RFID技术在图书馆应用中的思考

西南政法大学图书馆 杨 雪

自1998年新加坡大学实现世界第一个使用RFID系统管理图书馆以来，我国深圳图书馆也于2006年开始应用RFID系统，这是国内第一个应用RFID技术的案例。在此后许多图书馆都相继跟进，RFID技术在我国图书馆界迅速发展[1]。至今，我国使用RFID技术的图书馆已经超过50家。为此，笔者搜集了近年来RFID技术在我国图书馆应用中的相关资料，对RFID技术在图书馆应用中存在的优势及问题进行了分析，希望与各位同行进行交流。

1.RFID技术简介

RFID中文名称为射频识别技术，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，通过射频信号在信号接收端和发送端传输信息，实现目标识别。一个完整的RFID系统是由基本的标签(TAG)、阅读器(READER)、天线(ANTENNA)以及相关的应用软件所组成[2]。

以RFID标签依据内部电源有无可分为被动式、半被动式(半主动式)、主动式三类.由于被动式标签无源，且价格低廉、体积小巧，现今所有的图书馆利用RFID案例基本都采用被动式RFID标签。

按照传输频率的不同，RFID标签分为低频标签LF(125或134.2kHz)，高频标签HF(13.56MHz)，超高频标签UHF(868～956 MHz)以及微波标签MW(2.45GHz)[3]。由于自身特性原因，HF高频标签和UHF超高频标签在图书馆行业应用最为广泛。其中，HF高频标签应用案例最多，但经过近几年UHF超高频标签技术和设备上的改进，其发展速度迅猛，大有超越HF高频标签的趋势。

2.RFID技术的特点

2.1 远距离识别

RFID标签比传统的条码具有更广的读取范围，传统的条码是以宽度不等的黑条白空，按照一定编码规则排列来表达信息的图形表示符，通过扫描器照射条码后的反射光信号进行识别[4]。由于必须建立在可见光反射距离之内，条码的读取范围非常有限，通常在0.5米左右。而RFID标签是由阅读器发射特定频率的无线电波能量给应答器（标签），用以驱动应答器（标签）电路将内部的数据送出。此时，阅读器便依序接收解读数据，送给应用程序进行识别操作。根据无线电波频率不同RFID标签传输距离也不同，图书馆常用RFID标签多数采用HF高频标签和UHF超高频标签，以国内知名RFID系统供应商远望谷公司的XCTF-8102A型电子标签为例，它的工作频率为860MHz～960MHz属于超高频标签，其最大读取距离能达到6米，最大写入距离能达到4米。远远超过传统条码的读写范围[5]。

2.2 RFID标签信息存储量大

RFID标签比传统条码存储信息量更大，传统条码分为一维条码和二维条码，其信息量是由条码宽度和印刷精度决定。一维条码大约可以存储50字节的信息，二维条码大约可以存储2～3000字节的信息。RFID标签的数据存储量要比条码大许多，目前市面上使用的HF高频标签可存储8K而UHF超高频标签更是以兆字节计算，随着技术的发展，RFID标签存储容量还将继续扩大。

2.3 高读取速率及无屏蔽阅读

RFID标签具有无屏蔽阅读性和更高的度曲速率，传统的条形码由于采用光感识别，读取速度较慢，相当于每秒读取40个字符，且一次只能对一个条码进行读取操作。同时，条码受可见光限制，只能在无遮蔽的可视范围内进行读取。RFID标签采用无线电波识别，其传输效率要高许多，在专门的防冲撞技术支持下RFID阅读器一次可以读取多个标签。由于无线电波的可穿透性特点，RFID阅读器一般情况下都可以进行无屏蔽阅读，只是金属及液体环境会对其产生影响。

2.4 可读写

传统条码由于其编码方式限制，一经打印后就无法进行更改，不具备信息改写功能。RFID标签在进行编码以后，可以通过阅读器在有效读写距离内对标签所存储的信息进行任意修改，并且，RFID标签可以在有效期限内进行重复使用。

2.5 高度安全难以复制

条形码编写简单，制作也只需要印刷，一维条形码很容易被复制，二维条形码相对防伪性能较高一些。而RFID标签由于使用专用芯片、序列号唯一、很难复制。

3.在图书馆应用中的优势

3.1 优化图书借阅服务

RFID系统基于无接触的射频识别技术，识别工作无需人工干扰，可自动完成。其在图书馆最主要的应用就是自助借还书服务，通过自动借还装置，读者可以使用自助借还书系统在完全脱离工作人员的情况下进行图书借还，无需等待工作人员扫描条码及图书充消磁操作，所有操作均由自助借还终端一次操作完成，极大简化了借阅程序，给与读者最大限度的自主性，节约了读者的时间。自助借还书终端还可以24小时全天候工作为读者提供还书、续借等服务而不会受到图书馆开放时间的限制，为读者提供了极大的方便。同时，自助借还终端与图书馆管理系统和校园一卡通系统等进行进一步集成以后，还可以在终端上开辟出如图书查询预约、罚款支付、书目查询等功能[6]，使图书馆的借阅服务提升到更高的水平。

3.2 改善书架环境

几乎所有RFID项目都能实现图书精确定位，借助导向地图帮助读者迅速找到所需图书。通过将每本图书的识别号和其所在的层架标记录下来，就可以确定每本图书在书架上的精确位置，读者在寻找图书的时候通过导向地图可以轻松找到想要的图书。图书馆工作人员在进行图书上架的时候，可以通过图书内存储的层架信息事先对需要上架的图书进行排序，在进行图书上架的时候准确找到图书应当存放的位置。即使在读者阅读图书随意乱放的时候，使用手持读写设备也可以轻松找到有乱架情况的为位置，将错放的图书准确找到，保证书架环境的有序性。

3.3 加快盘点清理

RFID阅读器可以一次读取多条RFID标签，依靠RFID标签信号的穿透特性，使得RFID阅读器可以在完全不用接触标签的情况下进行识别，工作人员只需要手持阅读器从书架面前走过，就可以对所有在架图书进行快速盘点，无需像以往条码盘点一样逐册扫描，大大提高了书库清点的速度。有研究显示，传统条码盘点2000册图书需要3小时时间，而利用RFID技术盘点7000册图书仅仅需要1个半小时的时间。

3.4 提供新的统计功能

在使用条码的时代，由于全开架阅览的影响，要统计读者在馆阅读的情况是不具有可操作性的，读者在馆阅读情况都是以估算或者以借阅查询情况进行推测。而此类数据可以通过RFID技术轻松统计出来。我们通过在阅览桌周围设置RFID阅读设备，可以轻松获得坐在阅览桌上的被阅览的读者和图书信息，甚至记录下图书被取下书架的次数和时间等。利用布置在图书馆各处的RFID阅读设备，我们几乎可以统计图书馆任何地点的读者和图书流动情况，从而掌握图书馆读者与图书的动态流动情况。

4.在图书馆应用中存在的问题

4.1 设备等价格昂贵

RFID技术是最近才被引入图书馆行业，其在图书馆行业的发展时间还很短。其设备和标签昂贵是制约其发展的一个主要问题。

虽然经过近几年产业扩大以及技术提升的推动，RFID设备和标签价格已经大幅下降，现在市面上已经出现报价仅为1.01元人民币的图书馆用超高频标签，比2006年深圳图书馆引进时4元左右的价格降低了近3倍。但即使是这样的低价依然无法与条码加磁条近乎零成本相比。以馆藏200万册，年新增图书8万册的普通高校图书馆为例，仅仅更换标签就需要花费200万，几乎相当于5万册图书的采购金额。如果将整套设备以及系统集成等费用计算在内数目将更大，而且每年还需要固定花费8万元用于加工新书，这使得资金实力并不雄厚的图书馆只能望而却步。

在今后RFID技术日益走向成熟，产业规模进一步扩大以后，其生产成本必定会有下降的空间。各高校图书馆应当充分认识自身实力，选择适当的切入时机才是上策。

4.2 系统集成方案不成熟

RFID技术的成功应用离不开如网络、计算机、自动化系统等其他相关设备的支持，如今，许多RFID供应商在标签和阅读设备的生产方面的技术非常成熟，却缺乏RFID系统与其他设备集成方面的整体解决方案，往往开发出的应用产品如自助借还书系统、安全门禁装置等产品在具体的图书馆应用中并不适用，如自助借还书系统与校园一卡通集成问题、RFID设备读取范围过大导致误读操作等[7]。要想发挥RFID系统的真正实力，必须将其与其他相关系统和设备进行完美集成才可以实现。这方面问题需要经过一段较长的时间在实际工作中不断地对原有产品进行技术改进才可能有效解决。

4.3 管理观念滞后

RFID技术的使用对图书馆传统的管理模式提出了全新的挑战，首先，自助借还系统大大降低了借阅处服务台的工作量，将负责借阅的工作人员解放出来。其次，精确定架对书库及阅览室管理则对管理人员提出了更高的要求，工作压力没有降低反而增加了。再者，全新的读者和图书统计方式将会揭示出一些全新的读者行为模式，使以往一些难以发现的设计问题被揭示出来。这一切都将对现有的图书馆管理产生冲击，决策者需要对现有的各类资源进行调整，改进管理观念以适应各种新的需求。

4.4 原有磁条干扰

现在出现的适用于图书馆的RFID标签的外形和传统磁条类似，安装方法也大致相同。RFID标签虽然具有很强的信号穿透能力，但在金属和液体环境下其信号会受到较大影响。在传统的条码时代，图书馆为了防盗预先在图书中都安置了磁条，某些厚度达到一定程度的图书甚至会安置多根磁条。无论是普通磁条或者是复合型磁条其金属磁条体都会在某种程度上对RFID标签产生屏蔽影响，国内许多大学的RFID应用案例就出现过由于磁条干扰使得标签无法读取的情况。

随着技术革新，RFID标签的这些问题在未来将会被解决。现在UPM Raflatac公司已经推出了能在靠近金属、液体等材料和紧密包装产品上使用的高性能RFID产品，它最新推出的产品都具有96位的EPC存储器，读取距离远，且具有非常高的读取灵敏度和可靠性[8]。

4.5 技术标准不统一

目前，RFID技术的标准体系主要有国际标准化组织的ISO/IEC 18000标准体系、EPC Global标准体系、Ubiquitous ID Center（UID）标准体系，各个标准体系各自为阵互不兼容，在国际上还没有形成一个绝对统一的技术标准[9]。

我国高校图书馆的RFID应用案例也并不统一，其中最重要的问题之一就是HF高频和UHF超高频的选择，由于高频HF RFID技术发展时间较长、技术成熟相对较早，国内早期图书馆RFID项目如国家图书馆、深圳市图书馆等多为HF RFID。而在2006年6月EPC C1G2正式成为ISO/IEC 18000-6系列标准之一后，UHF RFID技术开始得到了快速的发展和广泛的应用，采用UHF RFID技术的图书馆也在逐渐增多[10]。如今，各图书馆的RFID系统建设项目各自为政，不利于今后RFID技术在图书馆中的推广。

在这种情况下需要出台国家标准来进行统一，规范RFID在我国的发展。在RFID技术与应用的标准化研究工作上我国已具有一定基础，目前已经从多个方面展开了相关标准的研究指定工作。并根据ISO/IEC15693系列标准基本完成国家规定的起草工作，参照ISO/IEC18000系列标准制定国家标准的工作已经列入国家标准制订计划，此外，中国RFID标准体系框架研究工作也已基本完成[11]。

4.6 与现有管理系统连接的问题

要发挥RFID系统的的作用，必须将其建立在与原有图书馆管理系统完美结合的基础之上。每个图书馆都有自己的图书馆管理系统和工作流程，部分厂商虽然已经从事了一段时间的图书馆RFID项目建设，但其产品的应用软件却无法针对各个图书馆特有的管理系统进行完整对接。

同时，在RFID技术的推动下，图书馆的管理方式将会发生很大变化，各部门工作流程或多或少都会进行相应调整，图书馆现有管理系统为适应新的管理工作要求将面临系统升级及功能开发。而这些仅依靠RFID厂商是无法完成的，需要图书馆、RFID厂商及管理系统开发商协调工作，共同解决RFID项目所面临的问题。

5.结束语

RFID技术的应用能更加优化图书馆的管理，提高图书馆的自动化水平。同时，也对图书馆的管理提出新的要求。但实施RFID项目并不是一件简单的事情，而且RFID技术自身仍存在一些问题，需要各图书馆在引进RFID技术的时候慎重考虑，在充分结合自身条件适时介入，切不可盲从。随着RFID技术的发展，其最终将会取代条码在图书馆中的地位。

[1]冯小桓.图书馆RFID技术的应用现状及思考[J].图书馆,2011(5):112-114.

[2]百度百科.射频识别技术,2011-12.[OL]http://baike.baidu.com/view/637068.htm.

[3]维基百科.射频识别,2011-12[OL].http://zh.wikipedia.org/wiki/RFID.

[4]百度百科.条形玛,2011-12[OL].http://baike.baidu.com/view/42078.htm.

[5]远望谷.XCTF-8102A型电子标签[DB/OL]http://www.rfid.com.cn/product_info.aspx?id=61.

[6]陈雁,徐双培.基于汇文系统的RFID智能管理系统的应用[J].教育理论与实践,2011,31(4):9-11.

[7]宓永迪.UHFRFID图书馆应用实践.图书馆杂志[J].2011,30(2):77-87.

[8]蒋炳奎.UPM Raflatac推出新的性能出众的UHF RFID标签,2011-12.[DB/OL].http://news.rfidworld.com.cn/2009_3/2009319834396568.html

[9]张莉.RFID技术的发展与标准化情况[J].中兴通讯技术,2007,13(4):4-7.

[10]李志清.UHFRFID技术在图书馆中应用的试验与探讨[J].2008,28(2):62-65.

[11]RFID中国网.中国RFID技术应用明确路线图,2011-12[DB/OL].http://www.r fi dchina.org/news/readinfos-3662-99.html