NFC技術在圖書館中的應用探析

謝嫻

摘 要：文章根據福建工程學院圖書館的RFID使用情況，通過對NFC技術的優點介紹，與RFID技術的對比分析，提出了NFC技術引入智慧圖書館，給圖書館帶來的變化及其面臨的問題。

關鍵詞：NFC技術；智慧圖書館；應用

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術是建設智慧圖書館的重要技術之一，它給圖書館帶來了許多便利，但在某些環節也上顯現出不足，反而增加了館員的工作強度。近場通信（Near Field Communication，NFC）技術是在RFID技術的基礎上發展而來的近距離高頻無線通信感知技術，它具有良好的兼容性和數據通信能力強等特點，為圖書館實現數字、智能化、個性化奠定了基礎。

1 福建工程學院圖書館的現狀及存在的問題

福建工程學院圖書館從2013年開始使用遠望谷的RFID系統以來，實現了中心館所有圖書的自助借還，減少了前臺工作人員的借還壓力；對中心館的所有圖書實行了圖書定位，方便了讀者的檢索和查找。雖然RFID給讀者和工作人員帶來了便利，但存在以下幾個問題。

（1）讀者必須帶卡進行圖書借閱，如果讀者的卡不小心丟失，則有可能被撿到者使用，并到圖書館借書，給丟失讀者帶來財產損失。

（2）RFID的通信距離較大，前一位讀者正在自助借還機進行借書操作，那么在后面等待的讀者手中的書有可能被借到那位正在操作圖書借操作的讀者賬戶中，給讀者帶來困擾和損失。

（3）由于標簽天線與閱讀器天線的耦合方式，閱讀器輸出的功率，射頻信號的頻率，標簽的部署，天線的方向及環境因素都會對標簽的讀取率產生影響[1]，導致無法正常完成掃描，順架，工作無法推進。

（4）圖書盤點和整架過程中，盤點車誤讀、漏讀率比較高，幾乎每本書都要近距離掃描，這樣大大降低了效率，增加了館員的工作量。

（5）自助借還設備及盤點機等硬件需要常維護，增加使用成本，降低工作人員的效率。

（6）圖書采購雖不斷更新，但讀者到館借閱率仍逐年下降。

2 NFC技術的研究

2.1 NFC技術簡介

2002年，NFC技術由飛利浦半導體、索尼和諾基亞合作研制開發，是RFID技術的延伸和發展[2]。NFC技術是一種新型近距離的非接觸無線通信技術，工作頻段為13.56 MHz，傳輸速率為424 kbit，通常的通信范圍在3～6 cm，允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸。

2.2 NFC技術的工作模式

使用NFC近場通信技術的單一芯片上結合感應式讀卡器（讀卡器模式）、感應式卡片（卡模式）和點對點（Point to Point，P2P）模式的功能，能在短距離內與兼容設備進行識別和數據交換。

讀卡器模式：即把NFC設備當作讀卡器使用，比如某些廣告上有一個NFC感應區，只需要把手機放上去，就可以讀取到相應的內容，如：商品的打折促銷信息等。

卡模式：即把NFC設備模擬成各種卡，比如銀行卡，門禁卡或一卡通等。

P2P模式：指2個同時具有NFC功能的電子設備進行數據傳輸，達到信息交換的目的。

2.3 NFC技術與RFID技術的區別

NFC技術是由RFID技術演變而來的，表1從二者之間的通信距離、兼容性、工作模式、成本4個方面的比較來說明使用NFC技術將給圖書館帶來的變革。

從表1可以看出，NFC技術具有芯片的集成度更高，雙向通信能力更強的特點。NFC不但可以當作標簽來使用，而且還可以作為一種雙向通信方式用于數據交換。

3 NFC技術在圖書館中的應用

3.1 讀者身份識別和支付

現階段福建工程學院圖書館采用的是通過讀取一卡通來識別身份的，讀者必須帶卡才能進入圖書館；如果讀者卡丟失，則無法保證進館的讀者為卡的擁有者，讀者需要補卡，增加了讀者的辦證成本。NFC技術把借閱證整合到手機芯片里頭，可以避免讀者沒帶卡或者卡丟失的尷尬，芯片里頭保存著讀者的基本信息（如姓名、學號），讀者進入圖書館只需將手機靠近身份識別終端，系統對數據進行校驗分析，就可以進行入館或拒絕入館處理，同時也可以減少圖書卡的制作費用；由美國方案商BlackboardTransact開發的NFC校園卡系統，已經在北美250多家學校實施和運行。一卡通被具有NFC功能的智能手機替代，進行校園宿舍和圖書館門禁以及小額消費支付管理[3]。

NFC技術不受網絡的影響，在處理超期罰款、違章、復印扣款等操作時，只需用手機輕輕一碰扣費終端就可以完成支付，既減少了工作人員的工作量，又給讀者提供了極大的便利。

3.2 提供智能導航

每年福建工程學院圖書館的新生入館培訓教育都是由相關老師帶領學生邊走邊講，但由于人數眾多，效果不佳。圖書館若采用NFC技術，在圖書館入口處放置NFC標簽，新生用NFC手機靠近即可獲得全館的3D布局圖和各閱覽室的開放時間、館藏分布等情況，進行自動導航，幫助讀者快速熟悉館舍環境或者提供視頻，音頻講解，提高入館培訓的效果[4]。

3.3 圖書的編目數據

福建工程學院圖書館的圖書編目數據采用的都是手工添加或套錄數據，這樣效率不僅低，而且由于編目人員的不同，制作的數據出入較大。如果出版界把相關數據存儲在NFC芯片隨書出版，那么采購單位可以在采購后直接利用NFC讀取設備，將編目數據導入系統，這樣將提高編目數據的準確率和一致性[5]。

3.4 圖書的瀏覽推廣

2013年，紐約公共圖書館開展了Underground Library服務，把有NFC標簽的圖書海報張貼在地鐵車廂內，乘客只需要在海報中挑選書目，通過NFC標簽就可以傳送到手機上，每本讀物智能翻閱前10頁。乘客出地鐵后，手機上會收到一份地圖，告訴乘客在附近哪里可以免費借閱剛看的書籍[6]。我們也可以將帶有NFC標簽的書籍海報放置在學校宿舍、食堂、教室、操場等公共場所，讀者利用NFC手機掃描感興趣的圖書標簽，就可以享受圖書的部分閱覽權限。如果讀者喜歡，則可以在圖書館數據庫中查找館藏，系統將快速把信息反饋給讀者，給讀者提供預約服務；如果無館藏，則把信息反饋給采購部門，讓她們及時安排采購，這樣可以吸引更多的讀者進入并使用圖書館資源。

3.5 圖書的順架，查找和借還流通服務等管理

福建工程學院圖書館采用的是開架借閱方式，常常會出現圖書亂放的現象。館員須常整架，這樣不僅耗時，而且效率低，系統也無法對圖書信息進行動態管理。如果采用NFC技術，館員只需利用帶有NFC技術的手機劃過書架圖書，與書本內的NFC標簽進行近距離感知，就可以發現錯、亂架圖書或丟失圖書，從而對每本書進行監控和管理，這樣原本幾天的工作量，1天或者幾個小時就能完成[7]。

找書難是大部分圖書館面臨的問題，NFC手機系統可幫助讀者快速找到圖書。如在圖書詳細頁面利用豆瓣等免費資源顯示圖書的封面圖片和書本尺寸，讀者可以通過這兩個直觀的信息提高找書的效率[8]。

現階段，福建工程學院圖書館采用自助機設備進行圖書借還操作，存在以下兩方面的不足：（1）需要讀者到指定的地點進行操作；（2）需要進行用戶認證，輸入密碼操作。這種機制存在著安全隱患，比如前一位讀者在借書后沒有立馬退出賬戶就離開，下一位讀者就有可能把書借到前一位讀者的賬戶上，給上一位讀者帶來損失和困擾；若采用NFC技術，則讀者可以利用NFC手機功能，讀寫圖書的RFID標簽，與數據庫進行交互，輕松地在館內的任何一個地方進行借還操作，不用擔心賬戶被別人使用的情況。2015年1月，廣東省立中山圖書館自主開發的NFC手機自助借還客戶端正式使用，讀者將支持NFC功能的手機下載安裝客戶端，用手機觸碰圖書的RFID標簽，從而與數據庫進行信息交互，改寫圖書的館藏狀態，實現圖書的借閱功能。

4 面臨問題

4.1 物聯網領域普及率低

NFC技術在國內外圖書館中的應用尚處于摸索階段；目前我國的NFC智能手機大部分應用于手機支付功能（如云閃付、沃支付、翼支付等），在物聯網領域的應用還比較少。恩智浦（NXP）公司年初在MWC2018上展示了全新的ESE&eSIM融合芯片解決方案，推出了集成度最高的“一體式”芯片組SN100U以及世界上體積最小的安全原件單片芯片SU70，融合芯片解決方案將eSIM托管在嵌入式安全元件（Secure Element，SE）上，推動eSIM和SE功能的融合，相較于WiFi、SIM卡的網絡連接更為安全，也為物聯網應用提供了想象空間[6]。相信不久的將來，NFC設備將會得到普及。

4.2 數據安全問題

NFC技術給人們的衣食住行帶來了極大的便利，但也給一些犯罪分子打開了后門。根據NFC的通信規則，鏈路層上的數據處于未加密狀態，存在數據可能被竊聽、篡改、攻擊、克隆等風險。隨著技術的發展，可考慮定制加密、數據校驗、防火墻等新技術領域中的標準來實現防護，為信息提供安全保障；更重要的還是要提高用戶的防范意識，緊守個人信息。

5 結語

智慧圖書館使用NFC技術，不但可以提高紙質圖書和電子資源的利用率，還可以在讀者身份識別和支付、智能導航、圖書編目和流通中發揮它自身的優勢。隨著NFC手機的普及、部署以及技術的成熟，NFC技術一定會使圖書館服務更加便捷、高效、智能。

[參考文獻]

[1]于興尚，李嘉霖.基于NFC技術的智慧圖書館研究[J].內蒙古科技與經濟，2018（17）：91-93.

[2]沈奎林，邵波，陳力軍.基于超高頻RFID的圖書盤點機器人的設計和實現[J].圖書館學研究，2016（7）：24-28.

[3]江先斌.基于NFC技術的智慧圖書館的研究[J].機電技術，2016（6）：29-31.

[4]候艷琪.NFC與RFID的聯系與區別[C].天津：第三十二屆中國（天津）2018IT、網絡、信息技術、電子、儀器儀表創新學術會議，2018：198-200.

[5]錢海鋼.基于NFC的圖書館移動服務探索—以廣東省立中山圖書館為例[J].圖書館論壇，2015（8）：132-136.

[6]搜狐.2018年NFC產業發展趨勢與前景展望[EB/OL]（2018-03-09）[2018-12-13].http：//www.sohu.com/a/225211418_223323.2018-03-09.

[7]錢海鋼.NFC自助借還書：圖書館自助服務的新模式[J].圖書館學研究，2018（3）：83-89.

[8]吳炎.基于NFC技術的圖書館服務創新[J].科技創新導報，2017（12）：230-232.