RFID技術(shù)在圖書館的應(yīng)用研究

楊宇環(huán)

（陜西科技大學(xué)，陜西 西安 710021）

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，圖書館館藏管理系統(tǒng)歷經(jīng)了卡片式、條形碼識別技術(shù)和RFID 技術(shù)3 個(gè)階段。條形碼技術(shù)開啟了基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的圖書館信息化管理的時(shí)代，提高了圖書管理工作的效率，改變了圖書流通模式。21世紀(jì)初RFID 技術(shù)在圖書館的應(yīng)用，將圖書館管理的自動(dòng)化水平推到一個(gè)新的階段，高效率的自助借還服務(wù)和圖書自動(dòng)化管理得以實(shí)現(xiàn)，開啟了圖書館館藏智能管理的時(shí)代。

1 RFID 技術(shù)概述

RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)即無線射頻識別技術(shù)是在雷達(dá)技術(shù)的理論上發(fā)展起來的一種全新的、非接觸的自動(dòng)識別技術(shù)。其基本原理是利用射頻信號或空間耦合(電感或電磁耦合)的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對物體或商品的自動(dòng)識別［1］。

RFID 系統(tǒng)由標(biāo)簽、讀寫器和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成。標(biāo)簽附著于物品上，是物品信息的載體，可在全球范圍內(nèi)流通。讀寫器是讀取或?qū)懭霕?biāo)簽信息的工具，讀寫器通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫相連，對標(biāo)簽信息進(jìn)行操作。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由數(shù)據(jù)管理軟件和數(shù)據(jù)信息組成，對物品信息進(jìn)行管理和儲存，是實(shí)現(xiàn)信息管理和信息流通的功能模塊。

目前圖書館管理系統(tǒng)普遍采用的是條形碼技術(shù)。條形碼技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，成本低廉，一個(gè)條形碼標(biāo)簽的價(jià)格只有幾分錢，適用于產(chǎn)品數(shù)量大，信息不必隨時(shí)更新的場合；缺點(diǎn)是其數(shù)據(jù)存儲量小，容易磨損。條形碼技術(shù)屬于接觸性識別，識別距離短，難以實(shí)現(xiàn)圖書的自動(dòng)化管理。

RFID 技術(shù)采用無線電射頻技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確地識別物體，識別精度高，可對多個(gè)物品的信息同時(shí)進(jìn)行識別，并可對物品進(jìn)行穿透掃描，超高頻RFID 標(biāo)簽具有較好的隱藏性。RFID標(biāo)簽的信息儲存量較大，是一般條形碼存貯信息量的幾十倍、上百倍。RFID 技術(shù)是非接觸識別技術(shù)，適用于自動(dòng)化系統(tǒng)。RFID 標(biāo)簽可根據(jù)讀寫器與標(biāo)簽之間射頻信號的強(qiáng)度來測量物品的空間位置，能夠?qū)崿F(xiàn)對物品的空間定位與跟蹤。RFID 系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是成本較高，RFID 標(biāo)簽的價(jià)格近幾年雖然逐年降低，但仍然接近1 元錢左右，相對于條形碼標(biāo)簽不具有價(jià)格優(yōu)勢。另外，RFID 系統(tǒng)需要在有線和無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行，也增加了其應(yīng)用成本。

2 圖書館RFID 系統(tǒng)的主要組成部分

圖書館RFID 系統(tǒng)由標(biāo)簽、讀寫器、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、自助借還機(jī)、盤點(diǎn)機(jī)、自動(dòng)分揀系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等軟硬件設(shè)備組成。

標(biāo)簽一般選擇高頻或超高頻的無源可讀寫標(biāo)簽。超高頻標(biāo)簽具有體積小、易隱藏、讀寫速度快，識別距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是成本較高，近幾年有較高的增長趨勢。

讀寫器是對標(biāo)簽進(jìn)行讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)和信息的設(shè)備，用于發(fā)送和接收射頻信號，分為移動(dòng)式或固定式兩種?？勺鳛楠?dú)立設(shè)備，也可嵌入其他設(shè)備中，如自助借還機(jī)、盤點(diǎn)機(jī)中。

RFID 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)目前主要是在利用原有的圖書館條形碼數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將原有圖書條形碼信息導(dǎo)入到RFID 標(biāo)簽中，實(shí)現(xiàn)與原有條形碼數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的無縫對接。

自助借還機(jī)通過內(nèi)置讀卡器和FRID 標(biāo)簽讀寫器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)圖書的自助借還、續(xù)借、查詢等功能。

盤點(diǎn)機(jī)是移動(dòng)讀寫設(shè)備，具有圖書上架、倒架、盤點(diǎn)、下架等功能，盤點(diǎn)效率相對于條形碼技術(shù)得到大幅度提高，使用RFID 采集2000 冊圖書，一個(gè)人不到半小時(shí)就能完成，而且數(shù)據(jù)處理同步完成，不用再單獨(dú)與數(shù)據(jù)庫做比對［2］。盤點(diǎn)機(jī)對網(wǎng)絡(luò)的要求較高，需要無線WIFI 網(wǎng)絡(luò)的支持。

自動(dòng)分揀系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的分揀規(guī)則將還回圖書放置到圖書中轉(zhuǎn)箱，自動(dòng)完成圖書上架前的分類工作。

門禁系統(tǒng)可以對圖書的借出狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)有未借圖書經(jīng)過時(shí)會發(fā)出聲光報(bào)警，并可進(jìn)行在館人數(shù)的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。

3 圖書館應(yīng)用RFID 技術(shù)在的現(xiàn)狀

2002 年新加坡國家圖書館首次將RFID 技術(shù)應(yīng)用于圖書館管理，成為世界上第一個(gè)采用RFID 技術(shù)進(jìn)行圖書館管理的國家。隨后美國、澳大利亞等國也相繼使用，美國洛克菲勒大學(xué)圖書館、美國圣安東尼奧城市公共圖書館、荷蘭圖書館、德國漢堡圖書館、韓國大學(xué)圖書館也將RFID 技術(shù)應(yīng)用于圖書館的管理中，實(shí)現(xiàn)了圖書的自助借還、定位跟蹤等功能。據(jù)統(tǒng)計(jì)世界大型圖書館應(yīng)用RFID 技術(shù)的速度正以每年30%的速度增長［3］。

在我國，2006 年2 月20 日，國內(nèi)第一家“RFID 智能館藏系統(tǒng)”的圖書館——廈門集美大學(xué)誠毅學(xué)院圖書館綜合書庫正式對外開放。2006 年6 月，深圳圖書館新館正式對外開放，實(shí)施了基于RFID 技術(shù)的“智能文獻(xiàn)管理系統(tǒng)”，為讀者提供了自助借還、智能文獻(xiàn)管理、文獻(xiàn)清點(diǎn)等功能。智能文獻(xiàn)管理系統(tǒng)將文獻(xiàn)管理的最小單位定位至層，即同一層的圖書可以進(jìn)行混排，而不要求按嚴(yán)格的索書號的次序進(jìn)行排列，同時(shí)建立層架標(biāo)識系統(tǒng)，提供智能架位導(dǎo)航服務(wù)，在讀者進(jìn)行OPAC 查詢時(shí)可清晰找到其所需要的圖書［4］。隨后，2008 年9 月國家數(shù)字圖書館引進(jìn)了RFID 技術(shù)，2012 年10 月首都圖書館聯(lián)盟正式啟動(dòng)RFID 系統(tǒng)的建設(shè)，共有60 余家聯(lián)盟館。從廈門大學(xué)誠毅學(xué)院圖書館和深圳圖書館為開端，我國越來越多的圖書館使用了RFID 技術(shù)，從2012 年開始新建、擴(kuò)建的公共圖書館和高校圖書館均采用了RFID 技術(shù)。

4 圖書館應(yīng)用RFID 系統(tǒng)的常見問題

RFID 圖書館管理系統(tǒng)盡管具有自助借還、自動(dòng)化程度高和圖書管理效率高等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在建設(shè)成本高、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、與原有圖書館管理系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換對接等問題。

4.1 經(jīng)費(fèi)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施問題

RFID 系統(tǒng)實(shí)施過程中的首要問題是經(jīng)費(fèi)問題和成本考量。RFID 標(biāo)簽的成本在RFID 系統(tǒng)實(shí)施總經(jīng)費(fèi)中占有較大比重，RFID 標(biāo)簽的單位成本盡管已經(jīng)降低到1 元錢左右，但由于圖書館的館藏圖書數(shù)量較大，少則幾十萬冊，多則幾百萬冊，因此RFID 標(biāo)簽的總成本仍然是制約圖書館實(shí)施RFID 系統(tǒng)的主要障礙。RFID 系統(tǒng)的其他配套設(shè)備包括自助借還機(jī)、移動(dòng)盤點(diǎn)機(jī)、讀寫器也價(jià)格不菲，目前國產(chǎn)品牌自助借還機(jī)的價(jià)格在10萬元左右，進(jìn)口品牌在20 萬元左右。但是隨著技術(shù)革新，RFID標(biāo)簽和設(shè)備的價(jià)格逐年下降，將會有更多的圖書館采用RFID圖書管理系統(tǒng)。

RFID 標(biāo)簽信息需要通過讀寫器進(jìn)行讀取和寫入，并通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行傳輸和處理。移動(dòng)圖書盤點(diǎn)設(shè)備也必須通過無線WIFI 網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行信息通訊。因此圖書館RFID 系統(tǒng)實(shí)施要求具有良好的互聯(lián)網(wǎng)通訊平臺，同時(shí)書庫也必須實(shí)施無線WIFI 網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋。

4.2 圖書館RFID 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和兼容問題

圖書館RFID 標(biāo)準(zhǔn)是隨著RFID 技術(shù)在圖書館的應(yīng)用發(fā)展逐步發(fā)展和完善的，包含技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)模型和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，目的是保證圖書館RFID 對象交換時(shí)的互操作性，以便圖書館之間開展館際互借和聯(lián)盟合作。目前高頻RFID（13.56MHz）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是ISO15693 和ISO18000-3；而超高頻RFID（860MHz—960MHz）的使用頻率各個(gè)國家有所不同，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要為ISO18000-6c、EPC global UHF Class1 Gnereation2；2006 年澳大利亞的《圖書館RFID》規(guī)定了RFID 標(biāo)簽數(shù)據(jù)模型，即標(biāo)簽寫入的數(shù)據(jù)元素和數(shù)據(jù)編碼要求；國際標(biāo)準(zhǔn)化組織2009 年1 月發(fā)布了ISO28560《圖書館RFID 數(shù)據(jù)模型》，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容以數(shù)據(jù)元素和編碼方式為主，同時(shí)加入了數(shù)據(jù)安全、區(qū)域與商務(wù)相關(guān)、隱私問題、實(shí)施與數(shù)據(jù)移植、標(biāo)簽外觀設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容［5］。2012 年2 月ISO 組織發(fā)布了ISO28560-1，-2，-3 圖書館RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)元素及編碼系列標(biāo)準(zhǔn)。2012 年6 月1 日中國文化行業(yè)-圖書館RFID 數(shù)據(jù)及編碼標(biāo)準(zhǔn)WH/T43-2012、WH/T44-2012 發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)與其他國家的圖書館RFID 標(biāo)準(zhǔn)都采取了與ISO 標(biāo)準(zhǔn)兼容的策略，圖書館RFID 應(yīng)用的國家標(biāo)準(zhǔn)目前還在編制中。由此可以看出，國內(nèi)外均未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的制定落后于RFID 技術(shù)的應(yīng)用速度。

RFID 系統(tǒng)的兼容是影響?zhàn)^際互借和圖書館聯(lián)盟運(yùn)作的關(guān)鍵因素。RFID 技術(shù)作為新興技術(shù)在不斷發(fā)展和更新，因此不同時(shí)期的圖書館RFID 系統(tǒng)存在互不兼容問題。同時(shí)期不同廠家的RFID 產(chǎn)品由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)模型和應(yīng)用規(guī)則的不同也會產(chǎn)生互操作問題。特別是RFID 標(biāo)簽前幾年以高頻標(biāo)簽為主，而近幾年超高頻標(biāo)簽以其優(yōu)良特性逐漸成為圖書館采用的主流趨勢，因此高頻RFID 與超高頻RFID 的兼容問題也亟待解決。圖書館在實(shí)施RFID 系統(tǒng)的過程中往往是分庫或分館逐步實(shí)施，因此不同時(shí)期的RFID 系統(tǒng)的兼容問題是要考慮的重要因素。

4.3 RFID 系統(tǒng)系統(tǒng)實(shí)施過程中的常見問題

圖書館RFID 系統(tǒng)實(shí)施過程中首要考慮的是建設(shè)資金的充裕度。對于資金充裕的圖書館，建議一次性對全部館藏進(jìn)行實(shí)施，而對于資金缺乏的圖書館可采用分階段實(shí)施，例如可先在一個(gè)書庫和一個(gè)分館進(jìn)行實(shí)施，以后逐步完善。分階段實(shí)施時(shí)，應(yīng)考慮到技術(shù)的發(fā)展趨勢和功能擴(kuò)展問題，采用技術(shù)較為先進(jìn)的RFID 系統(tǒng)。

其次是高頻和超高頻RFID 系統(tǒng)的選擇。圖書館應(yīng)用RFID 系統(tǒng)分為高頻和超高頻RFID 兩種。高頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)較早，技術(shù)較成熟，因此早期的圖書館較多選擇高頻系統(tǒng)。近幾年，超高頻技術(shù)得到了顯著提高，由于其具有體積小、響應(yīng)速度快、識別距離遠(yuǎn)、易隱藏等優(yōu)點(diǎn)，越來越多的圖書館選擇了超高頻系統(tǒng)。在我國由于公共圖書館實(shí)施RFID 系統(tǒng)較早，因此大多采用高頻系統(tǒng)，而高校圖書館實(shí)施RFID 系統(tǒng)較晚，大多采用超高頻系統(tǒng)。

圖書館RFID 系統(tǒng)實(shí)施過程中另一個(gè)重要考慮的因素是與原有圖書館系統(tǒng)的銜接問題。圖書館目前普遍采用的是條形碼識別加磁條防盜技術(shù)的圖書管理系統(tǒng)。因此新建RFID 系統(tǒng)必須能夠與原有條形碼技術(shù)和圖書數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行無縫對接，對于分階段實(shí)施的圖書館還應(yīng)考慮到雙系統(tǒng)運(yùn)行的問題，即已經(jīng)實(shí)施RFID 系統(tǒng)的圖書也能夠在原有的條形碼技術(shù)系統(tǒng)下進(jìn)行借還等操作。

現(xiàn)有的RFID 系統(tǒng)都是基于條形碼數(shù)據(jù)庫建立的，因此在標(biāo)簽信息轉(zhuǎn)換時(shí)，必須掃描原有條形碼，將原有條形碼中的信息寫入到RFID 標(biāo)簽中。圖書館在不同時(shí)期建設(shè)的館藏圖書其條形碼位數(shù)會有不同，因此在建設(shè)RFID 系統(tǒng)時(shí)首先要對館藏文獻(xiàn)的條形碼位數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在系統(tǒng)建設(shè)時(shí)要考慮能夠?qū)Ω鞣N不同位數(shù)的條形碼進(jìn)行識別。

4.4 RFID 系統(tǒng)運(yùn)行中的問題

（1）雙系統(tǒng)運(yùn)行中的EM 磁條消磁問題。RFID 標(biāo)簽本身具有磁性防盜功能，因此加入RFID 標(biāo)簽后圖書中的EM 防盜磁條將不再使用，但EM 磁條中的磁性仍然會觸發(fā)磁條防盜系統(tǒng)門禁的報(bào)警。因此，在分階段實(shí)施RFID 系統(tǒng)的圖書館中，由于新舊系統(tǒng)的并行運(yùn)行，為避免舊磁條的誤報(bào)警，需要對實(shí)施RFID 系統(tǒng)的圖書的EM 磁條的磁性進(jìn)行消磁工作。圖書館可根據(jù)本館的門禁設(shè)置方案，采取借出圖書消磁或者對在館圖書統(tǒng)一消磁。

（2）借還成功率問題。RFID 系統(tǒng)的重要功能之一就是實(shí)現(xiàn)了高效率的圖書自助借還。但是由于讀者對操作方式的不熟悉，在借還過程中常常出現(xiàn)消磁不徹底和誤借、誤還的問題。由于RFID 在一定距離內(nèi)可以識別圖書標(biāo)簽的信息，進(jìn)行借還操作，但是自助借還機(jī)的沖消磁功能對標(biāo)簽的放置位置和距離有較高要求，因此在借還圖書的過程中應(yīng)按正確的位置放置圖書在指定區(qū)域，以保證圖書的沖消磁成功率。RFID 標(biāo)簽具有遠(yuǎn)距離識別的優(yōu)點(diǎn)，特別是超高頻標(biāo)簽的識別距離可達(dá)到數(shù)米，因此在借還圖書時(shí)讀者之間應(yīng)保持至少一米以上的距離，以防止誤借、誤還的發(fā)生。因此圖書館應(yīng)加強(qiáng)讀者使用自助借還書機(jī)的培訓(xùn)和指導(dǎo)工作，使讀者能夠快速準(zhǔn)確的借還圖書，保證借還成功率。

（3）圖書位置信息的精確度問題。RFID 系統(tǒng)的另一個(gè)重要功能就是圖書定位功能，對書架位置進(jìn)行具體的標(biāo)識后，圖書的定位信息可以精確到具體的層架。讀者通過查詢系統(tǒng)，就可明確知道查詢圖書所在的具體位置，方便讀者查找。但是對圖書的上架和整架工作提出了更高的要求，圖書的實(shí)際位置信息應(yīng)該與標(biāo)簽存儲的信息保持一致，這就要求工作人員及時(shí)用盤點(diǎn)機(jī)對在架圖書進(jìn)行清點(diǎn)和查錯(cuò)，及時(shí)糾正放錯(cuò)位置的圖書，并且在圖書位置變更時(shí)及時(shí)進(jìn)行標(biāo)簽信息的改寫。

5 結(jié)語

RFID 技術(shù)在圖書館應(yīng)用已經(jīng)呈現(xiàn)逐年增加的趨勢，其所具有的優(yōu)良特性使其具有廣泛的應(yīng)用前景，但是其所存在的諸如成本、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和使用中存在的問題目前仍是制約RFID 技術(shù)實(shí)施的重要因素，也是亟待解決的關(guān)鍵問題。

［1］丁治國RFID 關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)［D］長沙：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2009.

［2］劉紹榮，杜也力，張麗娟.RFID 在圖書館使用現(xiàn)狀分析［J］.大學(xué)圖書館學(xué)報(bào)，2011（1）：83-85.

［3］張鳳仙.公共圖書館RFID 應(yīng)用研究［D］.上海：華東師范大學(xué)，2012.

［4］楊雄標(biāo).RFID 在文獻(xiàn)流通與管理中的應(yīng)用與思考［J］.圖書館論壇，2012（1）：57-60.

［5］景祥祜，蔡孟欣，戴淑兒，等.圖書館導(dǎo)入RFID 的標(biāo)準(zhǔn)與互操作探討—以香港高校圖書館為例［J］.大學(xué)圖書館學(xué)報(bào)，2009（6）：32-38.