无线射频识别技术在图书馆的应用.doc

无线射频识别技术在图书馆的应用第2l卷第4朋2008年O7月l葺山学院JournalofTangshanCollegeVoI.2lNO.4Ju1.2008无线射频识别技术在图书馆的应用申彦春,张伟,李丽燕(唐山学院,河北唐山063000)摘要:文章阐述了无线射频识别(RFID)技术应用的基本原理,分析了RFID技术在图书馆的应用.关键词:无线射频识别;图书馆;应用中围分类号:G250.7文献标识码:A文章编号:1672349X(2oo8)o4008603ApplicationofRadioFrequencyIdentificationTechnologyinLibrariesSHENYan-chun,ZHANGWei,LILi-yan(TangshanCollege.Tangshan063000.China)Abstract:ThispaperdescribesthebasictheoryofapplyingRadioFrequencyIdentificationTechnology(RFID)andanalyzeslheapplicationofRFIDinlibrariesanditsadvantages.KeyWords:RadioFrequencyIdentification(RFID);library;applicationRFID是RadioFrequencyIdentification的缩写.即射频识别,是非接触式自动识别技术的一种.俗称电子标签,射频标签,射频卡等.RFID技术诞生于二次世界大战期间.英国皇家空军用此识别空中的敌我战机.经过多年的发展.这项技术正在被广泛应用到物流,医疗,商业,交通,制造业等多个领域.在美国兰德公司发表的2020年的全球技术革命研究报告中,RFID技术被入选为2020年全球最广泛应用技术.自2003年8月国际图联大会信息技术组提出RFID与图书馆的关系后,先后有许多家专业公司致力于在图书馆领域推广这一技术,随着成本的下降,技术的不断完善,RFID技术在图书馆领域的全面推广和普遍应用将是不可逆转的趋势.1RFID系统概述1.1RFID系统的组成基本的无线射频识别系统由电子标签(Tag)和读写器(Reader)两部分组成.标签的几个主要模块集成到一块芯片中,完成与读写器通信,芯片上内存部分用来储存识别号码或其他数据I内存容量从1bit到64bit不等,芯片外围仅需连接天线.电子标签是RFlD的核心部分,它被装置于需要被识别的物体上.存储关于该物体的信息.读写器主要包括收发天线,收发模组及控制电路,可以与电子标签之间互传信息,它可将主机的读写命令传送到电子标签.也可将电子标签返回的数据解密后送回主机.1.2RFlD系统的工作原理RFID技术是一种利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现的无接触式信息传递的方式.并通过所传递的信息达到目标识别的目的.其工作原理为:读写器在一个区域内发射能量形成电磁场,区域大小取决于工作频率和天线尺寸.当电子标签经过这个区域检i黛I到读写器的信号时.将读写器发射的电磁波能量储存起来,作为标签所需的电能,而此时标签将卡内的信息以无线电波的方式传送给读写器.读写器接受到卡的数据后,解码并进行错误校验来判断数据的有效性,然后通过RS232.Rs422,Rs485或无线方式将数据传送到中央计算机系统进行有关数据的处理】.2RFlD技术在图书馆的应用方案2.1图书馆流通管理现状2O世纪9O年代以来.随着计算机技术,通讯技术的飞速发展.国内各高校图书馆纷纷进行管理方式的改革,通过十多年的努力逐渐从传统型图书馆向数字型图书馆转变.基本取消l手工借阅图书的落后流通方式.实现了计算机借阅.并利用条形码技术简化了借阅手续,提高了流通效率.目前国内图书馆普遍采用安全磁条作为图书的安全保证,用条形码来辨别图书的身份.比起传统的手工借阅大幅度的提高了借阅速度和准确性.但是这种借阅方式的弊端也逐渐显露出来.?般图书馆把安全磁条粘贴在书籍中某页的夹缝中,如果贴有磁条的该页被破坏.那么这本书就很容易被携收疆日期:20071210l修回日期:20080102作者简介:申彦舂(1980一).男,助教,硕,主要从事控制:I程,信号处理方面的研究.第4期申彦春,张伟,李丽燕:无线射频识别技术在图书馆的应用?87?带出去而不能被报警系统检查到.普通图书的条形码都是粘贴在书籍的前几页或最后几页.如果书籍借阅次数多,容易造成条形码的脱落.就会耽误书籍的归架.容易造成乱架,影响再次借阅.另外.由于条形码阅读机必须在近距离而且没有物体阻挡下才可以辨读条形码.因此,盘点时需自书架上将每一本书取下.逐一进行扫描,增加了工作人员的工作量.对于一些大型图书馆而言,要想确切统计馆藏基本上是不可能的.此外,国内图书馆大多采取了开架借阅方式.用条形码和分类号来作为书籍的”坐标”.可是一旦书籍没有被放回书架上对应位置,当读者”按图索骥”去原始位置查找该书时,肯定是找不到的,那么就容易造成这些图书虽显示在库.却因放在错误的位置而不能被正常借阅,影响了图书的流通.目前许多图书馆由于馆舍及人员的限制.而且读者借还书的时间段相对集中.尤其是高校图书馆,师生借还书集中在课间.流通窗口就很拥挤,工作人员除了借还书还要完成上书及理架工作.既辛苦,工作效率也不高.随着馆际交流的增多.使得图书的整理和归架工作越来越繁重.如果利用RFII)技术,就可以实现图书的自借自还,还可以利用RFII)技术的非接触性,方便对图书进行查找.提高盘点效率.2.2RFID技术在图书馆的应用方案采用RFID技术的图书自动管理系统分为以下几个部分:(1)门禁系统.读者必须持RFID借书证进人图书馆.门禁系统将对持卡人进行身份验证.并记录该读者的个人信息,若为非法用户.门禁系统将报警提示.(2)智能监测系统读者出人图书馆必须经过该系统,监测系统通过对书籍借阅状态的判断,来确定是否启动报警,书籍的借阅状态信息可以存人后台数据库,也可以存人RFID标签中(3)馆员工作站.馆员工作站可实现在线设备的实时监控管理,为渎者提供更多更好的增值服务,辅助业务处理,是书以及标签转换系统管理等各种服务的集成中心也可以供管理员在办理借还书手续时读取书本的RFID码.方便图书管理员随时携带手持读码器来捕捉书本上智能杯签的信息.(4)自助借书系统.该系统由借书卡漠码器,RFII)智能标签读码器,触控式屏幕和一台收据打印机组成.读者可以通过该系统自行完成书籍的借出操作,在一定程度上扩大了图书馆为读者服务的承受能力.(5)自助还书系统.可以保证读者24h还书时间,当图书归还的时候,归还图书的馆藏信息将立即得到更新,并通过自动分拣系统对这些图书按类分拣.每套系统由对外和对内两部分组成:对外部分:还书口,还书结果显示屏,监视器显示屏.可以选装还书条出口.对内部分:传送带,RFID阅读器,监视器及同步录像机,可以选装还书条打印机设备L4J.(6)馆藏标签.新的图书档案人库前,首先要根据图书档案的出版社,作者,索书号等信息对新建图书档案进行编目.并将图书信息分别存储于RFID标签和数据中心的数据库中.以备系统其他模块调用和查询.(7)便携式馆藏点检系统利用RFID技术可以批量读取多个标签的特性,可以对馆藏图书进行快速的清点,查找,顺架.支持盘点业务的快速数据采集,具备数据备份和恢复功能,可离线工作.(8)自动分拣系统.运用读码器识别标签,按照中图法的分类规则,和各类目书籍的数量设定分拣单位.达到自动分拣的目的.方便图书馆工作人员尽快将图书上架.3RFID技术在国内外图书馆的应用实例3.1RFID技术在国外图书馆的应用实例RFID技术在国外图书馆的发展很快,该图书管理系统主要有以下三家公司进行研发推广:CHECKPOINT(保点公司,美国),3M公司(美国),TAGSYS(法国).目前已经有超过500家图书馆正在使用该系统,其中以新加坡和美国应用的最为广泛新加坡国立图书馆是世界上第一个全面应用RFID系统的图书馆.新加坡国家图书馆管理局(NLB)与法国TAGSYS公司合作成功研发了基于RFID技术的服务图书馆的整套系统和设备,并于1996年开始试用.2003年实现属下23家分馆全面使用.实现了图书馆的高效运转.使用此技术后,该图书馆读者在高峰期的等待时间比以往使用传统的条码扫描技术减少了8O%.借阅率增长了3O倍,而工作人员却减少了2000人.以新加坡公共图书馆系统最大的一家乌兰图书馆为例,馆面积1.3万m,馆藏5O万册.2003年实现年外借量300万册.如此高的外借量,除了高效的管理水平外.RFID技术的应用功不可没0j.在美国使用RFID系统的图书馆中,有两家图书馆具有代表性意义:一是内华达州立大学,全盘使用了RFID系统,实现了RFID图书清点功能,尤其是其藏书6o万册的闭架书库,创造性实现了RFID定位排架,由电脑控制机械手存放并索取图书,摒弃了传统图书馆索书号排架方式的制约,实现了图书的随机精确定位和查找,这一点拓展了使用RFID的新思路;二是西雅图图书馆.藏书100万册,这是目前使用RFID系统的最大的公共图书馆.23.2RFID技术在国内图书馆的应用实例2006年2月.上海阿法迪智能标签系统技术有限公司设计的”RFID智能馆藏管理系统”在厦门集美大学诚毅学院投人试运行,标志着国内第一家RFID图书馆的诞生.2006年7月正式对外开放的深圳图书馆新馆,是中国最大的RFID项目和国内第一家全面使用RFII)设备的图书馆.是仅次于-88?唐山学院第21卷西雅图图书馆的世界上第二大使用RFID系统的图书馆.从文献的采访,分辨,加工到流通,典藏和读者证卡.RFID标签和阅读器已经完全取代了原有的条码,磁条等传统设备目前深圳图书馆的全部业务工作均在RFID技术的基础上进行,效果显着.上海图书馆也计划在5年内实现电子标签”借阕.在我国台湾省.台北市立图书馆与家乐福文教基金会共同建立了一家应用RFID技术名为”()penBook”的无人图书馆,可完全实现图书的自助借还.4RFID技术的优势及其在发展中存在的问题4.1RFID技术的特点及优势RFID技术是项易于操作,简单实用且特别适合于自动化控制的灵活性的应用技术.其具备的独特优越性是其他识别技术无法比拟的.主要有以-F几个方面:(1)简化借还书.应用RFID技术.在借还书的过程中.不需要对每本图书进行逐一扫描.可以对借阅或还回的图书进行批处理.提高了工作效率.(2)加速盘点作业.使用RFID盘点馆藏图书.只需利用手持式读取嚣在书架上横移.即可尤接触读取图书信息.方便馆藏图书的清点工作.(3)提高图书整架效率.寻找乱架,错架的图书.并进行归位.是每个ll譬书馆都要花费大量人力和耩力的事情.应用RFID技术可以很方便地对图书进行查找.大大提高整架的工作效事.(4)防盗系统可靠准确.传统的防盗是在书中放入磁条,利用冲消磁来区别图书是否办理借阅手续.磁条系统有很多无法解决的缺点限制了它的作用.如虚幻误报警,消磁不干净误报警,蠢报警,磁场干扰电子设备等.RFID系统完全能够克服传统的图书防盗系统出现的这些问题.(5)提高管理员的工作效率.使用RFlD系统后.图书馆可以重新调整管理人员和读者的人数比例,更多的馆员可以从传统的管理工作转向为读者服务或者进行其他增值服务.(6)为读者提供自助式服务.配备自助借还书外围设备,读者可以自行办理图书借阏,归还手续.能有效避免排队等侯.更方便和快捷.4.2RFID技术存在的问题尽管RFID技术已经在一些领域广泛应用.并具有良好的应用前景.但RFID技术的快速发展还是受到各种因素的制约.在我国图书馆的推广应用中主要有以下几个问胚:(1)价格.目前Rb,ID芯片价格虽然从几年前的8元降低列6元.但价格依然较高.不适合应用于某些价值较低的单件物品.而且电子标签只是应用系统成本中的一部分.完整的射频识别系统还需要硬件和软件的支持.例如.读写器,天线,终端数据库等等.根据ACCENTURE公司的分析,射频识别的基础构架占到整个系统成本的39.未来的维护费用是另一个重要的部分,占到l7%的比例.对于一个百万册馆藏的图书馆,就需要1000万人民币以上的设备费用.如此高的花费.让很多国内图书馆望而却步.(2)安全.当前广泛应用的无源RFID系统并没有可靠的安全机制.在一些对安全性要求较高的领域还无法展开大规模的应用.携带着嵌有电子标签图书的读者有遭到追踪的潜在威胁.如果电子标签中的信息被窃取.将会为用户带来不可估量的损失.(3)标准.难以统一的标准体系限制了RF】D全球化的应用.各个国家和地区出于自身安全和利益的考虑,都在积极的制定自己的标准.目前.全球有三大标准阵营;欧美的EPCGIobal,日本的UbiquitousIDCenter(UID)和IS()/IEC18000.他们各自推出了自己的标准.这给RFID的大范围应用带来了困难.由于各个厂家推出的RFlD产品互不兼容.这对RFID产品互通和发展以及在图书馆的应用造成了极大阻碍.(4)现有投资的保护.由于近些年国内图书馆投入了大量的人力,物力,财力对图书馆的管理系统进行了改造,实现了现有条形码方式为主的图书管理模式.出于对现有投资的保护,不可能短期内将现有基于条形码的门禁系统,借阅系统替换掉.而且将条形码转换为RFID芯片也是一项费时费力的工作.在某种程度上制约了图书馆RFID系统实现的步伐.5总结由此可见.由于目前我