隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，無論是商品流通數(shù)量還是對(duì)物流管理時(shí)效性的需求都有了極大的增長和提高，為提高物流管理中物品身份的鑒別和統(tǒng)計(jì)速度，經(jīng)過科技工作者的努力，RFID射頻識(shí)別技術(shù)逐步從實(shí)驗(yàn)室走向市場，它的應(yīng)用改變了依賴條形碼快速讀取商品信息方式，成為目前物流管理中最具生命力又頗受爭議的信息鑒別技術(shù)，在圖書館領(lǐng)域，RFID技術(shù)也開始成為應(yīng)用的熱門話題并得到了一些應(yīng)用。本文擬對(duì)RFID技術(shù)在圖書館的應(yīng)用及前景作些探討。 

1 無源RFID系統(tǒng)原理和特性 

1．1 RFID簡介 
RFID的中文名稱為無線射頻識(shí)別，是英文“Radio Frequency Identification”的縮寫，它是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，源于二戰(zhàn)期間英國皇家空軍區(qū)分?jǐn)澄绎w機(jī)的IFF(Identity：Friend or Foe)技術(shù)，其原理是通過雷達(dá)發(fā)射信號(hào)到飛機(jī)上的收發(fā)裝置，收發(fā)裝置會(huì)發(fā)出約定的回應(yīng)訊號(hào)，由此判斷飛機(jī)的敵我。1999年，美國麻省理工學(xué)院(MIT)開始深化這項(xiàng)技術(shù)，目標(biāo)是由電子標(biāo)簽代替條形碼，通過RFID閱讀器對(duì)每一貼有電子標(biāo)簽的商品加以識(shí)別，瞬間完成全部掃描和統(tǒng)計(jì)結(jié)算工作，自動(dòng)刷新庫存，實(shí)時(shí)了解產(chǎn)品銷售狀況和供需詳情。RFID這項(xiàng)陳舊技術(shù)之所以能迅速走紅，得益于集成電路制造技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，使得RFID電子標(biāo)簽銷售達(dá)到部分市場可以接受的價(jià)格，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得RFID實(shí)時(shí)信息交換變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。 

1．2 無源RFID系統(tǒng)構(gòu)成 
RFID標(biāo)簽分為有源和無源兩種。有源RFID標(biāo)簽自身帶有電池供電，讀／寫距離遠(yuǎn)、體積大、價(jià)格貴；無源RFID標(biāo)簽本身不帶電池，其能量從閱讀器發(fā)射的電磁波中獲得，特點(diǎn)是體積小、價(jià)格低、壽命長，讀／寫范圍在1O毫米至5米距離。 
無源RFID工作頻率有135KHz和13．56MHz兩種，其中13．56MHz是目前應(yīng)用最廣的電子標(biāo)簽，也有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，圖書館領(lǐng)域也普遍使用這個(gè)頻率。它的特點(diǎn)是工作時(shí)間短，距離長，通過防沖撞技術(shù)，系統(tǒng)可以同時(shí)處理大約五十張標(biāo)簽。無源RFID識(shí)別系統(tǒng)由無源電子標(biāo)簽、閱讀器、天線三部分組成。其中無源電子標(biāo)簽(Tag)由集成電路IC、諧振電容C和天線L構(gòu)成。集成電路IC內(nèi)部備有一個(gè)存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)標(biāo)簽數(shù)據(jù)。天線L與電容C構(gòu)成諧振回路，調(diào)諧在讀卡器的載波頻率，以獲得最佳電性能(如圖所示)。每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的編碼和保存約定格式的商品信息并附著在待識(shí)物體的表面。 

閱讀器(Reader)的功能是通過系統(tǒng)軟件，控制與RFID的通信過程及信號(hào)的編碼與解碼，驗(yàn)證電子標(biāo)簽的身份等功能。閱讀器有手持式和固定式兩種。天線(Antenna)的功能是RFID電子標(biāo)簽與外界信息交流的電磁轉(zhuǎn)換裝置。 

1．3 無源RFID系統(tǒng)基本工作原理 

當(dāng)RFID卡進(jìn)入閱讀器發(fā)射電磁波工作區(qū)域時(shí)，使標(biāo)簽天線產(chǎn)生的感生電壓達(dá)到規(guī)定值時(shí)，電子標(biāo)簽被激活工作并以曼徹斯特格式通過內(nèi)置耦合線圈將數(shù)據(jù)發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線收到從電子標(biāo)簽發(fā)送來的調(diào)制信號(hào)，經(jīng)閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。 

1．4 影響RFID系統(tǒng)工作的因素 
射頻識(shí)別系統(tǒng)的讀寫距離是一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)，影響射頻卡讀寫距離的因素包括天線工作頻率、閱讀器的射頻輸出功率、閱讀器的接收靈敏度、射頻卡的功耗、天線及諧振電路的Q值、天線方向、閱讀器和射頻卡的耦合度，以及射頻卡本身獲得的能量及發(fā)送信息的能量等。大多數(shù)系統(tǒng)的讀取距離和寫入距離是不同的，寫入距離大約是讀取距離的4O ～8O 。 

1．5 無源RFID技術(shù)與條形碼技術(shù) 
RFID和條碼技術(shù)從概念講，兩者很相似，其目的都具有快速、準(zhǔn)確地確認(rèn)目標(biāo)物體的特性，它們的主要區(qū)別在于有無更新標(biāo)簽信息的能力。與條碼技術(shù)相比，RFID標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)信息貯存量大，它可以存貯商品的特性、溫度、轉(zhuǎn)運(yùn)日期等數(shù)據(jù)，解決了某些條件下條碼等其他識(shí)別技術(shù)無法使用的問題，因此應(yīng)用廣泛。但是從技術(shù)角度看，RFID的準(zhǔn)確度還不夠高。美國聯(lián)邦快遞公司發(fā)現(xiàn)讀取RFID卷標(biāo)資料的準(zhǔn)確度約為75 ，而讀取條形碼資料的準(zhǔn)確度則高達(dá)99 。造成準(zhǔn)確度不高的原因主要是金屬、液體等物體對(duì)無線電信號(hào)的衰減干擾較大；另外閱讀器發(fā)射天線與電子標(biāo)簽的距離、角度對(duì)正常通信也影響很大；安全方面，無源RFID系統(tǒng)還沒有非常可靠的安全機(jī)制，表現(xiàn)在RFID標(biāo)簽一旦接近閱讀器，就會(huì)無條件地自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，無法辨別閱讀器是否合法；芯片在讀或?qū)憯?shù)據(jù)的過程中都很容易被黑客所利用，雖然目前制造商在芯片上作了改進(jìn)，但仍然沒有徹底的解決。 

2 RFlD技術(shù)在圖書館的應(yīng)用 

從RFID適用環(huán)境看，圖書館的業(yè)務(wù)工作較少涉及金屬、水等影響電信號(hào)環(huán)境，是采用無源RFID技術(shù)的理想場所，也是RFID芯片商推廣的重點(diǎn)。將無源RFID技術(shù)應(yīng)用到圖書館的業(yè)務(wù)管理，可以有效地提高圖書管理的效率、簡化了圖書管理的流程、降低圖書管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度并在為讀者提供更加便利快捷的圖書借還、查詢等服務(wù)。 

2．1 無源RFID技術(shù)與條碼技術(shù)在圖書館中應(yīng)用之比較 
目前圖書館的圖書信息以光學(xué)條碼形式粘貼在書本上，作為每本圖書的識(shí)別碼，同時(shí)還需在每本圖書內(nèi)加貼磁條，通過磁性電子安全檢測器檢測，防止圖書未經(jīng)許可被帶出館外。讀者借／還書的過程是管理員須先用光掃描器讀取借書卡信息，然后讀取圖書上的條碼信息，最后將書消磁或上磁；管理員整架時(shí)，全憑的肉眼來辯別圖書是否錯(cuò)架、亂架，整架速度慢效率低。在RFID技術(shù)管理下的圖書館，讀者借書時(shí)，只須將自己的借閱證、圖書或音像制品放在借閱設(shè)備下方，RFID借閱系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)掃描讀取讀者卡個(gè)人信息和圖書標(biāo)簽信息，計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成借書過程并打印出借書憑證；還書時(shí)，讀者將圖書送到回收設(shè)備，安裝了RFID讀寫器的設(shè)備自動(dòng)對(duì)書籍標(biāo)簽進(jìn)行掃描記錄、處理和分撿；管理員整架時(shí)，只須持手持式閱讀器，在書架中問走過，閱讀器可以將錯(cuò)架、亂架的圖書從成排的書架中挑選出來；現(xiàn)有圖書借／閱與圖書防盜是兩個(gè)互不統(tǒng)一的獨(dú)立系統(tǒng)，在RFID環(huán)境下可以實(shí)現(xiàn)EAS(電子防盜)與記錄借閱信息流程的統(tǒng)一，綜觀RFID并對(duì)比條形碼識(shí)別技術(shù)，它的主要優(yōu)勢(shì)如下表所述。 

2．2 RFID給圖書館帶來的益處 
RFID技術(shù)與現(xiàn)有圖書館管理系統(tǒng)不同之處是，RFID不需要對(duì)每本圖書依次掃描，它能實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)簽的群讀功能。當(dāng)帶有電子標(biāo)簽的數(shù)本圖書進(jìn)入閱讀器掃描區(qū)域，電子標(biāo)簽發(fā)出的射頻信號(hào)就被自動(dòng)檢測到，接下來就是根據(jù)信號(hào)的約定完成借／還書功能，這一過程完全自動(dòng)化，不需要人為干預(yù)。采用RFID電子標(biāo)簽免除了傳統(tǒng)圖書館中起防盜功能的磁條以及借／送書過程中消磁與上磁的工作步驟，帶來的好處是既節(jié)省了磁性防盜系統(tǒng)磁條與磁性檢測裝置的投入，叉極大地縮短了讀者借／還圖書的花費(fèi)時(shí)間、提高了工作效率，將管理員從簡單勞動(dòng)中解放出來，使他們有更多的時(shí)間為讀者提供圖書借閱服務(wù)，提高了工作的價(jià)值。 

RFID技術(shù)為讀者提供不需要管理員幫助，自助和自動(dòng)的完成圖書的借書過程，提高了書籍的流通量和借閱效率，減少讀者的等候時(shí)間；RFID實(shí)現(xiàn)了圖書自動(dòng)還書和分撿功能，讀者在任何時(shí)間即使在圖書館關(guān)閉后亦可實(shí)現(xiàn)還書要求，分撿機(jī)按圖書分婁要求分門別類地將圖書自動(dòng)分離出來并傳送到指定的箱體中供管理員上架使用；日常管理中通過手持式閱讀器，圖書管理員可輕易尋找或分辨錯(cuò)架、亂架書籍，在不影響?zhàn)^舍正常運(yùn)作情況下完成順架工作，減少人為失誤和提高歸架效率；同樣，讀者搜尋資料只要用手持式閱讀器從書架前走過，就可以從浩如煙海的圖書和文件中，方便地找到所需要的資料，極大地提高讀者的有效閱讀時(shí)問；館藏盤點(diǎn)時(shí)，管理員只要持手持式閱讀器書架邊走一遍即可讀取所有圖書的信息，盤點(diǎn)時(shí)問很短，或許利用晚上時(shí)問即可完成盤點(diǎn)，而對(duì)條形碼閱讀機(jī)而言，必須近距離而且沒有物體阻擋下才可讀條形碼信息，因此，盤點(diǎn)時(shí)需從書架上將每一本書取下依次讀取，費(fèi)工費(fèi)時(shí)且速度慢。RFID圖書管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了館藏圖書信息識(shí)別與安全防盜(EAS)相結(jié)合，使圖書管理與電子防盜系統(tǒng)高度統(tǒng)一，打破和簡化了傳統(tǒng)防盜系統(tǒng)的概念和布局。 

以國內(nèi)第一家也是唯一采用RFID技術(shù)的深圳圖書館為例，其自助借還系統(tǒng)，在開館不到一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，借數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了13．8萬冊(cè)，其中52 是通過自助借還系統(tǒng)完成的。這極大地減輕了工作人員的工作量，讀者感覺也很方便，通過讀者自助、自主的方式，實(shí)現(xiàn)了一種交互式的更為人性化的服務(wù)；利用RFID標(biāo)簽在館內(nèi)構(gòu)造了一個(gè)精確的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，讀者從圖書檢索系統(tǒng)中查到一本書后，館內(nèi)的資源設(shè)備可以順利地將讀者引到存書的地方去直接拿到要找的書本文獻(xiàn)；圖書上架時(shí)，管理員只需將待上架的圖書放入專用書車的書槽中沿書架前進(jìn)，當(dāng)書車上的小燈點(diǎn)亮?xí)r表示對(duì)應(yīng)的圖書到達(dá)目的地，這極大的提高圖書上架的效率。 

2．3 RFID在圖書館應(yīng)用中存在的問題 

雖然RFID對(duì)比條形碼識(shí)別技術(shù)有很大的優(yōu)勢(shì)，但從目前國內(nèi)圖書館發(fā)展現(xiàn)狀看，RFID要被圖書館界所接受還有很長的路要走。首先從經(jīng)濟(jì)上看，相對(duì)于條碼和磁條，RFID電子標(biāo)簽的使用成本太高，每本書的耗材成本成倍增加(條形碼約1元；磁條約0．3元；RFID約5～7元)，對(duì)于動(dòng)輒百萬館藏的圖書館是一筆不小的數(shù)目，加上RFID系統(tǒng)外圍相關(guān)應(yīng)甩軟件及讀寫器、自動(dòng)借還書、自動(dòng)分撿設(shè)備等更是一筆龐大的費(fèi)用開支。

以深圳圖書館為例，該館在RFID圖書自動(dòng)化技術(shù)的投入約六千萬元。因此要將目前條碼管理模式改造成RFID圖書管理系統(tǒng)，需要投入很大的技術(shù)改造費(fèi)用，沒有強(qiáng)大的財(cái)政支持是難以實(shí)現(xiàn)的，在目前多數(shù)圖書館連館舍這一基本要素還沒有很好解決的今天，RFID圖書管理系統(tǒng)必然是大多數(shù)圖書館望而卻步的高貴技術(shù)產(chǎn)品，所以國內(nèi)圖書館的現(xiàn)實(shí)與RFID技術(shù)的推廣使用還是有很大的距離；另一方面，RFID圖書管理系統(tǒng)并不兼容目前圖書館的條碼管理系統(tǒng)，只有該地區(qū)所有圖書館都采用了RFID，充分利用RFID自動(dòng)分撿的功能，達(dá)到館際間的通借通還，圖書館才可以從RFID技術(shù)中充分受益，否則會(huì)阻礙館際間通借通還工作的開展。如深圳圖書館采用RFID圖書自動(dòng)化管理系統(tǒng)后，原有各個(gè)社區(qū)圖書館服務(wù)體系采用條碼管理與現(xiàn)在中心館RFID并不兼容，造成中心館的圖書只能局限在館內(nèi)體系流通，目前還不能與社區(qū)圖書館聯(lián)網(wǎng)達(dá)到通借通還。從使用環(huán)境看，在目前國內(nèi)圖書大量平裝書和國民素質(zhì)相對(duì)滯后的條件下，將圖書隨意扭曲或卷折，很容易折斷RFID標(biāo)簽的內(nèi)置天線使電子標(biāo)簽失效，造成圖書借還失敗。如深圳圖書館在新系統(tǒng)投入運(yùn)行中就碰到這一頭疼的問題，一些讀者，或許是出于好奇，將貼在書上的RFID標(biāo)簽撕掉，也有一些書籍在歸還的時(shí)候，RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存在無法讀取的現(xiàn)象，目前深圳圖書館正試圖尋找好的解決方法。 

從技術(shù)上看，除了金屬、潮濕水氣、掃描距離等因素影響RFID讀取率外，若RFID閱讀器發(fā)射的電波與圖書上電子標(biāo)簽內(nèi)置天線平行，會(huì)無法讀取數(shù)據(jù)，也就是當(dāng)圖書與閱讀器成特定的角度時(shí)，圖書內(nèi)的電子標(biāo)簽不能被激活；也有可能閱讀器會(huì)同時(shí)讀取不應(yīng)讀取的數(shù)據(jù)。如讀者在辦理自助借閱圖書時(shí)，可能會(huì)將排在身后等候辦理借閱的其他讀者的書一起掃描進(jìn)去造成誤判。也就是閱讀器感應(yīng)范圍內(nèi)同時(shí)感應(yīng)到多筆館藏?cái)?shù)據(jù)的RFID卷標(biāo)時(shí)，會(huì)無法判斷哪一個(gè)才是真正要處理的數(shù)據(jù)。對(duì)于服務(wù)讀者為主要任務(wù)的圖書館，正確讀取RFID卷標(biāo)信息是一個(gè)重要的技術(shù)要求；在隱私方面，讀者閱覽證采用RFID容易造成個(gè)人隱私的泄漏。當(dāng)讀者持卡進(jìn)入圖書館，RFID閱讀器立刻將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)中心處理，數(shù)據(jù)中心立刻給出該讀者是否有借閱逾期、預(yù)約借書、借閱歷史以及通過圖書、期刊架上的感應(yīng)器配合館藏與讀者的RFID標(biāo)簽，感應(yīng)讀者是否有取下某本期刊或圖書，本來是用以判斷期刊與圖書的閱覽率的記錄，結(jié)果在所有讀寫器感應(yīng)范圍這種個(gè)人隱私暴露無疑。安全方面，無源RFID系統(tǒng)還沒有非?？煽康陌踩珯C(jī)制，表現(xiàn)在標(biāo)簽無法對(duì)閱讀器進(jìn)行身份驗(yàn)證。無源RFID標(biāo)簽一旦接近射頻掃描器，就會(huì)無條件自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，無法辨別其掃描器是否合法。這意味著如果有人攜帶一個(gè)射頻掃描器上街，那么路上行人購物袋里的東西將會(huì)“一覽無遺”，芯片在讀或者寫數(shù)據(jù)的過程中都很容易被黑客所利用，雖然目前有些制造商在芯片上做了改進(jìn)，但仍然沒有很好的解決。 

3 應(yīng)用前景 

RFID圖書自動(dòng)化管理系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效地提高了圖書管理的工作效率、減少人為失誤、簡化圖書管理的操作流程、為讀者提供更加便利快捷的圖書借還和查詢等服務(wù)，將我們的工作人員從煩瑣的日常工作中解脫出來，使我們的工作人員有更多的時(shí)間為讀者提供更加專業(yè)的服務(wù)。盡管以目前及可預(yù)見未來圖書館讀者流量、可支配資金、勞動(dòng)力成本和后臺(tái)技術(shù)支持能力看，改進(jìn)后的條形碼識(shí)別技術(shù)系統(tǒng)在圖書管理自動(dòng)化上還會(huì)延續(xù)相當(dāng)長的時(shí)間和市場需求，但從發(fā)展的眼光看，RFID技術(shù)的確是一項(xiàng)高產(chǎn)能的和高效率的信息識(shí)別技術(shù)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，RFID電性能的不斷改進(jìn)及芯片制造技術(shù)的日趨完善，電子標(biāo)簽和外圍信息處理設(shè)備會(huì)下降到市場所接受的合理價(jià)格，最終會(huì)取代條形碼成為主流信息識(shí)別技術(shù)，但在當(dāng)前該項(xiàng)技術(shù)還未完全成熟的今天，還是要科學(xué)合理地使用。 

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[作者簡介]劉英華(1962．1～)，男，館員，已發(fā)文數(shù)篇。