RFID智能系统在图书馆“一体化”模式中的应用

徐峻嵘

（江苏广播电视大学，江苏 南京 210008）

信息技术的发展，使得图书馆的自动化管理得以迅速提高，图书馆的日常工作不再局限于对图书的管理，“以人为本”“读者中心”的服务理念逐步深入。基于图书馆资源管理从传统封闭型状态向以读者需求导向的开放式信息服务，集纸质、数字兼顾；书、刊、数据库、网络资源整合、共享的混合型、一体化理念成为趋势，传统的图书馆布局已经无法适应现代图书馆服务功能。

一种全新的馆藏布局模式——“一体化”模式逐步建立，即集馆藏、查询、借还、阅览、咨询等功能为一体，图书馆建筑采用全开架方式，只有一个出入口，工作人员不再局限于某一个馆室，而是全方位地为读者提供服务。

在这种模式下，一种新型的智能管理系统——RFID管理系统的应用充分发挥了作用。RFID技术的发展，同时也促进了图书馆服务模式的转变。

应用RFID智能系统可以很好地对图书借还各环节进行管理，通过信息的共享与监控达到对图书各环节间的安全保管，实现了对图书的便捷管理和为读者快速服务的功能，大大减少管理人员的工作强度，将管理人员的时间、精力更多地投入到为读者提供个性化服务中去，从而提高图书馆的管理水平和工作效率。

RFID(Radio Frequency Identification)是一种非接触式的无线射频识别技术，俗称电子标签。RFID具有自动识别功能，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，无需人工干预，可工作于各种恶劣环境，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID技术相对于条形码技术具有耐用、识读速度快、数据存储量大、安全性高、操作简便等特点。

目前，RFID技术已经广泛应用于仓储物流的管理、生产制造、邮件包裹处理、动物身份识别、电子门禁系统、道路收费系统、图书文档管理、城市一卡通等社会的各个领域。

RFID工作原理

读写器将数据加密后经发射天线向电子标签发送命令，电子标签从发射天线周围形成的磁场中获取能量激活标签中的微芯片电路，芯片转换电磁波，实现射频识别，电子标签作出响应，发出反射回波信号。读写器接收信号进行必要的加工处理，读取信息，并将其转换成相关数据，发送给后台控制器；控制计算机处理这些数据，对数据进行管理控制。其原理图如下：

RFID系统包括硬件部分和软件部分

硬件包括：

1.RFID书架。是RFID该系统的主要部分，内部装配有RFID读写器、天线以及系统控制模块。固定在书架上的读写器通过天线不间断地向其周围的图书发射电磁波，判断图书的情况并报告后端服务器。

2.电子标签（Tag）、天线：贴在图书表面或内页，较为隐蔽不易被撕下。内部是带有天线的芯片，标签中的芯片存储图书的相关信息，用于识别图书。（标签样式图）

电子标签可用树脂、纸、纺织品等材质将其封装印刷。相对于条形码来说，更加耐用，可长时间保存。

RFID标签天线，实现标签和读写器之间射频信号传递功能，是一种直接用导电油墨在绝缘材质上印刷导电线路形成的，可将计算机中的数字信息直接喷涂到任何形状的材质上。

3.读写器（Reader）：用于采集图书的动态信息，完成数据的读取、数据库的建立、查询、设置等功能。计算并完成与系统的数据传输，确保图书的实时监控。

可分为手持式或固定式。读写器通过射频接口与RFID电子标签进行无线通信，获取标签中的数据，无接触地完成对标签识别和数据的读出或写入，并传递至后端数据库，接收后端发来的条形码ID，判断其与自身存储的条形码ID是否一致，自动识别图书的位置和状态。

读写器与后台服务器相连，后台服务器根据读写器发回的信息，及时反映书库的信息状态。

图书馆使用的读写器种类可分为：

（1）标签转换器：通过扫描条码，读取标签中的信息，将相关信息数据快速转换写入RFID芯片，实现从条形码到RFID的转换，并向主机传送。标签打印机可将数据写入RFID标签的IC芯片，并在标签表面打印条形码和文字字符，并可方便地对标签中的ID和写入数据进行管理。

（2）排架器：如移动式书车，用于定位图书，盘点。安装有读写器，可识别电子标签，将图书置于读写器前，读写器的屏幕上即可显示该图书的名称、架位号等信息。

（3）自助借还机：只要将所借图书和借书证放在感应设备上，RFID系统识别并处理，自动完成借书，并打印借阅清单，读者不必排队等候，也不需要工作人员的帮助。

（4）安检门：用于识别读者和图书，有效管理门的开启与关闭。

4.控制设备，安装于书架中，包括电源管理设备、数据采集板、控制板以及相关辅助设备等。

数据采集板，主要监测书架的内外部环境，处理采集到的数据，完成对数据的存储、图书的实时监控等。

控制板，用来接收数据采集板以及读写器读取的数据，处理后发送到服务器，具有很高的安全性和扩展性，管理员可以实时完成对图书的远程监控。

5.后端服务器，接收读写器的数据，存储信息，快速查找，及时更新数据库。可根据读者的信息，统计读者的借书总量、借书频率、阅读喜好等，为图书采购提供参考依据，并可通过电子邮件或手机短信的方式发送读者感兴趣的图书信息。

6.RFID智能卡：是一种集成电路卡，体积小，容量大，寿命长，可重复使用，利用该智能卡可快速识别读者身份，获取读者的相关信息，为图书馆提供更为深入的服务提供有效的数据。

RFID的软件功能主要体现在信息管理、自助借还、图书清点整理和排架、自助式门禁等方面。

RFID具有目标识别和信息管理能力，通过自动读取图书上的标签，获取图书的各种信息，判断图书的现状；实时采集进馆人员数据，读取读者信息；分析图书的使用状况及利用率，对图书进行定位及统计分析，方便管理查询统计；读者通过使用自助借还系统，还可完成图书的自动借还，无需工作人员的借还，亦不受借还时间的限制。

采用“一体化”模式后，图书乱架现象较原有模式必将大幅增加，势必加重咨询、巡查、整架、借还等方面的工作量,通过RFID系统，工作人员可以快速将图书定位；读者可以快速找到自己所需资源，准确定位，极大地节约读者从书库中搜寻所需图书的时间。

高效的读取速度，可同时识别出几百个标签，大大节省了人工成本。高效的安全管理，数据可长期保存，判断图书是否处于在馆典藏状态，对不可被带出图书馆和非法外借的图书及时进行报警，而外借状态的图书则可以自由出入。同时，RFID系统的使用，有效地解决了人力资源问题，不需要人工翻阅查看图书条码而节省劳动力，解决了长期以来图书馆人员“严防死守”“开门、关门”的保管员工作定位，真正转向咨询、提供资源支持服务。

对于图书馆来说，图书的清点、整理和排架是最为烦琐的工作，读者在检索系统中查找到需要的图书后，但实地却无法查找的现象时有发生。RFID系统的利用，可以更加精确地完成图书的管理工作，工作人员盘点时也无需逐册取图书，翻阅图书的条码号，只需利用移动书车或使用手持式数据采集器扫描书架上的图书，即可确定图书的位置和状态，所有的数据及时通过无线通讯实时传送到后台服务器，后台服务器对数据进行分析，及时将错架、乱架的图书清点出来，并及时更新数据库的信息。

目前大多数图书馆的门禁系统与图书馆现有的图书管理系统不相兼容，信息之间的链接不方便，只能完成图书馆进馆人员的身份判断以及进馆人数的统计，尚未具备自动借还、图书的安全管理、数据统计等功能，因此构建一个基于RFID技术的智能式自助门禁系统成为必要。

高效的RFID门禁系统具备与图书馆管理系统之间的无缝链接，读者和工作人员持有效证件可自由通过检测通道；有人跟随合法身份者通过、读者未办理借出手续以及携带禁止外借的图书，门禁系统自动予以报警，提醒管理人员及时处理。这样才能保障图书资源安全，提高图书馆的管理效率与管理水平。

RFID的使用现状与可能存在的问题

2008年北京奥运会首次使用RFID技术来进行门票防伪；2010年上海世博会采用RFID技术的门票上记录着参观者的相关信息，系统通过无线方式与遍布园区的传感器进行信息交换，管理者根据园区内的情况迅速及时作出调整。

在国外图书馆应用RFID技术较早，发展较快，美国、日本、德国、新加坡等都有着成熟且先进的RFID系统。近年来在我国，随着“物联网”的发展，在不久的将来，图书从印刷、运输、采购到编目整个流程全面采用RFID技术，这必将大大降低图书馆的人力消耗、提高管理效率，为图书馆的工作方式带来革命性的变化。

RFID系统成本较高。从RFID芯片以及包含读写器、电子标签、中间件、系统维护等整体而言，RFID系统价格依然偏高，成为制约RFID技术在图书馆应用的重要因素。

图书馆具体实施改造系统时可考虑分步进行。首次设备采购，完成图书识别、借还、办理借书证、自助门禁等基本功能；有条件的基础上，再完成盘点、上架、查错等功能。

从图书排架定位方案的确定看，采用RFID系统后，图书的排架可以采取流水号排架，读者根据查找的架位号，可以很快找到所需图书，同时减少了日后的倒架工作，其缺点是新书上架时或图书还回时，需要对每一本图书进行查询后才可以上架；另一种方案则是按“分类”排架，图书按照一定的分类顺序排放，保留现有图书馆分类排架的全部特点，但此方案对编目数据要求较高。

此外，人为因素、天气因素、电磁波干扰、接收机灵敏度、建筑物里的金属物体等，这些因素都将造成数据的错误率提高。

2011年我国“十二五”规划中，明确将重点推进7大战略性新兴产业，其中新一代信息技术中“物联网”具有非常重要的战略地位，而射频识别(RFID)技术作为物联网的核心技术，随着企业自主研发的不断提高,必将迎来快速的增长。

参考资料：

[1]肖凤玲，喻志刚主编.大学图书馆利用基础教程[M].科学出版社，2010.

[2]杨明华等.图书馆在应用RFID时必须面对的几个问题[M].图书馆论坛，2011，31（2）：79.

[3]中华物联网.2011我国RFID与物联网行业十大看点.2012.1.5.

[4]李星光.RFID文献智能管理系统在深圳图书馆的应用.RFID世界网2010-11-10.