RFID技術在高校圖書館的應用與研究

王 鐵 董四十九

北京石油化工學院 北京 102617

RFID技術在高校圖書館的應用與研究

王 鐵 董四十九

北京石油化工學院 北京 102617

簡要論述了RFID技術在高校圖書館的應用與研究，對UHF-RFID和HF-RFID技術在圖書館中的應用進行了比較，對UHF-RFID在未來圖書館發展中的作用進行了展望。

RFID；高校圖書館；應用與研究

近幾年來，將 RFID技術引入圖書館的管理中來，極大地改變了圖書館的傳統服務模式。圖書館服務不再是傳統的圖書的借還和管理，服務方式、服務內容和服務手段開始向多元化、數字化，網絡化以及深層次服務方向發展，RFID技術在圖書館的應用快速地推動了圖書館事業的發展，改變了以往傳統的服務概念，以一種嶄新的服務面貌呈現在讀者面前。RFID系統對于圖書館事業的發展是一個新的機遇，也是一個新的挑戰，不僅可以提高圖書館管理傳統圖書資料的水平，而且有助于推動圖書館的信息化、數字化建設，提高讀者自助服務意識，增大了讀者自由閱讀的空間。但同時也帶來了一些問題，如大量的前臺服務人員如何安排等。雖然還有些有待完善的地方，但RFID技術在圖書館的應用，是未來智能化圖書館的發展趨勢，是大勢所趨，是必由之路。

目前在國內圖書館的圖書管理系統中大多采用“安全磁條＋條形碼”的方式，以磁條防盜，以條形碼識別圖書信息作為主要的管理方法，來解決圖書管理中的存在的問題，但是圖書自助盤點、圖書自助借還以及圖書信息定位地圖等問題還得不到完美的解決，曾經出現過利用條形碼自助借還的設備，但是由于使用比較麻煩，使用的效率不高，因此不被讀者所接受。而新開發的無線射頻識別技術，使上述亟待解決的問題變得簡單和易操作，快速自助借還、高速盤點、快速查找圖書和定位、順架、導架、上架、整架、分揀等功能均可得到實現。無線射頻識別技術的應用，將給現代圖書館帶來一次劃時代的質變。

1 RFID 技術介紹

1.1 名詞解釋

RFID(Radio Frequency Identif cation)：解釋為無線射頻識別，即終端發射出射頻信號對芯片進行自動識別的技術。它是一種高效快捷、非接觸式、遠距離的自動識別技術。目前國內外很多工程領域都采用了此項技術，主要集中在物流、零售、出版、圖書館、醫療、制造、教育、生活消費品、海運、家畜養殖等行業，甚至在國防、政府和公共服務等領域也在使用。目前對圖書館和物流領域的研究表明，這2個行業的使用率是最高的。

1.2 基本工作原理

通過終端設備向電子標簽發送無線射頻信號，進入射頻信號識別區域的電子標簽通過感應獲得電流，激活芯片工作，通過原來芯片中的設置將存儲信息通過自帶的天線發送出去，終端設備將得到的信息利用解碼器進行解碼，再通過網絡等接口將解碼后的信息傳送到館員工作站。

1.3 RFID技術的優勢

RFID 技術作為圖書館智能化管理的新技術，相對于傳統的條碼管理有哪些優勢呢？主要集中在以下幾個方面：

(1)數據存儲空間大，信息可更新。可讀寫芯片的數據存儲量可以達到上千的字節量，書籍的題目、作者、出版社、出版年代以及借還時間等信息都可以存儲在里面，并且可以重復讀寫。

(2)非接觸、遠距離讀寫。理論上最遠可以達到10 m，有源的標簽最遠可達到200 m。

(3)可同時讀取多個電子標簽信息，提高了操作的便捷性和讀取的速度。

(4)穿透性強。可以穿透書包等介質，起到很好的防盜作用。

(5)適應環境能力強，具有防水、防磁、耐高溫等特性，不易損壞。

1.4 RFID在國內外圖書館中的應用

RFID技術已在世界多個國家和地區的圖書館中得到應用，并獲得了非常好的效果。2002年世界上第一個實現以RFID技術管理的圖書館是新加坡國家圖書館。短短的幾年間，RFID技術得到迅猛的發展，現在美國和澳大利亞等國家的很多圖書館都采用了RFID技術。在國內，我館也對第一家使用HF-RFID技術的集美大學誠毅學院圖書館進行了調研，2008年北京石油化工學院圖書館作為第一家正式使用UHF-RFID的高校圖書館開始運行。隨著技術的不斷發展和完善，我國引進RFID技術管理的圖書館也在逐年增多，2008年9月，采用RFID技術管理國家圖書館新館正式對外開放，標志著RFID技術成為當前圖書館智能化管理發展的方向。

2 HF-RFID與UHF-RFID的選擇

應用RFID技術的圖書館越來越多，RFID以其便捷的操作方式和快速的讀取已經形成取代條碼的發展趨勢。目前國內外圖書館在使用RFID上主要分兩大類，一類是使用高頻RFID(HF-RFID)，另一類是使用超高頻RFID(UHF-RFID)。現對這兩大類進行分析比較。

2.1 RFID各頻段用途及特點(見表1)

表1

433 MHz左右反向散射耦合(遠距離)貨物管理特定場合該頻段電磁波繞射能力強，工作距離較遠，但天線尺寸較大，該頻段附近的無線電業務繁雜，容易引起干擾問題。800/900 MHz頻段反向散射耦合(遠距離)物流電磁波繞射能力強，工作距離遠，干擾影響小，天線尺寸合理，是物流領域大規模使用RFID技術的最佳頻段。2.4/5.8 GHz頻段反向散射耦合(遠距離)車輛識別、物流此頻段為可視距傳播，空間損耗大，工作范圍小。頻率高，制造成本大。同時該頻段為ISM頻段，電磁環境復雜，干擾問題較大。

2.2 HF-RFID與UHF-RFID的比較

HF-RFID 標簽的工作頻率為13.56 MHz，一般以無源為主，HF標簽的閱讀距離一般小于1 M。UHF標簽的工作頻率為860～960 MHz，可分為有源與無源兩種。識別距離一般大于1 M，最大可在10 M以上，有源UHF-RFID標簽在理論上甚至可達到200 M。

RFID系統的工作頻率及其對系統性能的影響見表2。

表2

2.3 UHF-RFID在圖書館行業的優勢

(1)隱蔽性強。UHF-RFID電子標簽可以根據需要做的很小很短，可根據環境不同設計成不同的規格。在圖書行業，將標簽安裝在書內，可以大大提高標簽的隱蔽性，同時也起到很好的保護作用，使標簽不宜磨損，延長了圖書標簽的使用壽命。非圖書館專業人士很難發現其安裝位置。

(2)成本較低。UHF-RFID電子標簽的用料只有HFRFID電子標簽的三分之一大小，從用料上表現出了很大的價格優勢。UHF-RFID電子標簽芯片隨著技術的不斷發展、用量的不斷增加，價格下調的空間很大。在圖書館行業，電子標簽屬于低值易耗品，標簽的價格很大程度上決定了購買者的選擇。

(3)讀寫距離可調。UHF-RFID電子標簽的讀取距離可調節，可以應用于近距離的圖書單品識別，也適合遠距離的防盜自動識別，識別距離靈活可調；可從8 m外讀取，有源UHF-RFID電子標簽甚至可達到200 M。

(4)快速讀取。UHF-RFID終端每秒可同時讀取至少60支電子標簽，可減輕館員的工作強度，提高工作效率，特別在盤點和圖書查找工作中，這一優勢顯得尤為明顯。

3 我館使用RFID情況

我館在2008年6月經招標，利用暑期建成基于UHF頻段的RFID圖書智能管理系統，開學后正式投入使用，先后做了3期，現已全面實現了RFID智能管理，圖書館也實現了有史以來真正的全開放式管理。

通過不斷的建設，RFID智能化管理在我館深入的展開，通過RFID的管理，為我館的服務也帶來很大的變化，主要體現在以下方面：

(1)實現圖書數字化、智能化管理，自助借還服務；(2)圖書等文獻多元化防盜；(3)提高圖書流通環節效率；(4)簡化盤點工作；(5)實現圖書館多元化管理與服務。

我館不斷地與研發公司密切合作，解決超高頻在圖書館應用中存在的各種問題，在實際使用中，結合我館特點，提出各種合理化建議，如超高頻讀寫距離遠，容易造成誤讀，經過不斷調整和檢驗，解決了讀者在自助借還書時身邊有讀者而產生的誤讀問題，還有館員在書庫圖書上架時因為讀寫距離遠而讀到對面書架上書籍數據的問題，以及防盜門距離書架和閱覽座位較近易產生誤報問題等。針對實際工作中遇到的問題，不斷地提出合理化建議，使系統越來越符合我館的實際需求。現在我館運行RFID智能化管理已經有三四年的時間，沒有出現過重大的技術問題，系統運行得也比較穩定。我館計劃未來能在空間允許的情況下，采購無人自助歸還分揀系統，更大程度上減輕館員在圖書分揀方面的壓力。

4 RFID高頻與超高頻的發展前景

目前，已經有國內外數百家圖書館采用了RFID技術，現代圖書館引進RFID系統后，可以真正地把館員從繁重枯燥的工作中解脫出來，使館員有更多的時間投入到圖書館其他業務研究和高層次服務中去。讀者將真正成為圖書館的主體，從過去的以圖書借還為中心轉變成以讀者自主為中心，圖書館提供的更多的是一種文化，一種氛圍。

4.1 未來的多功能無人自助借還書系統

外借圖書人為涂寫、損壞等現象比較多，自助借還書系統在回收圖書時很難發現，如發現圖書損壞并詢問讀者時，由于沒有證據表明是其損壞，也只能以批評教育為主。國內現在還未發現能有效預防此問題的系統，如能對圖書進行檢測，在其發現問題后自動響起警報，使其不能歸還，提示館員及時發現并對其進行說服教育和處理。自助借還書系統具有自動防撕和警示等多功能，此技術是在圖書館行業未來發展的一個目標和方向。

4.2 完善圖書智能定位服務功能

隨著技術的不斷成熟，標簽成本的降低，使用此技術的圖書館會越來越多，隨著RFID技術在圖書館應用的深入，會引申出更多應用級服務功能。圖書定位查詢作為未來圖書館借還工作的重點，需要開發出智能定位服務，在條件允許的方位內，可對圖書進行單本定位查詢，利用系統可以對其所在的周圍區域搜索，靠近時做出提示，不斷縮小范圍，并做到準確查找。

4.3 加強HF-RFID和UFH-RFID的合作，開發相互兼容的產品，統一標準

RFID未來的發展方向是構筑全球統一的物聯網，現在的標準不夠統一，在對接時出現不兼容問題，應該聯合進行產品的調研和開發，對不同頻段標準可以相互查詢和使用，互相之間有效識別，在全球范圍內制定統一的行業標準，有利于未來物聯網的發展。

4.4 降低硬件設備及標簽的價格是大勢所趨

在圖書行業，電子標簽作為不可回收使用的低值易耗品，價格因素顯得尤為重要，特別是每年新增的大量圖書，對標簽的需求是一筆不小的開支，降低價格是大勢所趨，形勢所迫。現有智能化管理硬件價格偏高，不適合小地區和小范圍的開展，開發既經濟又便捷的RFID圖書館智能管理硬件系統，是使RFID系統在未來數字圖書館發展中長期生存下去的關鍵所在。

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RFID technology application and research in university library

Wang Tie, Dong Sishijiu
Beijing institute of petrochemical technology, Beijing, 102617, China

This paper briefly discussed the RFID technology application and research in university library, UHF-RFID and HF-RFID technology application in library were compared, put forward UHF-RFID development and its application prospects in future library.

RFID; university library; application and research

2012-02-03

王鐵，在讀碩士研究生，助理研究員，辦公室兼技術部主任。