RFID技術在圖書館管理中的潛在風險與應用前景*

余昭芬

（湖北民族學院圖書館，湖北 恩施 445000）

RFID技術在圖書館管理中的潛在風險與應用前景*

余昭芬

（湖北民族學院圖書館，湖北 恩施 445000）

RFID的多種功能優勢使其在圖書館管理領域得到了廣泛應用，但通過對其多年的應用總結，發現RFID技術在圖書館的推廣還存在技術標準、投資經費、投資保護及與現有圖書館管理系統的集成等諸多潛在風險。只要設想出科學合理的RFID圖書管理系統準則與目標，不斷完善和修補系統的自身安全漏洞，其在實現智能化書庫與移動書亭管理以及統計分析圖書借閱數據、對接圖書館固定資產數字化管理等方面仍然具有廣闊的開發和應用前景。

RFID 圖書管理 潛在風險 應用前景

RFID（無線射頻識別，Radio Frequency Identification）是一種非接觸式的自動識別技術[1]，系防水、防磁、耐溫、快捷、存儲信息更改自如的無線條形碼版本。RFID主要由標簽（TAG射頻卡，也稱電子標簽或智能標簽）、閱讀器（也稱解讀器，由發送器、接收儀、控制模塊和Transceiver組成）和天線3部分組成[2]。其基本原理是通過發射天線閱讀器發送一定頻率的射頻信號，當電子標簽進入發射區域時產生感應電流而被激活，將已編碼信息通過載波信號發送給閱讀器解碼后傳到后臺主系統進行處理和控制，發出指令信號。近年來，RFID技術在圖書館管理領域得到了廣泛應用，如3M、Checkpoint和TAGSYS[3]，能準確地識別出觸發警報的每一本書的相關信息，可同時讀取多本書，借還書時無需充消磁工作，可大大簡化借閱手續，快速搜索圖書，便于圖書的管理歸類，這種借閱模式備受讀者的青睞[4]。然而，任何事物都不是完美無缺的，此技術在圖書館的應用將可能引起圖書館工作的重大變革或由于技術成熟的過程而導致諸多問題。目前對其優勢的報道很多，而對其潛在風險的專門研究很少，下面略談一下RFID技術在圖書館管理中的潛在風險與應用前景。

1 RFID管理系統的元素與應用環境

1.1 RFID圖書管理系統的元素

在圖書管理中，應用的RFID標簽數據多屬于存儲容量為752位，頻率920-925MHz的超高頻。包括集成電路廠商編寫鎖定的64位ID號（是每個標簽出廠時的唯一標識符，存儲于非改寫存儲區，呈鎖定狀態），由圖書館在應用時編寫的240位EPC編碼，以及空缺供以后自定義擴展的448位用戶數據區。其中，240位EPC編碼就是其產品電子代碼，其相關數據由圖書館在應用中進行RFID標簽初始化寫入，相當于存儲在RFID標簽芯片中的圖書檔案。包括標簽格式版本號、標簽類型、行業標識、館代碼、流通標識、有8個數據字段的預留位以及EAS防盜位等。448位用戶數據區可供應用者后續進行自定義擴展[5]。其數據元素內容見圖1和表1。

圖1 RFID圖書流通管理系統的基本框架

表1 圖書管理中RFID數據元素

1.2 RFID圖書管理系統的應用環境

RFID圖書管理系統模型的應用環境包括硬件環境和軟件環境。其硬件環境包括圖書本身（含本身數量、所需條形碼與磁條）、RFID圖書電子標簽（數量、質量、價格、穩定性、隱藏性等）、RFID電子標簽轉換器（價格、信息接受能力、轉換性能等）、標準書架（質量、美觀性與空間利用率等）、層標（準確性、可獲取性）、條碼槍（敏感性、使用的方便性）、讀卡器（準確性、敏捷性）、自助借還機（價格、借還能力、獲取數據的準確性）、推車式盤點機（美觀性、方便性、安全性、運載量）、安全門禁（通流量、識別能力、識別距離與范圍）、服務器（穩定性、容量大小、安全性）、良好的網絡環境（流量、速度、簡捷性與操作性）及圖書館相應配套設施（防止圖書丟失設施、RFID附屬保護設施等）。這些硬環境均可隨著電子技術的發展而逐漸完善，降低成本，最大限度地滿足讀者需求，并確保RFID硬件自身的穩定性與圖書流通運行的安全性。

RFID圖書管理系統模型的應用軟環境，包括相應配套軟件（Windows系統、安全訪問控制系統、socket調節系統、圖書安全監測子系統、Web預約/預借系統、Net 3.5、Aleph圖書管理系統等）、中間件協議（SIP2）、管理人員的素質（文化層次、操作技能、責任心、服務理念等）、人文環境（配備管理人員數、人性化管理方法與措施等）、配套管理模式（附屬防盜裝置、出入管理的科學化規劃等）與配套管理制度（可能影響圖書安全性的巡視制度與跟蹤制度、挖掘RFID潛在功能制度、績效評價制度、交接班制度、定期培訓制度等）等。

2 RFID系統模型的圖書管理功能優勢

2.1 條形碼與RFID標簽的互換功能

先在圖書隱秘處粘貼RFID電子標簽，再將粘貼電子標簽的相應圖書置于標簽轉換器上，RFID系統可以自動讀取其標簽號碼，最后用條碼槍讀取并輸入相應圖書條碼，其相應圖書信息（Aleph圖書管理系統的信息）會自動移植于RFID子系統中（電子標簽轉換子系統），圖書條碼自然也能支持手工的輸入與條碼槍的讀取，然后點擊“注冊”鍵自動綁定RFID電子標簽與圖書信息，完成圖書條碼標簽轉換，同時EPC編碼自動輸入標簽。其具體流程如圖2。

圖2 電子標簽轉換流程

2.2 RFID系統的功能

用戶可據其閱讀需求及研究方向自主地實現書目查詢、資料檢索及資料借閱的全過程，真正實現了高校圖書館圖書流通的全開架服務模式，與傳統圖書館管理模式相比具有不可替代的功能與優勢。見表2。

表2 目前流行的圖書館3種管理模式比較

3 RFID系統模型在圖書館管理中的潛在風險

RFID技術在圖書館管理中的應用具有其他管理模式不可替代的突出特點與優勢，充分釋放了圖書館管理者們的服務潛力。然而，通過近幾年的廣泛應用，也逐漸暴露出了RFID的諸多問題。

3.1 巨大資金投入及圖書館管理的多重風險

由于RFID是高科技電子技術，往往成本高，投資大。盡管隨著RFID電子標簽的規模化生產與廣泛應用，使得圖書電子標簽的單價由幾年前的幾十美分下降到目前的10美分左右（相當于人民幣0.7元左右），但由于龐大的圖書總量，加上計算機軟硬件也必須相應升級與置換，其投入資金總量對于高校來說仍是一個沉重的負擔。顯然，由較為先進的條形碼管理技術直接躍升為RFID電子標簽管理技術，雖然是對圖書館管理效率的一次質的飛躍，但對其基本運作模式而言并非就是一次革命性的簡化。相反，對于圖書館管理者又提出了種種新的難題，既要考慮RFID新技術的巨大資金投入風險，又要考慮RFID新技術可能帶來新舊系統的數據結轉風險、管理者的操作技能培訓風險、人機磨合過渡風險、圖書資料可能遭人為損壞而又不能有效監控風險及RFID自身的潛在風險等多重因素。

3.2 產品標準的充分統一風險

由于RFID技術是近年才廣泛應用于商業、圖書館等的行業化管理技術，因此，RFID產品在接口、頻段、通信等多方面尚未形成較為一致的行業性統一標準，致使不同商家的RFID產品之間互不兼容，其行業適應性差異大。要獲得較強的適用性、合理的價格、成熟的技術、穩定的產品、可靠的信譽以及優質的售后服務，并非是一件容易的事情，這就給RFID技術在圖書館管理中的長期穩定應用埋下了難以預測的潛在風險。

3.3 RFID圖書電子標簽準確讀取的可靠性風險

有效讀取距離和正常應用環境下，RFID圖書電子標簽的讀取準確率較為理想，但目前由于RFID技術的局限性，特別是射頻信號的強弱或屏蔽材料（錫箔紙、金屬薄片等）的遮擋，使得RFID圖書電子標簽的正確讀取率僅為80%左右，故RFID圖書電子標簽讀取的可靠性在較差的條件下有待進一步提高。主要手段有增強標簽的性能、提高讀寫器或處理器的敏感性、確保通過的有效距離、采用多個圖書電子標簽法（雙標簽可使正確讀取率達96%左右）等[6]。

3.4 RFID圖書電子標簽的易損性與易欺騙性風險

RFID圖書電子標簽雖然可起到一定的防盜作用，但易損性、衰變性、疲勞性及易欺騙性也是其軟肋。因為，一方面RFID圖書電子標簽的芯片僅僅只有幾層紙厚，其內部的電子線路很容易老化、折疊或損壞；另一方面RFID圖書電子標簽一般粘貼于書紙頁內，這就增加了伴隨圖書流通中的自然損壞的風險因素，甚至讀者人為撕毀或破壞的機會；另外，還由于RFID圖書電子標簽信息的獲取與分析處理均屬于一種電磁波信號的傳遞，必然不可避免地增加了信息密碼被破譯或者修改的可能性。

3.5 RFID系統模型環境下的圖書流通運行風險

這是由RFID圖書管理系統的自身漏洞所致。如：①系統過敏。自助借書時，若前后兩讀者靠得太近，可能由于讀取信息的靈敏度過高而引起借閱人的“張冠李戴”。因此，圖書館可在自助借書程序中導入加密程序或設置隔離等候區。②疊書漏識。本技術可一次性讀取16本書，但有時也出現多本不能全識別，必須將圖書相互錯開讀取。③讀者識別盲。自助借還書系統沒有識別借書人與讀者卡主人是否為同一個人的功能，是一個讀者識別盲的機器。這很容易發生錯用、錯識或借用他人讀者卡、使用他人丟失且未掛失的讀者卡以及盜用他人讀者卡等事件的發生，給讀者卡主人帶來損失的可能性大。④系統漏洞。在沒有網絡的時代，大量保密數據一般存于紙、孤立計算機或專用網絡中，黑客或侵入者很難攻擊或獲取，保密性很好。隨著網絡的普及與應用，也給大量保密數據帶來了安全風險與隱私保護風險。這對RFID圖書管理數據來說，其安全風險與隱私保護風險同樣也是一個很嚴峻的課題[7]。因為圖書標簽也相當于含有機密數據的微小計算機，也能通過公共網絡訪問盜取或修改。

4 排除RFID系統模型在圖書館管理中潛在風險的設想

上面分析了RFID技術在圖書館管理中應用存在著多方面的潛在風險，對于巨大資金投入的潛在風險來說，是一個較為剛性的風險，其解決辦法除了開發新產品、降低成本、統一標準外，沒有其他解決的途徑，只能剛性地增加投資成本[8]。其他方面是一些技術性或管理性的潛在風險，可以在不增加投資成本的同時，通過技術性和管理性手段予以排除。

4.1 解決RFID圖書管理系統準則與目標的潛在風險

在分析RFID圖書管理數據應用中的安全與隱私問題前，要先明確應用RFID圖書管理系統時遵循的準則，否則就會出現相應的安全漏洞風險，例如[9]：①解決相關機密的潛在風險。圖書電子標簽不應儲存不應該存入的任何相關機密信息，以消除圖書機密的任何安全風險。②解決信息閱讀的潛在風險。圖書標簽所儲存的信息不應授予任何未經授權的讀寫器，也不應與未經授權的讀寫器建立長期跟蹤或關聯[10]。③解決控制與修改的潛在風險。圖書電子標簽的擁有者必須對其具備充分有效的控制與修改能力。④解決標簽防欺騙的潛在風險。圖書電子標簽與讀寫器必須建立難以破解的信任與認證機制，具備阻止任何電子欺騙的能力。⑤解決電源的潛在風險。在電源中斷或錯誤耦合時，會影響或危害其信任與認證的正確實施，可以附加停電寶、備用電源、雙重電路供電、專用線路或專用電源等。⑥解決重放或防攻擊的安全漏洞。RFID必須具備抵御重放或中間人攻擊的能力，否則就會導致圖書的丟失。

4.2 解決圖書管理系統的自身安全漏洞

RFID圖書管理系統中的安全問題與計算機系統和網絡相似，由于圖書電子標簽與讀寫器之間的通信方式采用的是易受到竊聽的無線通信，加上標簽的有限計算力和可編性（標簽數量多、低廉）必然導致難以實現復雜的保護措施，使得RFID圖書管理系統中的安全問題處理更復雜更具挑戰性。主要體現在：①盡量排除圖書電子標簽芯片的自身漏洞或故障。因為數據存儲于芯片內，未授權可訪問讀寫器或利用其信號得到標簽數據，甚至修改或刪除標簽數據，導致圖書的丟失。②盡量排除圖書電子標簽與讀寫器之間的信號漏洞。因為圖書電子標簽與讀寫器之間的數據信號溝通是采用的無線通信模式，這種簡單信號的聯系，未授權者可能竊取到數據，也可通過阻塞（電磁干擾）或電子欺騙形式（虛假信號）阻止數據的正常聯系。③盡量排除讀寫器數據的自身漏洞。讀寫器接收到圖書電子標簽數據后，在清除或發送至上位機前有一個存儲和處理過程，其本身存在著與計算機一樣的安全漏洞。④盡量排除上位機的自身漏洞（屬于計算機系統和網絡的安全漏洞）。⑤增加設備防范漏洞。如法拉第籠、阻塞標簽、RFID守護神、改變讀寫器頻率、Hash鎖、Kill命令等[11]。⑥加強服務管理環節。加強圖書流通管理的各個環節（檢查標簽狀態、讀寫器功能、或者條形碼和磁條技術與RFID電子標簽并用等），以減少圖書的損失。⑦開辟RFID的新型附加認證系統。可通過增加讀者卡密碼層級，或實行指紋識別及頭像識別等認證系統，或讀者卡多層級密碼制加指紋或頭像識別兼顧認證，以便解決RFID的讀者識別盲問題，防止讀者卡的錯識、借用、錯用、盜用或惡意借書事件的發生。

5 RFID系統模型在圖書館的應用前景

目前，盡管RFID技術在圖書館的推廣還存在技術標準、投資經費、投資保護及與現有圖書館管理系統的集成等諸多問題，但仍具有廣闊的應用前景。

5.1 RFID技術將可為智能便攜式找書器的到來奠定基礎

為方便讀者查找圖書，目前已有圖書智能定位導航系統應用于圖書查詢機的成功實例。如，類似蘋果iPad平板自動找書器（可與無線網絡連接，自帶定位導航系統）、圖書地圖系統、WIFI圖書坐標定位、GPS導航平面定位指引等[12]。

5.2 RFID可實現與圖書館固定資產數字化管理的對接

RFID技術不僅對館藏圖書可進行定位管理，而且也可對除人以外所有靜態資源和資產設備貼標簽定位管理，以便查找、及時維護和準確調用，實現科學化數字管理。當粘貼標簽的固定資產閑置、發生物理位移或丟失時，閱讀器就能獲得及時信息，以確保其充分應用和安全性。

5.3 RFID技術可實現對圖書借閱數據的統計與分析

RFID后臺數據庫的統計與分析功能可準確提取數據信息，分析圖書的借閱歷史信息，劃定圖書的冷熱門種類，為采購新型圖書的方向提供科學信息分析，以便合理使用圖書采購經費，減少閑置圖書的購置，提高圖書的利用率。此外，還可統計分析冷門圖書文獻資源，及時完成圖書的合理剔舊、轉架、排架、個性化學科書目推送以及實時查看書目書評信息，真正體現圖書館的人性化服務。

5.4 RFID技術可使現代圖書館實現智能化書車管理成為可能

目前，已經有少數圖書館實現了智能化書車管理的試用，可靠動力自動驅動并導航，自動優化地圖設計路徑，將圖書資料自動運送到指定書架[13]。其原理是：先由RFID系統完成各閱覽室或書庫的圖書資料分配，智能書車裝載書籍后，閱讀器獲取裝載圖書資料的RFID電子標簽信息和對應的書架信息，沿其自動優化的最佳路徑運送到對應書架等候工作人員完成上架，并于顯示屏上突顯出對應書架的圖書資料，當取完圖書資料或完成相應操作后，書車繼續完成下一個上書程序。這樣就實現了機器人的智能化管理，大大提高了工作效率。

5.5 RFID技術可使現代圖書館實現智能化移動書亭成為可能

智能化移動書亭是一項面向特殊讀者（專業讀者群或重點讀者群）的延伸上門服務項目，其內存放有讀者借閱需求較大或者專題推送的圖書，當讀者利用OPAC（Online Public Access Catalogue）選中所需圖書后，智能圖書館將通過機械自動傳送裝置自動準確地找到該圖書，并自動認證（識別借閱證）和辦理相應借閱手續，將圖書由出書口傳送給該讀者。歸還圖書時，智能化移動書亭可由還書口自助還書，并由系統自動上架[14]。這樣可方便無法到館借閱的讀者。

6 結語

RFID自助借還書系統大大加快了知識信息傳播的速度，提高了圖書館的服務質量，為實現圖書館全天候開放提供了可能。雖然該系統還存在一些不可避免的風險與技術漏洞，但隨著信息技術的不斷發展、讀者素質的不斷提高以及圖書館自助服務工作的進一步開展和完善，基于RFID的自助借還書系統將會更好地發揮其優勢。未來RFID技術在圖書館管理中的應用，使得其無限潛在功能的開發成為可能。圖書館按其自身的發展與需求，可與供應商共同設計富有特色和個性化色彩的潛在擴展功能。總之，RFID技術在圖書館應用的潛在功能是巨大的，包括圖書館固定資產的管理與監測、個性化學科服務、機器人智能服務以及自助繳納罰款等。這是一個長期持續的研究課題，對圖書館服務水平和服務質量的提高具有深遠意義。

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余昭芬女，1968年生。學士，副研究館員。研究方向：圖書流通績效評價。

G359.21；G251.4

2014-02-28；責編：王天泥。）

*本文系湖北省高校圖工委基金項目“民族地區民族高校圖書館RFID利用的績效評價與可持續發展研究”（項目批準號：2013YB02）；湖北省教育廳人文社會科學研究項目“GAP理論模型在我校數字資源績效評價中的應用研究”（項目編號：13g329）成果之一。