基于rfid技术的图书馆普及与普

基于rfid技术的图书馆普及与普

基于rfid（randicreceivedevelopment，rfid）技术的图书馆的基本特征是使用无线识别技术对传统图书馆的编码模式进行重建，建立基于自动识别技术平台的管理和服务体系，优化和提高图书馆的管理和运营效率。近年来,基于RFID技术的图书馆在我国各类图书馆中迅速普及,相关的研究论文也广泛见诸于各种刊物,但多属于理论阐述。基于RFID技术的图书馆发展现状究竟怎样?运行中存在哪些问题?其投资价值在哪里?作者根据几年来基于RFID技术的图书馆管理和运行实践,对这一问题作深入探讨。1基于rfid技术的图书馆建设1.1rfid图书馆的发展现状RFID技术在国外已被众多的图书馆所使用,国内基于RFID技术的图书馆应用也已进入快速扩展阶段。2006年厦门集美大学诚毅学院图书馆成为国内第一家使用RFID技术的图书馆,同年全面应用RFID技术的深圳市图书馆正式投入运行,成为国内基于RFID技术实现图书馆自助流通服务的首创者。彼时,图书馆界的同仁看到了新技术为图书馆事业带来的新机遇,经过短暂的沉寂和观望,到2008年,包括国图(国家图书馆)、杭州市图(杭州市图书馆)、北京农学院图书馆等多个图书馆装备了RFID技术,2009年以后,基于RFID技术的图书馆进入了快速增长期。究其原因,笔者认为RFID标签等硬件成本的下降以及相关成功案例的示范效应是RFID技术在图书馆迅速推广的两个主要因素。据笔者对国内几家主要RFID系统集成商所作的基于RFID技术的图书馆案例不的完全统计,国内基于RFID技术的图书馆已经超过200家,这其中既有国家图书馆、省级图书馆、高校图书馆、地市级公共图书馆,也有科研院所图书馆以及普教类学校的图书馆,RFID技术已被广泛应用于各类图书馆,甚至在档案管理中也尝试引进RFID技术。图1为我国图书馆的年度统计数据(注:本论文中数据除注明外,均为笔者多年对RFID图书馆的追踪统计,并向RFID技术系统集成商核实,下同)。从图1可以看出,2009年之后,基于RFID技术的图书馆以倍增趋势发展:截至2012年4月,作者共收集了207家基于RFID技术的图书馆案例,还有65家图书馆装备了基于RFID技术的自助式街区图书馆。这两个数字比2011年4月作者曾经统计的数字分别增长了134家和54家。在207个基于RFID技术的图书馆案例中,公共图书馆为142家,占全部基于RFID技术的图书馆的68.6%,学校图书馆(以高校图书馆为主)65家,占31.4%。这其中,采用高频RFID技术的为156家,占75.36%;采用超高频RFID技术的为51家,占24.64%。统计数据见图2,图中HF代表高频,UHF代表超高频:在RFID的图书馆中,以各类公共图书馆占优势。据公开的招投标资料统计估算,截至到2012年底,我国基于RFID技术的图书馆的设备及标签总投资额已超过6亿人民币。从迅速增加的案例和快速的发展趋势可以看出,基于RFID技术的图书管理系统正快速进入各种类型的图书馆,特别是公共图书馆和高校图书馆。1.2高频和超高频rfid标签转换技术图书馆在选择应用RFID技术时首先遇到的问题是频段的选择,这对已经或即将成为RIFD图书馆的用户都是一个无法逃避的选择。但这种选择已经从两种频段技术的参数比较过渡为适用性比较,即便是从供应商的角度,也不能从技术特点和优势本身排斥采用不同频段技术的竞争对手。高频RFID标签典型工作频率为13.56MHz,一般以无源为主,标签与阅读器进行数据交换时,标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内。高频标签由于可方便地做成卡状,故广泛应用于电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗(电子遥控门锁控制器)、小区物业管理、大厦门禁系统、图书馆等方面。高频标签的阅读距离一般情况下小于1米。超高频RFID标签的工作频率在860-960MHz之间,可分为有源标签与无源标签两类。工作时,射频标签位于阅读器天线辐射场的远场区内,标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量,将无源标签唤醒。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1米,典型情况为4-6米,最大可达10米以上。阅读器天线一般均为定向天线,只有在阅读器天线定向波束范围内的射频标签才可被读/写。超高频采用电磁发射原理,因此更容易受到电磁干扰的影响。金属会反射信号,水则能吸收信号,这些因素都会对标签的正常功能产生干扰。采用电磁发射原理,是否会受到环境的限制和影响,还需要通过技术鉴定才能确定。RFID超高频虽然标签面积较小,但由于亲水性强,防盗效果大打折扣。另外,标签上的芯片数据量不足,通过安检门时标签芯片数据要访问后台的数据库,才能判断该图书资料是否办理了借出手续,当数据量大的时候,会造成网络塞车,严重时会影响到图书馆管理系统的运行。此外,超高频RFID在实现ATM24小时自助借还书上也会造成一些困难。经过几年的技术与市场开发,高频与超高频RFID都已开发了一定数量的用户,在图书馆得到成功的应用。截止到2012年4月,共有51家图书馆采用超高频RFID技术,占总案例的25%,156家采用高频技术,占总案例的75%,图3为高频和超高频图书馆RFID应用情况:在65所院校基于RFID技术的图书馆中,共有35家图书馆采用超高频RFID技术,占总案例的54%;30家采用高频技术,占总案例的46%,图4为高频和超高频RFID在高校图书馆的应用情况:在65家街区图书馆中,高频与超高频RFID案例分别为47家和18家,前者占72.3%,后者占27.4%。基于超高频RFID技术的图书馆,在高校占有更高的比率,这主要因为:超高频RFID标签的体积小,可以像磁条一样夹入书中,隐蔽性好;国内已有自有生产线生产,价格低廉,性价比高;读写距离远、读写速度快。超高频RFID标签一般是镶嵌在书脊位置的两页中间,然后再对标签语条码进行关联,即转换。在这个加工过程中,存在由于工艺问题天线被损坏,或因黏度不够而粘贴不紧的标签。另外,还有些标签外观没什么问题,但是在转换标签与条码关联的过程中存在信号较弱的情况,这类标签会在图书借还、门禁防盗过程中出现反应迟钝的问题。所有这些都视之为问题标签。河北师范大学刘绍荣在跟踪8万册图书的加工过程中,发现有问题的标签占总标签数量的0.32%。这个数字在图书馆可接受的范围内,对工作影响不大。可以说,从原理和实际应用上,不论是高频RFID还是超高频RFID技术都能基本满足图书馆文献馆藏管理方面的要求。但是每个图书馆在规划和部署RFID应用项目时,还需要考虑到5个方面的因素:一是技术标准的通用性和未来的发展趋势;二是标签和读写器产品的兼容性和互操作;三是成本因素,尤其是标签的成本;四是标签的隐蔽性及耐用性;五是RFID识别系统的维护更新及灵活性。总之,对两种频段的技术特点和优劣势要清晰把握,在综合权衡的基础上做出抉择。1.3rfid技术在流通管理的优势及价值北京农学院图书馆于2008年引进阿法迪RFID图书管理系统,实现RFID系统与汇文图书集成管理系统的有机融合,成为国内首家引进高频RFID技术的普通高校图书馆。北京农学院图书馆不是RFID技术的开拓者,但成为应用RFID技术管理图书文献的首批探索者,经过近4年的运行实践,对RFID系统有了较为深刻的体验和客观的认识。RFID技术在流通管理上的优势及价值表现得十分明显。首先,RFID自动借还机不需要任何工作人员配合,一次性借还的时间仅几十秒钟,这远低于条码技术的处理时间;其次,自动借还机还使整个图书馆处于开放状态,无需增加太多的管理成本即可大大增加开馆时间,还书或续借可以实现24小时服务。2006年深圳图书馆成为国内首家全面部署RFID技术的公共图书馆,应用RFID系统后,服务水平和工作效率有了极大提高,新馆开馆后的到馆读者人数增加了6-8倍,外借数量增加了5-7倍。2009年8月陕西省图书馆引进了先进的RFID(无线射频识别)技术用于馆内业务的管理与服务,成为国内首家应用RFID技术的省级图书馆。该馆从2009年8月16日开馆到12月31日,外借增长率较上年同期增加31.56%。RFID图书管理系统的优势主要表现在提高了流通管理的效率,为读者创造了人机对话的自助式服务模式,简化了流通服务的业务流程,改善了馆员的工作环境。作者在相关论文中有过评述,业界同仁对此亦有较多阐述,在此不作详细评价。2图书馆rfid技术的应用缺陷目前RFID在国内图书馆行业的应用还没有形成规模化的用户群,与图书馆RFID技术相关的其他产品也尚未形成成熟的产业链,系统集成商的经验与用户的需求还有待进一步磨合,因而在实际应用的过程中仍有许多问题需要解决。2.1rfid产品的标准化在实际运行中,自助式借还书机及24小时还书机的故障,主要表现设备的稳定性上。笔者认为,除了产品质量稳定性外,也有产品的工业标准问题。目前RFID产品的标准不统一,通用性差,在一定程度上困扰着RFID用户。图书馆界对RFID领域中所包含的技术不完全具备主导地位的发言权,有相当部分只有选择权和建议权。因此,制订一个基于RFID技术的图书馆行业标准是十分必要的。2.2国内共识对天麻普遍关注的焦点之一：认同普遍关注的焦点之一由于高频RFID标签的隐蔽性差,易被撕除或损毁,防盗问题一直是业界同仁普遍关心的焦点之一。在北京农学院图书馆的试验性测试比较中发现,RFID图书防盗检测系统的误报率低,主要发生在磁条防盗系统的非图书因素方面,较少发生在RFID图书防盗安全检测系统中。2.3rfid盘盘法优势弱化基于RFID技术的图书馆的优势处之一就是RFID的盘点功能,RFID的移动点检设备确实有辅助理架、顺架、排架的盘点功能,很多RFID的潜在用户希望通过RFID技术及时盘点库藏,掌握馆藏动态。但它的移动读取速度并没有人们期待的那样快,一次性读取的准确率尚差强人意,加之繁琐的作业程序,使得预期的RFID盘点优势被大打折扣。据笔者调查,在目前已经装备RFID设备的图书馆中,频繁使用RFID设备理架、顺架、排架的不多。3rfid设备基于RFID技术的图书馆的投资成本仍然偏高,主要用于:RFID电子标签和RFID设备。系统集成的成本随着案例的增加以及集成商市场竞争的加剧而逐年下降。3.1高频rfid标签的市场RFID标签由芯片、内置天线和底材3部分构成。芯片和底材的性能、价格基本上比较稳定,因而各种制作方法的优势就只能体现在优化标签内置天线的制作工序及降低天线制作成本上。目前天线制作的方法主要有3种,即蚀刻法、线圈绕制法和导电油墨印刷法。北京农学院图书馆最初使用的标签是铜基天线,现在已由铝基代替,从实际使用效果来看,未发现明显差异。人们设想使用印刷的方式来制作导电天线去代替腐蚀法制作天线,这一技术将大大降低RFID标签的制作成本,从而进一步降低基于RFID技术的图书馆的投资成本。对于一个图书馆来说,标签的成本取决于要装备标签的图书数量,这对于一个馆藏规模达数百万册的图书馆来说,的确是一笔可观的投资。目前,用于图书的高频RFID标签市场价已经降至2元以下,某些国产高频RFID标签已经降至1.5元以下;超高频RFID标签已经降至1元以下。安装在书架上的标签已经由早期的“层标+架标”模式简化为单一的层标模式,在一定程度上减少了投资成本。3.2图书馆rfid投资RFID设备包括馆员工作站、标签转换系统设备、自助借还系统设备、便携式馆员助理系统设备、自助办证系统、智能安全检测系统设备、图书自动分拣系统设备以及厂商新近开发的智能书架、MINI智能街区图书馆系统设备等。RFID设备依据各馆不同的性质、藏书规模、服务对象、开放时间等会有很大区别,作者统计了5所大学图书馆和21所公共图书馆,其标签数量与同期项目总投资金额之比分别为1:3.56和1:4.93。按目前的RFID设备平均成本估计,装备一个50万册藏书的图书馆大约需要180-250万元人民币。RFID产品的成本将随着基于RFID技术的图书馆的普及与技术的成熟大幅下降,预计RFID图书的综合成本很快就可降至每册平均人民币3元以下,届时将为RFID技术在图书馆的推广与普及创造有利的市场条件。3.3基于rfid图书管理系统的应用层RFID系统需要多个系统的高效集成来实现,异构系统之间将需要进行一定的数据交换。通过运用RFID中间件技术搭建的系统集成平台,能解决不同系统之间的数据接口问题,保障各系统之间的数据交互通畅,同时也可对各个终端设备的读写操作进行控制。RFID系统集成在架构上,采用完整的RFID系统层次,包括RFID设备层、中间件层和管理应用层。其中,RFID设备层是RFID信息采集实现的层次,图书电子标签的读写操作在这一层完成;控制器层是RFID电子标签数据初步解析和条件判断和监控触发的层次;中间件层是RFID系统和其他管理系统联系的纽带,有效解决了应用层软件接口、数据差异等问题;管理应用层则与具体的操作流程和业务相关。RFID技术在图书馆的成功应用,除了标签与设备等硬件产品成熟与成本下降外,系统平台的有机高效融合也是重要因素。目前国内几个成熟的RFID技术系统集成