物聯網時代RFID的應用是提升圖書館管理水平的有效手段

金志敏　張　晶

（江蘇理工學院圖書館　常州　213001）

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物聯網時代RFID的應用是提升圖書館管理水平的有效手段

金志敏張晶

（江蘇理工學院圖書館常州213001）

摘要物聯網是在互聯網技術基礎上的延伸和擴展的一種網絡技術，能實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。物聯網時代RFID的應用對圖書館業務及管理模式產生了巨大的影響。物聯網與現有的圖書館信息管理系統整合在一起，可以組建成智能化的圖書館，是提升圖書館管理水平的有效手段。

關鍵詞RFID應用圖書館管理水平

Internet of Things Era of RFID Application Is the Effective Measure to Enhance the Level of Library Management

Jin Zhimin Zhang Jing
（Library, Jiangsu Institute of Technology Changzhou 213001）

Abstract The extension of the Internet of things is based on Internet technology and extend a network technology，to realize the object of the intelligent identification，location，tracking and monitoring and management. The Internet of things era of RFID application to library services and management mode has a great influence. Iot with existing library information management system integration，intelligent can be formed into the library，is the effective measure to enhance the level of library management.

Keywords RFID Application Library Management level

2009年8月溫家寶總理考察無錫傳感網研究所，提出了“感知中國”的概念，并在隨后的2010年“兩會”期間，溫家寶總理在政府工作報告中首次提及物聯網，眾多委員、代表聚焦物聯網，并建議把它作為當前國家戰略來抓，并明確將物聯網列為我國戰略性新興產業。“感知中國”的關鍵在于物聯網技術，在此背景下，我國各個領域廣泛地開展了“物聯網”的研究、開發和實際應用工作。“物聯網”是繼計算機和互聯網之后，被譽為世界信息產業領域的第三次浪潮。物聯網已成為國內外新一輪信息技術競爭的關鍵點和制高點，經過近幾年的推廣與發展，我國的物聯網技術正從概念走向務實應用的階段。

物聯網的發展為圖書館服務的創新提供了一個很好的平臺，它把物理圖書館和數字圖書館有機結合起來，改變了傳統圖書館服務因空間、時間、技術等方面的限制所造成的大量存量信息資源開發不暢的問題。物聯網與圖書館的完美結合產生的“第三代圖書館”，也是圖書館傳統服務手段的全方位突破和變革，開創了圖書館服務的新時代。

一、物聯網概述

物聯網（Internet of Things）是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，通過約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種實時網絡。物聯網能把世界上所有的物品都連接到一個網絡中，形成物與物相連的網絡。在這個網絡中，物品能夠彼此進行“交流”，而無需人的干預，物聯網的真正實現需要信息采集、信息遠程傳輸、海量信息智能分析與控制等相互配合和完善，信息采集是物聯網的基礎，通過電子標簽和傳感器等器件自動識別、采集和感知獲取物品的標識信息、物品自身的屬性信息和周圍的環境參數，借助無線數據傳輸網絡將收集的物品相關信息聚合到統一的中央信息處理系統中。利用云計算、數據挖掘和模糊識別等各種智能計算技術對物品相關信息進行分析融合處理，完成對物理世界的高度信息認知，并將處理結果實時反饋給網絡中的相關控制部件，實現對物品智能化的決策控制。

物聯網需要通過傳感器、射頻識別技術、全球定位系統技術等，來實現對任何要控制的物體或過程實時采集信息和智能化控制與管理。物聯網不是互聯網的簡簡單單演進版，而是一個新的技術系統，RFID系統、傳感網絡和互聯網絡都是物聯網的組成部分。RFID系統是物聯網中非常重要的關鍵技術，RFID標簽中存儲著規范而具有互用性的物品信息，是真正能夠讓物品“自己說話”的關鍵。

使用傳感技術建立傳感網絡，不僅實現了物品信息的自動采集，而且也能將需要信息傳遞到有線、無線網絡。解決了物聯網末梢的數據采集和傳輸問題。互聯網則是物聯網信息傳遞中的核心承載網絡，大量的物品數據通過物聯網前端設備的采集后，都需要通過互聯網的信息傳輸，發送到數據處理中心，最終完成物品的識別，進而通過互聯網實現物品信息交換和共享，實現對物品的透明化管理。

物聯網的概念來源于射頻技術，正式提出是國際電信聯盟（ITU）在2005年突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯盟發布的《ITU互聯網報告2005：物聯網》中正式提出了“物聯網”的概念。物聯網由傳感網絡設備、傳輸網絡和應用控制網絡系統構成，具有全面感知、可靠傳遞、智能處理3個重要特征。全面感知主要體現在利用RFID、傳感器、二維條碼等隨時隨地獲取物體的信息，實現物品的識別，是物聯網系統的前提，可靠傳遞體現在通過現有的各種通信網絡與互聯網的融合，將物品的信息實時準確地傳遞出去，是實現異地感知的基礎。智能處理特點主要體現在利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術，對海量的數據信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制和管理。

二、物聯網架構

目前，物聯網概念還沒有完全統一的定義，國家傳感網標準化機構正在從科學化、標準化的角度對其準確定義進行研究。物聯網的基本架構包含傳感層（感知層）、傳輸層（網絡層）和應用層已形成基本共識，（見圖1）。

傳感層：承擔信息的全面感知和采集，通過RFID電子標簽、智能卡等各種物理量傳感器、傳感器網絡等實現對物品進行的識別、信息采集和預處理。

傳輸層：承擔物品信息的可靠傳輸，根據應用的需要傳輸層可以是公共移動網、互聯網、廣電網、行業專網或專用于物聯網的各種新型的通信網。

應用層：完成物品信息的分析、處理、管理和控制，進一步做出信息智能決策，實現物聯網特定的智能化應用和服務。

三、RFID系統的組成

一般的RFID系統由射頻識別標簽、射頻讀寫器和計算機通信網絡三部分組成，在實際應用系統中還需要其他硬件和軟件的支持（見圖2）。

1、射頻識別標簽

射頻識別標簽由耦合元件及芯片等組成，存儲著需要被識別物品的相關信息，一般被放置在需要識別的物品的表面，它所存儲的物品信息通常可被射頻讀寫器通過非接觸讀/寫獲取。每個標簽具有全球唯一的識別號（ID），無法修改、無法仿造，這樣提供了使用時的安全性。

2、射頻讀寫器

射頻讀寫器是可以利用射頻技術讀/寫射頻識別標簽信息的設備，讀取（或寫入）標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據，從而達到自動識別物品的目的。通常閱讀器與計算機相連，所讀取的標簽信息被傳送到計算機上，進行下一步處理。

3、計算機通信網絡

在射頻識別系統中，計算機通信網絡通常用于對數據進行管理，完成通信傳輸功能。

四、圖書館RFID應用系統中的硬、軟件介紹

根據圖書館RFID應用系統的需求和系統的實際使用情況，圖書館RFID應用系統總共分為了六大部分：借書卡管理系統、電子標簽轉換系統、自助借還系統、圖書盤點系統、24小時還書系統、圖書安全檢測（安全門禁）系統，另外設有圖書館管理系統的服務器，八個子系統構成一個完善的管理體系，全面解決圖書管理中存在的問題，為讀者供優質的服務。圖書館RFID應用系統（見圖3）。

1、硬件構成（見圖4）

在圖書館中的RFID文獻智能管理系統，主要是通過RFID讀寫器對粘貼在文獻、書架上的RFID標簽、RFID借書證的識讀，借助于后臺RFID管理系統和圖書館自動化集成系統，實現對文獻、書架、讀者間的借還、歸架、典藏及安全防盜檢測的一體化全方位管理。

系統中針對RFID標簽，有圖書RFID標簽、光盤RFID標簽、架標、層標、RFID讀者證等多種類型。圖書、光盤RFID標簽存儲一本圖書、一張光盤的基本流通信息，如條碼號、流通類型等；架標用于存儲一個書架的單面單聯信息；層標用于存儲一個書架的單面單聯的一層信息；RFID讀者證存儲一位讀者的基本信息，如讀者證號、讀者證的類型等。為實現讀者對流通文獻的高效率借還、工作人員的高質量歸架及典藏工作，系統配備了多種硬件設施。為對所有的文獻、讀者證、書架實現RFID管理，系統配備了文獻流通和查詢設備，有RFID流通工作站、RFID編寫器、自助式RFID流通設備、查詢終端、清點采集設備、安全檢測設備等，同時為實現文獻的智能歸架定位，設計和實現了RFID文獻智能定位書車。

2、軟件模塊（見圖5）

RFID文獻智能管理系統在硬件設備的基礎上，進行RFID模塊的深度開發和設計，并將之整合在數字圖書館應用平臺當中。如圖5所示系統主要由標識初始化系統、流通管理系統、文獻定位系統、采集典藏系統四部分構成。

標識初始化系統通過RFID的基本設施實現了文獻的RFID標簽粘貼、加工及初始化工作，讀者證的加工及初始化工作。流通管理系統通過自助借還模塊實現了讀者對流通文獻的自助借還操作，RFID安全檢測模塊用以保證流通文獻的安全保障等。文獻定位系統通過RFID移動文獻歸架書車和書架RFID架標識，實現讀者對文獻的查詢定位導航操作，流通書庫架位的采集、整理及更新，工作人員對流通文獻的裝車、歸架、巡架操作。采集典藏系統通過館藏的清點設備，對書架的RFID層標識、文獻RFID標識的數據采集、統計、對比分析，實現文獻的精確清點和典藏。在進行數據整合的過程中，進行RFID系統數據庫和原有圖書自動化管理應用系統數據庫的數據的傳輸和轉換。

五、RFID文獻智能管理系統的功能

RFID文獻智能管理系統在讀者、文獻、書架的RFID標識的基礎上，以RFID標簽為流通管理介質，通過相關的RFID流通設備、RFID讀寫設備、RFID安全門設備、RFID典藏設備進行讀者、文獻、書架的一體化管理與維護，并借助移動歸架書車保持文獻與書架的一一對應關系，采用流通設備、典藏設備、智能文獻定位書車設備，對讀者而言能夠實現自助式的操作、定位索取文獻，能全面提升讀者服務水平，提高服務效率，對工作人員而言能夠實現文獻的高效率借還、定位管理、精確點藏，能有效降低一線人員的工作量，提高工作效率，提升館藏管理能力。

1、自助式操作

RFID采用非接觸和一次多本的方式可實現快速安全簡便的文獻自助借還，操作簡單易學、快速安全，使大部分讀者可自行辦理文獻借還手續，有效保護讀者信息隱私，還能有效減輕文獻流通部門的工作壓力。通過定位導航系統、層標架標定位系統，將RFID圖書館應用中的自助特性進行了擴展，讀者不僅可以通過自助借還設備實現完全獨立的借還操作，同時也可以脫離工作人員在文獻導航指引系統的幫助下進行自助式的文獻查找與定位索取。

2、定位索取文獻

以書架的一層為基本排架和文獻定位單位，使OPAC（全稱Online Public Access Catalogue，在圖書館學上被稱作“聯機公共目錄查詢系統”）查詢和館員指引不僅能夠揭示文獻的流通狀態，同時能夠準確給出文獻在館中的具體位置，即某個書架的某一層，有效解決開架閱覽方式給圖書館帶來的文獻定位不準及整架困難等問題。引導標識系統科學、簡明，無論是工作人員指引讀者還是讀者自行閱覽都變得容易。

3、提高借還作業的效率

使用了RFID系統之后，可以提高讀者借/還文獻業務辦理的速度，工作人員可以一次性讀入讀者所借、還的文獻清單無須逐個進行條形掃描，借還文獻免去了消磁及上磁工作。同時，讀者可以通過自助借還設備進行自助式的文獻借還操作，有效緩解了工作人員的借還業務。

4、文獻定位管理

對書架進行RFID標識，實行嚴格的定位管理制度，可以滿足多種排架方式：按分類排架、按主題排架、按著者排架等，文獻是活動的和流動的，但是書架的位置是固定和不變的。通過RFID智能歸架書車和便攜式清點器，可以實現文獻的定位快速歸架、巡架，高效的批處理功能可快速完成文獻架位的重新確認和文獻的批量入藏，有效地解決了專題文獻排架和倒架的問題。

5、精確數據采集與典藏

依靠快速輕便的手持式RFID閱讀設備，極大地提高了館藏文獻清點工作效率，不僅速度提高，更重要的是清點的準確性也有了質的提升，即通過館藏清點，不僅能掌握準確的館藏文獻數量，更能掌握文獻品種，實現傳統手工清點方式幾乎不可能完成的任務，為讀者服務和文獻采購部門提供精確的館藏分析數據。

近年來，RFID在國內部分圖書館的應用中取得了不小的成效，歸納總結為以下四個方面：（1）RFID因其具有無接觸實現數據信息通信的特點和超大容量的數據信息存儲空間，改革了圖書館的館藏管理體系。（2）實現了圖書館書刊管理在借還、流通和清查等多個方面朝著自動化、簡約化、集成化、高效化的方向發展。（3）打破了圖書館的傳統服務模式，拓展了圖書館的服務范疇和服務層面。（4）促進了圖書館行業及其相關產業的向前發展，積極推動了國家公共文化事業的發展步伐。

物聯網技術在圖書館中的應用，將使圖書館管理和服務更加人性化和智能化。盡管物聯網的發展在我國尚處于起步階段，但國內外一些圖書館成功應用RFID技術實現圖書館的物聯網預示著物聯網技術在圖書館具有廣闊的應用空間。因此，圖書館界同仁要關注物聯網的發展，積極利用物聯網技術構建圖書館物聯網，創新圖書館服務新模式，開創圖書館新的服務空間。

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金志敏，男，江蘇理工學院圖書館技術部，研究方向：數字圖書館信息資源服務。

張晶，女，江蘇理工學院圖書館技術部，研究方向：數字圖書館信息資源服務。

作者簡介

中圖分類號G250.72; TP391.45

文獻標識碼A

文章編號160104-7182