无线射频识别RFID技术在公共图书馆的应用

(南京图书馆，江苏 南京 210000)
摘 要：文章通过对比研究RFID与条码识别技术的特性， 分析了RFID技术在图书馆管理中的应用优势；对RFID应用中要注意的问题进行了思考，并 指出今后RFID技术对图书馆管理的影响。
关键词：RFID；图书馆；标识码；自动识别
中图分类号：TN925∶G250  文献标识码：A  文章编 号：1007—6921(2009)07—0384—02

20世纪90年代以来，随着计算机的普及与自动化系统在图书馆的广泛应用，条码作为人机对 话的手段和检索查询的纽带，在图书的书刊编目、书刊典藏、读者管理、流通阅览等环节中 发挥了重要的作用。但随着图书馆在自动化、网络化和数字化方面的进步，条码识别技术自 身的局限性已经限制了图书馆的发展，需要用更加先进高效的手段进行图书馆的管理工作。 

无线射频识别（即Radio Frequency Identifi-cation，以下简称RFID）技术，是近年来国 内外图书馆界的热门议题。新加坡国家图书馆是最早也是最大范围使用RFID技术的图书馆； 全面使用RFID技术进行管理收到很好的效果。随着RFID技术的日趋成熟，图书馆使用RFID后 ，可实现图书的藏、借、阅一体化。从而实现图书馆管理的自动化、集成化、简约化、效率 化和人性化，RFID技术在图书馆领域应用有着非常广阔的前景。
1 RFID的主要结构

RFID是第二次世界大战时(1948年)，英国人用在机场辨别敌我战机而研发出来的。所谓RFID 是非接触式自动识别技术的一种。与传统条形码依靠光电效应方式不同，RFID标签无须人工 操作，通过阅读感应可以自动向阅读器发送所包含资料的信息，从而实现图书信息处理的自 动化。RFID可以自动识读标签内容，高度集成数据，因而可以记载更多关于商品的信息。RF ID支持的可读写功能，可以在图书流通中发挥更大的作用。它的结构主要由三个部分所组成 。
1.1 标签(Tag)

即射频标签，由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目 标对象；一般电子标签中保存有约定格式的电子数据，且含有内置天线，用于和射频天线间 进行通信。
1.2 读写器(Reader)

读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式，它可无接触地读取并识 别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。读写器通常通过RS232或R S485接口进一步与电脑相连，或使用WLAN技术进行数据传送，所读取的标签信息被传送到电 脑进行下一步处理。
1.3 天线(Antenna)

在标签和读写器之间传递射频信号。其中，读写器是RFID系统中比较重要的一个组成部分， 从最基本原理来说，读写器通过空间信道向射频标签发送命令，标签接收读写器的命令后做 出必要的响应，由此实现射频识别。

此外，在射频识别应用系统中，一般情况下，通过读写器实现的对标签数据的无接触收集或 由读写器向标签中写入的标签信息均要回送到应用系统中或来自应用系统，这就形成了射频 标签读写设备与应用系统程序之间的接口API(Application Program Interface)。一般情况 下，要求读写器能够接收来自应用系统的命令，并且根据应用系统的命令或约定的协议作出 相应的响应。
2 RFID系统常使用的操作频率

RFID的主要频带大致可分为四级，图书馆界普遍使用的是13.56MHz，目前也只有13.56MHz这一操作频率有ISO14443及ISO15693两个标 准，其他频带，各国政府政策不一。
3 RFID在图书馆的应用
3.1 RFID与条形码的特性比较

RFID具有不需光源、使用寿命长、读取距离可长可短、可集体读写等，表2为条形码及RFID 的特性应用分析比较，发现RFID更适合现代图书馆的发展需要。

3.2 RFID应用在现代图书馆的优势

整体来说RFID在图书馆的应用主要偏流通，如表3所示，RFID对图书馆及读者来说，较之条 码识别具有明显的优势。在图书馆管理中，利用RFID的无线传输能力和大容量的数据储存， 可以极大地提高图书馆管理的效率。

RFID优势具体表现为：①简化借还书服务工作。目前图书馆的借还书作业除了刷条形码外，还需做上磁及消磁的繁 琐工作，以RFID卷标取代条形码、磁条，不用一本书一本书的用扫描仪扫描条形码，并且可 以一次读取多笔资料，同时减少读者的等待时间及馆员的例行业务，提升了图书馆的服务品 质及形象。②容易查找错架、乱架的图书。利用RFID无线电波感应技术，使放置错架的图书能很快被发 现，提高图书馆馆员整架的工作效率。③加速盘点工作。目前图书馆盘点的方式一定要将书从书架上将每一本书取出，RFID Tag以 无线电波传送信息，可以一次读取数个RFID卷标资料，简化盘点工作。④耐环境性。RFID对水、油和药品等物有强力的抗污性，且在黑暗及脏污的环境之中也可以 读取数据。⑤可重复使用及穿透性。RFID卷标可以回收重复使用，并且若RFID被纸张、木材和塑料等非 金属或非透明的材质包覆的话，也可以进行穿透性通讯。⑥读者自助借还书。图书馆提供自助借还书外围设备，则读者可以自行办理图书的借还。

4 问题与思考

目前，RFID技术的应用和发展面临着几个关键问题，即标准、成本、技术和安全等：
4.1 标准

目前行业标准以及相关产品标准还不统一，电子标准签迄今为止全 球也还没有正式形成一个统一的(包括各个频段)国际标准。标准(特别是关于数据格式定义 的标准)的不统一是制约RFID发展的重要因素，而数据格式的标准问题又涉及到各个国家自 身的利用和安全。标准的不统一也使当前各个厂家推出的RFID产品互不兼容，这势必阻碍了 未来RFID产品的互通和发展，因此，如何使这些标准相互兼容，让RFID产品能顺利地流通是 当前重要而紧迫的问题。
4.2 成本

成本常是影响是否导入新科技应用的主要因素之一，图书馆在有限的经费下要导入RFID必须 慎重考虑。相较于条形码、磁条，RFID 卷标每本书的耗材显著比较高（RFID约10元），对 于动辄数十、上百万馆藏的图书馆是一笔不小的数目，再加上RFID系统外围相关应用软件及 读写器、自动借还书设备等更是一笔庞大的费用。
4.3 技术

虽然在RFID电子标签的单项技术上已经趋于成熟，但总体上产品技术还不够成熟，在集成应 用中也还需要攻克大量的技术难题。
4.4 安全性

RFID芯片的结构如智能卡一般，多由互补金属氧化半导体(CMOS)所制成，因此破解IC智能卡 的方式一样可以应用RFID芯片上。而由于RFID无线传播的特性，亦可透过无线信号撷取的方 式拦截传输的讯号，因此必须加入信息加密的功能，防止伪造、窜改的信息，确保
信息的机密性、完整性及不可否认性。
4.5 读取率

除了金属、湿气与距离的因素，若彼此的方向不对，也可能无法读取到资料。此外，亦有 可能因为卷标过近而同时读取到不应读取的资料。例如读者持馆藏资料于自动借还设备(读 写器)进行借阅时，可能因能为排在后方的读者与前方正在执行借阅的读者距离过近，使得 读写器同时感应到后方读者手中的馆藏资料，因此造成误判为前一位读者借阅的状况。也就 是说，当读写器感应范围内同时感应到多笔馆藏资料的RFID卷标时，将无法正确判断哪一个 才是真正要处理的资料。对于服务读者为主要任务的图书馆，如何正确执行无线感应，有效 执行应读取即可读取且不会有错置情况，必须是严格验的一项问题。
4.6 隐私权

RFID普及应用时，个人隐私权的问题容易成为问题。例如读者借阅证采用RFID，当读者进入 图书馆时，读写器依判读到读者的资料立刻提供后端自动化系统运作，提供馆员了解此一读 者是否有借阅逾期、预约可借等流通状态，以便提供立即式的主动服务，但相对的读者的隐 私即暴露在所有读写器感应范围。若透过图书、期刊架上的感应器配合馆藏与读者的RFID卷 标，感应读者是否有取下某本期刊或图书，借以判断期刊与图书的阅览率，亦形同监视使用 者的浏览行为一般。
4.7 现有设备

图书馆现有的自动化设备，门禁系统、磁条、条形码和消磁机等在导入RFID之后是否全部废 弃不用？是否造成资源浪费？RFID牵涉的技术层面非常多，不单纯是馆员或厂商就可以解决 的。
5 结束语

目前在图书馆中应用RFID，还仅停留在识别领域，即利用RFID标签的高速识别能力，达到提 高工作效率的目的。尽管射频技术在图书馆广泛应用还存在着一些问题，但不断成熟的RFID 技术，应用领域的不断开发以及走向统一的技术标准，将推动RFID发展。随着新的制造技术 的使用和巨大的市场需求，电子标签的成本将大大降低，其价格有望在不远的将来极大地降 低，阅读器及其他硬件设备的价格也会大幅下降。

RFID技术应用于图书馆领域，将会给图书馆的工作方式带来变革。特别是随着以城市为中心 的图书馆联盟一体化发展机制的形成，RFID技术在图书馆的未来有着广阔的前景，期待更多 业内人士使用RFID技术来探索新的应用领域，包括分检过程、自动化跟踪系统、借书卡数据 的自动读取以及读者人数和阅读倾向等方面，在规划设计RFID应用解决方案之时，在指导思 想上应将技术的客观优势与主观应用冲动结合起来，对现有的行业问题、业务流程、管理手 段进行再造和优化。
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