淺析利用RFID技術(shù)提升高校圖書館智能化管理

胡鳳萍

（黃淮學(xué)院圖書館 463000）

0 引題

隨著時代的發(fā)展，知識經(jīng)濟的成為發(fā)展的主流，圖書館是信息資源服務(wù)的主要場所之一，高校圖書館讀者眾多，常遇到盤點圖書緩慢、借還書時間長、圖書失竊、整架困難等問題。建設(shè)智能化的高校圖書館，需要運用現(xiàn)代化的RFID技術(shù)，盡可能最大發(fā)揮各種藏書和資源的實際效用，改進并完善圖書館現(xiàn)行的管理模式和運行機制，為圖書館進一步競爭力，發(fā)揮資源核心的作用，最終實現(xiàn)替讀者服務(wù)的最高效率。

1 RFID技術(shù)的含義和工作原理

RFID（Radio Frequency Identification，即無線射頻識別）技術(shù)是一種通過反射的傳輸特性或射頻信號的空間耦合來對非接觸的被識別物體進行自動識別的技術(shù)，一般RFID 系統(tǒng)是由閱讀器、電子標簽、應(yīng)用軟件和RFID 軟件中間件四部分構(gòu)成.而RFID 技術(shù)主要包含計算機軟硬件技術(shù)、無線電技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)。

RFID 系統(tǒng)的工作原理為：閱讀器利用發(fā)射天線對要發(fā)送的信息進行編碼后，通過定向發(fā)送的方式加載到具有特定頻率的射頻信號之中，閱讀器會在當電子標簽進入到其可接收信號的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流，之后，電子標簽把已儲存的電能轉(zhuǎn)化為能量，利用內(nèi)置天線將自身的編碼信息發(fā)送給閱讀器，閱讀器接收到標簽所發(fā)送的調(diào)制信號后，就進行解調(diào)、解碼和解密，之后送到后臺主機系統(tǒng)來對數(shù)據(jù)進行處理，最終主機系統(tǒng)利用發(fā)出的指令信號對閱讀器進行控制，讓閱讀器的不同的讀寫操作得以完成。

2 RFID 系統(tǒng)的組成的組成

2.1 電子標簽（Tag）

RFID又稱為電子標簽，主要部件是芯片和耦合元件，標簽中設(shè)置內(nèi)置的天線，主要用來實現(xiàn)標簽和和射頻天線之間的通信聯(lián)系，標簽具有可寫性，由此可分為可讀寫標簽和只讀標簽；以標簽的供電方式為依據(jù)，又可分為無源標簽和有源標簽；標簽的工作頻率可以分為高頻、超高頻、低頻及微波系統(tǒng)，而低頻射頻識別的工作頻率主要為134.ZKHz、125kHz，高頻為13.56MHz，超高頻為2.45GHz、9l5MHz等。

2.2 閱讀器（Reader）

對標簽信息可以進行讀取或者寫入的設(shè)備，有固定式或手持式兩種。它是由發(fā)送器、接收儀、控制模塊和收發(fā)器等幾個部分組成，通過控制計算機與收發(fā)器，可以對可編程邏輯控制器（PLC）實現(xiàn)連接，發(fā)揮其溝通的功能。讀寫器也包括傳輸信息和天線接收，處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸。讀寫器利用接收來自標簽發(fā)送的無線電波來接收所要讀取的數(shù)據(jù)。由于讀卡器是高效解碼算法、射頻技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)等多種技術(shù)的集合，因此，在所有舊產(chǎn)品的R7中，含金量最高的就是讀卡器。

2.3 天線（Antenna）

它是在標簽與讀取器之間進行射頻信號的傳遞。天線是一種數(shù)據(jù)傳輸裝置，主要是閱讀器與標簽之間傳輸數(shù)據(jù)時的接收、發(fā)射裝置，并在兩者之間傳遞射頻信號；實際應(yīng)用中，專業(yè)人員通過設(shè)計系統(tǒng)的天線，包括相對位置、系統(tǒng)功能等。

2.4 編程器

在標簽系統(tǒng)使用中，可讀可寫的系統(tǒng)是需要編程器的。編程器在電子標簽中以離線的方式寫入數(shù)據(jù)，在應(yīng)用環(huán)節(jié)就將電子標簽貼到相應(yīng)的產(chǎn)品上，現(xiàn)在，一些應(yīng)用系統(tǒng)也可以在線完成數(shù)據(jù)的寫入。電子標簽和編程器共同組成可以交互的數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)，進行信息處理，也就是說完整的一套 RFID 系統(tǒng)需要具備數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)南到y(tǒng)。

電子標簽讀寫器利用天線發(fā)送電磁信號，這些信號攜帶著閱讀器對標簽開展的查詢指令，當標簽位于閱讀器工作的范圍之內(nèi)時，會接收來自于讀寫器傳送過來的電磁信號，然后通過感應(yīng)電流獲得的能量，再傳送存儲在芯片里的產(chǎn)品信（被動標簽或無源標簽，Passive Tag），或主動發(fā)送出某些特定頻率的信號（主動標簽或有源標簽，Active Tag），由解讀器開始解碼、讀取信息，再送到中央信息系統(tǒng)，由中央系統(tǒng)處理相關(guān)的數(shù)據(jù)。通過耦合元件電子標簽和讀寫器之間開展射頻信號的空間（無接觸）耦合。在耦合的通道內(nèi)，依據(jù)時序的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)系統(tǒng)不同部件之間的能量傳遞、數(shù)據(jù)交換，讀寫器可接收來自RFID標簽發(fā)送的數(shù)據(jù)，還可以向標簽發(fā)送特定的數(shù)據(jù)，通過標準接口，對接后臺服務(wù)器的通信網(wǎng)絡(luò)，最終完成數(shù)據(jù)的通信傳輸。

3 RFID技術(shù)在高校圖書館智能化管理中的運用

根據(jù)系統(tǒng)在實際使用中的情況，圖書館智能管理系統(tǒng)把RFID技術(shù)應(yīng)用到以下幾個管理系統(tǒng)：柜臺服務(wù)系統(tǒng)、圖書編目系統(tǒng)、圖書整架系統(tǒng)、自助借還系統(tǒng)、安全門禁系統(tǒng)、標簽標示系統(tǒng)和讀者服務(wù)系統(tǒng)。

在RFID技術(shù)為基礎(chǔ)的智能圖書館系統(tǒng)中，每一個子系統(tǒng)都有各自獨立的功能。編目工作站的功能是完成圖書的征訂、圖書的編目及圖書信息查詢；讀者服務(wù)機的主要功能是圖書的續(xù)借與預(yù)約；柜臺工作站針對圖書的借還、辦理與維護讀者卡等服務(wù)項目；自助借還智能化的完成圖書自助歸還、借閱；圖書整架車主要針對圖書架位的盤點與整理；智能安全門一道門禁，是圖書館與外界分割開來的安全保障。

在智能圖書館系統(tǒng)中，RFID系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)包含：柜臺工作、圖書編目、智能門禁、自助借還、圖書整架等模塊的工作。通過RFID系統(tǒng)來實施智能控制時，把設(shè)備存放到放在圖書館不同的位置，實際應(yīng)用中發(fā)揮的作用也是不同的。在圖書館內(nèi)設(shè)置自助借書機，而自助還書機既可放在館內(nèi)，也可放在館外，發(fā)揮其不間斷的24 小時還書功能；門禁必須設(shè)置在圖書館大門處，通過門禁系統(tǒng)，可以有效的控制讀者借閱圖書后的行為，并對館內(nèi)人員流通做出最后的統(tǒng)計；柜臺工作站和編目工作站的位置應(yīng)該是在圖書館內(nèi)，完成繁雜的日常服務(wù)和編目新圖書；圖書整架也應(yīng)該設(shè)在館內(nèi)，可以盤點和整理圖書，并上架操作讀者所歸還的圖書。

3.1 實現(xiàn)智能化的自助借、還書功能

RFID 射頻識別技術(shù)的智能化程度可以使讀者的借書過程變得更加簡單。“當讀者挑選好需要的圖書，放在閱讀器面前時，可以實現(xiàn)圖書的批處理操作，相比以前的條形碼系統(tǒng)對圖書進行一一掃描而言，要簡單快捷得多，這種批處理操作，可以迅速的顯示所有在借圖書的狀況，RFID 射頻識別技術(shù)也同樣簡化了還書過程。設(shè)計者對整個過程也會設(shè)計的簡單明了，便于讀者理解和操作，與此同時，依據(jù)TCP/IP 聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，圖書館的終端數(shù)據(jù)庫和SIP II 標準協(xié)議接口進行數(shù)據(jù)的交換，以保障系統(tǒng)的安全，圖書的RFID標簽可重復(fù)擦寫功能高達十萬次，這樣大大提高了圖書處理的效率，而且成本節(jié)約的主要措施。借還書操作的記錄也會及時準確的記錄在機器中，通過內(nèi)置票據(jù)打印機輸出讀者借還的信息。

RFID智能圖書館系統(tǒng)

3.2 實現(xiàn)圖書館的快速盤點與圖書整架功能

RFID不僅具有一次能對多個電子標簽進行讀取的能力，而且還以無線實時傳輸數(shù)據(jù)為特性。在公共圖書館盤點圖書的過程中，它通過脫離清單來提高盤點的效率。工作人員先掃描架位標簽，利用主機來查找到存放在該架位上館藏圖書的清單，在利用手持天線，掃描并清點該架位上的館藏圖書，獲取真實數(shù)據(jù)并自動算出架位和數(shù)量的差異，保證清點數(shù)據(jù)的實時性和準確性，這些數(shù)據(jù)在清點工作完成后在通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到主機上。RFID既要對圖書數(shù)量進行盤點，也要對位置進行盤點，保障位置與圖書一一對應(yīng)的正確率，對各個區(qū)域進行分區(qū)盤點。在日常管理工作中，圖書在庫中或者架位的存在情況加以保證，特別是正常出入的過程中，開展圖書盤點。在圖書整架的工作中，運用RFID技術(shù)能實現(xiàn)以下操作：因為圖書除了放錯位置之外，還有可能在借還狀態(tài)中出現(xiàn)錯誤等現(xiàn)象，因此，可將各種狀態(tài)用不同的顏色進行定義，已達到醒目提示的目的，同時每條記錄會顯示圖書該放的正確位置及錯誤的類型等信息；運用手持式讀寫器可得到架位標簽信息，當聽到報警聲后表明：圖書的架位信息已經(jīng)正確顯示，手持閱讀器逐個掃描貼有RFID 標簽的圖書，顯示器界面上會顯示已完成掃描圖書的信息，依據(jù)閱讀器的提示，按顏色對掃描過程中不同狀態(tài)的圖書顯示不同的顏色，操作者可依據(jù)不同顏色獲取該圖書相關(guān)的在庫及位置信息；操作者手動選擇架位信息，包括巷、區(qū)、架、面、層等，這樣可防止損壞架位標簽而導(dǎo)致無法得到架位信息的情況；另外，RFID還能簡單修改圖書信息，如狀態(tài)出現(xiàn)錯誤，表示借還書的地方出了問題，可向有關(guān)部門進行反饋，最后把圖書的狀態(tài)按照需要修改成正確的狀態(tài)。

3.3 實現(xiàn)智能化的防盜門禁功能

就圖書失竊而言，它既是圖書館經(jīng)濟上的損失，也是對館藏結(jié)構(gòu)的破壞，善本的丟失是不能用金錢來衡量的。在以前的條碼圖書管理系統(tǒng)中，防止失竊是辦法是購置另外的防盜系統(tǒng)。但對于RFID 技術(shù)為基礎(chǔ)的職能系統(tǒng)，本身就飽含防盜技術(shù)在內(nèi)。因此，運用 RFID技術(shù)實現(xiàn)圖書管理，不僅能大幅度提高圖書館的整體管理水平和實際效率，還能充分發(fā)揮防盜功能。前端的RFID系統(tǒng)以廣播的方式將標簽信息通過網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送數(shù)據(jù)到全部門禁終端系統(tǒng)中，利用RFID 管理系統(tǒng)能對人員進出的情況進行實時了解，并統(tǒng)計進出的數(shù)據(jù)，當讀者攜帶館藏圖書經(jīng)過門禁系統(tǒng)時，門禁能夠?qū)︷^藏圖書的UID和門禁的庫存信息進行逐一比對，如果顯示某件館藏的信息缺失時就會報警，報警器會存儲和反應(yīng)出問題館藏信息，門架系統(tǒng)即可對RFID的其他檢測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。

通過RFID技術(shù)的運用可讓讀者享受到自助借還的簡單快捷，能準確定位圖書文獻的分布與位置、查清流向，準確定位與分類，收集數(shù)據(jù)以推動人性化服務(wù)的開展，通過全新的服務(wù)內(nèi)容，使讀者享受到現(xiàn)代圖書館準確快捷的文獻資源和信息服務(wù)，提到到館率。就RFID 而言，它將對傳統(tǒng)的典藏管理、借閱服務(wù)模式進行徹底的改變，使圖書管理的效率大大提高，減輕工作負荷，讓館員可以全心投入到高層次的知識創(chuàng)新的服務(wù)中去，盡可能讓讀者得到更有價值的服務(wù)。

[1]辛明濤，辛玲，射頻識別技術(shù)（RFID）及其圖書館領(lǐng)域的應(yīng)用[J]，電腦知識與技術(shù)，2009（30）

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