超高频RFID技术在图书馆的应用分析

赵文彬

（郑州大学西亚斯国际学院图书馆，河南 郑州 451150）

香港城市大学与清华大学及上海交通大学等多所高校图书馆负责人，今年三月联合启动高校图书馆“超高频射频识别技术应用”（UHF RFID）方案，探讨超高频RFID系统的互操作性。八月中旬两地大学图书馆及相关行业代表再次在深圳举行工作会议，商讨系统的统一模式和标准，长远要推广至外国大学图书馆[1]。这意味着，超高频RFID技术的应用和研究将迎来重要的发展机遇期。

面对在现有图书馆中已经成熟应用的高频RFID技术，超高频RFID技术有哪些优点和不足，大范围推广应用超高频技术存在什么问题，现阶段图书馆应用RFID技术的合理步骤应是怎样？将是本文主要探讨分析的内容。

1 RFID技术在图书馆的应用现状

上世纪90年代后期以来，国外许多图书馆开始研究RFID技术在图书馆管理中的应用。美国、法国等多家图书馆系统供应商先后推出了基于RFID技术的图书馆管理方案。新加坡、荷兰、瑞典等国家的图书馆已基本上普及了RFID在图书馆中的应用。一些大型的书商也开始研究和部署应用RFID技术的物流和零售管理系统。在国内，厦门集美诚毅学院图书馆和深圳图书馆作为高校和公共图书馆的代表，开创了应用RFID技术的先河。其他图书馆如国家图书馆、上海长宁图书馆等也相继采用了RFID技术。随着RFID技术的不断成熟与应用领域的日益广泛，RFID在图书馆应用成为大势所趋。

根据图书馆工作的特点，RFID技术适合图书馆使用的频率可以是HF（High Frequency，高频）或UHF（Ultra High Frequency，超高频）。但是纵观图书馆应用RFID技术的发展历史，绝大多数采用RFID技术的图书馆和提供RFID技术的供应商都是采用高频RFID技术。分析原因，主要是因为高频RFID技术发展的时间相对较长，技术相对更成熟，系统开发的风险和难度相对较小。

自2005年以来，尤其是2006年6月EPC C1G2正式成为ISO/IEC18000-6系列标准之一后,超高频RFID技术得到了快速的发展和广泛的应用。超高频标签开始规模生产，在物流供应链管理、零售和药品行业发展迅速。目前在图书馆和相关行业应用超高频比较成熟的是世界著名图书馆自动化系统供应商Civica公司研究开发的UHF RFID馆藏管理子系统[2]，该系统已经开始应用于澳洲和新加坡的一些图书馆中。国内有远望谷信息技术公司开发的UHF RFID图书馆智能馆藏管理系统[3]。国内第一家应用超高频RFID技术的汕头大学图书馆就是采用该公司系统。此外，北京石油化工学院在应用超高频RFID技术方面，积累了丰富的经验。

2 超高频RFID在图书馆应用中的优势和不足

2.1 超高频RFID的优势

2.1.1 体积更小

以粘贴于书籍中的RFID标签为例，高频RFID标签通常是50mm×50mm的正方形，面积较大。超高频RFID标签的大小则类似于原有的磁条，为细长型。

2.1.2 隐蔽性更好

高频RFID标签由于体积大，只能贴在图书的表面或内页上，位置明显，容易被怀有好奇心的读者损坏，同时在正常的阅读中也较容易损坏和丢失。超高频RFID标签由于体积特别小，可以像原有的磁条一样，紧贴在靠近书脊的部位，因而具有良好的隐蔽性和自我保护性，进而可以有效防止意外或人为的损坏。

2.1.3 使用寿命更长

高频RFID标签由于面积较大，在读者携带图书时容易发生弯曲而导致接触不良被损坏。超高频RFID标签弯曲半径很小，同时夹进书缝的超高频RFID标签是沿书缝方向粘贴，因而不易损坏，使用寿命比高频RFID标签更长。

2.1.4 速度更高

超高频比高频处理数据的速度快，多标签同时识别能力更强，因此每秒识别标签数比高频多。在进行图书馆盘点或挑选错架图书之类大工作量时，优势更加明显。在读者进行自助借还图书时，也可以有效的减少等待时间。

2.1.5 价格更便宜

由于超高频RFID标签的体积更小，因此成本较高频RFID标签低。加之目前大量应用RFID技术的物流业使用的就是超高频RFID标签，因此可以推断超高频RFID标签的价格会随规模化发展而快速下降。成本的下降，使超高频RFID在经费相对紧张的高校图书馆更受青睐。

2.1.6 与图书出版和仓储物流管理的整合度更好

长远来看，为了方便仓储和物流运输，随着相关标准的统一，将会有越来越多的出版商和发行商在图书上自行粘贴超高频RFID标签。这将有效整合多行业的设备互操作和标签重复使用，形成完善的出版、运输、销售、图书馆加工整合链条。

2.2 超高频RFID的不足

2.2.1 成熟度较弱

由于超高频发展的时间相对较短，因此相关的标准和数据模型尚未统一。生产厂商和用户较少，成熟的应用案例不多，用户间交流也相对不充分。

2.2.2 抗干扰性较弱

超高频技术采用电磁发射原理，因此更容易受到电磁干扰的影响。同时，摆放书籍的书架通常为金属制品，金属会反射信号。书库中如果不能很好的控制湿度，容易造成纸张潮湿，水能吸收电磁信号，这些因素都会对标签的正常功能产生干扰。此外，是否会受到环境如附近电视塔和通信塔等设备的限制和影响，尚未得到明确的证实。虽然经过技术改进后部分超高频RFID标签在防止干扰方面性能优良,不过和高频RFID标签相比仍稍逊一筹,需要采用其他方法弥补。

2.2.3 安全性较差

超高频很容易被液体吸收，因此当读者用手覆盖图书标签位置通过防盗门时，因为身体含水分的原因会大大降低防盗门的识读率。如果超高频RFID的标签被金属物如锡箔纸阻挡，或者外力挤压，甚至以利器切断标签内的天线，超高频RFID标签都会丧失信号。同时，由于标签上的芯片面积较少，通过安检门时需要访问后台的数据库才能判定是否办理过借阅手续。当人流量较大时，容易造成网络拥堵，影响响应速度，严重时甚至会干扰图书馆管理系统的运行。

2.2.4 容易产生误操作

由于超高频RFID的识别距离大于高频RFID，因此在图书馆的应用中容易产生误操作。例如通过门禁时，容易因附近读者的未借书籍干扰，触发警报。在读者使用自助借换设备时，识别附近读者所持书籍和借阅卡，造成误借。此外，由于超高频RFID标签之间互相干扰大，在办理多本图书借阅手续时，容易产生遗漏。应用手持扫描器进行图书盘点时，容易错误识别相邻书架的书籍。

2.2.5 磁场辐射较大

超高频对环境的要求较高，因此防盗门上的阅读器需要调到极大的功率才能具有识读功能[4]。过高功率所产生的高强度磁场会严重干扰周围其他有磁性的物体，甚至对于人身体健康都有较大的损害。

3 图书馆应用RFID技术无法回避的问题

相对于传统的“条码+磁条”管理模式，RFID技术在图书馆管理中有显而易见的优势。然而，我们不能盲目的乐观和松懈。因为，无论图书馆应用高频RFID技术，抑或超高频RFID技术，有几个问题是无法回避的。

3.1 人员安置问题

可以预见，假如图书馆将来完全采用自助借还设备，甚至可以考虑取消流通岗位的设置，通过使用类似保洁工之类的物业管理人员完成图书的上架和整理工作。空余出来的大量流通管理人员，必须得到有效的安置。

3.2 自助借还设备的局限

自助借还设备存在着一些无法解决的局限。例如，无法识别图书的破损、涂划情况。个别特厚、特薄或尺寸不标准的书籍，无法得到正确的识别。随着科学技术的进步，或许可以采用其他辅助设备以有效的解决此类问题。

3.3 兼容性问题

无论是馆际互借中面对不同生产厂商的RFID标签，抑或不同时期应用的基于不同技术标准的RFID标签，系统的兼容性和互操作性都是需要重视的问题。幸运的是，2007年初以来，主要的RFID供应商已结束了应用RFID的频率论争，正在共同推动EPC HF V2/ISO 18000-3 Mode3标准的制定，可同时支持UHF G2/HF V2标准的通用读写器和统一的基础设施正处在快速发展中。相信未来的高频/超高频技术将会实现兼容和互操作，最终用户对频率选择的风险将大幅减少。

4 图书馆应用RFID的合理步骤

现阶段，大部分图书馆止步于RFID技术最重要的考虑是安全和价格。由于目前高频和超高频RFID技术都有各自的缺点尚未解决，单纯使用RFID替代安全管理安全问题得不到保障，图书丢失情况严重。RFID设备，尤其是需要大量使用的标签价格不菲，高额的投资成本是制约图书馆应用RFID技术的关键。实际应用中，RFID系统的标签方案主要有两种：“单RFID”和 “RFID+磁条”。第一个方案是TAGSYS、Libramation等公司提供的方案，3M公司向小型馆也推介此方案。第二个方案是3M公司向大型图书馆推荐的方案。“RFID+磁条”方案中RFID标签负责流通和典藏，磁条负责安全。从加利福尼亚州立工业大学对RFID的调查结果看，目前使用RFID技术的图书馆有近一半使用“单RFID”方案,另一半则使用“RFID+磁条”方案[5]。

笔者认为，现阶段“RFID+磁条”方案是更适合图书馆应用的方案。在保证安全性和发挥RFID技术作用的同时，也有利于系统的转换。图书馆可以在不同的馆藏区域试验高频和超高频RFID技术，或者通过学习其他图书馆的先进经验，分析实际使用中的优缺点，最终确定适合自己的RFID技术。然后，结合不同馆藏区域的特点和要求，适当的采用“RFID+磁条”的方案。具体来说，可以做以下安排：

（1）在比较注重安全性的馆藏区域（工具书库、珍藏室等）采用“RFID+磁条”管理系统。在流通量很大的馆藏区域（新书书库、中文书库、社科书库等），充分发挥RFID的效率采用单纯的RFID系统。在总出口统一监管书籍的安全状态，同时监控磁条的消磁和RFID标签的安全解码。

（2）随着RFID技术的发展，图书馆可以在时机成熟的时候，分步骤完成整个图书馆RFID技术的应用。采用此种方式，设备和标签的投入都是逐步的，初始转换设备不用像一次性全面转换那么多，分批、逐步地转换可以保证标签的加工质量。更重要的是随着时间的推移，RFID标签的价格在逐年下降，从而可以有效节省标签成本。

5 结束语

随着RFID技术的发展，RFID厂商可以结合高频和超高频的优点，开发出更适合图书馆的产品。RFID技术标准的统一和相关设备、产品的规模化生产，必将有效降低RFID技术应用的成本。相信在不远的将来，RFID技术在图书馆领域的应用将会日益普及和完善。

［1］ 港京沪高校拟合作,商讨制订统一图书馆系统标准［EB/OL］.http://news.xinhuanet.com/edu/ 2010-08/23/c_12474836.htm.

［2］ CivacaSpydus8ILMSUHFRFID Sub-System［EB/OL］.http://www.civica.com.Au.

［3］ 宁波市远望谷信息技术有限公司.RFID图书管理［EB/OL］.http://nb.invengo.cn/.

［4］ 深圳市海恒智能技术有限公司.技术支持 ［EB/ OL］.http://www.seaeverit.com.

［5］ San Francisco Public Library Technology and Privacy Advisory Committee.Radio frequency identification and the san Francisco public library.［EB/OL］.(2005-11-10).http://www.sfpl.org/ library-locations/libtechcomm/RFID-and-SFPL-summary-report-oct2005.pdf.