NFC技术在图书馆中的应用探析

谢娴

摘 要：文章根据福建工程学院图书馆的RFID使用情况，通过对NFC技术的优点介绍，与RFID技术的对比分析，提出了NFC技术引入智慧图书馆，给图书馆带来的变化及其面临的问题。

关键词：NFC技术；智慧图书馆；应用

射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是建设智慧图书馆的重要技术之一，它给图书馆带来了许多便利，但在某些环节也上显现出不足，反而增加了馆员的工作强度。近场通信（Near Field Communication，NFC）技术是在RFID技术的基础上发展而来的近距离高频无线通信感知技术，它具有良好的兼容性和数据通信能力强等特点，为图书馆实现数字、智能化、个性化奠定了基础。

1 福建工程学院图书馆的现状及存在的问题

福建工程学院图书馆从2013年开始使用远望谷的RFID系统以来，实现了中心馆所有图书的自助借还，减少了前台工作人员的借还压力；对中心馆的所有图书实行了图书定位，方便了读者的检索和查找。虽然RFID给读者和工作人员带来了便利，但存在以下几个问题。

（1）读者必须带卡进行图书借阅，如果读者的卡不小心丢失，则有可能被捡到者使用，并到图书馆借书，给丢失读者带来财产损失。

（2）RFID的通信距离较大，前一位读者正在自助借还机进行借书操作，那么在后面等待的读者手中的书有可能被借到那位正在操作图书借操作的读者账户中，给读者带来困扰和损失。

（3）由于标签天线与阅读器天线的耦合方式，阅读器输出的功率，射频信号的频率，标签的部署，天线的方向及环境因素都会对标签的读取率产生影响[1]，导致无法正常完成扫描，顺架，工作无法推进。

（4）图书盘点和整架过程中，盘点车误读、漏读率比较高，几乎每本书都要近距离扫描，这样大大降低了效率，增加了馆员的工作量。

（5）自助借还设备及盘点机等硬件需要常维护，增加使用成本，降低工作人员的效率。

（6）图书采购虽不断更新，但读者到馆借阅率仍逐年下降。

2 NFC技术的研究

2.1 NFC技术简介

2002年，NFC技术由飞利浦半导体、索尼和诺基亚合作研制开发，是RFID技术的延伸和发展[2]。NFC技术是一种新型近距离的非接触无线通信技术，工作频段为13.56 MHz，传输速率为424 kbit，通常的通信范围在3～6 cm，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输。

2.2 NFC技术的工作模式

使用NFC近场通信技术的单一芯片上结合感应式读卡器（读卡器模式）、感应式卡片（卡模式）和点对点（Point to Point，P2P）模式的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。

读卡器模式：即把NFC设备当作读卡器使用，比如某些广告上有一个NFC感应区，只需要把手机放上去，就可以读取到相应的内容，如：商品的打折促销信息等。

卡模式：即把NFC设备模拟成各种卡，比如银行卡，门禁卡或一卡通等。

P2P模式：指2个同时具有NFC功能的电子设备进行数据传输，达到信息交换的目的。

2.3 NFC技术与RFID技术的区别

NFC技术是由RFID技术演变而来的，表1从二者之间的通信距离、兼容性、工作模式、成本4个方面的比较来说明使用NFC技术将给图书馆带来的变革。

从表1可以看出，NFC技术具有芯片的集成度更高，双向通信能力更强的特点。NFC不但可以当作标签来使用，而且还可以作为一种双向通信方式用于数据交换。

3 NFC技术在图书馆中的应用

3.1 读者身份识别和支付

现阶段福建工程学院图书馆采用的是通过读取一卡通来识别身份的，读者必须带卡才能进入图书馆；如果读者卡丢失，则无法保证进馆的读者为卡的拥有者，读者需要补卡，增加了读者的办证成本。NFC技术把借阅证整合到手机芯片里头，可以避免读者没带卡或者卡丢失的尴尬，芯片里头保存着读者的基本信息（如姓名、学号），读者进入图书馆只需将手机靠近身份识别终端，系统对数据进行校验分析，就可以进行入馆或拒绝入馆处理，同时也可以减少图书卡的制作费用；由美国方案商BlackboardTransact开发的NFC校园卡系统，已经在北美250多家学校实施和运行。一卡通被具有NFC功能的智能手机替代，进行校园宿舍和图书馆门禁以及小额消费支付管理[3]。

NFC技术不受网络的影响，在处理超期罚款、违章、复印扣款等操作时，只需用手机轻轻一碰扣费终端就可以完成支付，既减少了工作人员的工作量，又给读者提供了极大的便利。

3.2 提供智能导航

每年福建工程学院图书馆的新生入馆培训教育都是由相关老师带领学生边走边讲，但由于人数众多，效果不佳。图书馆若采用NFC技术，在图书馆入口处放置NFC标签，新生用NFC手机靠近即可获得全馆的3D布局图和各阅览室的开放时间、馆藏分布等情况，进行自动导航，帮助读者快速熟悉馆舍环境或者提供视频，音频讲解，提高入馆培训的效果[4]。

3.3 图书的编目数据

福建工程学院图书馆的图书编目数据采用的都是手工添加或套录数据，这样效率不仅低，而且由于编目人员的不同，制作的数据出入较大。如果出版界把相关数据存储在NFC芯片随书出版，那么采购单位可以在采购后直接利用NFC读取设备，将编目数据导入系统，这样将提高编目数据的准确率和一致性[5]。

3.4 图书的浏览推广

2013年，纽约公共图书馆开展了Underground Library服务，把有NFC標签的图书海报张贴在地铁车厢内，乘客只需要在海报中挑选书目，通过NFC标签就可以传送到手机上，每本读物智能翻阅前10页。乘客出地铁后，手机上会收到一份地图，告诉乘客在附近哪里可以免费借阅刚看的书籍[6]。我们也可以将带有NFC标签的书籍海报放置在学校宿舍、食堂、教室、操场等公共场所，读者利用NFC手机扫描感兴趣的图书标签，就可以享受图书的部分阅览权限。如果读者喜欢，则可以在图书馆数据库中查找馆藏，系统将快速把信息反馈给读者，给读者提供预约服务；如果无馆藏，则把信息反馈给采购部门，让她们及时安排采购，这样可以吸引更多的读者进入并使用图书馆资源。

3.5 图书的顺架，查找和借还流通服务等管理

福建工程学院图书馆采用的是开架借阅方式，常常会出现图书乱放的现象。馆员须常整架，这样不仅耗时，而且效率低，系统也无法对图书信息进行动态管理。如果采用NFC技术，馆员只需利用带有NFC技术的手机划过书架图书，与书本内的NFC标签进行近距离感知，就可以发现错、乱架图书或丢失图书，从而对每本书进行监控和管理，这样原本几天的工作量，1天或者几个小时就能完成[7]。

找书难是大部分图书馆面临的问题，NFC手机系统可帮助读者快速找到图书。如在图书详细页面利用豆瓣等免费资源显示图书的封面图片和书本尺寸，读者可以通过这两个直观的信息提高找书的效率[8]。

现阶段，福建工程学院图书馆采用自助机设备进行图书借还操作，存在以下两方面的不足：（1）需要读者到指定的地点进行操作；（2）需要进行用户认证，输入密码操作。这种机制存在着安全隐患，比如前一位读者在借书后没有立马退出账户就离开，下一位读者就有可能把书借到前一位读者的账户上，给上一位读者带来损失和困扰；若采用NFC技术，则读者可以利用NFC手機功能，读写图书的RFID标签，与数据库进行交互，轻松地在馆内的任何一个地方进行借还操作，不用担心账户被别人使用的情况。2015年1月，广东省立中山图书馆自主开发的NFC手机自助借还客户端正式使用，读者将支持NFC功能的手机下载安装客户端，用手机触碰图书的RFID标签，从而与数据库进行信息交互，改写图书的馆藏状态，实现图书的借阅功能。

4 面临问题

4.1 物联网领域普及率低

NFC技术在国内外图书馆中的应用尚处于摸索阶段；目前我国的NFC智能手机大部分应用于手机支付功能（如云闪付、沃支付、翼支付等），在物联网领域的应用还比较少。恩智浦（NXP）公司年初在MWC2018上展示了全新的ESE&eSIM融合芯片解决方案，推出了集成度最高的“一体式”芯片组SN100U以及世界上体积最小的安全原件单片芯片SU70，融合芯片解决方案将eSIM托管在嵌入式安全元件（Secure Element，SE）上，推动eSIM和SE功能的融合，相较于WiFi、SIM卡的网络连接更为安全，也为物联网应用提供了想象空间[6]。相信不久的将来，NFC设备将会得到普及。

4.2 数据安全问题

NFC技术给人们的衣食住行带来了极大的便利，但也给一些犯罪分子打开了后门。根据NFC的通信规则，链路层上的数据处于未加密状态，存在数据可能被窃听、篡改、攻击、克隆等风险。随着技术的发展，可考虑定制加密、数据校验、防火墙等新技术领域中的标准来实现防护，为信息提供安全保障；更重要的还是要提高用户的防范意识，紧守个人信息。

5 结语

智慧图书馆使用NFC技术，不但可以提高纸质图书和电子资源的利用率，还可以在读者身份识别和支付、智能导航、图书编目和流通中发挥它自身的优势。随着NFC手机的普及、部署以及技术的成熟，NFC技术一定会使图书馆服务更加便捷、高效、智能。

[参考文献]

[1]于兴尚，李嘉霖.基于NFC技术的智慧图书馆研究[J].内蒙古科技与经济，2018（17）：91-93.

[2]沈奎林，邵波，陈力军.基于超高频RFID的图书盘点机器人的设计和实现[J].图书馆学研究，2016（7）：24-28.

[3]江先斌.基于NFC技术的智慧图书馆的研究[J].机电技术，2016（6）：29-31.

[4]候艳琪.NFC与RFID的联系与区别[C].天津：第三十二届中国（天津）2018IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议，2018：198-200.

[5]钱海钢.基于NFC的图书馆移动服务探索—以广东省立中山图书馆为例[J].图书馆论坛，2015（8）：132-136.

[6]搜狐.2018年NFC产业发展趋势与前景展望[EB/OL]（2018-03-09）[2018-12-13].http：//www.sohu.com/a/225211418_223323.2018-03-09.

[7]钱海钢.NFC自助借还书：图书馆自助服务的新模式[J].图书馆学研究，2018（3）：83-89.

[8]吴炎.基于NFC技术的图书馆服务创新[J].科技创新导报，2017（12）：230-232.