頻RFID技術都有各自的缺點尚未解決，單純使用RFID替代安全管理安全問題得不到保障，圖書丟失情況嚴重。RFID設備，尤其是需要大量使用的標簽價格不菲，高額的投資成本是制約圖書館應用RFID技術的關鍵。實際應用中，RFID系統的標簽方案主要有兩種：“單RFID”和 “RFID+磁條”。第一個方案是TAGSYS、Libramation等公司提供的方案，3M公司向小型館也推介此方案。第二個方案是3M公司向大型圖書館推薦的方案?！癛FID+磁條”方案中RFID標簽負責流通和典藏，磁條負責安全。從加利福尼亞州立工業大學對RFID的調查結果看，目前使用RFID技術的圖書館有近一半使用“單RFID”方案,另一半則使用“RFID+磁條”方案[5]。

筆者認為，現階段“RFID+磁條”方案是更適合圖書館應用的方案。在保證安全性和發揮RFID技術作用的同時，也有利于系統的轉換。圖書館可以在不同的館藏區域試驗高頻和超高頻RFID技術，或者通過學習其他圖書館的先進經驗，分析實際使用中的優缺點，最終確定適合自己的RFID技術。然后，結合不同館藏區域的特點和要求，適當的采用“RFID+磁條”的方案。具體來說，可以做以下安排：

（1）在比較注重安全性的館藏區域（工具書庫、珍藏室等）采用“RFID+磁條”管理系統。在流通量很大的館藏區域（新書書庫、中文書庫、社科書庫等），充分發揮RFID的效率采用單純的RFID系統。在總出口統一監管書籍的安全狀態，同時監控磁條的消磁和RFID標簽的安全解碼。

（2）隨著RFID技術的發展，圖書館可以在時機成熟的時候，分步驟完成整個圖書館RFID技術的應用。采用此種方式，設備和標簽的投入都是逐步的，初始轉換設備不用像一次性全面轉換那么多，分批、逐步地轉換可以保證標簽的加工質量。更重要的是隨著時間的推移，RFID標簽的價格在逐年下降，從而可以有效節省標簽成本。

5 結束語

隨著RFID技術的發展，RFID廠商可以結合高頻和超高頻的優點，開發出更適合圖書館的產品。RFID技術標準的統一和相關設備、產品的規模化生產，必將有效降低RFID技術應用的成本。相信在不遠的將來，RFID技術在圖書館領域的應用將會日益普及和完善。

［1］ 港京滬高校擬合作,商討制訂統一圖書館系統標準［EB/OL］.http://news.xinhuanet.com/edu/ 2010-08/23/c_12474836.htm.

［2］ CivacaSpydus8ILMSUHFRFID Sub-System［EB/OL］.http://www.civica.com.Au.

［3］ 寧波市遠望谷信息技術有限公司.RFID圖書管理［EB/OL］.http://nb.invengo.cn/.

［4］ 深圳市海恒智能技術有限公司.技術支持 ［EB/ OL］.http://www.seaeverit.com.

［5］ San Francisco Public Library Technology and Privacy Advisory Committee.Radio frequency identification and the san Francisco public library.［EB/OL］.(2005-11-10).http://www.sfpl.org/ library-locations/libtechcomm/RFID-and-SFPL-summary-report-oct2005.pdf.