物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下圖書(shū)館RFID系統(tǒng)模型構(gòu)建研究*

王玉龍

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書(shū)館，黑龍江 哈爾濱 150030）

國(guó)務(wù)院總理溫家寶在2010年3月5日的《政府工作報(bào)告》中指出，物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。RFID是物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)中最成熟的一種，已經(jīng)建立了標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和針對(duì)更廣闊市場(chǎng)的商業(yè)應(yīng)用，而在圖書(shū)館的應(yīng)用也已有10年左右的歷史。基于RFID射頻識(shí)別技術(shù)的圖書(shū)館智能信息管理系統(tǒng)將推進(jìn)圖書(shū)館的信息共享，提供自助式借閱服務(wù)，實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館管理服務(wù)的現(xiàn)代化、智能化。

1 現(xiàn)狀與存在問(wèn)題

1.1 現(xiàn)狀

目前，已經(jīng)有新加坡、澳大利亞、印度、荷蘭和馬來(lái)西亞等10余個(gè)國(guó)家的近100家機(jī)構(gòu)在圖書(shū)館自動(dòng)管理系統(tǒng)中采用了無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)。新加坡國(guó)立圖書(shū)館第一家應(yīng)用了“射頻識(shí)別”（RFID）系統(tǒng)，圖書(shū)館內(nèi)的每本書(shū)上都有RFID標(biāo)簽。[1]RFID在國(guó)內(nèi)圖書(shū)館中的覆蓋率為0.5%左右，在低覆蓋率的情況下，圖書(shū)館個(gè)性化的需求會(huì)較多，而供應(yīng)商則在滿(mǎn)足個(gè)性化需求的過(guò)程中完善自己的方案。[2]2007年，中國(guó)只有3家RFID圖書(shū)館改造項(xiàng)目，截至2010年底，中國(guó)已經(jīng)有52家圖書(shū)館使用或嘗試了RFID技術(shù)，RFID圖書(shū)館在中國(guó)的發(fā)展速度越來(lái)越快。然而RFID在國(guó)內(nèi)圖書(shū)館的應(yīng)用還處于學(xué)習(xí)和試用階段，在全國(guó)范圍內(nèi)還沒(méi)有達(dá)到大規(guī)模的普及與應(yīng)用，相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)字圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用仍有一定的差距。所以有必要在我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大環(huán)境下加速開(kāi)發(fā)高校圖書(shū)館相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，大規(guī)模普及RFID等相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，縮小我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家差距，建設(shè)我國(guó)高校圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)。

1.2 存在的問(wèn)題

圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)存在的主要問(wèn)題有資金技術(shù)的限制、統(tǒng)籌問(wèn)題、法律問(wèn)題等，其中比較突出的是資金技術(shù)問(wèn)題。構(gòu)建整體性圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要巨額資金，只能依靠國(guó)家力量及商業(yè)模式解決。從目前一些實(shí)驗(yàn)性的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品看，成本依然過(guò)高，在圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的預(yù)期收益不明朗之前，通過(guò)商業(yè)模式解決圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)資金的設(shè)想將存在巨大困難。從長(zhǎng)期看，資金問(wèn)題還可能困擾圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)，同時(shí)，圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)必須在物聯(lián)網(wǎng)整體統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行，否則將無(wú)法聯(lián)網(wǎng)，在目前通信協(xié)議眾多的情況下，如何有效整合各種協(xié)議或進(jìn)行兼容也是一個(gè)突出的難點(diǎn)。[3]

2 圖書(shū)館RFID系統(tǒng)模型構(gòu)建

2.1 圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細(xì)分為標(biāo)識(shí)、感知、處理和信息傳送4個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)。[1]其中，RFID是圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心技術(shù)。RFID圖書(shū)管理系統(tǒng)的主要功能包括：圖書(shū)快速借還、圖書(shū)智能查找、圖書(shū)智能盤(pán)點(diǎn)、RFID安全防盜、智能分揀等。[4]RFID圖書(shū)智能管理系統(tǒng)由各種系統(tǒng)軟件和硬件組成，還包括各種中間插件，各自發(fā)揮作用，其中詳細(xì)的系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 RFID技術(shù)的標(biāo)簽及各種硬件設(shè)備組成

RFID圖書(shū)管理系統(tǒng)硬件部分一般由圖書(shū)管理系統(tǒng)服務(wù)器、制作工作站、電子標(biāo)簽、電子偵測(cè)門(mén)、柜臺(tái)工作站、自助借還書(shū)機(jī)、自助還書(shū)箱、盤(pán)點(diǎn)工作站、智慧書(shū)架等幾部分組成，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。[5]

2.3 圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟件組成

圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)包括：手持設(shè)備查詢(xún)系統(tǒng)、館員工作站應(yīng)用功能集成系統(tǒng)、RFID標(biāo)簽初始化轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、讀者自助借閱及借還系統(tǒng)、順架及盤(pán)點(diǎn)系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、嵌入式圖書(shū)智能管理系統(tǒng)等等。

2.4 集成解決方案

RFID與圖書(shū)館應(yīng)用系統(tǒng)的整合，目前有一個(gè)國(guó)際通用協(xié)議SIP2，可以作為圖書(shū)管理系統(tǒng)和RFID自助服務(wù)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)接口協(xié)議，幫助RFID系統(tǒng)與圖書(shū)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，并為后臺(tái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供技術(shù)支撐，使整個(gè)圖書(shū)館的業(yè)務(wù)流程與管理信息系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。同時(shí)，RFID在圖書(shū)館應(yīng)用，涉及到芯片、標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、控制器、機(jī)具、工業(yè)設(shè)計(jì)、軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)多個(gè)環(huán)節(jié)，且要從應(yīng)用層面解決各個(gè)環(huán)節(jié)之間的配合。比如芯片和標(biāo)簽之間的配合，標(biāo)簽和讀寫(xiě)器之間的協(xié)議，讀寫(xiě)器和控制器之間的通信，控制器通過(guò)機(jī)具、工業(yè)設(shè)計(jì)解決應(yīng)用問(wèn)題、控制層和商務(wù)軟件如何通信等。這些軟件和硬件中間件技術(shù)并不容易掌握，要在具體案例實(shí)施中成熟、掌握，對(duì)每一塊的邏輯了解得越清楚，對(duì)這些中間件技術(shù)掌握得越全面、深入。[2]圖書(shū)館在引進(jìn)RFID技術(shù)時(shí)，應(yīng)要求RFID系統(tǒng)提供商必須與圖書(shū)管理系統(tǒng)提供商進(jìn)行充分的溝通，提供詳細(xì)的系統(tǒng)解決方案，從根本上解決系統(tǒng)間的整合問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能管理和服務(wù)是圖書(shū)館的發(fā)展趨勢(shì)之一，智能圖書(shū)館的未來(lái)發(fā)展愿景離我們?cè)絹?lái)越近，雖然在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下構(gòu)建圖書(shū)館RFID系統(tǒng)存在很多困難，但不可否認(rèn)的事實(shí)是世界各國(guó)已對(duì)物聯(lián)網(wǎng)越來(lái)越重視。為此，圖書(shū)館界同仁有必要關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，并積極思考構(gòu)建圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)的具體策略。筆者相信，正如互聯(lián)網(wǎng)帶給圖書(shū)館發(fā)展形態(tài)的革命性變革一樣，圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)將成為圖書(shū)館發(fā)展歷程中新的里程碑。[6]

[1] 邵莉娟，葉宏信.物聯(lián)網(wǎng)：影響圖書(shū)館的第四代技術(shù)[J].圖書(shū)與情報(bào)，2010（2）：90-92.

[2] 劉輝.當(dāng)RFID遇到圖書(shū)館[J].集成電路應(yīng)用，2010（4）：22-25.

[3] 牛勇，藥麗雯，楊麗梅.圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建初探[J].圖書(shū)館工作與研究，2011（10）：44-45.

[4] 劉建勇.淺談物聯(lián)網(wǎng)及其在圖書(shū)館中的應(yīng)用[J].廣東科技，2011（11）：40-43.

[5]程遠(yuǎn)東.物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代RFID在數(shù)字化圖書(shū)館中的應(yīng)用[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2011（5）：130-132.

[6] 牛勇.論圖書(shū)館物聯(lián)網(wǎng)[J].圖書(shū)館理論與實(shí)踐，2011（1）：15-16.