RFID在图书馆应用中的关键问题及功能拓展之研究

朱小梅，董伟

(中国人民大学图书馆，北京 100872;中国人民大学信息资源管理学院，北京 100872)

1 国内外图书馆RFID的应用

1.1 RFID在国外图书馆的应用

1998年，新加坡图书馆在世界上首次应用RFID技术。次年，纽约洛克菲勒大学(Rockefeller)、密歇根州法名顿(Farmington)社区图书馆分别成为全球高校图书馆和公共图书馆的应用首例。2001年，荷兰霍赫赞德－萨佩梅尔(hoogezand－sappemeer)公共图书馆成为欧洲首家应用RFID技术的图书馆。RFID技术以其快捷方便的特性吸引了世界各国图书馆，RFID在图书馆业的应用呈直线上升趋势。据checkpoint统计，2005年全球约有440家图书馆采用了RFID技术，2007年则上升到2000家，每年增加的速度比例达到30%。在应用数量上，美国处于世界领先地位，其次是日本和英国，此外新加坡、澳大利亚、荷兰等国的应用数量也居前列。

1.2 RFID在国内图书馆的应用

同其他技术引入我国相类似，在时间上RFID的技术应用稍晚于国外。2006年，集美大学图书馆首先采用RFID系统。同年，深圳图书馆实施了RFID系统，由于其实施规模庞大、服务模式开放，在图书馆界犹如炸弹般引起了业界震动，产生了巨大的反响。随后，有许多大型公共图书馆，如武汉图书馆、国家图书馆、杭州图书馆和陕西省图书馆等先后应用。它们的应用效果和成功经验产生了辐射效应。随后有更多的图书馆加入到RFID的应用中来，但目前应用的数量并不多，就全国约1.5万家图书馆而言，RFID技术的应用必然会有极大的空间。

在应用馆的类型上，应用最早以及较为广泛的图书馆为公共图书馆，其次为规模较大的高校图书馆，且高校图书馆呈现出较强劲的发展趋势。在地理位置的分布上，由于RFID的高成本及持续性投入的原因，应用馆呈现出大都市以及沿海经济发达地区的地域集中性特征。以笔者所在的北京地区图书馆为例，2008年9月国家图书馆启用一期图书馆RFID系统，2012年开始了二期工程;2008年，北京农学院、北京石油化工学院图书馆首开北京地区高校图书馆高频和超高频技术应用的先河，2010年3月北京理工大学图书馆陆续加入应用行列。2011年，北京师范大学图书馆、中国人民大学图书馆、清华大学图书馆先后应用了RFID系统。相信会有更多的图书馆在这些先进应用馆的示范下应用RFID技术。

2 应用中的关键问题

2.1 标签频率的选择

图书馆应用之前，最先考虑的是根据图书馆选择高频(HF RFID)还是超高频(UHF RFID)。按照使用频率来分，RFID大致有低频、高频、超高频、微波。目前，高频和超高频最具有技术可用性，因此在图书馆界得到了广泛应用。HF和UHF具有不同的功能和特性，具体为①工作频率不同。高频的工作频率为13.56MHz，超高频为860 ～960MHz。②标签大小和功能不同。高频的标签尺寸较大，一般为50X50mm，因此隐蔽性差，防盗性能不高，但抗干扰性强。而超高频只有磁条大小约为100X15mm，隐蔽性高，防盗功能强，抗干扰性不如高频。③识别距离和读写速度不同。高频识别距离为近场，约1～1.5米，不易误读，识别速度慢。超高频为远场距离，约4～7米，与高频相比具有识别速度快，但易误读。应用馆需要根据自身图书、馆藏建筑以及服务需求的情况，依照高频和超高频的特性，在两者之间做出选择。

2.2 RFID系统提供商的选择

如同选择集成系统的提供商一样，RFID系统提供商的选择至关重要。选择不同的提供商就是选择不同的服务产品和服务方式。RFID生产厂商很多，但涉足图书馆领域的不多，国内主要的提供商有海恒、阿法迪、远望谷，国际厂商有3M。其中远望谷主推超高频RFID图书馆系统，另外三家经营高频系统。

由于RFID技术的成熟，这几家提供商均能实现RFID技术在图书馆的基本功能。但从产品外观、产品质量和成熟度来考察，国际厂商占有优势，例如3M在自助机的界面和流程上秉持国际标准流程，系统功能成熟稳定，但缺点是很难个性化，产品价格高。国内厂商产品设计上逊色不少，但在系统和功能上可以按用户的要求进行个性化设计，产品价格稍低，对需要考虑经费的图书馆而言，在后续的投入上具有可行性。

2.3 标准与互操作性

RFID的应用面较广，不仅在图书馆业、物流等领域得以应用，相信未来在不同的产业链中，如出版等环节都将被使用。因此，各个行业都迫切要求制定共同的应用标准。EPCglobal、AIM global、ISO、UID等国际RFID标准组织都在谋求标准的话语权，制定基础及应用领域的标准。在图书馆业也亟须制定统一的标准以实现馆际互借、信息交换和安全检测等业务互操作。当前主要有两个方面的标准问题:第一，数据格式不一致。如同商品的条码、图书的国际标准书号一样，每个RFID标签都会有一个唯一的识别码(UID)，但现在的标签识别码数据格式种类繁多又互不兼容，不同标准的RFID产品很难通用。第二，目前仍未有不同频段的RFID产品的国际标准。不同厂商提供的RFID图书馆产品或高频或超高频，造成了应用上的混乱和不兼容。

实现RFID在图书馆的应用标准是个循序渐进的过程。2005年7月，欧洲图书馆组织公布了图书馆RFID数据模型研究报告;2006年，澳大利亚相关工作组公布了图书馆RFID数据模型提案;2007年美国图书馆界和国家信息标准化组织NISO发布研究报告探讨标准问题。在我国，国家图书馆在RFID的标准制定上起到表率作用，不仅加入中国RFID产业联盟，还于2006年提出了RFID标准化问题研究报告，起草了RFID高频标准化数据模型计划。此外，还有更多的图书馆关心RFID标准问题。为了提高RFID用户服务功能以及馆际合作的效率，内地与香港多家图书馆于2010年8月齐聚深圳，探讨制定统一的图书识别标准，制定超高频RFID统一的模式与标准。

2.4 与图书馆集成系统的融合

至今为止，国内外罕有提供商能同时提供图书馆集成系统以及RFID系统的一揽子方案。由于RFID系统一般在图书馆集成系统之后实施，因此大都采取两者融合的途径。在实际应用中，RFID提供商与图书馆管理系统之间的整合耗费的成本较大，技术也较复杂。特别是一些国际性的图书馆集成系统对开发接口保持谨慎的态度，使得两者之间的整合难度增加。

两个系统进行融合，关键是提供中间件(Middleware)解决方案。中间件是RFID标签和图书馆应用程序之间的中介，能完成两个系统之间的数据传输格式转换，然后连到RFID读写器，读取标签数据。正是借助中间件，RFID设备的多样性和复杂性得以屏蔽，为后台业务系统的实现提供了有力的支撑。例如，中国人民大学图书馆采用SirsiDynix公司的Symphony图书集成系统，在应用RFID的过程中，鉴于系统的开放度低，购买了SIP2，为RFID产品提供商应用RFID技术提供了中间件解决方案。此外，图书馆则可采用国际通用的NCIP协议、HTTP/HTTPS/WEB Service、API接口等多种协议与管理系统进行数据交互，从而实现两个系统间的无缝对接。由于不同的集成系统对外开放的程度各不相同，在实际应用中，需要根据系统的概况，进行RFID系统提供商、图书馆集成管理系统方与图书馆的三方沟通，构建RFID前端系统与管理信息系统软、硬件接口的完整解决方案，从根本上解决两个系统间的整合问题。

3 RFID应用功能的拓展

RFID的应用基本功能有:实现用户自助借还、24小时自助还书、数据采集、馆藏清点、顺架、架位导航等。RFID技术具有巨大的潜力，而当前使用的图书馆RFID功能只是其技术开发的很小一部分，系统提供商和图书馆携手拓展服务功能，在很多方面取得了进展，如馆外智能图书馆、图书上架数据的自动采集和定位、用户行为习惯的研究等等。这些功能的拓展既是RFID技术应用的结果，也将成为RFID推广的动力，最终提高图书馆用户服务的广度和深度。

3.1 馆外智能图书馆

馆外智能图书馆，亦称智慧图书馆或漂流图书馆。智能图书馆多出现在街区，利用RFID技术，结合图书馆借还系统、智能机械等技术，实现自助办证、借还、续借等基本服务功能。智能图书馆以自助、便捷、无人值守的特点得到广泛的推广，图书馆的服务因此延伸到社区、商场、地铁站等公共场所，使市民享受到更方便、快捷的智能文化服务。深圳图书馆最早在市内建立了多个社区自助图书馆。2010年，上海世博会上出现RFID图书漂流自助亭，游客通过图书馆借书卡、二代身份证等身份验证，就可借、还书，还可以下载电子书。

3.2 图书数据的自动采集和定位

图书馆新书上架需要进行数据采集，以备定位导航和日后的清点使用。人工的采集对工作人员而言是繁琐费力的事情，但该工作环节却必不可少，对其进行改良就成为图书馆的强烈需要。有的产品提供商开发出了自动分配架位的程序，在新书上架时，手持点检仪可以在无线环境下获取编目的书单，实时更新点检仪数据，并自动分配图书架位。目前，国家图书馆也联合厂商正在致力于新书上架数据的自动获取工作，具体流程为:编目记录每一本图书的厚度，设计的程序根据之前采集的基础数据提取索书号，将新书按索书号自动分配图书至相应书架上，图书数量将根据图书厚度和书架富余的宽度来计算，最终完成新书数据的自动采集。这样，工作人员只需负责图书上架而无需大规模采集，大大减轻了工作人员的劳动强度，并且保证了图书数据的准确性，为今后的清点工作提供了准确的基数。

3.3 RFID智能书架的使用

智能书架，英文名“smart bookshelf”或“intelligence bookshelf”，可使架上图书管理实现智能化、多功能。智能书架可拥有多个RFID读写天线，读取该书架上的书本RFID信息，然后探测某一本书是否在读取范围内，如果读取不到这本书的RFID标签，则认为该书已经被拿走，再结合之前的读取信息，可以判断该书什么时候取走，什么时候被归还。图书馆通过数据，可以统计出书架上每本书的状态，通过书本使用率分析，可以完成许多以前图书馆不能完成的实时记录和更新文献的架位信息的功能。RFID智能书架的使用强化了文献的流通统计，归还文献的快速定位，有效降低文献的错架率，提高图书管理人员的工作效率，真正意义上利用RFID技术实现图书定位管理。台北科技大学、台湾清华大学和中国国家图书馆等建立了智慧期刊架或书架，动态掌握书刊阅览状况。智能书架造价昂贵，大多仍是实验性使用，还没有大规模使用，但随着技术的进步和成本的下降，相信智能书架会得到越来越广泛的应用。

3.4 用户行为的研究

RFID技术应用对象不仅可以是图书馆，还可以应用到用户行为的研究，目前主要的研究内容为阅读行为。2008年，德国Focus公司利用RFID阅读器研究用户阅读习惯，首先为用户设计了含RFID阅读器的杂志架，杂志也贴上RFID标签;将杂志放在杂志架上，用户按照通常的习惯阅读杂志。通过杂志架和杂志标签共同作用，获取阅览杂志每页的阅读速度数据，估算读者对哪种类型的阅读内容感兴趣，了解用户的阅读习惯，以改进杂志版面和内容。这些都为图书馆持续跟踪用户行为提供了良好的技术方法。

4 结语

随着RFID应用实践和研究的不断深入，RFID的应用功能将得到更广、更深的拓展。当前存在的一些问题和缺陷也将借由技术的发展和创新得到解决。RFID新技术的应用，推动了图书馆服务理念、服务流程和服务模式的转变，使图书馆以新形象和新面目出现在社会面前，适应了社会的发展潮流。我们应把握图书馆发展的趋势，加大对RFID技术的实践应用和新功能开发的关注，密切跟踪国内外以及不同领域RFID的发展趋势，分析各个图书馆应用RFID的经验与教训，推动大规模的应用，使RFID技术真正成为图书馆实现再次变革、提高用户服务质量和实现社会价值的推动力。

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