RFID技术在图书馆的应用研究

2014-04-17杨宇环

江苏科技信息 2014年22期

杨宇环

（陕西科技大学，陕西西安 710021）

0 引言

随着计算机技术和网络技术的发展，图书馆馆藏管理系统历经了卡片式、条形码识别技术和RFID 技术3 个阶段。条形码技术开启了基于计算机和网络技术的图书馆信息化管理的时代，提高了图书管理工作的效率，改变了图书流通模式。21世纪初RFID 技术在图书馆的应用，将图书馆管理的自动化水平推到一个新的阶段，高效率的自助借还服务和图书自动化管理得以实现，开启了图书馆馆藏智能管理的时代。

1 RFID 技术概述

RFID（Radio Frequency Identification）技术即无线射频识别技术是在雷达技术的理论上发展起来的一种全新的、非接触的自动识别技术。其基本原理是利用射频信号或空间耦合(电感或电磁耦合)的传输特性，实现对物体或商品的自动识别［1］。

RFID 系统由标签、读写器和数据库系统组成。标签附着于物品上，是物品信息的载体，可在全球范围内流通。读写器是读取或写入标签信息的工具，读写器通过网络与数据库相连，对标签信息进行操作。数据库系统由数据管理软件和数据信息组成，对物品信息进行管理和储存，是实现信息管理和信息流通的功能模块。

目前图书馆管理系统普遍采用的是条形码技术。条形码技术的优点是技术成熟，成本低廉，一个条形码标签的价格只有几分钱，适用于产品数量大，信息不必随时更新的场合；缺点是其数据存储量小，容易磨损。条形码技术属于接触性识别，识别距离短，难以实现图书的自动化管理。

RFID 技术采用无线电射频技术，能够快速、准确地识别物体，识别精度高，可对多个物品的信息同时进行识别，并可对物品进行穿透扫描，超高频RFID 标签具有较好的隐藏性。RFID标签的信息储存量较大，是一般条形码存贮信息量的几十倍、上百倍。RFID 技术是非接触识别技术，适用于自动化系统。RFID 标签可根据读写器与标签之间射频信号的强度来测量物品的空间位置，能够实现对物品的空间定位与跟踪。RFID 系统的主要缺点是成本较高，RFID 标签的价格近几年虽然逐年降低，但仍然接近1 元钱左右，相对于条形码标签不具有价格优势。另外，RFID 系统需要在有线和无线网络环境下运行，也增加了其应用成本。

2 图书馆RFID 系统的主要组成部分

图书馆RFID 系统由标签、读写器、数据库系统、自助借还机、盘点机、自动分拣系统、门禁系统等软硬件设备组成。

标签一般选择高频或超高频的无源可读写标签。超高频标签具有体积小、易隐藏、读写速度快，识别距离远等优点；缺点是成本较高，近几年有较高的增长趋势。

读写器是对标签进行读取或写入数据和信息的设备，用于发送和接收射频信号，分为移动式或固定式两种。可作为独立设备，也可嵌入其他设备中，如自助借还机、盘点机中。

RFID 数据库系统目前主要是在利用原有的图书馆条形码数据库系统的基础上，将原有图书条形码信息导入到RFID 标签中，实现与原有条形码数据库系统的无缝对接。

自助借还机通过内置读卡器和FRID 标签读写器等设备，实现图书的自助借还、续借、查询等功能。

盘点机是移动读写设备，具有图书上架、倒架、盘点、下架等功能，盘点效率相对于条形码技术得到大幅度提高，使用RFID 采集2000 册图书，一个人不到半小时就能完成，而且数据处理同步完成，不用再单独与数据库做比对［2］。盘点机对网络的要求较高，需要无线WIFI 网络的支持。

自动分拣系统可根据预先设定的分拣规则将还回图书放置到图书中转箱，自动完成图书上架前的分类工作。

门禁系统可以对图书的借出状态进行实时监控，当有未借图书经过时会发出声光报警，并可进行在馆人数的实时统计。

3 图书馆应用RFID 技术在的现状

2002 年新加坡国家图书馆首次将RFID 技术应用于图书馆管理，成为世界上第一个采用RFID 技术进行图书馆管理的国家。随后美国、澳大利亚等国也相继使用，美国洛克菲勒大学图书馆、美国圣安东尼奥城市公共图书馆、荷兰图书馆、德国汉堡图书馆、韩国大学图书馆也将RFID 技术应用于图书馆的管理中，实现了图书的自助借还、定位跟踪等功能。据统计世界大型图书馆应用RFID 技术的速度正以每年30%的速度增长［3］。

在我国，2006 年2 月20 日，国内第一家“RFID 智能馆藏系统”的图书馆——厦门集美大学诚毅学院图书馆综合书库正式对外开放。2006 年6 月，深圳图书馆新馆正式对外开放，实施了基于RFID 技术的“智能文献管理系统”，为读者提供了自助借还、智能文献管理、文献清点等功能。智能文献管理系统将文献管理的最小单位定位至层，即同一层的图书可以进行混排，而不要求按严格的索书号的次序进行排列，同时建立层架标识系统，提供智能架位导航服务，在读者进行OPAC 查询时可清晰找到其所需要的图书［4］。随后，2008 年9 月国家数字图书馆引进了RFID 技术，2012 年10 月首都图书馆联盟正式启动RFID 系统的建设，共有60 余家联盟馆。从厦门大学诚毅学院图书馆和深圳图书馆为开端，我国越来越多的图书馆使用了RFID 技术，从2012 年开始新建、扩建的公共图书馆和高校图书馆均采用了RFID 技术。

4 图书馆应用RFID 系统的常见问题

RFID 图书馆管理系统尽管具有自助借还、自动化程度高和图书管理效率高等优点，但是也存在建设成本高、实施标准不统一、与原有图书馆管理系统的转换对接等问题。

4.1 经费和网络设施问题

RFID 系统实施过程中的首要问题是经费问题和成本考量。RFID 标签的成本在RFID 系统实施总经费中占有较大比重，RFID 标签的单位成本尽管已经降低到1 元钱左右，但由于图书馆的馆藏图书数量较大，少则几十万册，多则几百万册，因此RFID 标签的总成本仍然是制约图书馆实施RFID 系统的主要障碍。RFID 系统的其他配套设备包括自助借还机、移动盘点机、读写器也价格不菲，目前国产品牌自助借还机的价格在10万元左右，进口品牌在20 万元左右。但是随着技术革新，RFID标签和设备的价格逐年下降，将会有更多的图书馆采用RFID图书管理系统。

RFID 标签信息需要通过读写器进行读取和写入，并通过网络与数据库系统进行传输和处理。移动图书盘点设备也必须通过无线WIFI 网络与数据库系统进行信息通讯。因此图书馆RFID 系统实施要求具有良好的互联网通讯平台，同时书库也必须实施无线WIFI 网络的全覆盖。

4.2 图书馆RFID 标准统一和兼容问题

图书馆RFID 标准是随着RFID 技术在图书馆的应用发展逐步发展和完善的，包含技术标准、数据模型和应用标准，目的是保证图书馆RFID 对象交换时的互操作性，以便图书馆之间开展馆际互借和联盟合作。目前高频RFID（13.56MHz）技术标准是ISO15693 和ISO18000-3；而超高频RFID（860MHz—960MHz）的使用频率各个国家有所不同，相关技术标准主要为ISO18000-6c、EPC global UHF Class1 Gnereation2；2006 年澳大利亚的《图书馆RFID》规定了RFID 标签数据模型，即标签写入的数据元素和数据编码要求；国际标准化组织2009 年1 月发布了ISO28560《图书馆RFID 数据模型》，标准内容以数据元素和编码方式为主，同时加入了数据安全、区域与商务相关、隐私问题、实施与数据移植、标签外观设计等方面的内容［5］。2012 年2 月ISO 组织发布了ISO28560-1，-2，-3 图书馆RFID标签数据元素及编码系列标准。2012 年6 月1 日中国文化行业-图书馆RFID 数据及编码标准WH/T43-2012、WH/T44-2012 发布，该标准与其他国家的图书馆RFID 标准都采取了与ISO 标准兼容的策略，图书馆RFID 应用的国家标准目前还在编制中。由此可以看出，国内外均未形成统一的标准，标准的制定落后于RFID 技术的应用速度。

RFID 系统的兼容是影响馆际互借和图书馆联盟运作的关键因素。RFID 技术作为新兴技术在不断发展和更新，因此不同时期的图书馆RFID 系统存在互不兼容问题。同时期不同厂家的RFID 产品由于技术标准、数据模型和应用规则的不同也会产生互操作问题。特别是RFID 标签前几年以高频标签为主，而近几年超高频标签以其优良特性逐渐成为图书馆采用的主流趋势，因此高频RFID 与超高频RFID 的兼容问题也亟待解决。图书馆在实施RFID 系统的过程中往往是分库或分馆逐步实施，因此不同时期的RFID 系统的兼容问题是要考虑的重要因素。

4.3 RFID 系统系统实施过程中的常见问题

图书馆RFID 系统实施过程中首要考虑的是建设资金的充裕度。对于资金充裕的图书馆，建议一次性对全部馆藏进行实施，而对于资金缺乏的图书馆可采用分阶段实施，例如可先在一个书库和一个分馆进行实施，以后逐步完善。分阶段实施时，应考虑到技术的发展趋势和功能扩展问题，采用技术较为先进的RFID 系统。

其次是高频和超高频RFID 系统的选择。图书馆应用RFID 系统分为高频和超高频RFID 两种。高频技术实现较早，技术较成熟，因此早期的图书馆较多选择高频系统。近几年，超高频技术得到了显著提高，由于其具有体积小、响应速度快、识别距离远、易隐藏等优点，越来越多的图书馆选择了超高频系统。在我国由于公共图书馆实施RFID 系统较早，因此大多采用高频系统，而高校图书馆实施RFID 系统较晚，大多采用超高频系统。

图书馆RFID 系统实施过程中另一个重要考虑的因素是与原有图书馆系统的衔接问题。图书馆目前普遍采用的是条形码识别加磁条防盗技术的图书管理系统。因此新建RFID 系统必须能够与原有条形码技术和图书数据库系统进行无缝对接，对于分阶段实施的图书馆还应考虑到双系统运行的问题，即已经实施RFID 系统的图书也能够在原有的条形码技术系统下进行借还等操作。

现有的RFID 系统都是基于条形码数据库建立的，因此在标签信息转换时，必须扫描原有条形码，将原有条形码中的信息写入到RFID 标签中。图书馆在不同时期建设的馆藏图书其条形码位数会有不同，因此在建设RFID 系统时首先要对馆藏文献的条形码位数进行统计，在系统建设时要考虑能够对各种不同位数的条形码进行识别。

4.4 RFID 系统运行中的问题

（1）双系统运行中的EM 磁条消磁问题。RFID 标签本身具有磁性防盗功能，因此加入RFID 标签后图书中的EM 防盗磁条将不再使用，但EM 磁条中的磁性仍然会触发磁条防盗系统门禁的报警。因此，在分阶段实施RFID 系统的图书馆中，由于新旧系统的并行运行，为避免旧磁条的误报警，需要对实施RFID 系统的图书的EM 磁条的磁性进行消磁工作。图书馆可根据本馆的门禁设置方案，采取借出图书消磁或者对在馆图书统一消磁。

（2）借还成功率问题。RFID 系统的重要功能之一就是实现了高效率的图书自助借还。但是由于读者对操作方式的不熟悉，在借还过程中常常出现消磁不彻底和误借、误还的问题。由于RFID 在一定距离内可以识别图书标签的信息，进行借还操作，但是自助借还机的冲消磁功能对标签的放置位置和距离有较高要求，因此在借还图书的过程中应按正确的位置放置图书在指定区域，以保证图书的冲消磁成功率。RFID 标签具有远距离识别的优点，特别是超高频标签的识别距离可达到数米，因此在借还图书时读者之间应保持至少一米以上的距离，以防止误借、误还的发生。因此图书馆应加强读者使用自助借还书机的培训和指导工作，使读者能够快速准确的借还图书，保证借还成功率。

（3）图书位置信息的精确度问题。RFID 系统的另一个重要功能就是图书定位功能，对书架位置进行具体的标识后，图书的定位信息可以精确到具体的层架。读者通过查询系统，就可明确知道查询图书所在的具体位置，方便读者查找。但是对图书的上架和整架工作提出了更高的要求，图书的实际位置信息应该与标签存储的信息保持一致，这就要求工作人员及时用盘点机对在架图书进行清点和查错，及时纠正放错位置的图书，并且在图书位置变更时及时进行标签信息的改写。