基于NFC技术的图书馆服务研究

罗木华（广东轻工职业技术学院图书馆）



基于NFC技术的图书馆服务研究

罗木华
（广东轻工职业技术学院图书馆）

摘要：近场通信技术（NFC）是近年来全球互联网技术的前端产物。本文在介绍NFC技术功能特点和其在国内外图书馆应用现状的基础上，分析了NFC技术应用于图书馆服务中的实际意义。构建了以NFC为技术支持的图书馆服务框架体系，期望通过在图书馆中引入NFC技术来解决当前图书馆服务存在的缺陷及不足。

关键词：NFC；近场通信；图书馆服务；智能图书馆

随着泛在图书馆概念的出现以及无线通信技术的发展，Near Field Communication（以下简称NFC）技术在互联网和物联网时代的应用日益广泛，成为继无线电射频识别（以下简称RFID）之后构建智慧型图书馆的重要技术支持。为了提升图书馆的服务水平和服务质量，实现图书馆的数字化、智能化和个性化，解决图书馆借书流程繁琐、馆员依赖程度深、个性化服务缺位等问题，本文结合NFC技术的特点和运作模式构建了具有身份识别、自助借还、移动支付、智能导航等功能的NFC图书馆，进一步探索了适合图书馆的NFC技术应用与服务，以帮助图书馆提升服务、提高效率，突破图书馆工作的瓶颈与困境，更好地构建数字化智能图书馆。

1　图书馆引入NFC技术的应用探讨

1.1NFC技术概述

NFC即近距离无线通信技术，又称近场通信，是由RFID及互联互通技术整合演变而来的一种基于无线电的信息识别技术。NFC通过基于标准的短距离高频率无线电信号识别，允许电子设备之间进行非接触式、点对点数据传输和交换数据，是一种非接触式的自动识别技术。［1］

NFC的工作频率为13.5MHz，通信距离为0～10cm。目前可选择106kbit/s、212kbit/s、424kbit/s中任意一种作为传输速率。在主动通信模式下，每台NFC设备向其他NFC设备发送数据必须依靠自身产生射频信号；在被动通信模式下，NFC发起设备即主动启动NFC通信的设备，在整个通信过程中提供射频信号。NFC技术工作模式分为卡仿真模式、点对点模式和读写模式三种。卡仿真模式下NFC设备仿照智能卡片的工作模式，让用户通过非接触式标签完成款项支付、车票预订等。点对点模式是让两个NFC设备在通信过程中快速地交换信息和共享图片、文档、视频等。读写模式下NFC设备可以读取粘贴在智能海报和显示器等设备上的NFC标签存储的信息，同时能够进行信息交互传递。目前广泛被使用的NFC技术遵循SWP单线协议方案，［2］用户只需手持NFC终端靠近NFC标签，即可通过近距离无线电信号识别技术，建立彼此之间的双向连接传递信息。

作为新兴的通信技术，NFC能快速、安全地进行信息互通。并且随着智能手机NFC芯片的普及，针对图书馆服务构建基于NFC技术的借还书、电子借阅、智能书车等服务还能够帮助图书馆更好地实现数字化和智能化；NFC标签实用安全、工作模式灵活、能耗极小等特点都使得NFC将成为图书馆服务的理想依托技术。

1.2NFC技术在图书馆的应用现状

NFC技术问世十几年虽然一直发展得不温不火，但近几年随着其技术的不断成熟和推向商用，图书馆界也开始尝试引入该项技术。2012年，奥地利克拉福根市就开始使用NFC技术在城市的各种公共场所提供相关书籍的下载，如在教堂附近可以下载到关于心灵救赎的书籍。［3］纽约地铁内出现了智能海报式的虚拟图书馆，它在地铁内的电子图书架上内置NFC芯片，乘客用NFC手机扫描书内信息即可完成试读。［4］日本埼玉县饭能市的一家图书馆在书架上粘贴NFC标签，读者可通过扫描标签得到图书的相关信息，并能够预约图书、回顾已读书籍等。据了解，为饭能市图书馆提供NFC标签的富士通公司拟在日本境内的500家图书馆推广这一应用。［5］在国内，上海交通大学也率先在全馆的各咨询台都设立了能够识别NFC设备的台卡，为读者提供体验服务。［6］

2　NFC技术应用于图书馆的实际意义

作为一项公共服务，图书馆长期面临着经费不足、专业人才缺乏的状况；对读者个人信息安全的保护不够、图书标签不易长期保存、人工借还书等待时间长、自助借还书设备购置成本高昂等问题阻碍着图书馆更好地为读者服务。鉴于此，将NFC技术应用到图书馆的各项服务中既切实可行又意义深远。

首先，NFC技术可以很好地解决读者信息安全问题，方便读者及时获取信息。NFC技术具有距离近、安全通道、加密等特点。因NFC辐射范围小，当读者进出图书馆时，门禁设备只会读取该读者的信息而不会误读周围持有NFC标签的其他读者信息，这就解决了RFID技术存在的误读射程范围较远书籍的报错问题。图书有了NFC标签，读者可以直接在书架前通过手机与书本NFC标签之间的信息交换获取每个书架和每本书的信息，省时方便、易于操作。由于射程范围仅在10cm以内，手持NFC设备的读者在读取书本NFC标签信息时能够准确获取该本书的信息，不会出现误读其他书籍的情况。在高校图书馆，可将具有NFC功能的手机与校园卡、借书证合而为一，读者可以在图书馆NFC应用中获取个人图书馆信息；绑定银行卡后读者在享受图书馆中的付费服务时也能安全快捷地完成支付。［7］

其次，NFC标签读写方便、寿命长、价格低廉。尽管目前二维码在图书馆被广泛应用，［8］但一旦书本的读取路径发生变化而需要变更时，图书馆就不得不印制新的二维码。不仅如此，二维码标签大多为纸质的，易破损，一旦涂画则无法读取内容。而NFC标签信息可以反复改写，即使路径改变也无需更换标签，且防水、防腐蚀、不易磨损，使用寿命长。除此之外，NFC标签识别不需要启动任何手机应用程序，持有NFC设备的用户只需要将手机靠近粘贴了NFC标签的书籍，手机就可以直接弹出该书籍NFC标签中存储的信息。［9］即使手机关机时，其NFC芯片仍然能够释放信号，供主动设备读取其芯片内部信息。［10,11］随着NFC标签推向商用，其标签价格逐步降低，单位价格仅在0.5元甚至更低，就一般存有几万册书籍的图书馆来说，总投资约几万块钱，比动辄几十万的自助借还书机更加经济实用。

再次，传统的图书馆只能通过借还书记录来分析和了解读者对书籍的兴趣和爱好。有了NFC标签，读者在书架前对书籍的查询、试读等记录，以及读者对图书的评价和偏好程度等信息都能够通过NFC标签被准确无误地提取。这样不仅能够帮助图书馆更好地分析和把握读者的信息需求、信息搜寻行为，还能有针对性地培养读者的信息素养。图书馆馆藏建设的日趋完善，读者服务质量的提升，都能够帮助图书馆最大化地收集、整理、保存、传播文献，为读者提供科学、文化、教育和科研服务的职能。

最后，给每本书添加NFC标签，不仅能够通过手机查询到书籍的详细信息，还能够在图书馆内定位图书。读者在系统中检索某本书时，系统根据NFC标签的数据信息定位其具体位置，读者可直接知晓该书具体在哪个阅览室的哪个书架的哪一层上；读者到达书架后，只需将具有NFC功能的手机在书架上扫一扫，便能找到所需的书本，在书架上完成自助借书操作。［12,13］这样不仅省去了读者排队等候借还书的时间，也很好地保护了读者个人隐私。

3　NFC技术应用于图书馆服务的系统架构

图书馆集文献查询、借阅等服务于一身，信息资源的不断丰富和更新，要求图书馆与时俱进，寻找更加先进的技术依托。基于NFC技术，我们设计出适合图书馆的NFC应用模块来帮助图书馆构建数字化服务体系。鉴于目前全球范围内智能手机的高普及率和移动通信设备的不断发展和完善，通过手机SIM卡模式、SD卡模式或内置NFC芯片模式，读者能够轻易拥有一台具有NFC功能的终端，于是，图书馆NFC应用模块的概念应运而生。［14］

依照图书馆的功能特点，结合NFC技术的应用，系统框架主要分为身份识别模块、查询模块、借阅模块、交付模块、增值模块（见下图）。

图　NFC技术应用于图书馆服务的系统架构

3.1身份识别模块

（1）门禁卡身份信息读取。NFC芯片本身能够存储大量信息，现在较为普遍使用的智能手机大多具备NFC功能。在高校图书馆中，师生只需要通过NFC功能将个人工号、学号、所在单位、借书权限以及银行卡等信息写入芯片，即可在进出图书馆时通过手机终端进行门禁卡识别。即使在手机没电的情况下，具有NFC功能的终端仍可以作为被读设备，使得能够识别NFC芯片的门禁系统读取其中的数据，因而读者也不必担心手机没电而无法进入图书馆。［15］

（2）个人借书信息存储。由于NFC能够随时写入信息，读者的个人借阅情况、书目收藏情况、历史借阅情况等均可在信息发生变动时及时同步到NFC芯片中，随时读取。通过已借书目信息查询，可以设置提醒，防止读者借阅书籍超期。

3.2查询模块

（1）书目查询。随着NFC标签的普及，其成本不断降低，再加上其本身具有的防水、防潮、防腐蚀等特性，使得NFC标签成为取代条形码和二维码的更优选择。图书馆给每本图书粘贴上唯一可识别的NFC标签，将图书的索引号、分类号、名称、著者、简介等信息全部存储其中。读者通过手机靠近标签来获取各种信息，包括图片、评论、链接等。不仅如此，根据图书馆使用的分类法和排架特点，可以通过图书的索引号和分类号确定图书的具体位置。

（2）智能书车。图书管理员可以使用NFC终端对书籍的标签信息进行读取，进行书籍上架、排架。虽然目前国内图书馆尚无智能书车应用案例，但随着智能书车概念的出现，一旦将具备NFC功能的智能书车引入图书馆，就完全可以在没有图书管理员的情况下完成书本上架等工作。NFC智能书车配备的NFC芯片可读取书车上书籍的索书号信息，通过自动化传送带将书籍分类排序，由智能书车专用巷道进入阅览室，根据事先录入的阅览室书目排架信息匹配书籍位置进行上架工作。

（3）系统预约。图书馆提供的预约服务本身是为了帮助读者解决一书难借的问题，而目前图书馆提供的预约服务虽然方便了读者，但是需要图书馆员在大量归还的书籍中找寻被预约的图书，这无疑加重了图书馆员人工分拣图书的负担。结合NFC智能书车技术，当其收到归还书籍时，通过NFC标签上存储的图书索引号信息将被预约书籍识别出来，单独分类集中。不仅如此，由于NFC标签之间能相互传递信息，当读者进入图书馆预约书架区域，可以通过NFC终端迅速找寻到预约书本所在位置。

3.3借阅模块

（1）智能海报。随着NFC智能海报的出现，当读者手持NFC终端进入图书馆之后，可以直接在智能海报的NFC标签中获取图书馆推荐书目信息，并进行试读和筛选。如果确实需要借阅该书籍，再去实体书架获取。对于图书馆已开放的资源，读者完全可以通过NFC标签下载电子书籍。

（2）自助借阅。如果读者正在阅览室中浏览书籍，读者只需用手机在书架的NFC标签前面晃一下，整个书架的书目信息即刻呈现在手机上。如果读者要读取某一本书的详细信息，可以通过扫描该书籍的NFC标签，链接到图书馆的后台数据库中获取相关信息。当读者决定要借出图书时，通过NFC感应技术自助即可完成。同时，读者在图书馆内的任意位置连接上图书馆WLAN，即可通过NFC终端借还书籍。这样不仅可以节省昂贵的仪器设备开支，还能节省排队等待时间，实现图书馆高效智能。

3.4支付模块

过去的文献传递往往需要读者在网上进行个人信息填写，图书超期使用费也只能等读者亲自到图书馆服务台缴纳。随着NFC支付技术的成熟，图书馆文献传递、超期使用费等均可以通过读者手中的NFC终端来完成。读者将自己的NFC终端在图书馆NFC移动支付终端前通过扫描提取个人支付信息，通过NFC芯片之间的电磁感应技术，用0.1秒就可以完成交付。

3.5增值模块

（1）NFC打印机。当读者需要在图书馆内进行复印、打印操作时，NFC打印机的出现无疑使得图书馆的自助服务变得更加贴心。读者可以手持NFC手机，轻轻触碰NFC打印机建立连接，通过指令打印出手机内的文档或照片。NFC加WIFI可以实现局域网内的直连打印，既减小了数据传输与兼容性的障碍，让智能终端和打印机无缝协同工作；又能通过NFC终端支付费用，支付安全。

（2）增值自助服务。NFC终端可以通过读取读者的个人信息在图书馆进行自助存包、取包。此外，为了给读者提供更加个性化的服务，图书馆可以提供NFC终端自助选座服务。只要读者的NFC手机在图书馆内连接了图书馆WLAN，即可通过身份识别进入图书馆掌上选座操作界面，选择座位。

（3）书评及书目收藏。NFC标签不仅可以被读取信息，还可以写入信息。读者在读过一本书后，可以通过NFC手机与书籍的NFC标签建立连接，写入读后感、书评甚至记录音频、图片等，既分享读书心得又能为其他读者提供参考。当读者暂时不借阅却想标记该书籍时，NFC终端能够将书籍添加到心愿单中；读者无需将它抄写在笔记本上，只需轻轻触碰即可。

（4）图书馆导航。为了更好地指引读者，图书馆可以将NFC标签贴在馆内的楼道、大厅等人流量大的地方给前往图书馆的读者提供馆内导航详细信息。读者还可通过NFC手机自动获得距离自己最近的自助借还书仪器、打印设备等信息。［16］

虽然目前基于NFC标签的图书馆服务全方位应用尚处空白，但可以想见，随着智能手机NFC功能的普及以及泛在图书馆概念的深入人心，以读者为中心的服务理念将使得NFC技术在图书馆的应用前景更加广阔。

［参考文献］

［1］陈文钰，韦绍明．图书馆引入NFC技术探讨［J］．公共图书馆，2013（1）：52－56.

［2］赵云辉，张慧琳．基于社交网络的NFC应用模型［J］．信息安全与技术，2015（3）：34－36.

［3］奥地利城市用NFC技术建造“图书馆”［EB/OL］.［2015－03－27］．http://news.rfidworld.com.cn/2012 _09/ea8548a8dd02b3c4.html.

［4］纽约地铁上的虚拟图书馆［EB/OL］.［2015－03－27］．http://jandan.net/2013/03/13/underground-library.html.

［5］日本图书馆加入NFC标签，可查阅作者或图书信息［EB/OL］.［2015－03－27］．http://digi.it.sohu.com/ 20130704/n380655984.shtml.

［6］新潮体验-NFC［EB/OL］.［2015－03－27］．http: //www.lib.sjtu.edu.cn/index.php?m=content&c=index&a =show&catid=270&id=561.

［7］张郁松，杜景林．基于超高频RFID的图书馆智能书架方案研究与设计［J］．图书馆杂志，2014 （12）：87－93.

［8］陈恩琳，刘圣煌．NFC技术在图书馆的应用展望［J］．图书馆研究，2014，44（4）：111－113.

［9］陈扬扬，宓永迪．二维码与RFID和NFC技术在图书馆中的应用［J］．科技情报开发与经济，2013 （5）：46－48.

［10］刘莉莉，等．基于RFID的图书管理系统［J］．现代情报，2011，31（2）：152－156.

［11］陈进，等．图书馆RFID技术及应用［M］．上海：上海交通大学出版社，2011.

［12］张剑，徐刘靖．韩国LG上南数字语音图书馆的建设经验与启示［J］．图书馆学研究，2011 （1）：20－23.

［13］夏亚云．面向视障读者的泛在图书馆LG Sangnam图书馆研究［J］．图书馆理论与实践，2011 （10）：103－105.

［14］豆甜甜，等．基于NFC技术的铁路实名制电子客票的研究［J］．交通信息与安全，2013，31 （3）：121－125.

［15］刘淑萍．NFC技术与图书馆服务创新［J］．图书情报工作，2014，58（16）：91－95.

［16］许芳．NFC在图书馆的应用探析［J］．图书馆理论与实践，2014（11）：95－96.

The Analysis of the Library Services Based on NFC Technology

Luo Mu-hua

Abstract:Near fieldcommunicationtechnology（NFC）is the front-end product of the global internetworking technologies in recent years.Based on the introduction of the characteristics of near field communication technology and its application in the library at home and abroad, the article analyses the significance of its application in the library service.And then the article constructs the framework of technical support for NFC library service system, hoping to help libraries to solve the shortcomings existing in current library service.

Keywords:NFC; Near Field Communication;Library Service;Smart Library

［收稿日期］2015－08－28［责任编辑］刘丹

［作者简介］罗木华（1982－），男，硕士，广东轻工职业技术学院图书馆馆员，研究方向：读者服务、资源建设，发表论文10余篇。

［基金项目］本文系广东轻工职业技术学院哲社科课题“移动互联网环境下高职院校图书馆阅读服务推广模式研究”（项目编号：SK201434）研究成果之一。

中图分类号：G250.78

文献标志码：A

文章编号：1005－8214（2016）02－0085－04