超高頻RFID技術(shù)在圖書館的應(yīng)用分析

趙文彬

（鄭州大學(xué)西亞斯國際學(xué)院圖書館，河南 鄭州 451150）

香港城市大學(xué)與清華大學(xué)及上海交通大學(xué)等多所高校圖書館負(fù)責(zé)人，今年三月聯(lián)合啟動(dòng)高校圖書館“超高頻射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用”（UHF RFID）方案，探討超高頻RFID系統(tǒng)的互操作性。八月中旬兩地大學(xué)圖書館及相關(guān)行業(yè)代表再次在深圳舉行工作會(huì)議，商討系統(tǒng)的統(tǒng)一模式和標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)遠(yuǎn)要推廣至外國大學(xué)圖書館[1]。這意味著，超高頻RFID技術(shù)的應(yīng)用和研究將迎來重要的發(fā)展機(jī)遇期。

面對(duì)在現(xiàn)有圖書館中已經(jīng)成熟應(yīng)用的高頻RFID技術(shù)，超高頻RFID技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)和不足，大范圍推廣應(yīng)用超高頻技術(shù)存在什么問題，現(xiàn)階段圖書館應(yīng)用RFID技術(shù)的合理步驟應(yīng)是怎樣？將是本文主要探討分析的內(nèi)容。

1 RFID技術(shù)在圖書館的應(yīng)用現(xiàn)狀

上世紀(jì)90年代后期以來，國外許多圖書館開始研究RFID技術(shù)在圖書館管理中的應(yīng)用。美國、法國等多家圖書館系統(tǒng)供應(yīng)商先后推出了基于RFID技術(shù)的圖書館管理方案。新加坡、荷蘭、瑞典等國家的圖書館已基本上普及了RFID在圖書館中的應(yīng)用。一些大型的書商也開始研究和部署應(yīng)用RFID技術(shù)的物流和零售管理系統(tǒng)。在國內(nèi)，廈門集美誠毅學(xué)院圖書館和深圳圖書館作為高校和公共圖書館的代表，開創(chuàng)了應(yīng)用RFID技術(shù)的先河。其他圖書館如國家圖書館、上海長(zhǎng)寧圖書館等也相繼采用了RFID技術(shù)。隨著RFID技術(shù)的不斷成熟與應(yīng)用領(lǐng)域的日益廣泛，RFID在圖書館應(yīng)用成為大勢(shì)所趨。

根據(jù)圖書館工作的特點(diǎn)，RFID技術(shù)適合圖書館使用的頻率可以是HF（High Frequency，高頻）或UHF（Ultra High Frequency，超高頻）。但是縱觀圖書館應(yīng)用RFID技術(shù)的發(fā)展歷史，絕大多數(shù)采用RFID技術(shù)的圖書館和提供RFID技術(shù)的供應(yīng)商都是采用高頻RFID技術(shù)。分析原因，主要是因?yàn)楦哳lRFID技術(shù)發(fā)展的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，技術(shù)相對(duì)更成熟，系統(tǒng)開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)和難度相對(duì)較小。

自2005年以來，尤其是2006年6月EPC C1G2正式成為ISO/IEC18000-6系列標(biāo)準(zhǔn)之一后,超高頻RFID技術(shù)得到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。超高頻標(biāo)簽開始規(guī)模生產(chǎn)，在物流供應(yīng)鏈管理、零售和藥品行業(yè)發(fā)展迅速。目前在圖書館和相關(guān)行業(yè)應(yīng)用超高頻比較成熟的是世界著名圖書館自動(dòng)化系統(tǒng)供應(yīng)商Civica公司研究開發(fā)的UHF RFID館藏管理子系統(tǒng)[2]，該系統(tǒng)已經(jīng)開始應(yīng)用于澳洲和新加坡的一些圖書館中。國內(nèi)有遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)公司開發(fā)的UHF RFID圖書館智能館藏管理系統(tǒng)[3]。國內(nèi)第一家應(yīng)用超高頻RFID技術(shù)的汕頭大學(xué)圖書館就是采用該公司系統(tǒng)。此外，北京石油化工學(xué)院在應(yīng)用超高頻RFID技術(shù)方面，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

2 超高頻RFID在圖書館應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和不足

2.1 超高頻RFID的優(yōu)勢(shì)

2.1.1 體積更小

以粘貼于書籍中的RFID標(biāo)簽為例，高頻RFID標(biāo)簽通常是50mm×50mm的正方形，面積較大。超高頻RFID標(biāo)簽的大小則類似于原有的磁條，為細(xì)長(zhǎng)型。

2.1.2 隱蔽性更好

高頻RFID標(biāo)簽由于體積大，只能貼在圖書的表面或內(nèi)頁上，位置明顯，容易被懷有好奇心的讀者損壞，同時(shí)在正常的閱讀中也較容易損壞和丟失。超高頻RFID標(biāo)簽由于體積特別小，可以像原有的磁條一樣，緊貼在靠近書脊的部位，因而具有良好的隱蔽性和自我保護(hù)性，進(jìn)而可以有效防止意外或人為的損壞。

2.1.3 使用壽命更長(zhǎng)

高頻RFID標(biāo)簽由于面積較大，在讀者攜帶圖書時(shí)容易發(fā)生彎曲而導(dǎo)致接觸不良被損壞。超高頻RFID標(biāo)簽彎曲半徑很小，同時(shí)夾進(jìn)書縫的超高頻RFID標(biāo)簽是沿書縫方向粘貼，因而不易損壞，使用壽命比高頻RFID標(biāo)簽更長(zhǎng)。

2.1.4 速度更高

超高頻比高頻處理數(shù)據(jù)的速度快，多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)別能力更強(qiáng)，因此每秒識(shí)別標(biāo)簽數(shù)比高頻多。在進(jìn)行圖書館盤點(diǎn)或挑選錯(cuò)架圖書之類大工作量時(shí)，優(yōu)勢(shì)更加明顯。在讀者進(jìn)行自助借還圖書時(shí)，也可以有效的減少等待時(shí)間。

2.1.5 價(jià)格更便宜

由于超高頻RFID標(biāo)簽的體積更小，因此成本較高頻RFID標(biāo)簽低。加之目前大量應(yīng)用RFID技術(shù)的物流業(yè)使用的就是超高頻RFID標(biāo)簽，因此可以推斷超高頻RFID標(biāo)簽的價(jià)格會(huì)隨規(guī)?；l(fā)展而快速下降。成本的下降，使超高頻RFID在經(jīng)費(fèi)相對(duì)緊張的高校圖書館更受青睞。

2.1.6 與圖書出版和倉儲(chǔ)物流管理的整合度更好

長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，為了方便倉儲(chǔ)和物流運(yùn)輸，隨著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，將會(huì)有越來越多的出版商和發(fā)行商在圖書上自行粘貼超高頻RFID標(biāo)簽。這將有效整合多行業(yè)的設(shè)備互操作和標(biāo)簽重復(fù)使用，形成完善的出版、運(yùn)輸、銷售、圖書館加工整合鏈條。

2.2 超高頻RFID的不足

2.2.1 成熟度較弱

由于超高頻發(fā)展的時(shí)間相對(duì)較短，因此相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)模型尚未統(tǒng)一。生產(chǎn)廠商和用戶較少，成熟的應(yīng)用案例不多，用戶間交流也相對(duì)不充分。

2.2.2 抗干擾性較弱

超高頻技術(shù)采用電磁發(fā)射原理，因此更容易受到電磁干擾的影響。同時(shí)，擺放書籍的書架通常為金屬制品，金屬會(huì)反射信號(hào)。書庫中如果不能很好的控制濕度，容易造成紙張潮濕，水能吸收電磁信號(hào)，這些因素都會(huì)對(duì)標(biāo)簽的正常功能產(chǎn)生干擾。此外，是否會(huì)受到環(huán)境如附近電視塔和通信塔等設(shè)備的限制和影響，尚未得到明確的證實(shí)。雖然經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)后部分超高頻RFID標(biāo)簽在防止干擾方面性能優(yōu)良,不過和高頻RFID標(biāo)簽相比仍稍遜一籌,需要采用其他方法彌補(bǔ)。

2.2.3 安全性較差

超高頻很容易被液體吸收，因此當(dāng)讀者用手覆蓋圖書標(biāo)簽位置通過防盜門時(shí)，因?yàn)樯眢w含水分的原因會(huì)大大降低防盜門的識(shí)讀率。如果超高頻RFID的標(biāo)簽被金屬物如錫箔紙阻擋，或者外力擠壓，甚至以利器切斷標(biāo)簽內(nèi)的天線，超高頻RFID標(biāo)簽都會(huì)喪失信號(hào)。同時(shí)，由于標(biāo)簽上的芯片面積較少，通過安檢門時(shí)需要訪問后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫才能判定是否辦理過借閱手續(xù)。當(dāng)人流量較大時(shí)，容易造成網(wǎng)絡(luò)擁堵，影響響應(yīng)速度，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)蓴_圖書館管理系統(tǒng)的運(yùn)行。

2.2.4 容易產(chǎn)生誤操作

由于超高頻RFID的識(shí)別距離大于高頻RFID，因此在圖書館的應(yīng)用中容易產(chǎn)生誤操作。例如通過門禁時(shí)，容易因附近讀者的未借書籍干擾，觸發(fā)警報(bào)。在讀者使用自助借換設(shè)備時(shí)，識(shí)別附近讀者所持書籍和借閱卡，造成誤借。此外，由于超高頻RFID標(biāo)簽之間互相干擾大，在辦理多本圖書借閱手續(xù)時(shí)，容易產(chǎn)生遺漏。應(yīng)用手持掃描器進(jìn)行圖書盤點(diǎn)時(shí)，容易錯(cuò)誤識(shí)別相鄰書架的書籍。

2.2.5 磁場(chǎng)輻射較大

超高頻對(duì)環(huán)境的要求較高，因此防盜門上的閱讀器需要調(diào)到極大的功率才能具有識(shí)讀功能[4]。過高功率所產(chǎn)生的高強(qiáng)度磁場(chǎng)會(huì)嚴(yán)重干擾周圍其他有磁性的物體，甚至對(duì)于人身體健康都有較大的損害。

3 圖書館應(yīng)用RFID技術(shù)無法回避的問題

相對(duì)于傳統(tǒng)的“條碼+磁條”管理模式，RFID技術(shù)在圖書館管理中有顯而易見的優(yōu)勢(shì)。然而，我們不能盲目的樂觀和松懈。因?yàn)椋瑹o論圖書館應(yīng)用高頻RFID技術(shù)，抑或超高頻RFID技術(shù)，有幾個(gè)問題是無法回避的。

3.1 人員安置問題

可以預(yù)見，假如圖書館將來完全采用自助借還設(shè)備，甚至可以考慮取消流通崗位的設(shè)置，通過使用類似保潔工之類的物業(yè)管理人員完成圖書的上架和整理工作?？沼喑鰜淼拇罅苛魍ü芾砣藛T，必須得到有效的安置。

3.2 自助借還設(shè)備的局限

自助借還設(shè)備存在著一些無法解決的局限。例如，無法識(shí)別圖書的破損、涂劃情況。個(gè)別特厚、特薄或尺寸不標(biāo)準(zhǔn)的書籍，無法得到正確的識(shí)別。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，或許可以采用其他輔助設(shè)備以有效的解決此類問題。

3.3 兼容性問題

無論是館際互借中面對(duì)不同生產(chǎn)廠商的RFID標(biāo)簽，抑或不同時(shí)期應(yīng)用的基于不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽，系統(tǒng)的兼容性和互操作性都是需要重視的問題。幸運(yùn)的是，2007年初以來，主要的RFID供應(yīng)商已結(jié)束了應(yīng)用RFID的頻率論爭(zhēng)，正在共同推動(dòng)EPC HF V2/ISO 18000-3 Mode3標(biāo)準(zhǔn)的制定，可同時(shí)支持UHF G2/HF V2標(biāo)準(zhǔn)的通用讀寫器和統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施正處在快速發(fā)展中。相信未來的高頻/超高頻技術(shù)將會(huì)實(shí)現(xiàn)兼容和互操作，最終用戶對(duì)頻率選擇的風(fēng)險(xiǎn)將大幅減少。

4 圖書館應(yīng)用RFID的合理步驟

現(xiàn)階段，大部分圖書館止步于RFID技術(shù)最重要的考慮是安全和價(jià)格。由于目前高頻和超高頻RFID技術(shù)都有各自的缺點(diǎn)尚未解決，單純使用RFID替代安全管理安全問題得不到保障，圖書丟失情況嚴(yán)重。RFID設(shè)備，尤其是需要大量使用的標(biāo)簽價(jià)格不菲，高額的投資成本是制約圖書館應(yīng)用RFID技術(shù)的關(guān)鍵。實(shí)際應(yīng)用中，RFID系統(tǒng)的標(biāo)簽方案主要有兩種：“單RFID”和 “RFID+磁條”。第一個(gè)方案是TAGSYS、Libramation等公司提供的方案，3M公司向小型館也推介此方案。第二個(gè)方案是3M公司向大型圖書館推薦的方案?！癛FID+磁條”方案中RFID標(biāo)簽負(fù)責(zé)流通和典藏，磁條負(fù)責(zé)安全。從加利福尼亞州立工業(yè)大學(xué)對(duì)RFID的調(diào)查結(jié)果看，目前使用RFID技術(shù)的圖書館有近一半使用“單RFID”方案,另一半則使用“RFID+磁條”方案[5]。

筆者認(rèn)為，現(xiàn)階段“RFID+磁條”方案是更適合圖書館應(yīng)用的方案。在保證安全性和發(fā)揮RFID技術(shù)作用的同時(shí)，也有利于系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。圖書館可以在不同的館藏區(qū)域試驗(yàn)高頻和超高頻RFID技術(shù)，或者通過學(xué)習(xí)其他圖書館的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，分析實(shí)際使用中的優(yōu)缺點(diǎn)，最終確定適合自己的RFID技術(shù)。然后，結(jié)合不同館藏區(qū)域的特點(diǎn)和要求，適當(dāng)?shù)牟捎谩癛FID+磁條”的方案。具體來說，可以做以下安排：

（1）在比較注重安全性的館藏區(qū)域（工具書庫、珍藏室等）采用“RFID+磁條”管理系統(tǒng)。在流通量很大的館藏區(qū)域（新書書庫、中文書庫、社科書庫等），充分發(fā)揮RFID的效率采用單純的RFID系統(tǒng)。在總出口統(tǒng)一監(jiān)管書籍的安全狀態(tài)，同時(shí)監(jiān)控磁條的消磁和RFID標(biāo)簽的安全解碼。

（2）隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，圖書館可以在時(shí)機(jī)成熟的時(shí)候，分步驟完成整個(gè)圖書館RFID技術(shù)的應(yīng)用。采用此種方式，設(shè)備和標(biāo)簽的投入都是逐步的，初始轉(zhuǎn)換設(shè)備不用像一次性全面轉(zhuǎn)換那么多，分批、逐步地轉(zhuǎn)換可以保證標(biāo)簽的加工質(zhì)量。更重要的是隨著時(shí)間的推移，RFID標(biāo)簽的價(jià)格在逐年下降，從而可以有效節(jié)省標(biāo)簽成本。

5 結(jié)束語

隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，RFID廠商可以結(jié)合高頻和超高頻的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)出更適合圖書館的產(chǎn)品。RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和相關(guān)設(shè)備、產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)，必將有效降低RFID技術(shù)應(yīng)用的成本。相信在不遠(yuǎn)的將來，RFID技術(shù)在圖書館領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)日益普及和完善。

［1］ 港京滬高校擬合作,商討制訂統(tǒng)一圖書館系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)［EB/OL］.http://news.xinhuanet.com/edu/ 2010-08/23/c_12474836.htm.

［2］ CivacaSpydus8ILMSUHFRFID Sub-System［EB/OL］.http://www.civica.com.Au.

［3］ 寧波市遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)有限公司.RFID圖書管理［EB/OL］.http://nb.invengo.cn/.

［4］ 深圳市海恒智能技術(shù)有限公司.技術(shù)支持 ［EB/ OL］.http://www.seaeverit.com.

［5］ San Francisco Public Library Technology and Privacy Advisory Committee.Radio frequency identification and the san Francisco public library.［EB/OL］.(2005-11-10).http://www.sfpl.org/ library-locations/libtechcomm/RFID-and-SFPL-summary-report-oct2005.pdf.