RFID智能系統在圖書館“一體化”模式中的應用

徐峻嶸

（江蘇廣播電視大學，江蘇 南京 210008）

信息技術的發展，使得圖書館的自動化管理得以迅速提高，圖書館的日常工作不再局限于對圖書的管理，“以人為本”“讀者中心”的服務理念逐步深入?；趫D書館資源管理從傳統封閉型狀態向以讀者需求導向的開放式信息服務，集紙質、數字兼顧；書、刊、數據庫、網絡資源整合、共享的混合型、一體化理念成為趨勢，傳統的圖書館布局已經無法適應現代圖書館服務功能。

一種全新的館藏布局模式——“一體化”模式逐步建立，即集館藏、查詢、借還、閱覽、咨詢等功能為一體，圖書館建筑采用全開架方式，只有一個出入口，工作人員不再局限于某一個館室，而是全方位地為讀者提供服務。

在這種模式下，一種新型的智能管理系統——RFID管理系統的應用充分發揮了作用。RFID技術的發展，同時也促進了圖書館服務模式的轉變。

應用RFID智能系統可以很好地對圖書借還各環節進行管理，通過信息的共享與監控達到對圖書各環節間的安全保管，實現了對圖書的便捷管理和為讀者快速服務的功能，大大減少管理人員的工作強度，將管理人員的時間、精力更多地投入到為讀者提供個性化服務中去，從而提高圖書館的管理水平和工作效率。

RFID(Radio Frequency Identification)是一種非接觸式的無線射頻識別技術，俗稱電子標簽。RFID具有自動識別功能，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，無需人工干預，可工作于各種惡劣環境，可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。RFID技術相對于條形碼技術具有耐用、識讀速度快、數據存儲量大、安全性高、操作簡便等特點。

目前，RFID技術已經廣泛應用于倉儲物流的管理、生產制造、郵件包裹處理、動物身份識別、電子門禁系統、道路收費系統、圖書文檔管理、城市一卡通等社會的各個領域。

RFID工作原理

讀寫器將數據加密后經發射天線向電子標簽發送命令，電子標簽從發射天線周圍形成的磁場中獲取能量激活標簽中的微芯片電路，芯片轉換電磁波，實現射頻識別，電子標簽作出響應，發出反射回波信號。讀寫器接收信號進行必要的加工處理，讀取信息，并將其轉換成相關數據，發送給后臺控制器；控制計算機處理這些數據，對數據進行管理控制。其原理圖如下：

RFID系統包括硬件部分和軟件部分

硬件包括：

1.RFID書架。是RFID該系統的主要部分，內部裝配有RFID讀寫器、天線以及系統控制模塊。固定在書架上的讀寫器通過天線不間斷地向其周圍的圖書發射電磁波，判斷圖書的情況并報告后端服務器。

2.電子標簽（Tag）、天線：貼在圖書表面或內頁，較為隱蔽不易被撕下。內部是帶有天線的芯片，標簽中的芯片存儲圖書的相關信息，用于識別圖書。（標簽樣式圖）

電子標簽可用樹脂、紙、紡織品等材質將其封裝印刷。相對于條形碼來說，更加耐用，可長時間保存。

RFID標簽天線，實現標簽和讀寫器之間射頻信號傳遞功能，是一種直接用導電油墨在絕緣材質上印刷導電線路形成的，可將計算機中的數字信息直接噴涂到任何形狀的材質上。

3.讀寫器（Reader）：用于采集圖書的動態信息，完成數據的讀取、數據庫的建立、查詢、設置等功能。計算并完成與系統的數據傳輸，確保圖書的實時監控。

可分為手持式或固定式。讀寫器通過射頻接口與RFID電子標簽進行無線通信，獲取標簽中的數據，無接觸地完成對標簽識別和數據的讀出或寫入，并傳遞至后端數據庫，接收后端發來的條形碼ID，判斷其與自身存儲的條形碼ID是否一致，自動識別圖書的位置和狀態。

讀寫器與后臺服務器相連，后臺服務器根據讀寫器發回的信息，及時反映書庫的信息狀態。

圖書館使用的讀寫器種類可分為：

（1）標簽轉換器：通過掃描條碼，讀取標簽中的信息，將相關信息數據快速轉換寫入RFID芯片，實現從條形碼到RFID的轉換，并向主機傳送。標簽打印機可將數據寫入RFID標簽的IC芯片，并在標簽表面打印條形碼和文字字符，并可方便地對標簽中的ID和寫入數據進行管理。

（2）排架器：如移動式書車，用于定位圖書，盤點。安裝有讀寫器，可識別電子標簽，將圖書置于讀寫器前，讀寫器的屏幕上即可顯示該圖書的名稱、架位號等信息。

（3）自助借還機：只要將所借圖書和借書證放在感應設備上，RFID系統識別并處理，自動完成借書，并打印借閱清單，讀者不必排隊等候，也不需要工作人員的幫助。

（4）安檢門：用于識別讀者和圖書，有效管理門的開啟與關閉。

4.控制設備，安裝于書架中，包括電源管理設備、數據采集板、控制板以及相關輔助設備等。

數據采集板，主要監測書架的內外部環境，處理采集到的數據，完成對數據的存儲、圖書的實時監控等。

控制板，用來接收數據采集板以及讀寫器讀取的數據，處理后發送到服務器，具有很高的安全性和擴展性，管理員可以實時完成對圖書的遠程監控。

5.后端服務器，接收讀寫器的數據，存儲信息，快速查找，及時更新數據庫。可根據讀者的信息，統計讀者的借書總量、借書頻率、閱讀喜好等，為圖書采購提供參考依據，并可通過電子郵件或手機短信的方式發送讀者感興趣的圖書信息。

6.RFID智能卡：是一種集成電路卡，體積小，容量大，壽命長，可重復使用，利用該智能卡可快速識別讀者身份，獲取讀者的相關信息，為圖書館提供更為深入的服務提供有效的數據。

RFID的軟件功能主要體現在信息管理、自助借還、圖書清點整理和排架、自助式門禁等方面。

RFID具有目標識別和信息管理能力，通過自動讀取圖書上的標簽，獲取圖書的各種信息，判斷圖書的現狀；實時采集進館人員數據，讀取讀者信息；分析圖書的使用狀況及利用率，對圖書進行定位及統計分析，方便管理查詢統計；讀者通過使用自助借還系統，還可完成圖書的自動借還，無需工作人員的借還，亦不受借還時間的限制。

采用“一體化”模式后，圖書亂架現象較原有模式必將大幅增加，勢必加重咨詢、巡查、整架、借還等方面的工作量,通過RFID系統，工作人員可以快速將圖書定位；讀者可以快速找到自己所需資源，準確定位，極大地節約讀者從書庫中搜尋所需圖書的時間。

高效的讀取速度，可同時識別出幾百個標簽，大大節省了人工成本。高效的安全管理，數據可長期保存，判斷圖書是否處于在館典藏狀態，對不可被帶出圖書館和非法外借的圖書及時進行報警，而外借狀態的圖書則可以自由出入。同時，RFID系統的使用，有效地解決了人力資源問題，不需要人工翻閱查看圖書條碼而節省勞動力，解決了長期以來圖書館人員“嚴防死守”“開門、關門”的保管員工作定位，真正轉向咨詢、提供資源支持服務。

對于圖書館來說，圖書的清點、整理和排架是最為煩瑣的工作，讀者在檢索系統中查找到需要的圖書后，但實地卻無法查找的現象時有發生。RFID系統的利用，可以更加精確地完成圖書的管理工作，工作人員盤點時也無需逐冊取圖書，翻閱圖書的條碼號，只需利用移動書車或使用手持式數據采集器掃描書架上的圖書，即可確定圖書的位置和狀態，所有的數據及時通過無線通訊實時傳送到后臺服務器，后臺服務器對數據進行分析，及時將錯架、亂架的圖書清點出來，并及時更新數據庫的信息。

目前大多數圖書館的門禁系統與圖書館現有的圖書管理系統不相兼容，信息之間的鏈接不方便，只能完成圖書館進館人員的身份判斷以及進館人數的統計，尚未具備自動借還、圖書的安全管理、數據統計等功能，因此構建一個基于RFID技術的智能式自助門禁系統成為必要。

高效的RFID門禁系統具備與圖書館管理系統之間的無縫鏈接，讀者和工作人員持有效證件可自由通過檢測通道；有人跟隨合法身份者通過、讀者未辦理借出手續以及攜帶禁止外借的圖書，門禁系統自動予以報警，提醒管理人員及時處理。這樣才能保障圖書資源安全，提高圖書館的管理效率與管理水平。

RFID的使用現狀與可能存在的問題

2008年北京奧運會首次使用RFID技術來進行門票防偽；2010年上海世博會采用RFID技術的門票上記錄著參觀者的相關信息，系統通過無線方式與遍布園區的傳感器進行信息交換，管理者根據園區內的情況迅速及時作出調整。

在國外圖書館應用RFID技術較早，發展較快，美國、日本、德國、新加坡等都有著成熟且先進的RFID系統。近年來在我國，隨著“物聯網”的發展，在不久的將來，圖書從印刷、運輸、采購到編目整個流程全面采用RFID技術，這必將大大降低圖書館的人力消耗、提高管理效率，為圖書館的工作方式帶來革命性的變化。

RFID系統成本較高。從RFID芯片以及包含讀寫器、電子標簽、中間件、系統維護等整體而言，RFID系統價格依然偏高，成為制約RFID技術在圖書館應用的重要因素。

圖書館具體實施改造系統時可考慮分步進行。首次設備采購，完成圖書識別、借還、辦理借書證、自助門禁等基本功能；有條件的基礎上，再完成盤點、上架、查錯等功能。

從圖書排架定位方案的確定看，采用RFID系統后，圖書的排架可以采取流水號排架，讀者根據查找的架位號，可以很快找到所需圖書，同時減少了日后的倒架工作，其缺點是新書上架時或圖書還回時，需要對每一本圖書進行查詢后才可以上架；另一種方案則是按“分類”排架，圖書按照一定的分類順序排放，保留現有圖書館分類排架的全部特點，但此方案對編目數據要求較高。

此外，人為因素、天氣因素、電磁波干擾、接收機靈敏度、建筑物里的金屬物體等，這些因素都將造成數據的錯誤率提高。

2011年我國“十二五”規劃中，明確將重點推進7大戰略性新興產業，其中新一代信息技術中“物聯網”具有非常重要的戰略地位，而射頻識別(RFID)技術作為物聯網的核心技術，隨著企業自主研發的不斷提高,必將迎來快速的增長。

參考資料：

[1]肖鳳玲，喻志剛主編.大學圖書館利用基礎教程[M].科學出版社，2010.

[2]楊明華等.圖書館在應用RFID時必須面對的幾個問題[M].圖書館論壇，2011，31（2）：79.

[3]中華物聯網.2011我國RFID與物聯網行業十大看點.2012.1.5.

[4]李星光.RFID文獻智能管理系統在深圳圖書館的應用.RFID世界網2010-11-10.