RFID技术在高校图书馆的应用与研究

王 铁 董四十九

北京石油化工学院 北京 102617

RFID技术在高校图书馆的应用与研究

王 铁 董四十九

北京石油化工学院 北京 102617

简要论述了RFID技术在高校图书馆的应用与研究，对UHF-RFID和HF-RFID技术在图书馆中的应用进行了比较，对UHF-RFID在未来图书馆发展中的作用进行了展望。

RFID；高校图书馆；应用与研究

近几年来，将 RFID技术引入图书馆的管理中来，极大地改变了图书馆的传统服务模式。图书馆服务不再是传统的图书的借还和管理，服务方式、服务内容和服务手段开始向多元化、数字化，网络化以及深层次服务方向发展，RFID技术在图书馆的应用快速地推动了图书馆事业的发展，改变了以往传统的服务概念，以一种崭新的服务面貌呈现在读者面前。RFID系统对于图书馆事业的发展是一个新的机遇，也是一个新的挑战，不仅可以提高图书馆管理传统图书资料的水平，而且有助于推动图书馆的信息化、数字化建设，提高读者自助服务意识，增大了读者自由阅读的空间。但同时也带来了一些问题，如大量的前台服务人员如何安排等。虽然还有些有待完善的地方，但RFID技术在图书馆的应用，是未来智能化图书馆的发展趋势，是大势所趋，是必由之路。

目前在国内图书馆的图书管理系统中大多采用“安全磁条＋条形码”的方式，以磁条防盗，以条形码识别图书信息作为主要的管理方法，来解决图书管理中的存在的问题，但是图书自助盘点、图书自助借还以及图书信息定位地图等问题还得不到完美的解决，曾经出现过利用条形码自助借还的设备，但是由于使用比较麻烦，使用的效率不高，因此不被读者所接受。而新开发的无线射频识别技术，使上述亟待解决的问题变得简单和易操作，快速自助借还、高速盘点、快速查找图书和定位、顺架、导架、上架、整架、分拣等功能均可得到实现。无线射频识别技术的应用，将给现代图书馆带来一次划时代的质变。

1 RFID 技术介绍

1.1 名词解释

RFID(Radio Frequency Identif cation)：解释为无线射频识别，即终端发射出射频信号对芯片进行自动识别的技术。它是一种高效快捷、非接触式、远距离的自动识别技术。目前国内外很多工程领域都采用了此项技术，主要集中在物流、零售、出版、图书馆、医疗、制造、教育、生活消费品、海运、家畜养殖等行业，甚至在国防、政府和公共服务等领域也在使用。目前对图书馆和物流领域的研究表明，这2个行业的使用率是最高的。

1.2 基本工作原理

通过终端设备向电子标签发送无线射频信号，进入射频信号识别区域的电子标签通过感应获得电流，激活芯片工作，通过原来芯片中的设置将存储信息通过自带的天线发送出去，终端设备将得到的信息利用解码器进行解码，再通过网络等接口将解码后的信息传送到馆员工作站。

1.3 RFID技术的优势

RFID 技术作为图书馆智能化管理的新技术，相对于传统的条码管理有哪些优势呢？主要集中在以下几个方面：

(1)数据存储空间大，信息可更新。可读写芯片的数据存储量可以达到上千的字节量，书籍的题目、作者、出版社、出版年代以及借还时间等信息都可以存储在里面，并且可以重复读写。

(2)非接触、远距离读写。理论上最远可以达到10 m，有源的标签最远可达到200 m。

(3)可同时读取多个电子标签信息，提高了操作的便捷性和读取的速度。

(4)穿透性强。可以穿透书包等介质，起到很好的防盗作用。

(5)适应环境能力强，具有防水、防磁、耐高温等特性，不易损坏。

1.4 RFID在国内外图书馆中的应用

RFID技术已在世界多个国家和地区的图书馆中得到应用，并获得了非常好的效果。2002年世界上第一个实现以RFID技术管理的图书馆是新加坡国家图书馆。短短的几年间，RFID技术得到迅猛的发展，现在美国和澳大利亚等国家的很多图书馆都采用了RFID技术。在国内，我馆也对第一家使用HF-RFID技术的集美大学诚毅学院图书馆进行了调研，2008年北京石油化工学院图书馆作为第一家正式使用UHF-RFID的高校图书馆开始运行。随着技术的不断发展和完善，我国引进RFID技术管理的图书馆也在逐年增多，2008年9月，采用RFID技术管理国家图书馆新馆正式对外开放，标志着RFID技术成为当前图书馆智能化管理发展的方向。

2 HF-RFID与UHF-RFID的选择

应用RFID技术的图书馆越来越多，RFID以其便捷的操作方式和快速的读取已经形成取代条码的发展趋势。目前国内外图书馆在使用RFID上主要分两大类，一类是使用高频RFID(HF-RFID)，另一类是使用超高频RFID(UHF-RFID)。现对这两大类进行分析比较。

2.1 RFID各频段用途及特点(见表1)

表1

433 MHz左右反向散射耦合(远距离)货物管理特定场合该频段电磁波绕射能力强，工作距离较远，但天线尺寸较大，该频段附近的无线电业务繁杂，容易引起干扰问题。800/900 MHz频段反向散射耦合(远距离)物流电磁波绕射能力强，工作距离远，干扰影响小，天线尺寸合理，是物流领域大规模使用RFID技术的最佳频段。2.4/5.8 GHz频段反向散射耦合(远距离)车辆识别、物流此频段为可视距传播，空间损耗大，工作范围小。频率高，制造成本大。同时该频段为ISM频段，电磁环境复杂，干扰问题较大。

2.2 HF-RFID与UHF-RFID的比较

HF-RFID 标签的工作频率为13.56 MHz，一般以无源为主，HF标签的阅读距离一般小于1 M。UHF标签的工作频率为860～960 MHz，可分为有源与无源两种。识别距离一般大于1 M，最大可在10 M以上，有源UHF-RFID标签在理论上甚至可达到200 M。

RFID系统的工作频率及其对系统性能的影响见表2。

表2

2.3 UHF-RFID在图书馆行业的优势

(1)隐蔽性强。UHF-RFID电子标签可以根据需要做的很小很短，可根据环境不同设计成不同的规格。在图书行业，将标签安装在书内，可以大大提高标签的隐蔽性，同时也起到很好的保护作用，使标签不宜磨损，延长了图书标签的使用寿命。非图书馆专业人士很难发现其安装位置。

(2)成本较低。UHF-RFID电子标签的用料只有HFRFID电子标签的三分之一大小，从用料上表现出了很大的价格优势。UHF-RFID电子标签芯片随着技术的不断发展、用量的不断增加，价格下调的空间很大。在图书馆行业，电子标签属于低值易耗品，标签的价格很大程度上决定了购买者的选择。

(3)读写距离可调。UHF-RFID电子标签的读取距离可调节，可以应用于近距离的图书单品识别，也适合远距离的防盗自动识别，识别距离灵活可调；可从8 m外读取，有源UHF-RFID电子标签甚至可达到200 M。

(4)快速读取。UHF-RFID终端每秒可同时读取至少60支电子标签，可减轻馆员的工作强度，提高工作效率，特别在盘点和图书查找工作中，这一优势显得尤为明显。

3 我馆使用RFID情况

我馆在2008年6月经招标，利用暑期建成基于UHF频段的RFID图书智能管理系统，开学后正式投入使用，先后做了3期，现已全面实现了RFID智能管理，图书馆也实现了有史以来真正的全开放式管理。

通过不断的建设，RFID智能化管理在我馆深入的展开，通过RFID的管理，为我馆的服务也带来很大的变化，主要体现在以下方面：

(1)实现图书数字化、智能化管理，自助借还服务；(2)图书等文献多元化防盗；(3)提高图书流通环节效率；(4)简化盘点工作；(5)实现图书馆多元化管理与服务。

我馆不断地与研发公司密切合作，解决超高频在图书馆应用中存在的各种问题，在实际使用中，结合我馆特点，提出各种合理化建议，如超高频读写距离远，容易造成误读，经过不断调整和检验，解决了读者在自助借还书时身边有读者而产生的误读问题，还有馆员在书库图书上架时因为读写距离远而读到对面书架上书籍数据的问题，以及防盗门距离书架和阅览座位较近易产生误报问题等。针对实际工作中遇到的问题，不断地提出合理化建议，使系统越来越符合我馆的实际需求。现在我馆运行RFID智能化管理已经有三四年的时间，没有出现过重大的技术问题，系统运行得也比较稳定。我馆计划未来能在空间允许的情况下，采购无人自助归还分拣系统，更大程度上减轻馆员在图书分拣方面的压力。

4 RFID高频与超高频的发展前景

目前，已经有国内外数百家图书馆采用了RFID技术，现代图书馆引进RFID系统后，可以真正地把馆员从繁重枯燥的工作中解脱出来，使馆员有更多的时间投入到图书馆其他业务研究和高层次服务中去。读者将真正成为图书馆的主体，从过去的以图书借还为中心转变成以读者自主为中心，图书馆提供的更多的是一种文化，一种氛围。

4.1 未来的多功能无人自助借还书系统

外借图书人为涂写、损坏等现象比较多，自助借还书系统在回收图书时很难发现，如发现图书损坏并询问读者时，由于没有证据表明是其损坏，也只能以批评教育为主。国内现在还未发现能有效预防此问题的系统，如能对图书进行检测，在其发现问题后自动响起警报，使其不能归还，提示馆员及时发现并对其进行说服教育和处理。自助借还书系统具有自动防撕和警示等多功能，此技术是在图书馆行业未来发展的一个目标和方向。

4.2 完善图书智能定位服务功能

随着技术的不断成熟，标签成本的降低，使用此技术的图书馆会越来越多，随着RFID技术在图书馆应用的深入，会引申出更多应用级服务功能。图书定位查询作为未来图书馆借还工作的重点，需要开发出智能定位服务，在条件允许的方位内，可对图书进行单本定位查询，利用系统可以对其所在的周围区域搜索，靠近时做出提示，不断缩小范围，并做到准确查找。

4.3 加强HF-RFID和UFH-RFID的合作，开发相互兼容的产品，统一标准

RFID未来的发展方向是构筑全球统一的物联网，现在的标准不够统一，在对接时出现不兼容问题，应该联合进行产品的调研和开发，对不同频段标准可以相互查询和使用，互相之间有效识别，在全球范围内制定统一的行业标准，有利于未来物联网的发展。

4.4 降低硬件设备及标签的价格是大势所趋

在图书行业，电子标签作为不可回收使用的低值易耗品，价格因素显得尤为重要，特别是每年新增的大量图书，对标签的需求是一笔不小的开支，降低价格是大势所趋，形势所迫。现有智能化管理硬件价格偏高，不适合小地区和小范围的开展，开发既经济又便捷的RFID图书馆智能管理硬件系统，是使RFID系统在未来数字图书馆发展中长期生存下去的关键所在。

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RFID technology application and research in university library

Wang Tie, Dong Sishijiu
Beijing institute of petrochemical technology, Beijing, 102617, China

This paper briefly discussed the RFID technology application and research in university library, UHF-RFID and HF-RFID technology application in library were compared, put forward UHF-RFID development and its application prospects in future library.

RFID; university library; application and research

2012-02-03

王铁，在读硕士研究生，助理研究员，办公室兼技术部主任。