RFID技術在圖書館應用中的思考

西南政法大學圖書館 楊 雪

自1998年新加坡大學實現世界第一個使用RFID系統管理圖書館以來，我國深圳圖書館也于2006年開始應用RFID系統，這是國內第一個應用RFID技術的案例。在此后許多圖書館都相繼跟進，RFID技術在我國圖書館界迅速發展[1]。至今，我國使用RFID技術的圖書館已經超過50家。為此，筆者搜集了近年來RFID技術在我國圖書館應用中的相關資料，對RFID技術在圖書館應用中存在的優勢及問題進行了分析，希望與各位同行進行交流。

1.RFID技術簡介

RFID中文名稱為射頻識別技術，是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，通過射頻信號在信號接收端和發送端傳輸信息，實現目標識別。一個完整的RFID系統是由基本的標簽(TAG)、閱讀器(READER)、天線(ANTENNA)以及相關的應用軟件所組成[2]。

以RFID標簽依據內部電源有無可分為被動式、半被動式(半主動式)、主動式三類.由于被動式標簽無源，且價格低廉、體積小巧，現今所有的圖書館利用RFID案例基本都采用被動式RFID標簽。

按照傳輸頻率的不同，RFID標簽分為低頻標簽LF(125或134.2kHz)，高頻標簽HF(13.56MHz)，超高頻標簽UHF(868～956 MHz)以及微波標簽MW(2.45GHz)[3]。由于自身特性原因，HF高頻標簽和UHF超高頻標簽在圖書館行業應用最為廣泛。其中，HF高頻標簽應用案例最多，但經過近幾年UHF超高頻標簽技術和設備上的改進，其發展速度迅猛，大有超越HF高頻標簽的趨勢。

2.RFID技術的特點

2.1 遠距離識別

RFID標簽比傳統的條碼具有更廣的讀取范圍，傳統的條碼是以寬度不等的黑條白空，按照一定編碼規則排列來表達信息的圖形表示符，通過掃描器照射條碼后的反射光信號進行識別[4]。由于必須建立在可見光反射距離之內，條碼的讀取范圍非常有限，通常在0.5米左右。而RFID標簽是由閱讀器發射特定頻率的無線電波能量給應答器（標簽），用以驅動應答器（標簽）電路將內部的數據送出。此時，閱讀器便依序接收解讀數據，送給應用程序進行識別操作。根據無線電波頻率不同RFID標簽傳輸距離也不同，圖書館常用RFID標簽多數采用HF高頻標簽和UHF超高頻標簽，以國內知名RFID系統供應商遠望谷公司的XCTF-8102A型電子標簽為例，它的工作頻率為860MHz～960MHz屬于超高頻標簽，其最大讀取距離能達到6米，最大寫入距離能達到4米。遠遠超過傳統條碼的讀寫范圍[5]。

2.2 RFID標簽信息存儲量大

RFID標簽比傳統條碼存儲信息量更大，傳統條碼分為一維條碼和二維條碼，其信息量是由條碼寬度和印刷精度決定。一維條碼大約可以存儲50字節的信息，二維條碼大約可以存儲2～3000字節的信息。RFID標簽的數據存儲量要比條碼大許多，目前市面上使用的HF高頻標簽可存儲8K而UHF超高頻標簽更是以兆字節計算，隨著技術的發展，RFID標簽存儲容量還將繼續擴大。

2.3 高讀取速率及無屏蔽閱讀

RFID標簽具有無屏蔽閱讀性和更高的度曲速率，傳統的條形碼由于采用光感識別，讀取速度較慢，相當于每秒讀取40個字符，且一次只能對一個條碼進行讀取操作。同時，條碼受可見光限制，只能在無遮蔽的可視范圍內進行讀取。RFID標簽采用無線電波識別，其傳輸效率要高許多，在專門的防沖撞技術支持下RFID閱讀器一次可以讀取多個標簽。由于無線電波的可穿透性特點，RFID閱讀器一般情況下都可以進行無屏蔽閱讀，只是金屬及液體環境會對其產生影響。

2.4 可讀寫

傳統條碼由于其編碼方式限制，一經打印后就無法進行更改，不具備信息改寫功能。RFID標簽在進行編碼以后，可以通過閱讀器在有效讀寫距離內對標簽所存儲的信息進行任意修改，并且，RFID標簽可以在有效期限內進行重復使用。

2.5 高度安全難以復制

條形碼編寫簡單，制作也只需要印刷，一維條形碼很容易被復制，二維條形碼相對防偽性能較高一些。而RFID標簽由于使用專用芯片、序列號唯一、很難復制。

3.在圖書館應用中的優勢

3.1 優化圖書借閱服務

RFID系統基于無接觸的射頻識別技術，識別工作無需人工干擾，可自動完成。其在圖書館最主要的應用就是自助借還書服務，通過自動借還裝置，讀者可以使用自助借還書系統在完全脫離工作人員的情況下進行圖書借還，無需等待工作人員掃描條碼及圖書充消磁操作，所有操作均由自助借還終端一次操作完成，極大簡化了借閱程序，給與讀者最大限度的自主性，節約了讀者的時間。自助借還書終端還可以24小時全天候工作為讀者提供還書、續借等服務而不會受到圖書館開放時間的限制，為讀者提供了極大的方便。同時，自助借還終端與圖書館管理系統和校園一卡通系統等進行進一步集成以后，還可以在終端上開辟出如圖書查詢預約、罰款支付、書目查詢等功能[6]，使圖書館的借閱服務提升到更高的水平。

3.2 改善書架環境

幾乎所有RFID項目都能實現圖書精確定位，借助導向地圖幫助讀者迅速找到所需圖書。通過將每本圖書的識別號和其所在的層架標記錄下來，就可以確定每本圖書在書架上的精確位置，讀者在尋找圖書的時候通過導向地圖可以輕松找到想要的圖書。圖書館工作人員在進行圖書上架的時候，可以通過圖書內存儲的層架信息事先對需要上架的圖書進行排序，在進行圖書上架的時候準確找到圖書應當存放的位置。即使在讀者閱讀圖書隨意亂放的時候，使用手持讀寫設備也可以輕松找到有亂架情況的為位置，將錯放的圖書準確找到，保證書架環境的有序性。

3.3 加快盤點清理

RFID閱讀器可以一次讀取多條RFID標簽，依靠RFID標簽信號的穿透特性，使得RFID閱讀器可以在完全不用接觸標簽的情況下進行識別，工作人員只需要手持閱讀器從書架面前走過，就可以對所有在架圖書進行快速盤點，無需像以往條碼盤點一樣逐冊掃描，大大提高了書庫清點的速度。有研究顯示，傳統條碼盤點2000冊圖書需要3小時時間，而利用RFID技術盤點7000冊圖書僅僅需要1個半小時的時間。

3.4 提供新的統計功能

在使用條碼的時代，由于全開架閱覽的影響，要統計讀者在館閱讀的情況是不具有可操作性的，讀者在館閱讀情況都是以估算或者以借閱查詢情況進行推測。而此類數據可以通過RFID技術輕松統計出來。我們通過在閱覽桌周圍設置RFID閱讀設備，可以輕松獲得坐在閱覽桌上的被閱覽的讀者和圖書信息，甚至記錄下圖書被取下書架的次數和時間等。利用布置在圖書館各處的RFID閱讀設備，我們幾乎可以統計圖書館任何地點的讀者和圖書流動情況，從而掌握圖書館讀者與圖書的動態流動情況。

4.在圖書館應用中存在的問題

4.1 設備等價格昂貴

RFID技術是最近才被引入圖書館行業，其在圖書館行業的發展時間還很短。其設備和標簽昂貴是制約其發展的一個主要問題。

雖然經過近幾年產業擴大以及技術提升的推動，RFID設備和標簽價格已經大幅下降，現在市面上已經出現報價僅為1.01元人民幣的圖書館用超高頻標簽，比2006年深圳圖書館引進時4元左右的價格降低了近3倍。但即使是這樣的低價依然無法與條碼加磁條近乎零成本相比。以館藏200萬冊，年新增圖書8萬冊的普通高校圖書館為例，僅僅更換標簽就需要花費200萬，幾乎相當于5萬冊圖書的采購金額。如果將整套設備以及系統集成等費用計算在內數目將更大，而且每年還需要固定花費8萬元用于加工新書，這使得資金實力并不雄厚的圖書館只能望而卻步。

在今后RFID技術日益走向成熟，產業規模進一步擴大以后，其生產成本必定會有下降的空間。各高校圖書館應當充分認識自身實力，選擇適當的切入時機才是上策。

4.2 系統集成方案不成熟

RFID技術的成功應用離不開如網絡、計算機、自動化系統等其他相關設備的支持，如今，許多RFID供應商在標簽和閱讀設備的生產方面的技術非常成熟，卻缺乏RFID系統與其他設備集成方面的整體解決方案，往往開發出的應用產品如自助借還書系統、安全門禁裝置等產品在具體的圖書館應用中并不適用，如自助借還書系統與校園一卡通集成問題、RFID設備讀取范圍過大導致誤讀操作等[7]。要想發揮RFID系統的真正實力，必須將其與其他相關系統和設備進行完美集成才可以實現。這方面問題需要經過一段較長的時間在實際工作中不斷地對原有產品進行技術改進才可能有效解決。

4.3 管理觀念滯后

RFID技術的使用對圖書館傳統的管理模式提出了全新的挑戰，首先，自助借還系統大大降低了借閱處服務臺的工作量，將負責借閱的工作人員解放出來。其次，精確定架對書庫及閱覽室管理則對管理人員提出了更高的要求，工作壓力沒有降低反而增加了。再者，全新的讀者和圖書統計方式將會揭示出一些全新的讀者行為模式，使以往一些難以發現的設計問題被揭示出來。這一切都將對現有的圖書館管理產生沖擊，決策者需要對現有的各類資源進行調整，改進管理觀念以適應各種新的需求。

4.4 原有磁條干擾

現在出現的適用于圖書館的RFID標簽的外形和傳統磁條類似，安裝方法也大致相同。RFID標簽雖然具有很強的信號穿透能力，但在金屬和液體環境下其信號會受到較大影響。在傳統的條碼時代，圖書館為了防盜預先在圖書中都安置了磁條，某些厚度達到一定程度的圖書甚至會安置多根磁條。無論是普通磁條或者是復合型磁條其金屬磁條體都會在某種程度上對RFID標簽產生屏蔽影響，國內許多大學的RFID應用案例就出現過由于磁條干擾使得標簽無法讀取的情況。

隨著技術革新，RFID標簽的這些問題在未來將會被解決。現在UPM Raflatac公司已經推出了能在靠近金屬、液體等材料和緊密包裝產品上使用的高性能RFID產品，它最新推出的產品都具有96位的EPC存儲器，讀取距離遠，且具有非常高的讀取靈敏度和可靠性[8]。

4.5 技術標準不統一

目前，RFID技術的標準體系主要有國際標準化組織的ISO/IEC 18000標準體系、EPC Global標準體系、Ubiquitous ID Center（UID）標準體系，各個標準體系各自為陣互不兼容，在國際上還沒有形成一個絕對統一的技術標準[9]。

我國高校圖書館的RFID應用案例也并不統一，其中最重要的問題之一就是HF高頻和UHF超高頻的選擇，由于高頻HF RFID技術發展時間較長、技術成熟相對較早，國內早期圖書館RFID項目如國家圖書館、深圳市圖書館等多為HF RFID。而在2006年6月EPC C1G2正式成為ISO/IEC 18000-6系列標準之一后，UHF RFID技術開始得到了快速的發展和廣泛的應用，采用UHF RFID技術的圖書館也在逐漸增多[10]。如今，各圖書館的RFID系統建設項目各自為政，不利于今后RFID技術在圖書館中的推廣。

在這種情況下需要出臺國家標準來進行統一，規范RFID在我國的發展。在RFID技術與應用的標準化研究工作上我國已具有一定基礎，目前已經從多個方面展開了相關標準的研究指定工作。并根據ISO/IEC15693系列標準基本完成國家規定的起草工作，參照ISO/IEC18000系列標準制定國家標準的工作已經列入國家標準制訂計劃，此外，中國RFID標準體系框架研究工作也已基本完成[11]。

4.6 與現有管理系統連接的問題

要發揮RFID系統的的作用，必須將其建立在與原有圖書館管理系統完美結合的基礎之上。每個圖書館都有自己的圖書館管理系統和工作流程，部分廠商雖然已經從事了一段時間的圖書館RFID項目建設，但其產品的應用軟件卻無法針對各個圖書館特有的管理系統進行完整對接。

同時，在RFID技術的推動下，圖書館的管理方式將會發生很大變化，各部門工作流程或多或少都會進行相應調整，圖書館現有管理系統為適應新的管理工作要求將面臨系統升級及功能開發。而這些僅依靠RFID廠商是無法完成的，需要圖書館、RFID廠商及管理系統開發商協調工作，共同解決RFID項目所面臨的問題。

5.結束語

RFID技術的應用能更加優化圖書館的管理，提高圖書館的自動化水平。同時，也對圖書館的管理提出新的要求。但實施RFID項目并不是一件簡單的事情，而且RFID技術自身仍存在一些問題，需要各圖書館在引進RFID技術的時候慎重考慮，在充分結合自身條件適時介入，切不可盲從。隨著RFID技術的發展，其最終將會取代條碼在圖書館中的地位。

[1]馮小桓.圖書館RFID技術的應用現狀及思考[J].圖書館,2011(5):112-114.

[2]百度百科.射頻識別技術,2011-12.[OL]http://baike.baidu.com/view/637068.htm.

[3]維基百科.射頻識別,2011-12[OL].http://zh.wikipedia.org/wiki/RFID.

[4]百度百科.條形瑪,2011-12[OL].http://baike.baidu.com/view/42078.htm.

[5]遠望谷.XCTF-8102A型電子標簽[DB/OL]http://www.rfid.com.cn/product_info.aspx?id=61.

[6]陳雁,徐雙培.基于匯文系統的RFID智能管理系統的應用[J].教育理論與實踐,2011,31(4):9-11.

[7]宓永迪.UHFRFID圖書館應用實踐.圖書館雜志[J].2011,30(2):77-87.

[8]蔣炳奎.UPM Raflatac推出新的性能出眾的UHF RFID標簽,2011-12.[DB/OL].http://news.rfidworld.com.cn/2009_3/2009319834396568.html

[9]張莉.RFID技術的發展與標準化情況[J].中興通訊技術,2007,13(4):4-7.

[10]李志清.UHFRFID技術在圖書館中應用的試驗與探討[J].2008,28(2):62-65.

[11]RFID中國網.中國RFID技術應用明確路線圖,2011-12[DB/OL].http://www.r fi dchina.org/news/readinfos-3662-99.html