淺析利用RFID技術提升高校圖書館智能化管理

胡鳳萍

（黃淮學院圖書館 463000）

0 引題

隨著時代的發展，知識經濟的成為發展的主流，圖書館是信息資源服務的主要場所之一，高校圖書館讀者眾多，常遇到盤點圖書緩慢、借還書時間長、圖書失竊、整架困難等問題。建設智能化的高校圖書館，需要運用現代化的RFID技術，盡可能最大發揮各種藏書和資源的實際效用，改進并完善圖書館現行的管理模式和運行機制，為圖書館進一步競爭力，發揮資源核心的作用，最終實現替讀者服務的最高效率。

1 RFID技術的含義和工作原理

RFID（Radio Frequency Identification，即無線射頻識別）技術是一種通過反射的傳輸特性或射頻信號的空間耦合來對非接觸的被識別物體進行自動識別的技術，一般RFID 系統是由閱讀器、電子標簽、應用軟件和RFID 軟件中間件四部分構成.而RFID 技術主要包含計算機軟硬件技術、無線電技術、數據庫技術和大規模集成電路技術。

RFID 系統的工作原理為：閱讀器利用發射天線對要發送的信息進行編碼后，通過定向發送的方式加載到具有特定頻率的射頻信號之中，閱讀器會在當電子標簽進入到其可接收信號的區域內產生相應的感應電流，之后，電子標簽把已儲存的電能轉化為能量，利用內置天線將自身的編碼信息發送給閱讀器，閱讀器接收到標簽所發送的調制信號后，就進行解調、解碼和解密，之后送到后臺主機系統來對數據進行處理，最終主機系統利用發出的指令信號對閱讀器進行控制，讓閱讀器的不同的讀寫操作得以完成。

2 RFID 系統的組成的組成

2.1 電子標簽（Tag）

RFID又稱為電子標簽，主要部件是芯片和耦合元件，標簽中設置內置的天線，主要用來實現標簽和和射頻天線之間的通信聯系，標簽具有可寫性，由此可分為可讀寫標簽和只讀標簽；以標簽的供電方式為依據，又可分為無源標簽和有源標簽；標簽的工作頻率可以分為高頻、超高頻、低頻及微波系統，而低頻射頻識別的工作頻率主要為134.ZKHz、125kHz，高頻為13.56MHz，超高頻為2.45GHz、9l5MHz等。

2.2 閱讀器（Reader）

對標簽信息可以進行讀取或者寫入的設備，有固定式或手持式兩種。它是由發送器、接收儀、控制模塊和收發器等幾個部分組成，通過控制計算機與收發器，可以對可編程邏輯控制器（PLC）實現連接，發揮其溝通的功能。讀寫器也包括傳輸信息和天線接收，處理系統和數據傳輸。讀寫器利用接收來自標簽發送的無線電波來接收所要讀取的數據。由于讀卡器是高效解碼算法、射頻技術、半導體技術等多種技術的集合，因此，在所有舊產品的R7中，含金量最高的就是讀卡器。

2.3 天線（Antenna）

它是在標簽與讀取器之間進行射頻信號的傳遞。天線是一種數據傳輸裝置，主要是閱讀器與標簽之間傳輸數據時的接收、發射裝置，并在兩者之間傳遞射頻信號；實際應用中，專業人員通過設計系統的天線，包括相對位置、系統功能等。

2.4 編程器

在標簽系統使用中，可讀可寫的系統是需要編程器的。編程器在電子標簽中以離線的方式寫入數據，在應用環節就將電子標簽貼到相應的產品上，現在，一些應用系統也可以在線完成數據的寫入。電子標簽和編程器共同組成可以交互的數據讀寫系統，進行信息處理，也就是說完整的一套 RFID 系統需要具備數據處理和傳輸的系統。

電子標簽讀寫器利用天線發送電磁信號，這些信號攜帶著閱讀器對標簽開展的查詢指令，當標簽位于閱讀器工作的范圍之內時，會接收來自于讀寫器傳送過來的電磁信號，然后通過感應電流獲得的能量，再傳送存儲在芯片里的產品信（被動標簽或無源標簽，Passive Tag），或主動發送出某些特定頻率的信號（主動標簽或有源標簽，Active Tag），由解讀器開始解碼、讀取信息，再送到中央信息系統，由中央系統處理相關的數據。通過耦合元件電子標簽和讀寫器之間開展射頻信號的空間（無接觸）耦合。在耦合的通道內，依據時序的對應關系，實現系統不同部件之間的能量傳遞、數據交換，讀寫器可接收來自RFID標簽發送的數據，還可以向標簽發送特定的數據，通過標準接口，對接后臺服務器的通信網絡，最終完成數據的通信傳輸。

3 RFID技術在高校圖書館智能化管理中的運用

根據系統在實際使用中的情況，圖書館智能管理系統把RFID技術應用到以下幾個管理系統：柜臺服務系統、圖書編目系統、圖書整架系統、自助借還系統、安全門禁系統、標簽標示系統和讀者服務系統。

在RFID技術為基礎的智能圖書館系統中，每一個子系統都有各自獨立的功能。編目工作站的功能是完成圖書的征訂、圖書的編目及圖書信息查詢；讀者服務機的主要功能是圖書的續借與預約；柜臺工作站針對圖書的借還、辦理與維護讀者卡等服務項目；自助借還智能化的完成圖書自助歸還、借閱；圖書整架車主要針對圖書架位的盤點與整理；智能安全門一道門禁，是圖書館與外界分割開來的安全保障。

在智能圖書館系統中，RFID系統的設置應包含：柜臺工作、圖書編目、智能門禁、自助借還、圖書整架等模塊的工作。通過RFID系統來實施智能控制時，把設備存放到放在圖書館不同的位置，實際應用中發揮的作用也是不同的。在圖書館內設置自助借書機，而自助還書機既可放在館內，也可放在館外，發揮其不間斷的24 小時還書功能；門禁必須設置在圖書館大門處，通過門禁系統，可以有效的控制讀者借閱圖書后的行為，并對館內人員流通做出最后的統計；柜臺工作站和編目工作站的位置應該是在圖書館內，完成繁雜的日常服務和編目新圖書；圖書整架也應該設在館內，可以盤點和整理圖書，并上架操作讀者所歸還的圖書。

3.1 實現智能化的自助借、還書功能

RFID 射頻識別技術的智能化程度可以使讀者的借書過程變得更加簡單?！爱斪x者挑選好需要的圖書，放在閱讀器面前時，可以實現圖書的批處理操作，相比以前的條形碼系統對圖書進行一一掃描而言，要簡單快捷得多，這種批處理操作，可以迅速的顯示所有在借圖書的狀況，RFID 射頻識別技術也同樣簡化了還書過程。設計者對整個過程也會設計的簡單明了，便于讀者理解和操作，與此同時，依據TCP/IP 聯網協議，圖書館的終端數據庫和SIP II 標準協議接口進行數據的交換，以保障系統的安全，圖書的RFID標簽可重復擦寫功能高達十萬次，這樣大大提高了圖書處理的效率，而且成本節約的主要措施。借還書操作的記錄也會及時準確的記錄在機器中，通過內置票據打印機輸出讀者借還的信息。

RFID智能圖書館系統

3.2 實現圖書館的快速盤點與圖書整架功能

RFID不僅具有一次能對多個電子標簽進行讀取的能力，而且還以無線實時傳輸數據為特性。在公共圖書館盤點圖書的過程中，它通過脫離清單來提高盤點的效率。工作人員先掃描架位標簽，利用主機來查找到存放在該架位上館藏圖書的清單，在利用手持天線，掃描并清點該架位上的館藏圖書，獲取真實數據并自動算出架位和數量的差異，保證清點數據的實時性和準確性，這些數據在清點工作完成后在通過無線網絡發送到主機上。RFID既要對圖書數量進行盤點，也要對位置進行盤點，保障位置與圖書一一對應的正確率，對各個區域進行分區盤點。在日常管理工作中，圖書在庫中或者架位的存在情況加以保證，特別是正常出入的過程中，開展圖書盤點。在圖書整架的工作中，運用RFID技術能實現以下操作：因為圖書除了放錯位置之外，還有可能在借還狀態中出現錯誤等現象，因此，可將各種狀態用不同的顏色進行定義，已達到醒目提示的目的，同時每條記錄會顯示圖書該放的正確位置及錯誤的類型等信息；運用手持式讀寫器可得到架位標簽信息，當聽到報警聲后表明：圖書的架位信息已經正確顯示，手持閱讀器逐個掃描貼有RFID 標簽的圖書，顯示器界面上會顯示已完成掃描圖書的信息，依據閱讀器的提示，按顏色對掃描過程中不同狀態的圖書顯示不同的顏色，操作者可依據不同顏色獲取該圖書相關的在庫及位置信息；操作者手動選擇架位信息，包括巷、區、架、面、層等，這樣可防止損壞架位標簽而導致無法得到架位信息的情況；另外，RFID還能簡單修改圖書信息，如狀態出現錯誤，表示借還書的地方出了問題，可向有關部門進行反饋，最后把圖書的狀態按照需要修改成正確的狀態。

3.3 實現智能化的防盜門禁功能

就圖書失竊而言，它既是圖書館經濟上的損失，也是對館藏結構的破壞，善本的丟失是不能用金錢來衡量的。在以前的條碼圖書管理系統中，防止失竊是辦法是購置另外的防盜系統。但對于RFID 技術為基礎的職能系統，本身就飽含防盜技術在內。因此，運用 RFID技術實現圖書管理，不僅能大幅度提高圖書館的整體管理水平和實際效率，還能充分發揮防盜功能。前端的RFID系統以廣播的方式將標簽信息通過網絡，發送數據到全部門禁終端系統中，利用RFID 管理系統能對人員進出的情況進行實時了解，并統計進出的數據，當讀者攜帶館藏圖書經過門禁系統時，門禁能夠對館藏圖書的UID和門禁的庫存信息進行逐一比對，如果顯示某件館藏的信息缺失時就會報警，報警器會存儲和反應出問題館藏信息，門架系統即可對RFID的其他檢測數據進行統計。

通過RFID技術的運用可讓讀者享受到自助借還的簡單快捷，能準確定位圖書文獻的分布與位置、查清流向，準確定位與分類，收集數據以推動人性化服務的開展，通過全新的服務內容，使讀者享受到現代圖書館準確快捷的文獻資源和信息服務，提到到館率。就RFID 而言，它將對傳統的典藏管理、借閱服務模式進行徹底的改變，使圖書管理的效率大大提高，減輕工作負荷，讓館員可以全心投入到高層次的知識創新的服務中去，盡可能讓讀者得到更有價值的服務。

[1]辛明濤，辛玲，射頻識別技術（RFID）及其圖書館領域的應用[J]，電腦知識與技術，2009（30）

[2]徐忻，熊光明，無線射頻識別技術及其在圖書館的應用[J]，科技情報開發與經濟，2008（28）

[3]趙靜，無線射頻識別技術對圖書館流通服務的影響[J].情報探索，2008（12）：103-104