智能化圖書館RFID技術的探究

歐 健

(廣西壯族自治區圖書館，廣西 南寧 530022)

1 引言

無線射頻識別技術(即Radio Frequency Identification，以下簡稱RFID)是圖書館實現智能化管理的技術手段。隨著信息技術的突飛猛進，圖書館的數字化、網絡化和自動化都取得了巨大的發展，然而，圖書館館藏文獻的管理和流通，比如藏書排架、借書歸架、圖書借還、文獻典藏等，仍然保持著手工操作模式。由于圖書館服務方式趨向于高效高質發展，如自助借還方式的應用、館藏借閱一體化服務以及信息資源提供的便捷服務，使得館藏地理位置與流暢的藏書信息之間形成了矛盾，成為圖書館服務和管理中的難題。

2 RFID技術的主要原理

RFID是一種感應的觸感自動識別技術，能主動感應獲取對象并獲得相關的信息數據，并且能在各種極度惡劣的環境下運行。另外，RFID還可以識別高速運行的物體。

2.1 RFID設備工作原理

根據讀寫器受控的原理，當讀寫器在0—12米的范圍內感應到貼有無源電子標簽的物體時，讀寫器受遙感發出微波查詢指令，貼在物體表面的電子標簽感應到讀寫器的查詢指令后，就會將這個指令與標簽中的存儲信息一道折射回到電子標簽讀出裝置，此時折射回的數據微波合成信號已攜帶有電子標簽數據信息。讀寫器接收到電子標簽反射回的微波合成信號后，經讀寫器內部微處理器處理后將電子標簽貯存的識別代碼等信息分離讀取出來。［1］

圖1 標簽讀寫原理示意圖

2.2 RFID無線射頻設備通常分為三個部分

1)接收發送微波信號的天線;2)讀取和錄入標簽信息、數據的讀寫器;3)存儲讀取標的信息時數據的原電子標簽。

通過以下的三個圖(圖2—4)可以直觀地顯示出RFID設備的三個組成部分。

圖2 RFID固定讀寫器示意圖

圖3 無源電子標簽示意圖

圖4 超高頻天線示意圖

3 RFID系統的中間件設計

RFID系統的核心緩存系統中除了路由緩存和ERP這兩大核心轉件外，溝通數據庫與圖書館路由服務必經的中間核心件(Middleware)是當中重要的一環。中間核心件的主要功能是過濾由閱讀器感應到的電子標簽信息，并對其進行匯總和統計，目的是使由閱讀器感應到的數據信息流經路由緩存和DMS的有效控制緩解信息量。中間核心件是整個RFID系統的監控抑制核心件。RFID系統中間核心件除了具備傳遞數據信息的功能外，還有緩存信息包的解析與感應、DMS的丟失重恢復、館藏信息的定位、路由緩存的識別、服務的優先級別選取以及標簽的加感應遙感處理技術等功能。［2］(如圖5所示)。

圖5 RFID系統結構

本論文涉及的RFID系統中間件主要分為三個層次，從上到下分別為信息發布層、事件處理層、數據采集層。(如圖6所示)

圖6 RFID中間件層次結構

(1)數據采集層作為數據處理的第一層，其目的是監測系統接觸到的即時數據的準確性。它的作用關乎整個系統的穩定性、權威性。此層的功能主要包括可視閱讀軟件的應用，間導閱讀器的應用以及多種閱讀器間的兼容。

(2)事件處理層作為RFID樞紐系統的關鍵部件。其處理的過程通過信息的層層轉換，以規范化過程、采集數據、感應網絡、蜂窩式網絡、棘手事件處理等理論為依據，針對讀取數據信息量大以及第一層獲取的數據包含的關鍵信息不多的問題，采取削減疊加數據信息，壓縮數據包的大小等方法為信息發布層提供文字信息。［3］(如圖7所示)

圖7 RFID事件處理過程示意圖

(3)信息發布層從事件處理層收集到的RFID數據信息，根據不同計算機的各種應用需求，如館藏流通方面的綁定與跟蹤，安全方面的身份認證，客戶方面的文獻防造假等。針對以上這些應用都有訪問監控、發布數據信息，數據包的路由，信息存儲，安全認證等共同需求，這些共同需求可提取出來作為應對不同功能的源設施。所有的源設施就構成了整個信息。

4 智能圖書館的RFID系統應用

目前應用的無線射頻RFID技術并不是要取代傳統的條形碼技術，而是以建立全新的管理模式和服務理念為導向，從根本上帶動流通水平和讀者服務水平的提高，使圖書館在數字化的基礎上賦予智能化的內涵。

RFID系統在智能圖書館的應用有以下幾個方面：

(1)方便的書架位置查找。以單面單聯書架的一層作為一個單元，其編碼結構如圖8所示 。因此，讀者可以從前臺查詢系統中輕易獲取到自己所需的文獻館藏信息。

圖8

(2)加快流通處理的速度。相對于以往的條形碼技術需要在離條碼讀取器很近的距離且沒有阻擋的情況下通過掃描搶掃描條碼才可以識別信號，而RFID電子標簽運用的是非接觸的方式采集信息數據，提升了工作效率，簡化了手續，便捷了流通。相對于條形碼讀取器一次只可以讀取一個條碼，RFID閱讀器可以一次讀取多個RFID電子標簽，這樣在流通的過程中借出與歸還幾本書籍可以同時進行，大大方便了讀者的借閱。

(3)快速自助借還。讀者除了可以在館員流通工作站進行書籍的借出和歸還外，還可以通過分布在圖書館各個流通借閱口的自助借還機根據系統提示自己完成借還操作。同時，也可以通過24小時自助還書機隨時歸還所借的書籍。

(4)排架靈活多樣。傳統排架的繁雜分類制約了讀者需求的多樣性和排架的靈活性。目前的RFID系統按閱覽室的布局、書架的分布和架層號來索取館藏資源，結束了原有排架方式的限制，從而實現了館藏文獻排架的靈活性。

(5)快速定位書刊位置。由于RFID電子標簽的強大存儲功能，通過對流通書刊設置一個比較詳細的書架位置信息，并將其存儲在RFID電子標簽中，并保持實時更新，讀者在查找書刊時，即可通過OPAC查詢系統檢索，快速找到自己所需的書刊位置。

(6)杜絕亂架錯架。利用RFID手持機掃描精確定位館藏文獻在書架上的精確典藏位置，避免借閱還過程中的錯架亂架現象，同時可通過便攜式手持機隨時整理書架，糾正任何的錯架亂架現象。

(7)更快捷的文獻加工。由于采用RFID標簽，使得文獻加工的速度大大加快，數據錄入由以往的單冊變為多冊同時進行。

(8)更為可靠的防盜功能。與傳統的采用磁條進行防盜的方法不同，過去流通書籍不管是借出還是歸還都要進行消磁加磁處理，不僅耗時費力，而且成本較高，目前采用的RFID系統采用非接觸式感應，由安全門中的識別器讀取標簽信息，通過連接RFID系統認證該書的借閱狀態，然后確定是否需要亮燈報警。

5 結語

作為未來現代化圖書館的發展方向，RFID技術能極大地提高圖書館典藏和流通的工作效率，為圖書館事業的發展帶來了新的機遇。但是，目前我們對RFID的應用還僅僅停留在識別領域，只利用了RFID標簽的非接觸式感應功能。今后我們將更多地關注如何增加RFID標簽的存量空間及其超快的跟蹤處理識別能力。

［1］劉白秋.射頻識別技術在圖書館中的應用及系統國產化趨勢［J］.中國電子商情，2009(4)：67—68.

［2］秦光榮.RFID技術在圖書館應用的分析探討［J］.圖書館論壇，2009(9)：145—147.

［3］劉白秋.我國圖書館RFID技術應用現狀分析與研究［J］.圖書情報工作，2010(6)：71—72.