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[摘要]RFID是近几年新兴的技术, 有着广泛的应用。该文对RFID技术进行简单介绍, 并对其在当前图书馆中的应用、存在的问题进行分析和探讨。
[关键词]RFID概念 比较 应用 存在问题
1RFID的概念
1.1RFID原理
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，也称电子标签。1948年哈里•斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID的理论基础。其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。RFID的应用非常广泛，目前的典型应用有图书管理、物流管理、停车场管制、生产线自动化等等。
1.2RFID分类
RFID依据不同的分类标准，分类结果也各不相同。依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi—passive tag)。有源电子标签内装有电池，无源电子标签没有内装电池，半无源电子标签部分依靠电池工作。依据电子标签频率的不同可分为低频电子标签(30kHz ~ 300kHz)、高频电子标签（3MHz ~ 30MHz）、超高频电子标签（300MHz ~ 3GHz）和微波电子标签（>3GHz）。不同频段的RFID产品会有不同的特性。低频主要应用在汽车防盗和无钥匙开门系统的应用等方面，高频主要应用在图书管理系统等方面，超高频主要应用在生产线自动化的管理和应用等方面，微波电子标签主要应用在移动车辆识别等方面。
依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。
1.3RFID最基本的系统
RFID的基本系统包括标签、阅读器、天线等，其运行过程见图1所示。其中，标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。阅读器指读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。天线在标签和读取器间传递射频信号。
2国内外图书馆使用状况调研
国外方面，新加坡国家图书馆于2002 年采用了RFID 技术，是世界上第一个实行RFID 技术的图书馆，随后美国、澳大利亚、荷兰、马来西亚等国也相继使用该技术建设图书馆自动化系统。美国现已有约2 %的图书馆开始使用RFID 技术，在全球范围内, 约有8 %的图书馆使用RFID 技术。而且, 世界大型图书馆应用RFID 技术的速度正以每年30 %的速率增长。
国内方面，集美大学诚毅学院于2005 年底开始筹建国内第一家RFID 馆藏管理系统，2006 年2月20日，诚毅学院图书馆综合书库正式对外开放, 配套建设的“RFID智能馆藏系统”也建成并投入试运行。深圳图书馆新馆于2006 年7 月在全国率先采用无线射频识别技术即用RFID 系统替代传统的条码技术, 这个完整的全自动RFID 系统是世界上第二大RFID 系统, 仅次于TAGSYS 为华盛顿州西雅图市的西雅图公共图书馆所建造的RFID 系统。国内其它的图书馆未见有使用RFID建成并投入使用的案例。
3RFID与条码技术的比较
与条形码识别系统相比，无线射频识别技术具有很多优势。条形码是一种应用非常广泛的自动识别技术， 目前在图书馆的应用中大部分是应用条形码技术，但是，现在国外许多图书馆在逐步应用RFID 技术。主要原因在于RFID 有如下几个优势：
3.1 资料可更新。条形码印刷之后就无法更改，RFID 电子标签则可不限制次数的新增、修改、删除其标签内存储的资料。
3.2 方便资料辨读。 条码阅读器在近距离而且没有物体阻挡下, 要使扫描光源照射在条码上才能辨读，RFID 标签只要在无线电波范围内, 即可传送信号。
3.3 存储资料容量大。一维条码是50 字节, 二维条码最大的容量可储存2 至3000 字节; RFID 标签最大容量可以达到数兆字节。
3.4 可重复使用。条形码随着商品的寿命结束而结束; RFID 标签因为本身资料可更新, 因此可以重复使用。
3.5 扫描速度快，可同时读取数个资料。条码阅读器一次只能读取单一条码资料； RFID 标签的辨识器可同时间辨识5 个标签。
3.6 安全性好。RFID 标签读取方面皆有密码保护, 高度安全性的保护措施使之不易被伪造。
3.7 耐久性。一般传统纸制或塑胶材质的条码有时会因下雨或潮湿的环境及搬运的过程中遭致毁损而难辨识。RFID 具有重复使用数十万甚至数百万次。以上的特性, 其材质也能够被放置于较为恶劣的环境中, 因此比条形码更有耐久性, 自然成本也较为节省。
3.8 体积小。传统的磁性条码受限于体积, 不易嵌在较小的物品上。RFID 则不然, 它的迷你体积可以隐藏在各种物品里面。
4RFID 技术给图书馆的带来的变革
(1)RFID在图书管理的广泛应用，为图书馆带来了全方位的变革，体现在简捷迅速的自助式服务。借书处为读者提供自助式借书程序，可不经过图书馆管理人员协助完成借书，理论上可实现无人图书馆。(2)提高图书管理员的工作效率。电子标签不象条码一样要可视化读取，因此能多本书同时借还，另一方面免除工作人员消磁及上磁工作，提高工作效率。(3)自动分类，加快流通速度。自动分类设备可根据电子标签中的有关信息把不同地点位置的图书分发到不同的位置，这就大大方便了上架，加快了图书流通速度。(4)方便排架工作。现在图书馆大多采取开架阅读方式，由于读者的翻阅，在排架方面可能会比较乱。而利用RFID 手持式阅读器,能够一次性读取多个电子标签的资料，在不用将每本书都拿出来看排架号的情况下就能够知道每本图书的详细状态信息，从而提高排架的准确率。(5)提高了馆藏盘点速度。传统馆藏目录若出现错误,由于重新盘点所需要的成本过大，错误难以得到及时排除，使用RFID 技术后，馆藏目录可以很快得到重新编制，而且准确率高。(7)可以为盲人和儿童等特殊群体提供服务。电子标签的的使用，降低了使用图书馆的门槛，实现人性化管理成为可能。(8)改变工作人员的服务观念。RFID 技术带来的智能化、人性化和高效率的服务。将馆员从繁琐的工作中解放出来，有更多的时间和精力去分析各种类型的服务对象及潜在需求，并针对用户需求主动提供更多高附加值的信息与服务。
5现有RFID技术在图书馆使用中存在的问题
5.1 频率与标准不统一。目前, 全球有三大RFID 标准阵营: 欧美的EPC Global 、日本的Ubiquitous ID Center (UID) 和ISO/ IEC18000 。他们各自推出了自己的系列标准, 这给RFID 的大范围应用带来了困难。另外,在频率方面,在860～960MHz 的超高频波段,各国频率分配也不同。
5.2 成本问题。据笔者考证，集美大学诚毅学院目前使用蓝泰的电子标签，一片也要3元多钱，而且这还是普通的电子标签。其成本也比条形码高许多,这将成为阻碍RFID大规模普及应用的前提。
5.3 自助还书系统的不足。图书馆员在还书的过程中经常会发现，有的图书被涂写, 有的图书被损坏, 有的图书页码丢失等。可是自助还书系统遇到这种情况却不能自动响起警报。另一方面，目前的电子标签面积还比较大，容易被破坏和撕毁，造成无法正常流通。
5.4 我国还没有建立RFID的标准。一个大型的图书馆, 藏书量过百万册, 目前国家标准还未建立。而且每一次改动标准，都是伤筋动骨的事情。用户在选择解决方案时不仅要充分考虑该系统与其原来自动化管理系统的兼容性，还要考虑该系统本身的兼容性及扩展性，在不确定的前提下，承担着很大的风险。
5.5 隐私保护以及安全问题。当前的无源RFID系统没有读写能力，所以无法使用密钥验证方法来进行身份验证，如果标签是有源的，并且会收到不断变化的验证密钥，那将会大大提高其安全性，不过这又会增加其成本。正因为如此，目前的RFID技术要想在对信息有保密要求的领域展开应用还存在着障碍。
6问题的解决方法
对于图书馆来说, 只有解决以上存在的问题, RFID才有可能在图书馆中普及。笔者从以下几个方面入手：
一是尽快建立RFID 的中国标准。在中国应尽快由有关部门或机构对RFID 作一个统一的标准, 统一通信频率、统一数据格式和原产品数据配置等。只有这样, RFID 在图书馆才可以放心地使用,不至于因标准不统一要经常更换, 更谈不上馆际互借、通借通还了。
二是降低价格。由于图书馆使用RFID 标识数量大, 如果价格昂贵, 则用不起更谈不上普及。只有降低价格, 图书馆才有可能用得起。另一方面，配套的设备也应降低价格，才能让RFID发挥其应有的作用。
三是设计标识缩小、安装容易的RFID标签。当前的标签都太大，太明显，放在书内容易被发现。只有设计适合的RFID 标签，且不容易被破坏，才能真正达到使用的目的。
四是加紧对RFID 的研究和改进工作。针对RFID 存在的安全问题进行研究和改进, 开发出更符合图书馆使用功能的配套软件, 特别是要同图书馆现有的管理系统提供读写接口。只有这样, RFID才可以在图书馆中推广应用。
7结语
由于RFID技术的迅速发展， 各图书馆都不同程度地关注它的发展前景，其给图书馆带来的变革是不言而喻的。但由于成本和标准的问题，国内图书馆不应大面积盲目上马。随着我国对RFID 标准的建立, 大批量生产带来价格的下降，RFID 性能的不断提高， RFID 的优点将会越来越明显, 在图书馆的应用将越来越广泛，不久的将来，RFID必将取代现有的条码技术。
参考文献
[1] 辛苗.无线射频识别技术及其在图书馆的应用现状.现代情报,2007 (1)
[2] 张谦.射频识别技术在图书馆应用的调研分析.图书馆论坛,2005(6)
[3] 王立荣.射频识别技术在图书馆领域应用.现代情报,2005(1)
[4] 何绍华,曾文武.射频识别技术在图书档案馆中的应用研究.情报杂志,2007 (2)
[5] 王永东.RFID在图书馆应用中应注意的几个问题.图书馆论坛,2006(8)
[6] 吴晞,马瑞,李星光.RFID系统及其在图书馆中的应用.图书馆论坛,2005(2)
[关键词]RFID概念 比较 应用 存在问题
1RFID的概念
1.1RFID原理
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，也称电子标签。1948年哈里•斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID的理论基础。其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。RFID的应用非常广泛，目前的典型应用有图书管理、物流管理、停车场管制、生产线自动化等等。
1.2RFID分类
RFID依据不同的分类标准，分类结果也各不相同。依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi—passive tag)。有源电子标签内装有电池，无源电子标签没有内装电池，半无源电子标签部分依靠电池工作。依据电子标签频率的不同可分为低频电子标签(30kHz ~ 300kHz)、高频电子标签（3MHz ~ 30MHz）、超高频电子标签（300MHz ~ 3GHz）和微波电子标签（>3GHz）。不同频段的RFID产品会有不同的特性。低频主要应用在汽车防盗和无钥匙开门系统的应用等方面，高频主要应用在图书管理系统等方面，超高频主要应用在生产线自动化的管理和应用等方面，微波电子标签主要应用在移动车辆识别等方面。
依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。
1.3RFID最基本的系统
RFID的基本系统包括标签、阅读器、天线等，其运行过程见图1所示。其中，标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。阅读器指读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。天线在标签和读取器间传递射频信号。
2国内外图书馆使用状况调研
国外方面，新加坡国家图书馆于2002 年采用了RFID 技术，是世界上第一个实行RFID 技术的图书馆，随后美国、澳大利亚、荷兰、马来西亚等国也相继使用该技术建设图书馆自动化系统。美国现已有约2 %的图书馆开始使用RFID 技术，在全球范围内, 约有8 %的图书馆使用RFID 技术。而且, 世界大型图书馆应用RFID 技术的速度正以每年30 %的速率增长。
国内方面，集美大学诚毅学院于2005 年底开始筹建国内第一家RFID 馆藏管理系统，2006 年2月20日，诚毅学院图书馆综合书库正式对外开放, 配套建设的“RFID智能馆藏系统”也建成并投入试运行。深圳图书馆新馆于2006 年7 月在全国率先采用无线射频识别技术即用RFID 系统替代传统的条码技术, 这个完整的全自动RFID 系统是世界上第二大RFID 系统, 仅次于TAGSYS 为华盛顿州西雅图市的西雅图公共图书馆所建造的RFID 系统。国内其它的图书馆未见有使用RFID建成并投入使用的案例。
3RFID与条码技术的比较
与条形码识别系统相比，无线射频识别技术具有很多优势。条形码是一种应用非常广泛的自动识别技术， 目前在图书馆的应用中大部分是应用条形码技术，但是，现在国外许多图书馆在逐步应用RFID 技术。主要原因在于RFID 有如下几个优势：
3.1 资料可更新。条形码印刷之后就无法更改，RFID 电子标签则可不限制次数的新增、修改、删除其标签内存储的资料。
3.2 方便资料辨读。 条码阅读器在近距离而且没有物体阻挡下, 要使扫描光源照射在条码上才能辨读，RFID 标签只要在无线电波范围内, 即可传送信号。
3.3 存储资料容量大。一维条码是50 字节, 二维条码最大的容量可储存2 至3000 字节; RFID 标签最大容量可以达到数兆字节。
3.4 可重复使用。条形码随着商品的寿命结束而结束; RFID 标签因为本身资料可更新, 因此可以重复使用。
3.5 扫描速度快，可同时读取数个资料。条码阅读器一次只能读取单一条码资料； RFID 标签的辨识器可同时间辨识5 个标签。
3.6 安全性好。RFID 标签读取方面皆有密码保护, 高度安全性的保护措施使之不易被伪造。
3.7 耐久性。一般传统纸制或塑胶材质的条码有时会因下雨或潮湿的环境及搬运的过程中遭致毁损而难辨识。RFID 具有重复使用数十万甚至数百万次。以上的特性, 其材质也能够被放置于较为恶劣的环境中, 因此比条形码更有耐久性, 自然成本也较为节省。
3.8 体积小。传统的磁性条码受限于体积, 不易嵌在较小的物品上。RFID 则不然, 它的迷你体积可以隐藏在各种物品里面。
4RFID 技术给图书馆的带来的变革
(1)RFID在图书管理的广泛应用，为图书馆带来了全方位的变革，体现在简捷迅速的自助式服务。借书处为读者提供自助式借书程序，可不经过图书馆管理人员协助完成借书，理论上可实现无人图书馆。(2)提高图书管理员的工作效率。电子标签不象条码一样要可视化读取，因此能多本书同时借还，另一方面免除工作人员消磁及上磁工作，提高工作效率。(3)自动分类，加快流通速度。自动分类设备可根据电子标签中的有关信息把不同地点位置的图书分发到不同的位置，这就大大方便了上架，加快了图书流通速度。(4)方便排架工作。现在图书馆大多采取开架阅读方式，由于读者的翻阅，在排架方面可能会比较乱。而利用RFID 手持式阅读器,能够一次性读取多个电子标签的资料，在不用将每本书都拿出来看排架号的情况下就能够知道每本图书的详细状态信息，从而提高排架的准确率。(5)提高了馆藏盘点速度。传统馆藏目录若出现错误,由于重新盘点所需要的成本过大，错误难以得到及时排除，使用RFID 技术后，馆藏目录可以很快得到重新编制，而且准确率高。(7)可以为盲人和儿童等特殊群体提供服务。电子标签的的使用，降低了使用图书馆的门槛，实现人性化管理成为可能。(8)改变工作人员的服务观念。RFID 技术带来的智能化、人性化和高效率的服务。将馆员从繁琐的工作中解放出来，有更多的时间和精力去分析各种类型的服务对象及潜在需求，并针对用户需求主动提供更多高附加值的信息与服务。
5现有RFID技术在图书馆使用中存在的问题
5.1 频率与标准不统一。目前, 全球有三大RFID 标准阵营: 欧美的EPC Global 、日本的Ubiquitous ID Center (UID) 和ISO/ IEC18000 。他们各自推出了自己的系列标准, 这给RFID 的大范围应用带来了困难。另外,在频率方面,在860～960MHz 的超高频波段,各国频率分配也不同。
5.2 成本问题。据笔者考证，集美大学诚毅学院目前使用蓝泰的电子标签，一片也要3元多钱，而且这还是普通的电子标签。其成本也比条形码高许多,这将成为阻碍RFID大规模普及应用的前提。
5.3 自助还书系统的不足。图书馆员在还书的过程中经常会发现，有的图书被涂写, 有的图书被损坏, 有的图书页码丢失等。可是自助还书系统遇到这种情况却不能自动响起警报。另一方面，目前的电子标签面积还比较大，容易被破坏和撕毁，造成无法正常流通。
5.4 我国还没有建立RFID的标准。一个大型的图书馆, 藏书量过百万册, 目前国家标准还未建立。而且每一次改动标准，都是伤筋动骨的事情。用户在选择解决方案时不仅要充分考虑该系统与其原来自动化管理系统的兼容性，还要考虑该系统本身的兼容性及扩展性，在不确定的前提下，承担着很大的风险。
5.5 隐私保护以及安全问题。当前的无源RFID系统没有读写能力，所以无法使用密钥验证方法来进行身份验证，如果标签是有源的，并且会收到不断变化的验证密钥，那将会大大提高其安全性，不过这又会增加其成本。正因为如此，目前的RFID技术要想在对信息有保密要求的领域展开应用还存在着障碍。
6问题的解决方法
对于图书馆来说, 只有解决以上存在的问题, RFID才有可能在图书馆中普及。笔者从以下几个方面入手：
一是尽快建立RFID 的中国标准。在中国应尽快由有关部门或机构对RFID 作一个统一的标准, 统一通信频率、统一数据格式和原产品数据配置等。只有这样, RFID 在图书馆才可以放心地使用,不至于因标准不统一要经常更换, 更谈不上馆际互借、通借通还了。
二是降低价格。由于图书馆使用RFID 标识数量大, 如果价格昂贵, 则用不起更谈不上普及。只有降低价格, 图书馆才有可能用得起。另一方面，配套的设备也应降低价格，才能让RFID发挥其应有的作用。
三是设计标识缩小、安装容易的RFID标签。当前的标签都太大，太明显，放在书内容易被发现。只有设计适合的RFID 标签，且不容易被破坏，才能真正达到使用的目的。
四是加紧对RFID 的研究和改进工作。针对RFID 存在的安全问题进行研究和改进, 开发出更符合图书馆使用功能的配套软件, 特别是要同图书馆现有的管理系统提供读写接口。只有这样, RFID才可以在图书馆中推广应用。
7结语
由于RFID技术的迅速发展， 各图书馆都不同程度地关注它的发展前景，其给图书馆带来的变革是不言而喻的。但由于成本和标准的问题，国内图书馆不应大面积盲目上马。随着我国对RFID 标准的建立, 大批量生产带来价格的下降，RFID 性能的不断提高， RFID 的优点将会越来越明显, 在图书馆的应用将越来越广泛，不久的将来，RFID必将取代现有的条码技术。
参考文献
[1] 辛苗.无线射频识别技术及其在图书馆的应用现状.现代情报,2007 (1)
[2] 张谦.射频识别技术在图书馆应用的调研分析.图书馆论坛,2005(6)
[3] 王立荣.射频识别技术在图书馆领域应用.现代情报,2005(1)
[4] 何绍华,曾文武.射频识别技术在图书档案馆中的应用研究.情报杂志,2007 (2)
[5] 王永东.RFID在图书馆应用中应注意的几个问题.图书馆论坛,2006(8)
[6] 吴晞,马瑞,李星光.RFID系统及其在图书馆中的应用.图书馆论坛,2005(2)