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图书馆RFID发展现状及关键技术研究

曹鹏
摘要：国内图书馆的管理系统中较常使用磁条+条形码的技术手段，解决了图书管理中的一些问题，但是图书馆的一些能够方便读者、提高工作效率的项目，比如自助借还、自动清点、图书定位等问题，还是难以得到良好的解决。无线射频识别技术能够较好地解决以上诸多问题。本文参考了大量关于RFID技术的科技文献和技术资料，简要介绍国内外相关技术在图书馆领域的应用情况。在了解图书馆管理系统的基础上，充分发挥RFID的技术特点，形成一套完整的图书馆管理系统。
关键词：RFID 图书馆；发展现状；关键技术
：G250 文献识别码：A ：1001-828X（2016）006-000-02
国内图书馆的管理系统中较常使用磁条+条形码的技术手段，解决了图书管理中的一些问题，但是图书馆的一些能够方便读者、提高工作效率的项目，比如自助借还、自动清点、图书定位等问题，还是难以得到良好的解决。无线射频识别技术能够较好地解决以上诸多问题。基于RFID和相关技术，图书馆能够更好地为读者服务，提供很多传统图书馆无法实现的功能。例如自助借还、快速馆藏清点、图书快速定位、指导顺架、24小时自助还书、图书自动分拣等。本文通过研究大学图书馆的实际案例，探索RFID在图书馆管理系统中的应用，有一定的前瞻性，能够为相似图书馆探索一条适合自己发展的道路。
一、国内外图书馆RFID发展情况
1.RFID在国内图书馆的应用情况
集美大学诚毅学院开创了国内图书馆使用RFID技术的先河。项目从2005年开始筹备，并于2006年正式开始运行，2月开始面向读者开始服务。此套系统中的RFID综合书库以及智能管藏系统也相继开放运行。深圳大学图书馆在2006年建成了仅次于美国西雅图公共图书馆的RFID系统。深圳图书馆使RFID系统在图书馆管理系统中得到了较好的应用。在使用了RFID后，深圳图书馆的读者服务工作和图书流通效率都有了很大的提高，读者到馆和图书流通率成倍增加。RFID系统得到了国内诸多图书馆的认可，有力的证明了新技术对图书馆业务的巨大作用，开启了图书馆技术应用的新天地。
国内许多城市的公共图书馆和高校图书馆都完成了RFID的技术改造。目前，包括清华大学、复旦大学、华中师范大学、香港城市大学等一大批著名高校图书馆已经在使用有RFID技术的图书管理系统。随着RFID系统在多个图书馆的成功应用，RFID技术越来越被图书馆行业所关注，被资深行业人士称为第三代图书馆自动化管理技术手段。
2.RFID在国外图书馆的应用情况
RFID技术在图书馆管理系统的应用已经有了十多年历史。目前有数千所公共和高校图书馆在使用RFID技术，并且随着相关技术的改进，使得新应用得到快速推广。使用RFID的图书馆数量正在以惊人的速度快速增加。
新加坡是较早采用RFID技术且广泛应用的国家之一。新加坡国家图书馆有着卓识的眼界，在1998年就开始测试RFID技术，尝试在图书馆的流通和分拣环节进行应用。世界上首个基于RFID技术的现代化图书管理系统在2002年正式发布。由于提高了工作效率，得到了读者的普遍认可，借阅次数却从每年的1000万人次大幅提升至3100万人次。一向以科技著称日本，无论是高校还是相关企业，都在不断推进RFID的研究，使得日本的RFID应用技术处在国际领先地位。日本国内的一流高校，早在多年以前就开始使用RFID系统，积累大量的一首经验，拥有完善管理系统。
二、图书馆RFID关键技术研究
1.RFID的技术特点
RFID能够实现快速、准确的信息采集与处理。RFID技术通过对实体对象（包括图书、零售商品、物流单元、车辆、货运包装、生产零部件等）的唯一有效标识，被广泛应用于生产、物流、零售和交通等各个行业。众多行业为了提高管理水平、降低运营成本开始将RFID技术应用到自己擅长的传统行业。RFID的优势及特点主要表现在以下6个方面：
（1）快速扫描
RFID读写器可以同时识别读取多个标签
（2）体积小形状多样
超高频RFID标签可以向小型化、多样化发展，能够依据产品外形进行定制。
（3）抗污染能力强
RFID是将数据存储在芯片内部这一点和传统的，一维条码标签将信息直接显示在表面完全不同。所以根据应用场合的不同，加装不同的保护层，能够抵御外界污染。
（4）可重复使用
普通的条形码印刷后就无法更改，RFID标签可以重复修改、增加和删除，存储在芯片里的数据能够方便地更新。
（5）好的穿透性
读取条形码，必须在无光线阻挡的情况下进行，而RFID则能在被不透明的塑料、木材、纸张覆盖的情况下，依旧正常读取。
（6）安全性
无论是一维还是二维条码，都有很有限的存储数据能力。RFID的容量能够达到数兆，随着技术的发展，未来RFID能存储的数据信息会越来越大，以满足更广泛的业务需求。
2.RFID系统构成
RFID系统因为应用不同，其组成也会有不同，但基本上都是由电子标签、读写器和应用系统组成。
（1）电子标签
电子标签也成为智能标签，它是由存储信息的芯片和负责数据通信的无线通信天线组成。小巧的标签粘贴在物体上就能用来标识目标对象，每个电子标签的芯片里存储和该物体的少量信息，和唯一的标识码。
（2）读写器
读写器也成为读卡器、阅读器等，能够和电子标签实现双向通信。读写器拥有和RFID标签相同的工作频率，更高的功率就能有更远的有效距离。读写器根据使用用户需求不同，能够实现只读或者读写。读写器是整个RFID系统的信息控制和处理终端。读写器通常由设备接口、逻辑控制单元和天线三部分组成。在RFID标签存储数据时，读写器向标签发出写入指令，将数据写入标签芯片。自动识别时，读写器向RFID标签发出读取指令，电子标签能够在读写器范围内想读写器应答，并提交自己的身份信息。
（3）应用系统
应用系统是指用户原有的管理信息系统，比如图书管理系统、企业资源规划、仓储管理系统（WMS）等。用户的业务系统实际上是通过应用系统的终端工作计算机实现的。终端机依据应用系统的操作指令控制读写器进行工作，处理RFID系统所获取信息数据。
3.RFID与条码+磁条的技术对比
一维条码+磁条在图书馆系统已经存在多年。磁条技术主要用于图书防盗。条形码具有成本低，操作简单的特点，很受图书馆欢迎。但是由于条形码存储的信息量恨少，而且内容单一，在实际使用中有很多限制。条码基于光学识别，需要人工操作，而且扫描器和条码之间必须要保持合适的距离和角度，在实际应用中为读者和馆员都带来了不便。
基于条码和磁条的局限性，RFID技术被引入到图书馆系统中。RFID技术相对于条码的优势主要体现在：
（1）能够加快流通的处理速度。传统的条形码技术，需要条码阅读器在合适的距离和角度范围内才能识别，而且每次只能识别一个条码。RFID技术应用的是非接触的方式采集信息，只要在一定的范围内，都可以进行读写。RFID阅读器能够同时读取多个电子标签，这样读者在借阅多本图书的时候就能够一次完成。
（2）快速自助借还。由于简便了工作步骤，使得借还图书变得异常简单。读者可以在各个楼层和书库进行自助借还，同时图书馆还能够开放24小时自助还书窗口，方便读者及时归还，避免造成超期造成的损失。
（3）灵活排架快速定位。为了能够定位图书，传统排架方式，通常采用中图法索书号的形式进行排架。读者为了找书，通常还要对索书号进行简单的学习，对于高校读者而言，困难不大。如果是社会图书馆，面向众多不同类型的读者，就会给找书带来一定的困难。RFID系统可以依据层架标，实现图书定位，即使第一次进图书馆，也能方便地找到图书。
（4）可靠性更高的防盗措施。不同于磁条防盗的工作原理，RFID系统依靠安装在安全门中的阅读器读取标签信息，连接图书管理系统来检查图书借阅状态，然后再确定图书是否已完成借阅手续，能否离开此区域。如果条码被读者恶意更换，有可能会造成图书丢失，但RFID标签存储了图书信息，不易更换，安全性得到保障。
三、结语
当前图书馆管理工作中和借还图书的一些问题，主要是由于当前采用的条码以及磁条技术在流通和监管环节中，数据不能联动等问题引起的。RFID成为管理系统的新鲜血液，完美融合后，就能够克服条码和磁条的种种不便，实现图书馆服务的更多新功能。这样就会提高图书馆接待读者的服务能力，扩展图书馆的服务功能以及增加管理系统的可靠性。随着RFID在校园一卡通等方面得到广泛应用，图书馆依靠RFID技术，可以解决图书馆传统业务流程中的典藏、外借、归还、防盗等环节的一系列问题。
参考文献：
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-全文完-