RFID技術在博物館金屬藏品管理上的應用探索
——以南京博物院金屬庫房為例

唐根順

（南京博物院 江蘇南京 210016）

內容提要：博物館藏品的管理長期依賴人工，在信息化快速發展的時代，數字化技術已大量應用于博物館。如RFID無線射頻識別技術，有助于博物館對藏品進行系統、科學地收藏與規范化管理。南京博物院典藏部探索了RFID技術在金屬藏品上的具體應用，累積了豐富的經驗，提高了工作效率和準確性，但也存在容易誤讀、漏讀、缺少防盜功能等缺陷。未來的工作中，管理人員還需思索如何突破RFID技術技術瓶頸，實現這一技術在博物館各類庫房的廣泛應用。

一、RFID技術簡介及其在博物館的應用情況

RFID（Radio Frequency Identification）是一種無線射頻識別技術，是自動識別技術的一種，通過無線射頻方式進行非接觸雙向數據通信，利用無線射頻方式對記錄媒體（電子標簽或射頻卡）進行讀寫，從而達到識別目標和數據交換的目的。RFID技術在現代社會應用十分廣泛，博物館利用其非接觸式自動識別技術進行藏品管理是值得探索的一項重要工作，即通過無線射頻方式進行非接觸雙向數據識別技術，對藏品加以識別［1］。

博物館是收藏文物實物的場所，藏品是博物館最重要的核心資源，其反映了各時代的生活和文化面貌，藏品保管自然也成為博物館重要的基礎工作。隨著無線通信技術、物聯網技術、數據庫技術等信息化手段的發展，RFID技術已實現在校園、智能家居、檔案管理系統、圖書智能化管理、倉儲物流自動化等諸多方面的運用［2］。為了適應時代發展，博物館也開始利用RFID無線射頻識別技術，以更科學的方式探索藏品管理，確保對文物藏品進行準確、安全、高效的出入庫管理。

RFID應用于藏品管理的原理是利用攜帶在某個移動物體上的RFID標簽中的信息，實現對物體的追蹤。藏品電子標簽與所代表的藏品具有唯一的對應關系，管理員手持含有全館藏品數據庫信息的RFID閱讀器在庫房、展廳巡視一遍，即可將所有藏品核對清楚。RFID技術還有利于藏品的查詢、統計和提用，在動態管理方面頗具成效［3］。

RFID技術由電子芯片標簽、RFID發卡器、紅外感應觸發器、閱讀器、天線以及管理軟件組成。其工作原理是通過紅外感應器觸發RFID閱讀器工作，閱讀器通過天線發射RFID的識別信號并傳遞能量；RFID電子標簽接收到閱讀器發射的識別信號及能量后反饋一組信號給閱讀器；閱讀器獲取RFID標簽信號后通過網絡傳遞給服務器，服務器通過邏輯和數據庫的運算來獲取對應藏品的信息和狀態；系統基于藏品信息和文物庫房狀態完成自動化出入庫及狀態查詢的信息化數據采集、標示和自動生成記錄。

目前，使用RFID技術進行藏品管理的博物館有復旦大學博物館、秦始皇帝陵博物院等，但這些博物館藏品數量有限。復旦大學博物館創建于1991年春，1992年元旦正式開館，擁有藏品約兩千多件［4］。秦始皇帝陵博物院的文物藏品大部分體量較大，且相對形態變化較小，如秦俑、車馬器等，有利于RFID標簽的附著和閱讀器獲取數據。因此，RFID技術在這些博物館的應用沒有遇到高難度的挑戰。

南京博物院作為一個歷史悠久、藏品數量多且品類復雜的博物館，典藏部成功使用RFID技術進行藏品管理并取得了一定成效，其經驗值得推廣。尤其是在RFID信號屏蔽嚴重的金屬庫房進行的嘗試和探索，獲得了一些寶貴的經驗。

二、南京博物院的庫房狀況及應用需求

南京博物院藏品超過43萬件，按質地設有金屬、書畫等十余個庫房。金屬庫房藏品總量近兩萬件，主要有錢幣、銅鏡、佛像、鐘表、琺瑯、鐵器、雜件等，不僅數量龐大，而且個體體積相差懸殊。而庫房工作的性質要求藏品合理擺放的同時又便于查找，因此，金屬庫房是博物館最難管理的庫房之一。

在RFID技術使用之前，庫房藏品出入庫操作還是傳統的人工方式。庫房管理中心工作之一就是展覽所需文物的提取，正常工作流程為：陳列部門完成展覽策劃方案，將相關擬提用藏品信息遞交至典藏部門；保管人員根據藏品編號查詢器物方位，確立藏品方位后入庫查找藏品在庫信息，如藏品不在庫還要將策劃方案返回陳列部門調整備選藏品。一次展覽藏品的選擇往往需要反復查詢、調整才能完成，費時耗力。隨著文化交流增多，文物展覽舉辦頻率大幅上升，展覽量是以前的數倍，文物藏品從以前“足不出戶”的狀態到如今進出頻繁。準備展覽時，陳列部門策展前首先要弄清楚藏品是否在庫，藏品能否使用，是否存在相同的藏品；其次還要了解藏品現狀，這些都需要庫房管理人員準確提供相關信息。

庫房藏品的數量變化記錄是庫房管理工作的重點，包括每年多批次新收藏品入庫數量、長期頻繁的展覽所用藏品出入庫數量、外展藏品數量、退庫藏品數量、庫房現有存數、柜架層位具體藏品存放數量等。按照傳統的工作要求和方式，保管員對每次展覽所提取的藏品是用手工便簽記錄出展時間、地點、出展文物項目，或在藏品的方位卡上予以反注，或建立藏品動態記錄本。這些傳統方式易出現因保管員工作忙碌而漏記的情況，必須入庫查看在庫信息才能最終確定藏品狀態，大大增加了工作量。

因此，探索RFID技術在博物館藏品管理中的應用就顯得十分必要與緊迫。南京博物院金屬一庫文物藏品達4327件/套，是本次利用RFID技術進行管理的試點庫房。

南京博物院金屬庫房藏品材質豐富，除青銅材質外，還有金、銀、錫、鐵、琺瑯等。不同藏品材質的特點各不相同，而RFID技術在金屬藏品領域的運用難度最大。金屬由于獨特的屬性，對超高頻具有吸附性，穿透能力差，因此易受干擾，無源標簽吸收能量低，容易導致RFID標簽和閱讀器通信失敗，這就是造成經常性的藏品標簽難掃、漏掃現象的原因［5］。金屬藏品標簽的讀取在RFID技術藏品管理系統運行過程中是最難處理的技術難題，南京博物院和武漢海達數云技術有限公司首先在金屬庫房開展RFID技術的運用研究，經過市場調研和長期測試，定制了抗金屬無源標簽。如果RFID技術在金屬材質藏品的庫房管理工作中得以順利運用，并在使用過程中體現出安全、方便、準確的特征，那這一技術在書畫、瓷器、絲毛棉麻、竹木牙角等其他材質藏品的管理運用上將更為簡單可行。

三、RFID技術在南京博物院金屬庫房藏品管理中的實際探索與應用

探索RFID技術的實際應用，首先要有硬件準備，我們以目前南京博物院金屬庫房的配備為例進行論述。

（一）硬件準備

RFID在藏品管理中的應用需要的硬件配置主要有：RFID電子標簽、發卡器、紅外感應觸發器、天線及RFID閱讀器等。

1.RFID電子標簽

RFID電子標簽分為有源標簽和無源標簽兩種。有源標簽識別距離較遠，可達500米，需配備提供電能的電池，體積較大。無源標簽無需電能，工作溫度和應用溫度為-30°C～85°C，抗壓強度為185KPa，金屬表面讀取距離為8米，體積大小可根據需要合理定制，標簽使用讀寫可達10萬次。目前金屬庫房使用的是定制的無源電子標簽，具有抗金屬特質的特征，產品重量4克，尺寸長5、寬1.5、厚0.6厘米；還有另一種無酸粘貼紙質標簽，長4.5、寬1.2厘米。一枚RFID電子標簽綁定一件藏品，可標識藏品的身份及相關信息，相當于藏品的電子身份證，其數據可進行密碼保護，可以重復讀寫。

2.發卡器

發卡器用來讀取單個電子標簽中的身份標識號（Identity document，ID），對電子標簽中用戶數據區數據進行讀寫，可同時讀取多個電子標簽中的ID號，通過通用串行總線（Universal Serial Bus，USB）接口進行數據通信并對發卡器供電。管理員通過連接電腦的發卡器輸入電子標簽對應的文物身份和相關的重要信息，這相當于給每件藏品發RFID電子“身份證”。這一“身份證”的建立為藏品保護管理體制提供了有效的技術手段，為實現科學化、規范化的藏品管理奠定了基礎。

3.紅外感應觸發器、天線及RFID閱讀器

南京博物院典藏部庫房在金屬庫房出入口和總金庫口兩處設立藏品自動出入庫掃描區域,安裝紅外感應觸發器、天線及RFID閱讀器。通過網絡連接，保管員可讀取出入庫藏品電子標簽內容的相關信息。金屬庫房還配備了電子平板閱讀報警系統進行藏品出入庫操作，同時為保管員配有更為靈活方便的RFID手持終端機，可通過管理軟件進入全藏品管理系統進行藏品識別。

（二）操作準備

RFID技術在金屬庫房藏品上的附著方式是操作前必須要考慮的，RFID電子標簽與藏品的綁定必須做到安全無隱患。南京博物院金屬庫房藏品約兩萬件，種類繁多、大小不一，為了做到不損傷藏品，不留有任何安全隱患，金屬庫保管員嘗試了多種藏品與標簽的結合方式［6］，經過現場環境和大量反復模擬實驗，探索出標簽與藏品結合的五種方式：（1）粘貼式，適用于大件平面藏品或邊框較厚無可穿孔的藏品；（2）掛附式，適用于有孔洞藏品、本體強度高可穿系的藏品；（3）袋裝式，藏品體積較小的可裝入特制無酸袋中，袋子設有圓孔便于穿系；（4）軟夾式，適用于邊緣較薄、金屬材質穩定的藏品，通過軟夾固定RFID電子標簽和藏品結合；（5）囊匣式，固定電子標簽于藏品錦盒外。需要注意的是，金屬庫房適用的材料無論是線繩還是塑料袋均需采用無酸材料，以保護藏品。

（三）具體操作

RFID應用的具體操作需結合預先設計的RFID技術，對庫房進行藏品統計和盤核。通過《南京博物院藏品全流程管理系統》“檢索統計”模塊下的“南京博物院庫房統計表”一欄，可以直接查看“在庫藏品應有數量”“在庫藏品實時數量”“出庫藏品總數”。

金屬庫房的藏品與RFID電子標簽綁定后，藏品的管理操作變得相對簡單。管理員對應不同工作權限，登錄《南京博物院藏品全流程管理系統》進入“系統工作”界面，可看到“征集鑒定”“藏品登錄”“藏品入柜”“藏品出入庫管理”“查詢統計”“影像管理”“藏品盤核”等核心模塊。進入各模塊空間，可以清楚地看到“藏品號”“名稱”“照片”“藏品級別”“來源”“年代”等文物信息。最關鍵的信息是藏品是否“在庫”。通過這個系統，藏品“出庫”時無需再像從前那樣通過保管員人工查詢，而是可直接了解在庫藏品的信息并挑選藏品。

《南京博物院藏品全流程管理系統》中的“智能監控”項可分“視頻監控”“環境監控”“歸期監控”等各欄。通過庫房管理“歸期監控”項，可查看庫房的憑證編號、數量、起始日期、結束日期、原因、表格填寫日期、距離歸期天數以及逾期天數等醒目提示，“歸還狀態”中分“未到期”和“逾期”兩種。查詢到出庫數量、起使時間、結束時間、項目名稱等亦可了解展品歸期時間，從而科學把握藏品的在庫狀態、使用時間，對藏品能否使用、兩個展覽能否銜接等問題在系統查詢都可以得到解答。金屬庫房藏品通過對藏品的RFID標簽綁定，解決了長期以來困擾展陳人員查詢文物的難題，策展中的文物挑選問題也變得相對簡單輕松。

庫房數量盤核是庫房管理的基礎工作，這是每年都必須進行的重要工作，管理人員需要定期或不定期地進行庫房數量的盤核。金屬庫房智能化管理將庫房藏品盤核變得相對簡單，管理人員通過庫房配置手持終端機進入工作界面，查看“藏品檢索”“藏品出庫”“藏品入庫”“藏品盤核”等子項，點擊“藏品盤核”，可選擇“定期盤核”或“不定期盤核”。（1）以庫房為單位盤核庫房藏品，手持終端機首先顯示庫房藏品的在庫總數，其次顯示掃描到的藏品具體數量、出展藏品的總數，對剩余未掃描到的藏品數量一目了然。（2）貨柜盤核是以獨立柜為單位的盤核，以藏品柜為單位掃描柜內藏品，僅掃描當前藏品柜電子標簽的藏品，同時要避免掃描相鄰電子標簽，建立本柜藏品的基數，同時可查詢未掃描藏品的層位和號碼，查看了解未掃描到標簽的原因，可進行柜內每層藏品件數的盤核。若選擇不定期盤核，先選擇庫房，手持終端機通過庫房無線網絡搜索庫房未盤存數，同時屏幕右上角顯示庫房出庫總件數，打開“出庫文物”鏈接，可見出庫藏品的編號、名稱、方位信息。點擊“開始”循環掃描，每掃描一件都有記錄存入屏幕，并顯示已盤存數和未盤存數據。藏品全流程管理系統可幫助管理人員統計出庫藏品數量和相應展覽項目的名稱，信息在手持供終端機準確顯示。如若定期盤核，盤核的相應情況直接進入藏品全流程管理系統形成記錄，可以查詢定期盤核的數據記錄。

（四）RFID技術在金屬庫房出入庫流程中的運用

在南京博物院藏品全流程管理系統下，藏品有著規范嚴格的出入庫程序。首先，在全流程管理系統上需做好出庫的憑證，送院領導簽批后，將憑證轉入部門總賬備案；其次，總賬人員在藏品管理系統審核、授權，設立藏品預出庫狀態；最后，庫房藏品才能進行藏品出入庫程序。根據工作不同情況，南京博物院典藏部目前探索有多種金屬庫房出庫操作方式。

1.門禁掃描藏品出入庫

藏品出庫時必須通過授權系統，經庫房門上方的閱讀器自動識別，掃描后出庫藏品的信息會顯示在庫房門口的平板屏幕上，包括藏品號、名稱、狀態、圖片、數量等。然后還要經過總庫門口的第二次掃描程序，系統自動生成出入庫狀態，總賬會查看系統打印的出庫憑條，若有未經審批的藏品，則系統自動報警。入庫藏品在設立的退庫期間會經過設置于庫房金庫大門和庫房入口的門禁掃描，退庫系統直接變更入庫狀態。在庫房門口設立的電子屏幕可查看藏品入庫的狀態，系統會自動跟蹤、標記、顯示不同環境下當前藏品的狀態，并在藏品詳細信息中記錄出入庫信息。

2.手持終端機掃描藏品出入庫

使用手持終端機掃描藏品，進行影像識別或記錄，不受地點局限，靈活方便且多角度地在庫區進行手持操作。

3.手持終端機掃描二維碼實現藏品出入庫

管理人員手持終端機，掃描出入庫憑證上方的二維碼，便可以快速實現藏品的出入庫操作。

4.藏品管理系統上的出入庫操作

登錄藏品全流程管理系統的“藏品出入庫管理”項，找出已審核的憑證，打開系統中每件藏品的“狀態”或“操作”欄，即可完成憑證的出入庫操作。

至此，藏品出入庫流程全部完成，可形成紙質版和電子版兩套工作流程記錄，兩者相互印證、無法更改、統一共享［7］。

RFID技術在金屬庫房的應用改善了以往藏品管理系統在庫房管理中存在的諸如重復工作、缺少銜接和協調、信息難以共享等問題。借助于計算機技術、數據庫技術，南京博物院典藏系統健全了藏品登錄、庫房管理、藏品跟蹤、巡檢盤點、安全門禁、智能監控、查詢統計、報表打印等功能，在數字環境下優化了藏品管理業務流程，為實現智慧博物館走出了關鍵的一步。

(五）RFID技術在金屬庫房管理中存在的問題與解決方案

任何技術都有其先進性和局限性，只有在使用中不斷探索、不斷完善，才能不斷進步。RFID技術在南京博物院金屬庫房近幾年的應用過程中優勢明顯，落實了庫房實時精細化藏品查詢、統計和提用工作，提高了金屬庫房管理水平、管理效率，但由于其處于探索階段，在現階段的使用中依然存在一些問題。探索這些問題的解決或暫時應對方案也是推動RFID技術實際應用成熟的重要過程。

1.RFID自動出入庫掃描藏品準確率欠缺

金屬庫房安全門禁和總金庫大門安全門禁設置自動掃描藏品出入庫的操作還存在一些技術瓶頸，掃描準確率略有欠缺，偶有漏掃情況。主要原因是固定的天線接收與發射電磁波存在一定角度盲區，且金屬藏品對電磁波有衰減作用，會對射頻標簽信號反射波造成一定影響；另外藏品推車外框為金屬材質，對超高頻具有吸附性，穿透性差，會形成一定的死角，以至于影響藏品掃描準確性。

2.RFID庫房區域安裝自動掃描設備設立問題

金屬庫房門禁設立的自動出入庫掃描區域會受庫房藏品柜架排列的影響，庫房上方設立的閱讀器以及天線之間的連接尚存在技術難題，天線和閱讀器在功率升高時可能誤讀到非出入庫藏品的RFID電子標簽，造成電子標簽誤掃的情況；而若縮小金屬庫上方自動掃描出入庫的天線和閱讀器的范圍，則易出現出入庫藏品難掃、漏掃的情況。

3.個別RFID電子標簽掃描困難

RFID電子標簽是藏品出入庫、藏品盤核的主要技術之一，運用手持終端機盤核庫房藏品過程中基本能夠快速、準確地閱讀、識別綁定的藏品標簽，但受藏品柜架的金屬材質、折射角度等因素影響，藏品綁定的電子標簽也會出現掃描困難的情況，需要反復掃描才能識別。個別電子標簽掃描閱讀困難會影響RFID系統整體性能，增加盤核時間，降低盤核效率。

4.RFID電子標簽綁定存在的問題

庫房藏品基礎信息錄入及藏品標簽綁定是一項基礎工作，新收藏品入柜之前必須確定好藏品方位。通過電腦系統錄入每件藏品的入柜方位時需十分審慎，因為藏品方位的調整不僅牽涉原有紙質方位卡和順序的改寫，還涉及電子方位的重新綁定，牽一發而動全身。

5.RFID標簽不具有防盜功能

庫房藏品盤核掃描中，系統顯示的盤核藏品數量只能說明庫房管理綁定藏品的數量以及電子標簽的在庫數量。目前RFID技術還未開發電子標簽的定位防盜功能，當電子標簽脫離藏品本體時無法報警識別，也為盤核工作的準確性帶來一些困擾。

上述五個方面是RFID技術在目前具體實踐中出現的問題，若能解決這些問題，RFID技術的實際運用效果將會有革命性的提高，關于其解決方案，我們探索如下。

（1）解決掃描準確率問題。長期目標是不斷提升自動掃描出入庫系統設備性能，在目前設備性能還未達到要求的情況下，采用手持終端機掃描。相比之下，手持終端機在金屬庫房藏品出入庫掃描操作中不受角度、距離影響，可以靈活、方便、多角度地掃描藏品，能做到出入庫操作準確無誤。

（2）解決誤讀誤掃問題，要科學安置庫房排架和調整設備天線。首先，庫房排架藏品須盡量保證掃描設備所需的安全距離。其次，調整天線很關鍵。天線的開合角度與天線功率的實際大小要根據庫房的實際情況而設定，所有藏品的出庫掃描應在庫房門口的指定區域完成，天線的掃描范圍僅覆蓋指定區域即可，這樣就可以避免誤讀誤掃的情況。

（3）解決個別RFID電子標簽掃描困難問題。首先，應進行實驗，排除個別標簽本身的問題，如損壞、信息丟失、質量瑕疵等。如果多次掃描結果均是某個或某些標簽未被準確掃描，應當及時更換標簽。其次，電子標簽內部天線的技術穩定性還需進一步提升［8］。導電油墨作為RFID電子標簽的內部天線，應具有印刷后附著力強、電阻力低、固化溫度低、導電性能穩定等特點，但目前技術水準與要求尚有一定差距，導致個別RFID電子標簽靈敏度欠缺。這一技術應著重攻關，改善性能。再次，手持終端機本身的掃描能力也需加強，管理人員要在反復調試的過程中提高與電子標簽的配合能力。

（4）解決電子標簽綁定問題。長期目標是不斷提升電子標簽的實用性，力求形狀更小、質態更多樣。目前情況下暫時可以采取通過我們現有藏品信息系統授權后直接改變電子標簽方位的方式避免誤掃，而不必重新掃描。

（5）解決RFID標簽不具有防盜功能的問題。長期目標是探索RFID標簽和藏品的不可分離性。在目前技術手段還未能達到要求的情況下，通過嚴格的制度管理，讓標簽與藏品如影隨形，從而達到一定的防盜作用。

四、結語

隨著智能手機、5G網絡等技術普及，RFID電子標簽將在博物館的管理、運行中承載更多的功能。如在展覽中，觀眾可以通過手機程序近距離自動識別附有RFID電子標簽的文物，獲取智能講解。依靠RFID技術，可以實現藏品管理的高效化、精確化，擺脫傳統博物館庫房純人工的管理模式，以大數據庫的藏品高清照片視頻為依據，實現流程化、規范化的出入庫管理，徹底解決保管人員人力不足的問題，保證藏品安全，實現藏品出入庫信息追蹤，做到快速盤核，提升日常管理的工作效率。

信息化是博物館藏品管理發展的重要趨勢，建設智能庫房，最終實現博物館智慧管理是今天博物館發展的目標。隨著RFID技術掃描藏品準確率的提升及電子標簽綁定等問題的解決，RFID技術在南京博物院金屬藏品管理上的探索將獲得階段性的成功并在南京博物院典藏部庫房全面推廣使用。這項技術也可以作為智慧典藏的重要手段，在全國博物館中推廣。