高频RFID技术在图书馆中的应用

马寅

摘 要：RFID技术是无线电通信和自动识别技术的完美结合。详细介绍了无线射频技术的工作原理及高频RFID技术在国内外图书馆的应用现状。通过分析、比较给出了RFID管理系统的结构框架，阐述了系统在图书馆管理工作中的优越性及现阶段面临的困难。

关键词：RFID；图书馆管理；读写器；阅读器

中图分类号：TP316 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）03-00-02

0 引 言

雷达技术的不断改进催生了无线射频技术，1948年Harry Stockmande “利用反射功率通讯”开启了过去半个多世纪RFID的迅速发展。在我国，RFID项目也被纳入了国家“863”计划， 2006年《中国射频识别（RFID）技术政策白皮书》奠定了此项技术在我国快速发展的基础，先后被列入《国家中长期科学和技术规划纲要（2006～2020年）》、《高新技术产业发展“十一五”规划》、《国家金卡工程（2008～2013年）发展规划》、《中国射频识别（RFID）技术政策白皮书》等。随着互联网技术和集成电路制造技术的迅速发展，RFID现已成为自动识别领域的一项成熟技术。20世纪90年代开始，RFID技术进入商业应用阶段，目前，我国物流、仓储、交通、邮政、医疗、等多个领域逐步采用该技术，并且应用规模不断扩大，现在已经成为与人们生活息息相关、必不可少的一部分。

1 （HF）RFID技术在国内外图书馆的应用现状

RFID在20世纪90年代开始大量应用于世界各地的图书馆。1998年在北美图书馆被提议作为读者自助借还的一种方式，之后纽约洛克菲勒大学图书馆最先安装了RFID系统。1999年密歇根法明顿社区图书馆成为首个使用该技术的公共图书馆。2002年新加坡国立图书馆发布了亚洲首个全面部署RFID的图书馆管理系统，率先将RFID技术全面引入图书馆。管理效率和服务水平取得了丰硕的成果。馆内900多万条电子标签，涵盖了图书、杂志、音响、视频、录像等，使用RFID技术后的图书馆借阅率增长了30倍，工作人员减少了2 000人。之后，美国、欧洲一些大型图书馆也开始相继引入RFID系统，如比利时Katholieke Universiteit Leuven，美国Gurnee市Warren-Newport公共图书，奥地利维也纳图书馆。新技术的应用，使得传统业务操作人员大大减少，服务效率极大地提高，RFID逐步成为图书馆管理的关键技术，极大提高了图书馆的服务质量。

国内RFID技术主要应用在13.56 MHz的高频频段， 实施RFID的国内图书馆大多数采用的是高频（HF）RFID技术，不仅是（HF）RFID日趋成熟的技术，并且其技术标准在世界范围内得到统一。2006年厦门集美大学诚毅院图书馆率先使用了RFID馆藏管理系统，同年，深圳市图书馆也建成了完整的RFID图书馆管理系统。之后，国家图书馆、上海市长宁区图书馆、汕头大学图书馆、杭州市图书馆、武汉市图书馆相继实施使用了RFID系统。 RFID在现代图书馆中的应用，正逐步走向成熟阶段，给图书馆流通、典藏、调拨、防盗等方面带来前所未有的方便，大大提升了原有条码识别系统的功能。

从各国图书馆应用（HF）RFID技术的经验来看，RFID技术在多方面发挥了非凡的作用，彻底改变了传统借阅、典藏工作中的繁琐、工作量大的情况。随着RFID芯片的大量生产和价格下调，越来越多的图书馆将有能力使用RFID系统。

2 （HF）RFID技术在图书馆的基本工作原理

在无线识别（RFID）系统由软件系统和硬件系统组成。软件系统作用很大，它可以直接控制硬件，用于信息采集、识别、加工和传输；硬件系统由电子标签（Tag）、阅读器（Reader）、发射天线、接受天线、天线调谐器等组成。电子标签是由耦合原件、集成芯片以及相应的封装材料组成的一种存储信息的载体，用来存储识别信息的介质；阅读器的主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接受标签的应答。利用阅读器可以将信息从标签中读出也可以将信息重新写入标签。图书馆RFID系统中，Tag通过粘贴、植入、插放等方式被安装在图书上，阅读器和电子标签通过各自的天线进行无线数据传输，通过射频信号的耦合将电子标签的数据传送给阅读器。当Tag进入Reader发射天线工作区域时被激活，将自身的编码及数据通过内置天线发送出去，系统接受Tag的载波信号，经天线调节器传送给Reader，阅读器进行解码后送往后台终端进行处理，从而完成整个信息处理。

图1 RFID技术在图书馆的基本工作原理

3 图书馆RFID系统框架与功能

RFID智能图书馆管理系统主要分为管理平台和应用平台。管理平台主要面向图书馆工作人员，实现编目、上架、倒架、统计、证件管理等传统图书馆业务的智能化管理。应用平台主要面向读者，实现自助借阅、智能找书等。

图2 图书馆RFID系统框架

管理平台中包括馆员工作站、图书加工、便携式点检系统、安全门系统、图书自动分拣系统。馆员工作站是图书馆与读者之间的接口，工作台组件包括：RFID电子标签阅读器及配套天线，图书条码阅读器等。点检系统辅助书库管理员完成上架、倒架、错架整理、清点、统计等。自动分拣系统包括了分类模组、集书车与输送系统。当输送带将所需上架图书送至特定位置后，RFID阅读器就会监测到图书的Tag，判断书籍的种类和位置，再利用输送带将书籍送至相应位置。当未授权人携带馆藏资料通过安全门时，系统就会发出警报，阻止通过，防止图书失窃事件的发生。

自助借还机可供长时间开机操作，读者自行完成借还书业务，热感应打印机还可以打印借还凭证，作为读者借还的依据，极大地减少了图书馆工作人员的工作量，也避免工作中常出现的漏借漏还给读者和图书馆带来的一系列麻烦。24小时室外还书箱的使用让读者不再受图书馆开馆时间限制，随时实现自由还书。

4 RFID技术在图书馆应用优势

4.1 简化借还书流程。

传统的流通服务是繁琐的，工作人员需要扫描读者信息，一本一本图书扫描图书条码信息，确认图书的状态，最后进行消磁、充磁等一系列工作，但在在RFID的支持下，流通接还工作变得非常简单。RFID允许多标签同时远距离读取，多本图书借阅，归还都可以批处理操作，极大提高了图书的服务效率，特别是高校图书馆，早已习惯了电子信息时代带来便捷生活的青年读者，对传统服务的等待已经缺乏耐心，因为流程的繁琐使得许多年轻读者对纸质馆藏阅读兴趣大大降低，使用RFID系统能大大提高馆藏资源使用率。

4.2 协助馆藏管理

RFID在协助馆藏管理方面的优势是无可比拟的。在传统的大开间开架书库的管理模式中，图书管理员在上架、整架、倒架工作中需要花费大量的人力和精力，特别是读者在阅读过程中造成的错架，需要花费书库管理员大量的工作，经常也给读者带来很大的困惑。利用RFID技术，把图书的存放位置记录在RFID电子标签中，管理员在巡架过程中，借助手持式阅读器可以及时发现错架的图书资料，轻松保证图书的正确位置，方便读者查阅。此外，RFID电子标签支持一次读取多个标签，所以，利用手持式阅读器逐一经过书架，就可以轻松盘点馆藏书目。

4.3 安全防盗监控系统

RFID门禁系统具有电子防盗功能，将RFID阅读器整合其中，当读者携带图书进出门禁时，系统直接通过对RFID电子标签的识别、监测，辨别出图书的典藏状态。如果读者是非法携带书籍通过监测系统，系统就会发出警示，读者就无法通过安全门。

4.4 智能查找图书

对于读者来讲，在密密麻麻书架上大海捞针般的查找着需要的图书是一件头疼的事情，虽然图书管理员有仔细地贴着分类书标，但是这些指示在实际应用中，特别是对于高校的学生读者来说，对图书馆资料的分类是缺乏了解的，多数读者都是对着书架逐一浏览，查找效率低，RFID系统中，图书馆书库的架标、层标都采用RFID标签，利用RFID电子标签在馆内构造了一个精确的定位导航系统，读者从书目系统中检索到需要的图书后，查询页面将精确标出所需要的图书在书架上的位置和到达路径，读者可以手持设置好的阅读器，利用无线电波感应，帮助读者轻松快速地找到所需图书。

5 RFID应用的主要困难

5.1 成本高，投入大

虽然图书馆RFID技术发展前景广阔，但是采用RFID技术的图书馆大都集中在上海、北京、广东、福建、浙江等经济相对发达的地区和城市，经济因素是制约RFID技术在图书馆应用推广重要瓶颈。随着RFID技术不断改进，各项成本不断降低，但是目前单张标签的价格大约1元左右，加上软硬件的升级，对很多图书馆来说投入是巨大的，不可承受的。

5.2 没有统一的行业标准

国内的图书馆还没有统一的RFID标准，大部分图书采用高频RFID技术，也有少数图书馆采用超高频RFID技术，如汕头大学图书馆采用的是UHF频段，不同的生产厂商之间的产品也不兼容，这给区域图书馆馆际互借和系统更新造成了一定的困难，也制约了RFID在图书馆的应用。

6 结 语

尽管RFID技术在图书馆广泛应用还存在一定的问题，但是随着电子标签、阅读器等相应的设备成本不断降低，统一的图书馆RIID技术行业标准难题化解，在不久的将来RFID技术在中国图书馆领域将日益推广及普及。

参考文献

[1]宋霞，赵睿，陈津. 国外图书馆界对RFID技术的实践与研究[J]. 图书馆工作与研究，2007（5）：62-63.

[2]赵军辉. 射频技术与应用[M]. 北京：机械工业出版社，2008.

[3]李如年. 基于RFID技术的物联网研究[J]. 中国电子科学研究院学报，2009（6）：594-597.

[4]单承赣，单玉峰，姚磊. 射频识别（RFID）原理与应用[M]. 北京：电子工业出版社，2008.

[5]张智文. 射频识别技术理论与实践[M]. 北京：中国科学技术出版社，2008.

[6] Fakhreddine Karray， Milad Alemzadeh， Jamil Abou Saleh， et al. Human-Computer Interaction：Overview on State of the Art[J]. International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems， 2008（1） ：129-136.