高校圖書館超高頻RFID數(shù)據(jù)模型規(guī)范研究

1、    高校圖書館超高頻rfid數(shù)據(jù)模型規(guī)范研究    4.1 版本該用戶數(shù)據(jù)元素屬于完全自定義，所以分配了一個全新的序號101，以避免與iso28560未來新增的序號沖突。版本主要有以下兩個作用：(1)用于記載館藏標識符的編碼方式。本數(shù)據(jù)模型針對96bits、128bits、144bits(含144bits以上)三種市場上較典型的epc數(shù)據(jù)區(qū)容量的標簽，制定了三種不同的針對館藏標識符的編碼壓縮方式，具體編碼規(guī)則與代碼可參見聯(lián)盟網(wǎng)站數(shù)據(jù)模型規(guī)范的原文9。(2)記錄數(shù)據(jù)模型的版本信息。用于提供數(shù)據(jù)模型的升級更新信息，原則上由聯(lián)盟負責控制和統(tǒng)一對外發(fā)布。例如

2、當一些數(shù)據(jù)元素的定義發(fā)生重大變化時，聯(lián)盟即修訂數(shù)據(jù)模型規(guī)范并發(fā)布一個新的版本。軟件讀到標簽的版本信息時即可查閱本地或聯(lián)盟網(wǎng)站上存放的數(shù)據(jù)模型內(nèi)容配置文件，進行對應的解析，從而實現(xiàn)不同版本間的上下兼容，這樣即使兩個圖書館使用不同版本的數(shù)據(jù)模型規(guī)范也能進行互操作。4.2 所屬館標識在iso28560中，所屬館標識的取值參考了iso15511-isil標準12，每個圖書館代碼由國家代碼、區(qū)域代碼、館類別、館代碼等最多16位字符組成。對于容量較小的uhf-rfid標簽來說，該取值方式占用空間太大，不切實際。針對高校圖書館，中華人民共和國教育部行業(yè)標準jy/t1001-2012，教育管理信息教育管理基礎

3、代碼13中有一個中國高等院校代碼表，可借用高等院校代碼來表示所屬圖書館。完整高等院校代碼為10位編碼，但實際上后面5位數(shù)字就能夠唯一代表每一所高等院校，因此，可僅采用完整編碼的后面5位定長數(shù)字。例如“上海交通大學圖書館”可表示為“10248”。所屬館標識是實現(xiàn)館際大流通等工作的關鍵，rfid應用系統(tǒng)通過該數(shù)據(jù)元素可判斷是否為本館館藏，從而決定是否自動轉入館際互借等流程。4.3 臨時館藏位置該數(shù)據(jù)元素設計的目的是用于記錄臨時的館藏位置。例如在智能書架或館外衛(wèi)星圖書館等智能rfid應用中，將衛(wèi)星圖書館放置在宿舍或學院等處，那么這些設備中的館藏被自動分配一個對應的臨時館藏位置。利用該用戶數(shù)據(jù)元素，就

4、可確保在不改變原館藏位置信息的前提下，對相應館藏所在的實際位置進行跟蹤。讀者在opac檢索系統(tǒng)中檢索時，即可看到館藏在館外的真實位置，而非原始的館藏位置。4.4 主題該用戶數(shù)據(jù)元素設計的目的是用于標識館藏所屬的分類主題，參照中國圖書館分類法進行取值。在不與圖書管理系統(tǒng)互聯(lián)的情況下，可快速讀取到館藏所屬的分類信息，從而為圖書館服務、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等活動提供支持。例如學科館員在掃架時，用讀寫器掃描圖書即可獲取其分類信息，為快速分類提供便利；此外，分類信息還可提供不同類別rfid圖書的借閱與閱覽信息，實現(xiàn)更全面的統(tǒng)計功能。4.5 國際標準書/刊號該用戶數(shù)據(jù)元素設計的目的是用于幫助在館際互借等情況下，準確識

5、別館藏信息。由于標簽容量限制，在標簽中往往不存放題名信息，那么在館際互借等情況下，通過國際標準書/刊號就可以在本館的圖書管理系統(tǒng)中快速獲取該館藏的題名信息，從而在自助借還等操作中方便讀者識別館藏。19個用戶數(shù)據(jù)元素中，只有前三項為必備項，其它均為可選，各館根據(jù)自己的應用需求可任意選擇。假如標簽容量較小且只考慮單館應用，那么可只選擇三個必備項；假如涉及到跨館的互操作，那么“所屬館標識”也必須寫入標簽中。在跨館的互操作中，“版本”與“內(nèi)容索引”起到了重要的作用，通過這兩個必備字段，可以準確識別各館在標簽中寫入的內(nèi)容，從而實現(xiàn)不同標簽間無障礙的讀寫工作。對于高校圖書館，自定義的用戶數(shù)據(jù)元素如“主題”

6、和“臨時館藏位置”等在實際應用中會起到比較關鍵的作用，假如想嘗試一些更智能化的學科服務工作，那么在數(shù)據(jù)模型應用中應考慮選擇這些數(shù)據(jù)元素。與iso28560一樣，數(shù)據(jù)模型中預留了5個數(shù)據(jù)元素供未來擴充使用，當國際標準發(fā)生變化時，本數(shù)據(jù)模型也會進行相應的修訂，以實現(xiàn)最大程度的兼容性。5 編碼規(guī)則如本文之前所述，uhf-rfid標簽的epc數(shù)據(jù)區(qū)與用戶數(shù)據(jù)區(qū)讀寫原理不一，因此讀寫速度有顯著區(qū)別，本數(shù)據(jù)模型建議將常用的、對讀寫速度要求較高的用戶數(shù)據(jù)元素放置于epc數(shù)據(jù)區(qū)，即三個必備用戶數(shù)據(jù)元素：版本、館藏標識符、內(nèi)容索引。將不常用、對讀寫速度要求不高的用戶數(shù)據(jù)元素放置于用戶數(shù)據(jù)區(qū)。由于存放內(nèi)容與讀寫方

7、式的不同，我們給兩個區(qū)域分別設計了不同的編碼規(guī)則，以最大程度發(fā)揮uhf-rfid標簽的工作效率。5.1 epc數(shù)據(jù)區(qū)由于epc數(shù)據(jù)區(qū)存放的用戶數(shù)據(jù)元素相對固定，因此推薦使用固定長度編碼方式?！鞍姹尽迸c“內(nèi)容索引”本身為二進制定長字段，無需進行編碼壓縮。僅針對“館藏標識符”，即目前廣泛使用的條形碼，提出了三種不同的編碼方式，分別對應96bits、128bits、144bits(含144bits以上)三種不同epc數(shù)據(jù)區(qū)容量的標簽，經(jīng)過調(diào)研基本涵蓋了目前國內(nèi)高校圖書館的所有條碼情況(不超過14位字符，字符集為iso/iec646 irv中的任意字符)。5.2 用戶數(shù)據(jù)區(qū)用戶數(shù)據(jù)區(qū)存放的都為可選數(shù)據(jù)

8、元素，由用戶自行選擇，每個館所選擇的用戶數(shù)據(jù)元素可能都不一樣，那么就不能采用固定長度編碼方式，而需要采用類似于iso28560-2中提到的基于iso1596214的變長編碼方式。由于uhf-rfid標簽的用戶數(shù)據(jù)區(qū)的工作原理為“按字對齊”、“分塊讀取與存儲”，在設計數(shù)據(jù)模型時我們也充分考慮到了這一特性，每一個可選用戶數(shù)據(jù)元素長度都設計為雙字節(jié)的倍數(shù)，那么在讀寫時就可以按照“字數(shù)據(jù)塊”輕松提取出每一個單獨的用戶數(shù)據(jù)元素。該區(qū)域的用戶數(shù)據(jù)元素存放方式為變長數(shù)據(jù)塊形式，每一個用戶數(shù)據(jù)元素由“序號”、“用戶數(shù)據(jù)元素長度”與“用戶數(shù)據(jù)元素內(nèi)容”組成，數(shù)據(jù)結構如表2所示。序號：占用6bits，與數(shù)據(jù)模型中

9、用戶數(shù)據(jù)元素的序號對應，最多可表示64個不同的用戶數(shù)據(jù)元素。用戶數(shù)據(jù)元素長度：占用10bits，最大可表示128bytes的數(shù)據(jù)元素長度。用戶數(shù)據(jù)元素內(nèi)容：不定長，根據(jù)具體的用戶數(shù)據(jù)元素取值而定，最小單位為2bytes，按字(word，雙字節(jié))對齊，不足部分補0。表2 用戶數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)結構長度(byte)2變長(2bytes的倍數(shù))長度(bit)610變長組成結構序號用戶數(shù)據(jù)元素長度用戶數(shù)據(jù)元素內(nèi)容圖書館可根據(jù)需求選擇用戶數(shù)據(jù)區(qū)存放的用戶數(shù)據(jù)元素，數(shù)據(jù)的存儲方式如表3所示。表3 用戶數(shù)據(jù)區(qū)存儲方式序號1用戶數(shù)據(jù)元素1長度用戶數(shù)據(jù)元素1內(nèi)容序號2用戶數(shù)據(jù)元素2長度用戶數(shù)據(jù)元素2內(nèi)容序號3用戶數(shù)據(jù)元

10、素3長度用戶數(shù)據(jù)元素3內(nèi)容讀取長度(最大使用長度)用戶數(shù)據(jù)區(qū)總長度用戶數(shù)據(jù)區(qū)的讀寫機制與epc數(shù)據(jù)區(qū)不同，需要設定起始位置與數(shù)據(jù)長度。假如某圖書館選用的用戶數(shù)據(jù)元素固定，即使用的用戶數(shù)據(jù)區(qū)最大長度為定值，那么在rfid系統(tǒng)配置表中可記錄該數(shù)值，每次讀寫時進行調(diào)用；即只從用戶數(shù)據(jù)區(qū)的起始位開始，讀取該標簽用戶數(shù)據(jù)區(qū)現(xiàn)使用最大長度的所有數(shù)據(jù)，無需遍歷整塊用戶數(shù)據(jù)區(qū)，提高讀寫效率。6 評價與試驗本數(shù)據(jù)模型的提出，填補了國內(nèi)外圖書館uhf-rfid數(shù)據(jù)模型標準方面的空白，為國際標準iso 28560的進一步修訂與發(fā)展提供了有價值的參考與研究思路。很多國內(nèi)圖書館原先并沒有意識到數(shù)據(jù)模型的重要性，在聯(lián)盟數(shù)

11、據(jù)模型推出之后，很多館都紛紛采納與接受了這一標準，使得未來國內(nèi)外圖書館rfid圖書的大流通成為了可能，屆時不同館之間所有rfid圖書的讀取與通借通還都不會存在障礙，給讀者帶來便利。在數(shù)據(jù)模型中我們還設計了符合高校圖書館需求的數(shù)據(jù)元素，對于未來基于圖書的使用分析、數(shù)據(jù)挖掘等大數(shù)據(jù)應用提供助力；設置的數(shù)據(jù)元素不乏一些前瞻性的預測，對于未來的一些新型應用如智能書架等也能進行很好地支持，為物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展與智慧圖書館的構建奠定堅實基礎。uhf-rfid數(shù)據(jù)模型的提出也使得國內(nèi)uhf-rfid生產(chǎn)商有了統(tǒng)一可循的標準，使原先由大廠商把持壟斷的標準規(guī)范公開化、標準化，增強了市場的競爭性，圖書館用戶能得到更

12、好更優(yōu)的產(chǎn)品。采用本數(shù)據(jù)模型標準后，不同圖書館之間uhf-rfid圖書的互借流程如圖2所示。圖2 uhf-rfid圖書館際互借流程數(shù)據(jù)模型推出之后，上海交通大學圖書館與長期合作的國內(nèi)六家圖書館rfid產(chǎn)品制造商進行了溝通，在他們提供的六種不同的uhf rfid標簽上進行了試驗。試驗方法為：圖書館給出指定的選取元素與固定值，六家廠商按照數(shù)據(jù)模型標準進行編碼并寫入自己的標簽芯片中，然后互相進行讀取驗證。驗證結果表明六家廠商的標簽采用此數(shù)據(jù)模型規(guī)范后，完全可互相無障礙讀取與解析。截至2014年2月，國內(nèi)已有多家高校圖書館正在使用本數(shù)據(jù)模型標準，且整體運行狀況良好。7 結束語隨著uhf-rfid技術的

13、發(fā)展，越來越多的圖書館，特別是高校圖書館都看到了這一技術的發(fā)展?jié)摿?，開始使用uhf-rfid來管理圖書館的日常工作；業(yè)界迫切需要“有法可依”：遵循統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型標準來規(guī)范操作與行為，整合當前稍顯混亂無序的市場。由此，基于高校圖書館的一些特定應用需求，并參照目前主要針對hf-rfid的iso28560標準，我們嘗試研究并推出這樣一套數(shù)據(jù)模型規(guī)范，供高校圖書館間共同探討與參照，期待能在未來的rfid應用中發(fā)揮應有的作用。2013年，國際標準組織iso提出會針對uhfrfid推出iso28560-4、iso28560-5標準15，其中iso28560-4規(guī)定了圖書館uhf-rfid標簽數(shù)據(jù)編碼采用動

14、態(tài)格式編碼方案基于iso/iec15962的數(shù)據(jù)編碼，不再像hf-rfid標簽采用兩種編碼方案；iso28560-5規(guī)定了業(yè)界長期爭議的圖書館900mhz標簽的唯一標識符方案。目前iso的新標準仍然在擬定中，我們的數(shù)據(jù)模型規(guī)范也會按照最新的國際標準進行對應的修訂，以期實現(xiàn)最大程度的兼容化，使uhf-rfid技術能在高校圖書館中生根發(fā)芽并綻放出最絢麗的光芒。參考文獻：1 iso28560-1：2011.信息和文獻-圖書館無線射頻識別(rfid)-實施的數(shù)據(jù)元素和總原則2 iso28560-2：2011.信息和文獻-圖書館無線射頻識別(rfid)基于iso/iec15962規(guī)則的無線射頻識別(rf

15、id)數(shù)據(jù)元素的編碼3 iso28560-3：2011.信息和文獻-圖書館無線射頻識別(rfid)-固定長度編碼4 wh/t 43-2012.圖書館-射頻識別-數(shù)據(jù)模型-第1部分：數(shù)據(jù)元素設置及應用規(guī)則5 wh/t 44-2012.圖書館-射頻識別-數(shù)據(jù)模型-第2部分：基于iso/1ec15962的數(shù)據(jù)元素編碼方案6 陳進等.圖書館rfid技術及應用.上海：上海交通大學出版社，2013：252-2567 db44/t 898.1-2011.射頻識別-圖書管理-第1部分：系統(tǒng)架構和應用需求8 db44/t 898.2-2011.射頻識別-圖書管理-第2部分：標簽數(shù)據(jù)9 高校圖書館rfid技術應用聯(lián)盟工作小組.高校圖書館rfid技術應用聯(lián)盟網(wǎng)站.2013-04-08. 10 iso/iec18000-6.信息技術-項目管理用射頻識別-860mhz至960mhz空中接口通信參數(shù)11 iso/iec646