高頻RFID技術在圖書館中的應用

馬寅

摘 要：RFID技術是無線電通信和自動識別技術的完美結合。詳細介紹了無線射頻技術的工作原理及高頻RFID技術在國內外圖書館的應用現狀。通過分析、比較給出了RFID管理系統的結構框架，闡述了系統在圖書館管理工作中的優越性及現階段面臨的困難。

關鍵詞：RFID；圖書館管理；讀寫器；閱讀器

中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）03-00-02

0 引 言

雷達技術的不斷改進催生了無線射頻技術，1948年Harry Stockmande “利用反射功率通訊”開啟了過去半個多世紀RFID的迅速發展。在我國，RFID項目也被納入了國家“863”計劃， 2006年《中國射頻識別（RFID）技術政策白皮書》奠定了此項技術在我國快速發展的基礎，先后被列入《國家中長期科學和技術規劃綱要（2006～2020年）》、《高新技術產業發展“十一五”規劃》、《國家金卡工程（2008～2013年）發展規劃》、《中國射頻識別（RFID）技術政策白皮書》等。隨著互聯網技術和集成電路制造技術的迅速發展，RFID現已成為自動識別領域的一項成熟技術。20世紀90年代開始，RFID技術進入商業應用階段，目前，我國物流、倉儲、交通、郵政、醫療、等多個領域逐步采用該技術，并且應用規模不斷擴大，現在已經成為與人們生活息息相關、必不可少的一部分。

1 （HF）RFID技術在國內外圖書館的應用現狀

RFID在20世紀90年代開始大量應用于世界各地的圖書館。1998年在北美圖書館被提議作為讀者自助借還的一種方式，之后紐約洛克菲勒大學圖書館最先安裝了RFID系統。1999年密歇根法明頓社區圖書館成為首個使用該技術的公共圖書館。2002年新加坡國立圖書館發布了亞洲首個全面部署RFID的圖書館管理系統，率先將RFID技術全面引入圖書館。管理效率和服務水平取得了豐碩的成果。館內900多萬條電子標簽，涵蓋了圖書、雜志、音響、視頻、錄像等，使用RFID技術后的圖書館借閱率增長了30倍，工作人員減少了2 000人。之后，美國、歐洲一些大型圖書館也開始相繼引入RFID系統，如比利時Katholieke Universiteit Leuven，美國Gurnee市Warren-Newport公共圖書，奧地利維也納圖書館。新技術的應用，使得傳統業務操作人員大大減少，服務效率極大地提高，RFID逐步成為圖書館管理的關鍵技術，極大提高了圖書館的服務質量。

國內RFID技術主要應用在13.56 MHz的高頻頻段， 實施RFID的國內圖書館大多數采用的是高頻（HF）RFID技術，不僅是（HF）RFID日趨成熟的技術，并且其技術標準在世界范圍內得到統一。2006年廈門集美大學誠毅院圖書館率先使用了RFID館藏管理系統，同年，深圳市圖書館也建成了完整的RFID圖書館管理系統。之后，國家圖書館、上海市長寧區圖書館、汕頭大學圖書館、杭州市圖書館、武漢市圖書館相繼實施使用了RFID系統。 RFID在現代圖書館中的應用，正逐步走向成熟階段，給圖書館流通、典藏、調撥、防盜等方面帶來前所未有的方便，大大提升了原有條碼識別系統的功能。

從各國圖書館應用（HF）RFID技術的經驗來看，RFID技術在多方面發揮了非凡的作用，徹底改變了傳統借閱、典藏工作中的繁瑣、工作量大的情況。隨著RFID芯片的大量生產和價格下調，越來越多的圖書館將有能力使用RFID系統。

2 （HF）RFID技術在圖書館的基本工作原理

在無線識別（RFID）系統由軟件系統和硬件系統組成。軟件系統作用很大，它可以直接控制硬件，用于信息采集、識別、加工和傳輸；硬件系統由電子標簽（Tag）、閱讀器（Reader）、發射天線、接受天線、天線調諧器等組成。電子標簽是由耦合原件、集成芯片以及相應的封裝材料組成的一種存儲信息的載體，用來存儲識別信息的介質；閱讀器的主要任務是控制射頻模塊向標簽發射讀取信號，并接受標簽的應答。利用閱讀器可以將信息從標簽中讀出也可以將信息重新寫入標簽。圖書館RFID系統中，Tag通過粘貼、植入、插放等方式被安裝在圖書上，閱讀器和電子標簽通過各自的天線進行無線數據傳輸，通過射頻信號的耦合將電子標簽的數據傳送給閱讀器。當Tag進入Reader發射天線工作區域時被激活，將自身的編碼及數據通過內置天線發送出去，系統接受Tag的載波信號，經天線調節器傳送給Reader，閱讀器進行解碼后送往后臺終端進行處理，從而完成整個信息處理。

圖1 RFID技術在圖書館的基本工作原理

3 圖書館RFID系統框架與功能

RFID智能圖書館管理系統主要分為管理平臺和應用平臺。管理平臺主要面向圖書館工作人員，實現編目、上架、倒架、統計、證件管理等傳統圖書館業務的智能化管理。應用平臺主要面向讀者，實現自助借閱、智能找書等。

圖2 圖書館RFID系統框架

管理平臺中包括館員工作站、圖書加工、便攜式點檢系統、安全門系統、圖書自動分揀系統。館員工作站是圖書館與讀者之間的接口，工作臺組件包括：RFID電子標簽閱讀器及配套天線，圖書條碼閱讀器等。點檢系統輔助書庫管理員完成上架、倒架、錯架整理、清點、統計等。自動分揀系統包括了分類模組、集書車與輸送系統。當輸送帶將所需上架圖書送至特定位置后，RFID閱讀器就會監測到圖書的Tag，判斷書籍的種類和位置，再利用輸送帶將書籍送至相應位置。當未授權人攜帶館藏資料通過安全門時，系統就會發出警報，阻止通過，防止圖書失竊事件的發生。

自助借還機可供長時間開機操作，讀者自行完成借還書業務，熱感應打印機還可以打印借還憑證，作為讀者借還的依據，極大地減少了圖書館工作人員的工作量，也避免工作中常出現的漏借漏還給讀者和圖書館帶來的一系列麻煩。24小時室外還書箱的使用讓讀者不再受圖書館開館時間限制，隨時實現自由還書。

4 RFID技術在圖書館應用優勢

4.1 簡化借還書流程。

傳統的流通服務是繁瑣的，工作人員需要掃描讀者信息，一本一本圖書掃描圖書條碼信息，確認圖書的狀態，最后進行消磁、充磁等一系列工作，但在在RFID的支持下，流通接還工作變得非常簡單。RFID允許多標簽同時遠距離讀取，多本圖書借閱，歸還都可以批處理操作，極大提高了圖書的服務效率，特別是高校圖書館，早已習慣了電子信息時代帶來便捷生活的青年讀者，對傳統服務的等待已經缺乏耐心，因為流程的繁瑣使得許多年輕讀者對紙質館藏閱讀興趣大大降低，使用RFID系統能大大提高館藏資源使用率。

4.2 協助館藏管理

RFID在協助館藏管理方面的優勢是無可比擬的。在傳統的大開間開架書庫的管理模式中，圖書管理員在上架、整架、倒架工作中需要花費大量的人力和精力，特別是讀者在閱讀過程中造成的錯架，需要花費書庫管理員大量的工作，經常也給讀者帶來很大的困惑。利用RFID技術，把圖書的存放位置記錄在RFID電子標簽中，管理員在巡架過程中，借助手持式閱讀器可以及時發現錯架的圖書資料，輕松保證圖書的正確位置，方便讀者查閱。此外，RFID電子標簽支持一次讀取多個標簽，所以，利用手持式閱讀器逐一經過書架，就可以輕松盤點館藏書目。

4.3 安全防盜監控系統

RFID門禁系統具有電子防盜功能，將RFID閱讀器整合其中，當讀者攜帶圖書進出門禁時，系統直接通過對RFID電子標簽的識別、監測，辨別出圖書的典藏狀態。如果讀者是非法攜帶書籍通過監測系統，系統就會發出警示，讀者就無法通過安全門。

4.4 智能查找圖書

對于讀者來講，在密密麻麻書架上大海撈針般的查找著需要的圖書是一件頭疼的事情，雖然圖書管理員有仔細地貼著分類書標，但是這些指示在實際應用中，特別是對于高校的學生讀者來說，對圖書館資料的分類是缺乏了解的，多數讀者都是對著書架逐一瀏覽，查找效率低，RFID系統中，圖書館書庫的架標、層標都采用RFID標簽，利用RFID電子標簽在館內構造了一個精確的定位導航系統，讀者從書目系統中檢索到需要的圖書后，查詢頁面將精確標出所需要的圖書在書架上的位置和到達路徑，讀者可以手持設置好的閱讀器，利用無線電波感應，幫助讀者輕松快速地找到所需圖書。

5 RFID應用的主要困難

5.1 成本高，投入大

雖然圖書館RFID技術發展前景廣闊，但是采用RFID技術的圖書館大都集中在上海、北京、廣東、福建、浙江等經濟相對發達的地區和城市，經濟因素是制約RFID技術在圖書館應用推廣重要瓶頸。隨著RFID技術不斷改進，各項成本不斷降低，但是目前單張標簽的價格大約1元左右，加上軟硬件的升級，對很多圖書館來說投入是巨大的，不可承受的。

5.2 沒有統一的行業標準

國內的圖書館還沒有統一的RFID標準，大部分圖書采用高頻RFID技術，也有少數圖書館采用超高頻RFID技術，如汕頭大學圖書館采用的是UHF頻段，不同的生產廠商之間的產品也不兼容，這給區域圖書館館際互借和系統更新造成了一定的困難，也制約了RFID在圖書館的應用。

6 結 語

盡管RFID技術在圖書館廣泛應用還存在一定的問題，但是隨著電子標簽、閱讀器等相應的設備成本不斷降低，統一的圖書館RIID技術行業標準難題化解，在不久的將來RFID技術在中國圖書館領域將日益推廣及普及。

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