图书馆RFID技术推广的关键问题与策略
2011-03-18常向阳
常向阳
(辽宁省科学技术馆,辽宁 沈阳 110015)
1 RFID技术起源与系统构成
RFID即无线射频识别(Radio Frequency Identification),通常被称之为感应式电子晶片或者近接卡、感应卡、非接触卡,也叫电子条码、电子标签。无线射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,整个识别过程无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。还可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作方便快捷。
RFID技术起源于上个世纪30~40年代。为了满足美国军队识别海陆空目标的需求,美国海军实验室(NavalResearch Laboratory,NRL)于1937年开发了敌我识别电子系统(Identifica tion Friend-or-Foe,IFF),该系统用来识别友军和敌军的飞机、舰船等目标。近年来,随着微处理器、可编程存储器芯片,以及编程语言和软件技术的发展,以微机操作为主要表现形式的信息产业现代化技术在各个领域得到了广泛应用,这就使得利用RFID技术进行信息的实时交换变为现实。
最简单的RFID系统由以下3个部分构成:
标签(Tag):即射频卡,由耦合元件及芯片组成,存储其附着物的电子信息,每个标签具有唯一的电子编码,含有内置天线,用于和射频天线之间进行通信。
阅读器(Reader):读取标签信息的设备。在读写卡中还可以向芯片中写入信息。根据实际工作的使用需要配置固定式或者手持式。
天线(Antenna):在标签和阅读器之间传递射频信号。当标签进入感应磁场后,发送出自身编码等信息,通过天线传送被阅读器读取并进行分析解码后,送至后台电脑主机进行物品存储调取的相关处理。
2 RFID技术的应用现状
2.1 RFID技术在中国的发展和应用
近年来,中国已初步开展了RFID相关技术的研发及产业化工作,其应用呈现出迅猛增长的势头。2004年10月起,国家科技部启动了第一批863计划RFID课题研究。2005年10月,信息产业部批准成立了电子标签标准工作组。2006年10月,国家射频识别产业化(上海)基地正式成立。
2006年11月,中华人民共和国科学技术部、国家发展改革委员会、商务部、信息产业部等15部委发布了《中国射频识别(RFID)技术政策》白皮书。白皮书指出,在中国RFID技术有着广阔的应用市场,中国有必要集中开展RFID核心技术的研究开发,制定符合中国国情的技术标准,推动自主公共服务体系的建设,促进具有竞争力的产业链形成,使中国在该领域占有一席之地。
2009年11月《中国射频识别(RFID)技术与应用发展报告》蓝皮书发布。蓝皮书全面详尽地分析了全球范围内无线射频识别技术的发展现状及特点,概括了世界上主要国家和地区最近一段时期内RFID技术应用发展的战略和措施,总结了值得我国借鉴的经验,提出了我国RFID技术的发展战略、发展重点和发展措施。全书分为1个总报告和4个分报告。总报告的核心内容为:“把握一条主线,实现三个转变,发展七个重点,落实四项措施。”4个分报告分别为应用篇、技术篇、产业篇、标准篇,从不同角度阐述了各自领域发展的现状、存在的问题、发展的重点和发展的措施。
目前我国基于RFID的应用系统在铁路车号识别、高速公路不停车收费、证件防伪、畜牧管理、泊车管理、图书档案管理、医疗物品管理、航空行李托运、烟草物流、集装箱管理、军事后勤、生产线自动化等领域应用越来越广泛,与我们日常生活密切相关的二代身份证也采用了RFID技术。
2.2 RFID技术在现代图书馆中的应用
全球范围内有超过千家的图书馆完全或者局部应用了RFID技术,在美国西雅图公共图书馆、新加坡国家图书馆、国立新加坡大学图书馆、荷兰阿姆斯特丹市公共图书馆以及德国维也纳市公共图书馆,更是全面采用了RFID技术,成为现代图书馆成功使用无线射频识别技术的典型案例。
在我国,2006年厦门集美大学诚毅学院图书馆在上海阿法迪智能标签系统技术有限公司的技术支持下,第一个将RFID技术引入图书馆管理系统;同年,深圳市图书馆也与深圳市海恒智能技术有限公司合作使用了RFID技术;随之武汉市图书馆联合武汉市飞天智能工程有限责任公司开发研究并实施了“RFID智能图书管理系统”,成为我国第三家应用RFID技术的图书馆。在此之后,厦门市少年儿童图书馆、上海市长宁区图书馆、汕头大学图书馆、国家图书馆(二期工程)、上海市图书馆、南京市图书馆、广州市图书馆等也陆续加入了规划和实施RFID技术的行列。
随着信息自动化技术的不断发展及图书馆软硬件技术条件的进步,现代图书馆比以往更加需要RFID技术。首先由于馆藏数量和读者数目不断增加,现阶段的人工排架不可能完全准确地将每一本图书按分类排列到正确的位置,使得图书乱架现象严重、整理困难,图书再上架的效率比较低。而利用RFID技术,可以很简单、很及时地发现排架错误的图书。其次是与传统的图书馆条码加磁条方式的图书识别防盗技术相比,RFID技术有着非常明显的优势。由于采用非接触式的技术手段,而且可以同时读取大量标签信息,无需手工依次读取,大大提高了图书借还的效率。另外RFID技术还具有传统条形码所不具备的使用寿命长、读取距离远、标签数据加密、存储数据容量大、存储信息可更改等优点。相信随着读者对图书馆整体服务质量要求的不断提高,无线射频识别技术将逐渐取代传统的条形码技术成为图书馆界的新趋向。
3 RFID技术与传统条码技术优势对比
3.1 存储的优势
与传统条形码相比,RFID电子标签可存储的信息容量大而且可以远距离、无接触读写,可同时处理多本图书,操作简便快捷,可靠性高,使用寿命长。传统条码技术只是一书一码,可供存储的信息量小,并且只能近距离扫描,也容易破损,抗污染能力差。
3.2 实现入馆自动登记
读者只要拿着RFID借阅卡,配合门禁系统的使用,在进入图书馆时就能实现入馆登记的自动化、人性化。而传统条码技术只有读者发生借还事件才会触发图书馆自动化集成系统中登记人次册次信息的改变。
3.3 可同时完成多本图书的借还
传统条码技术只能通过近距离逐本扫描来实现图书借还,读者也只能在图书馆的正常工作时间内借还图书。RFID阅读器能够一次读取多个标签信息,因此应用RFID技术可以批量借阅或归还图书,可以瞬间、非接触式地完成借还书工作。甚至可以通过RFID自助借还设备实现365天*24小时自助借还图书,读者不必再排队等候,从而使图书馆的服务工作更加人性化。
3.4 便于书库管理,提高馆藏清点速度
传统条码技术下的排架只能以纯人工的方式完成,由于现在图书馆都采取开放式借阅,乱架率很高,寻找错架、乱架的图书并正确分类归位是每个图书馆都要花费大量人力物力来做的事情。由于RFID阅读器可一次读取多个RFID标签内记录的图书分类信息的资料,因此只需要用手持阅读器在书架上横扫一遍即可快速读取图书信息,使寻找图书和把乱架图书正确归位变得非常容易,简化了清点工作,提高了工作效率,节约了人力成本。
3.5 提供强大的日志和统计功能
应用RFID技术以后,会使图书馆自动化系统更加完善,图书的借阅和信息变更会自动存储到后台服务器的日志当中,而在这些日志当中所反映出来的读者阅读喜好与倾向以及各项功能报告将会对图书馆的工作有指导意义,甚或对图书馆的建设和发展有重要的参考意义。
3.6 为图书馆带来前所未有的社会效益
首先,现代化技术的应用提高了城市的文化品位,成为城市文化的亮点;其次,加快了图书流通,引用RFID技术后,图书借阅次数、进馆人数以及借阅人数均会成倍增长;再次,自助设备的使用会减少读者和工作人员之间的矛盾和纠纷。这些都是传统技术无法比拟的,无形中提升了图书馆的知名度和美誉度。
4 RFID技术在图书馆应用中的瓶颈
4.1 成本问题
RFID系统无论是标签、阅读器还是天线,成本一直居高不下。目前,对于藏书量几百万册的大型公共图书馆来说,如果全部安装RFID标签,不算人工费,只计算每年不断追加的图书所需的标签以及相应的阅读器、天线和其他检测设备,就是一笔很大的投入。而且虽然很多关于RFID的技术优势中都提到了RFID标签内容可以改写,这样在使用寿命期间能够重复利用,从而节约成本,但在实际使用过程中却是难以实现的。因为出于安全性考虑,为了避免标签内容被恶意改写,标签中的所有馆代码以及条形码都需要在写入后进行锁定,不允许再次改写,而单册书即便由于破损等原因被剔除,在系统中也应有其数据保留,所以原条码也不可以被再次利用。这样一来,对于很多图书馆来说,推行RFID技术的资金问题就成了一个比较大的阻碍。
4.2 无线信号对周围环境的抗干扰能力较差
如果图书标签被外物或者身体阻隔,或受外力挤压,或与金属物体放在一起,或被水浸湿都有可能造成系统的不识别。当两位读者十分接近的时候也可能将后者借阅的图书误记到前者那里。
4.3 系统整合的问题
由于各家图书馆所用的图书馆自动化集成系统不尽相同,在与RFID技术衔接整合的时候会存在兼容的问题,这就需要自动化集成系统软件和数据接口标准的进一步完善。
4.4 RFID技术的统一标准
目前关于RFID技术在全球还未形成统一的标准,市场上多种标准并存,生产厂商各自执行自己国家的标准,而不同国家的供应商开发产品的技术标准不统一,技术上也不兼容。这使得图书馆选定某一种技术标准后再选择的空间变窄,不易于维护,如此就无法满足图书馆之间的数据交流,不利于馆际合作。因此,技术标准的协作统一是RFID技术大规模普及应用的前提。
5 图书馆RFID技术推广策略
只有解决了RFID技术在图书馆应用中存在的问题,无线射频识别技术才有可能在图书馆中普及。
5.1 降低RFID相关产品的价格
由于图书馆使用的RFID标签标识数量多,如果相关产品价格昂贵,多数图书馆就用不起,更谈不上普及了。只有降低RFID相关产品的价格,另外,还要降低配套设备价格,这样才能让RFID发挥其应有的作用,才有可能在图书馆普及推广。建议通过国家相关部门制定RFID在图书出版物中的应用标准,做到统一规划。出版物在出版过程中就按统一标准加入RFID标签,不仅可以减少流通环节的一些问题,更能简化新书加工过程,还可以降低图书馆使用标签的成本。
5.2 加紧对RFID技术的研究和改进工作
尽快设计出标识较小、安装容易的RFID标签。当前的标签都太大、太明显,放在书内容易被发现。只有设计适合的RFID标签,且不容易被破坏,才能真正达到使用的目的。并且通过技术改良,提高RFID标签的抗干扰能力,全面准确定位电子标签,降低误读率。
5.3 解决RFID在图书馆应用中存在的技术问题
开发出更符合图书馆使用功能的配套软件,特别是要为各个图书馆现有的管理系统提供软件的读写接口。这样RFID技术才可能会在图书馆中推广乃至普及应用。
5.4 尽快建立统一的RFID中国标准
在我国应该尽快由有关部门或机构针对RFID技术制定统一的标准,统一通信频率、数据格式和产品数据配置等等。只有这样,RFID技术在各个图书馆才可以放心地使用,不至于因标准不统一要经常更换,也就更谈不上馆际互借、通借通还了。
6 结束语
虽然RFID技术在现实使用中还存在着一些问题和缺陷,但是RFID技术的使用必将为图书馆传统服务注入新的活力,提高图书馆员的工作效率,方便读者借还,最大限度地提升读者满意度。所以随着RFID技术的日益成熟、性能的不断提高、成本的不断下降、技术标准的兼容甚至统一,其优点会更加凸现,无线射频识别技术在图书馆中的应用将越来越广泛。图书馆也可以根据自身条件,从局部逐渐扩大到全馆范围的RFID应用。我们有理由相信,在不久的将来,RFID技术必将取代现有的传统条码技术,使图书馆的管理和服务迈上一级崭新的台阶。
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