高频和超高频RFID在图书馆中的应用比较

刘绍荣 张丽娟 杜也力

河北师范大学 河北石家庄 050016

高频和超高频RFID在图书馆中的应用比较

刘绍荣 张丽娟 杜也力

河北师范大学 河北石家庄 050016

通过分析高频RFID和超高频RFID在图书馆的使用情况，对比它们在图书馆工作中的应用，总结了两种标签在图书馆中的不同功能以及各自存在的问题，旨在为同行选择RFID提供一些参考。

高频RFID；超高频RFID；图书馆

1 RFID在图书馆中应用现状

2002年新加坡国家图书馆在世界上率先使用了RFID技术管理图书馆，随后美国、澳大利亚、荷兰等国也相继使用。据统计世界大型图书馆应用RFID技术的速度正以每年30%左右的速度增长。

从2006年深圳图书馆使用RFID技术管理图书后,国内尝试这项技术的图书馆逐年递增,关注这项技术的图书馆更是比比皆是。据不完全统计,截止到2010年7月，全国约有52家图书馆实施RFID技术管理图书。

大家关注、尝试这项技术，并不仅仅因为它的新奇和超前，是因为它确实为传统的图书管理带来方便，同时也成倍提高了图书馆的工作效率，节省了读者的时间和传统图书管理的劳动量。虽然其价格因素让大多数人顾虑，但是大家对它的功能还是持赞成的眼光。而图书馆的现状也决定了现代图书馆需要改变原有的工作模式、管理方法、人员分配等。所以随着RFID技术在图书馆中应用的不断成熟加之其价格的不断下降，使用RFID管理图书馆成为一种趋势。

2 高频RFID和超高频RFID在图书馆的使用情况

目前应用在图书馆中的RFID标签分为两种，一种是高频（HF）,一种是超高频（UHF）。高频标签工作频率为13.56MHz，一般以无源为主，标签与阅读器进行数据交换式，标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内。阅读距离一般小于1米，典型距离为5～10厘米。超高频标签的工作频率在860～960MHz之间（ISO18000-6标准，由于标准的不同，各国对于超高频频段的规定是不一样的），图书馆中一般使用无源标签。工作时，射频标签位于阅读器天线辐射场的远场区内，标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合。阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量，将无源标签唤醒。射频阅读距离一般大于1米，典型情况为4～6米。

在国内近几年使用RFID的49家图书馆中，使用高频RFID的用户34家，占69%；超高频RFID用户15家，占31%。高频用户虽然多于超高频，但根据了解到的情况，使用高频与超高频的图书馆比例变化为2007年3∶1,2008年6∶1,2009年1.4∶1,2010年上半年1.3∶1。也就是说超高频用户从2007年开始起步，近3年发展速度非常快。使用高频的用户多与高频在图书馆中应用起步较早有关系。使用超高频的用户增长速度快与近几年超高频技术发展逐渐完善有关系。

由以上数据可见两种标签在图书馆中使用的情况可以说不相上下，这就给图书馆选择使用何种标签带来难度。对于选择哪种标签，是目前图书馆引进RFID过程中非常难以抉择的，因为不同的标签在实际工作中还是有不少区别，怎样选择，犹如鱼与熊掌，难以取舍。

3 高频RFID和超高频RFID在图书馆应用中的比较

虽然高频和超高频标签都能完成图书馆需求的基本功能，但是不同的标签在实际应用中还是有很多区别，它们各有利弊，也都存在着无法解决的问题。现从图书馆工作的角度分析两种标签的区别。

(1)图书借、还：自助借还书是图书馆使用RFID功能最主要的一项，不用人工干预，读者自己操作，而且是一次性完成所有要借、还的图书。高频和超高频标签都能实现这项功能，但是有一些细小方面会对工作有些影响。

高频标签借还时，由于读取距离的限制，一次不能借太多册，多了容易出现漏读现象。而且标签跟标签间距离不能太近，太近了容易相互干扰。如两本比较薄的图书放在一起或两本书的标签重合放置，就会有漏读的现象出现。由于高频标签的形状只适合贴在图书表面上，所以这种现象是很难避免的。除非解决了两个标签之间距离很短也能不相互干扰的问题。

超高频标签读取距离远，一次可以借的图书稍多一些。但是由于读取的距离远，也容易把机器周围其他读者手里的图书误解到正在操作的读者账号上。虽然超高频的读取距离可以调，但是它的优势就是远距离阅读,调近了会减弱它的优势,也会出现漏读现象。

(2)图书清点：图书清点工作是传统图书馆工作中比较重要但难度较大的工作。根据RFID的工作原理，确实可以让这项工作变得方便。但是由于高频标签的识别距离有限制，所以不容易简单地顺着架子扫一遍就能读取所有的图书。而且也比较难发现架子后面的图书，也容易把两个紧邻着的标签漏读，只要出现漏读的现象，清点的准确率就受到限制，这是高频标签在这项工作中的缺陷。要提高读取率，就必须一次少读几册，降低读取速度。超高频标签虽然能够快速地读取，但是也容易把相邻架子上的标签重复读，或把紧邻标签的图书漏读，这同样对数据的清点有影响。通过考察两种不同类型标签的清点功能，都不能做到百分之百的有效清点，方式都有待改进。

(3)图书上架与定位：图书上架是图书整理工作中必需的步骤，而且是劳动量比较大的工作。两种标签的上架原理是相同的，但是在实际工作中并不比传统上架减少太多的工作量，因为上架要首先找到书所在的架位，然后再逐本逐本放在相应的位置。这一步是无法节省的，所以使用RFID的上架方式并不比原来的排架号节省劳动力。

图书定位是上架过程的一部分，如果不能准确及时定位，则读者在OPAC上查到图书的位置就会出现误差，给读者查找图书带来问题。高频和超高频的定位与清点功能一样，会因为读取距离、效率的不同而有差异。

(4)图书查找、剔旧、倒架：这些功能都是把图书的信息先存在阅读器中，然后在架子上追踪图书的位置。由于超高频标签的读取距离远，容易找到隐藏在一定距离之外的图书。高频标签由于受读取距离的限制，对于藏在架子后面或相隔距离远一点的图书找起来相对难些。

(5)标签的形状：标签贴在书上的位置是由标签的形状决定的。标签的形状一直是图书馆非常关注的问题，目前在图书馆中使用最多的有正方形、长方形、圆形、长条形。高频标签的面积比较大，正方形和圆形的居多。高频标签由于面积大，只能贴在图书的某一页上，在加工的时候一般都贴在图书的封皮或封底，一是贴时方便，二是贴在其他页会影响读者阅读。然而图书在流通过程中，封皮和封底是最容易破损的，有些热门图书流通不到一年，书皮就可能磨损掉，这样标签也就随之损毁了。即使书皮不掉，读者借回去的图书难免出现压、折等现象，也会对标签有一定的影响。另外还有一个图书馆最关心的问题就是它的隐蔽性不强，容易让个别素质低的读者轻易撕掉，偷走图书。

超高频标签的形状可以做成类似磁条样的长条状，虽然比磁条宽些，但可以像磁条那样夹在两页纸之间，隐蔽性稍强。比高频的形状要适合图书馆。

(6)标签对环境的要求：高频标签的近场感应耦合减少了潜在的干扰，对其所处环境中的无线和电磁干扰不是很敏感，所以对环境的要求不是很高。超高频则不然，它更容易受外部环境的影响，外部环境中的金属、电磁波都会对标签的信号产生影响。所以不论门禁还是自助借还机都需要选择合适的环境。

图书馆中的图书以前都是使用磁条加条码的管理方式，书中的磁条对高频的标签影响不大，但是对超高频的标签影响非常大。所以使用高频标签的图书不需要取出原来的磁条，直接贴标签对工作没什么影响。而超高频只有把原来书中的磁条取出再贴标签，效果才好，磁条对标签的影响比较大。

(7)安全门禁：从理论的角度来说，RFID安全门禁的原理是相同的，而且比原来的磁条门禁安全系数要高。但是，在考察了使用过的图书馆才发现，实际工作中两种安全门禁都有盲区，而且安全报警不仅与图书通过的位置、速度、屏蔽状况有关，还与RFID系统中的图书状态有关。在考察超高频RFID工作时，发现一本书在还书过程中出现了问题，读者账号上已经取消了，但是这本书通过门禁仍然不报警。当然这与标签的关系不大，应该是系统的问题。超高频对屏蔽现象尤其明显，如把图书夹在腋下通过安全门则不报警。另外超高频门禁对周围的环境要求也比较高，如有磁场干扰，则不能正常工作。

(8)标准问题，虽然各国有自己确定的RFID的技术标准，但各个标准之间并不兼容，主要区别在于通讯方式、防冲突协议和数据格式3个方面。随着适用范围的广泛增加，RFID的标准应该越来越统一。因为一个行业不可能长期多种标准并存，这样不利于这个行业的发展。但是在统一的标准没有确定之前，选择RFID就存在一定的风险，因为读取设备与标签都是配套的，而且一个图书馆只能用一种标准的标签，不可能两种标准兼使。

2010年6月，国内出台了高频标准的试用方案，这就意味着高频统一的速度可能快一些。在目前这种区域图书馆共建共享的理念下，图书馆之间实现通借通还是一种趋势。如果实现通借通还，则必须做到不同图书馆之间的标签能够兼容。也就是要求同标签、同标准的RFID应用在不同的图书馆中，否则很难实现这些服务。

(9)安全问题：安全问题主要是考虑长期处在电磁辐射场中对人体的影响。超高频由于辐射的能量大和距离远，使工作人员和读者处在电磁辐射的包围中。这样的环境究竟对人身体是否有影响，有多大影响，还没有人能够下结论，这是大家在选择超高频时心中疑虑的问题。所以超高频设备都安装了开关装置，减少人们处在辐射环境中的时间。高频标签由于辐射的距离短，对人体的影响相对较小，所以使用高频标签的用户对此没有担忧。

通过以上对比，可以看出两种标签在图书馆应用中的区别，但是我们不能一味地用“优缺点”的观点对两种标签进行评价，因为不同标签的优缺点是很难定论的，在一个图书馆应用中是缺点的功能对另一个图书馆可能就不是缺点。例如高频在借还图书时由于读取距离的限制，一次不能读太多本，这对借书限额多的图书馆就是缺点，但是有些图书馆中读者借书限额本来就比较少，不需要一次借很多本，对于他们来说这就不是弊端。所以图书馆在选择不同种标签时，除了注重RFID的功能，还是要根据本馆的实际情况，本馆的管理模式，本馆的读者群体习惯等各种因素进行判断，真正把RFID的功能嵌入到图书馆的工作流程中考虑，只有这样才能更合理地发挥RFID在图书馆中的作用。

总之，RFID这项新兴技术能够让图书馆感兴趣之处非常多，例如传统工作中的倒架、剔旧、排架等工作，都可以借助RFID进一步完善。RFID的发展也可能会把传统图书馆与数字图书馆的功能统一，推动图书馆行业的变革。所以尽管RFID在图书馆中还存在有待解决的问题，但它确实是改变图书馆传统工作的一项重要技术。

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Abstract: In this paper,by comparing HF RFID and UHF RFID tag uesed in libraries,We analyse their different functions,virtues and disadvantages. to be provided some adivces for the library choosing RFID.The purpose is to provide some refereces for the peer.

Key words: HF RFID；UHF RFID；library

The comparisons between HF RFID and UHF RFID applied in libraries

Liu Shaorong, Zhang Lijuan, Du Yeli
Hebei normal university,Shijiazhuang，050016，China

2010-08-17

刘绍荣，副研究馆员，副馆长。张丽娟，研究馆员，副馆长。杜也力，研究馆员，馆长。

河北省软科学基金项目“RFID技术在图书馆智能化管理的应用研究”（编号：094572213D）。