基于rfid技術(shù)的圖書館普及與普

基于rfid技術(shù)的圖書館普及與普

基于rfid（randicreceivedevelopment，rfid）技術(shù)的圖書館的基本特征是使用無線識別技術(shù)對傳統(tǒng)圖書館的編碼模式進行重建，建立基于自動識別技術(shù)平臺的管理和服務(wù)體系，優(yōu)化和提高圖書館的管理和運營效率。近年來,基于RFID技術(shù)的圖書館在我國各類圖書館中迅速普及,相關(guān)的研究論文也廣泛見諸于各種刊物,但多屬于理論闡述。基于RFID技術(shù)的圖書館發(fā)展現(xiàn)狀究竟怎樣?運行中存在哪些問題?其投資價值在哪里?作者根據(jù)幾年來基于RFID技術(shù)的圖書館管理和運行實踐,對這一問題作深入探討。1基于rfid技術(shù)的圖書館建設(shè)1.1rfid圖書館的發(fā)展現(xiàn)狀RFID技術(shù)在國外已被眾多的圖書館所使用,國內(nèi)基于RFID技術(shù)的圖書館應(yīng)用也已進入快速擴展階段。2006年廈門集美大學(xué)誠毅學(xué)院圖書館成為國內(nèi)第一家使用RFID技術(shù)的圖書館,同年全面應(yīng)用RFID技術(shù)的深圳市圖書館正式投入運行,成為國內(nèi)基于RFID技術(shù)實現(xiàn)圖書館自助流通服務(wù)的首創(chuàng)者。彼時,圖書館界的同仁看到了新技術(shù)為圖書館事業(yè)帶來的新機遇,經(jīng)過短暫的沉寂和觀望,到2008年,包括國圖(國家圖書館)、杭州市圖(杭州市圖書館)、北京農(nóng)學(xué)院圖書館等多個圖書館裝備了RFID技術(shù),2009年以后,基于RFID技術(shù)的圖書館進入了快速增長期。究其原因,筆者認(rèn)為RFID標(biāo)簽等硬件成本的下降以及相關(guān)成功案例的示范效應(yīng)是RFID技術(shù)在圖書館迅速推廣的兩個主要因素。據(jù)筆者對國內(nèi)幾家主要RFID系統(tǒng)集成商所作的基于RFID技術(shù)的圖書館案例不的完全統(tǒng)計,國內(nèi)基于RFID技術(shù)的圖書館已經(jīng)超過200家,這其中既有國家圖書館、省級圖書館、高校圖書館、地市級公共圖書館,也有科研院所圖書館以及普教類學(xué)校的圖書館,RFID技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各類圖書館,甚至在檔案管理中也嘗試引進RFID技術(shù)。圖1為我國圖書館的年度統(tǒng)計數(shù)據(jù)(注:本論文中數(shù)據(jù)除注明外,均為筆者多年對RFID圖書館的追蹤統(tǒng)計,并向RFID技術(shù)系統(tǒng)集成商核實,下同)。從圖1可以看出,2009年之后,基于RFID技術(shù)的圖書館以倍增趨勢發(fā)展:截至2012年4月,作者共收集了207家基于RFID技術(shù)的圖書館案例,還有65家圖書館裝備了基于RFID技術(shù)的自助式街區(qū)圖書館。這兩個數(shù)字比2011年4月作者曾經(jīng)統(tǒng)計的數(shù)字分別增長了134家和54家。在207個基于RFID技術(shù)的圖書館案例中,公共圖書館為142家,占全部基于RFID技術(shù)的圖書館的68.6%,學(xué)校圖書館(以高校圖書館為主)65家,占31.4%。這其中,采用高頻RFID技術(shù)的為156家,占75.36%;采用超高頻RFID技術(shù)的為51家,占24.64%。統(tǒng)計數(shù)據(jù)見圖2,圖中HF代表高頻,UHF代表超高頻:在RFID的圖書館中,以各類公共圖書館占優(yōu)勢。據(jù)公開的招投標(biāo)資料統(tǒng)計估算,截至到2012年底,我國基于RFID技術(shù)的圖書館的設(shè)備及標(biāo)簽總投資額已超過6億人民幣。從迅速增加的案例和快速的發(fā)展趨勢可以看出,基于RFID技術(shù)的圖書管理系統(tǒng)正快速進入各種類型的圖書館,特別是公共圖書館和高校圖書館。1.2高頻和超高頻rfid標(biāo)簽轉(zhuǎn)換技術(shù)圖書館在選擇應(yīng)用RFID技術(shù)時首先遇到的問題是頻段的選擇,這對已經(jīng)或即將成為RIFD圖書館的用戶都是一個無法逃避的選擇。但這種選擇已經(jīng)從兩種頻段技術(shù)的參數(shù)比較過渡為適用性比較,即便是從供應(yīng)商的角度,也不能從技術(shù)特點和優(yōu)勢本身排斥采用不同頻段技術(shù)的競爭對手。高頻RFID標(biāo)簽典型工作頻率為13.56MHz,一般以無源為主,標(biāo)簽與閱讀器進行數(shù)據(jù)交換時,標(biāo)簽必須位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)。高頻標(biāo)簽由于可方便地做成卡狀,故廣泛應(yīng)用于電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜(電子遙控門鎖控制器)、小區(qū)物業(yè)管理、大廈門禁系統(tǒng)、圖書館等方面。高頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下小于1米。超高頻RFID標(biāo)簽的工作頻率在860-960MHz之間,可分為有源標(biāo)簽與無源標(biāo)簽兩類。工作時,射頻標(biāo)簽位于閱讀器天線輻射場的遠場區(qū)內(nèi),標(biāo)簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場為無源標(biāo)簽提供射頻能量,將無源標(biāo)簽喚醒。相應(yīng)的射頻識別系統(tǒng)閱讀距離一般大于1米,典型情況為4-6米,最大可達10米以上。閱讀器天線一般均為定向天線,只有在閱讀器天線定向波束范圍內(nèi)的射頻標(biāo)簽才可被讀/寫。超高頻采用電磁發(fā)射原理,因此更容易受到電磁干擾的影響。金屬會反射信號,水則能吸收信號,這些因素都會對標(biāo)簽的正常功能產(chǎn)生干擾。采用電磁發(fā)射原理,是否會受到環(huán)境的限制和影響,還需要通過技術(shù)鑒定才能確定。RFID超高頻雖然標(biāo)簽面積較小,但由于親水性強,防盜效果大打折扣。另外,標(biāo)簽上的芯片數(shù)據(jù)量不足,通過安檢門時標(biāo)簽芯片數(shù)據(jù)要訪問后臺的數(shù)據(jù)庫,才能判斷該圖書資料是否辦理了借出手續(xù),當(dāng)數(shù)據(jù)量大的時候,會造成網(wǎng)絡(luò)塞車,嚴(yán)重時會影響到圖書館管理系統(tǒng)的運行。此外,超高頻RFID在實現(xiàn)ATM24小時自助借還書上也會造成一些困難。經(jīng)過幾年的技術(shù)與市場開發(fā),高頻與超高頻RFID都已開發(fā)了一定數(shù)量的用戶,在圖書館得到成功的應(yīng)用。截止到2012年4月,共有51家圖書館采用超高頻RFID技術(shù),占總案例的25%,156家采用高頻技術(shù),占總案例的75%,圖3為高頻和超高頻圖書館RFID應(yīng)用情況:在65所院校基于RFID技術(shù)的圖書館中,共有35家圖書館采用超高頻RFID技術(shù),占總案例的54%;30家采用高頻技術(shù),占總案例的46%,圖4為高頻和超高頻RFID在高校圖書館的應(yīng)用情況:在65家街區(qū)圖書館中,高頻與超高頻RFID案例分別為47家和18家,前者占72.3%,后者占27.4%?；诔哳lRFID技術(shù)的圖書館,在高校占有更高的比率,這主要因為:超高頻RFID標(biāo)簽的體積小,可以像磁條一樣夾入書中,隱蔽性好;國內(nèi)已有自有生產(chǎn)線生產(chǎn),價格低廉,性價比高;讀寫距離遠、讀寫速度快。超高頻RFID標(biāo)簽一般是鑲嵌在書脊位置的兩頁中間,然后再對標(biāo)簽語條碼進行關(guān)聯(lián),即轉(zhuǎn)換。在這個加工過程中,存在由于工藝問題天線被損壞,或因黏度不夠而粘貼不緊的標(biāo)簽。另外,還有些標(biāo)簽外觀沒什么問題,但是在轉(zhuǎn)換標(biāo)簽與條碼關(guān)聯(lián)的過程中存在信號較弱的情況,這類標(biāo)簽會在圖書借還、門禁防盜過程中出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍的問題。所有這些都視之為問題標(biāo)簽。河北師范大學(xué)劉紹榮在跟蹤8萬冊圖書的加工過程中,發(fā)現(xiàn)有問題的標(biāo)簽占總標(biāo)簽數(shù)量的0.32%。這個數(shù)字在圖書館可接受的范圍內(nèi),對工作影響不大?？梢哉f,從原理和實際應(yīng)用上,不論是高頻RFID還是超高頻RFID技術(shù)都能基本滿足圖書館文獻館藏管理方面的要求。但是每個圖書館在規(guī)劃和部署RFID應(yīng)用項目時,還需要考慮到5個方面的因素:一是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的通用性和未來的發(fā)展趨勢;二是標(biāo)簽和讀寫器產(chǎn)品的兼容性和互操作;三是成本因素,尤其是標(biāo)簽的成本;四是標(biāo)簽的隱蔽性及耐用性;五是RFID識別系統(tǒng)的維護更新及靈活性?？傊?對兩種頻段的技術(shù)特點和優(yōu)劣勢要清晰把握,在綜合權(quán)衡的基礎(chǔ)上做出抉擇。1.3rfid技術(shù)在流通管理的優(yōu)勢及價值北京農(nóng)學(xué)院圖書館于2008年引進阿法迪RFID圖書管理系統(tǒng),實現(xiàn)RFID系統(tǒng)與匯文圖書集成管理系統(tǒng)的有機融合,成為國內(nèi)首家引進高頻RFID技術(shù)的普通高校圖書館。北京農(nóng)學(xué)院圖書館不是RFID技術(shù)的開拓者,但成為應(yīng)用RFID技術(shù)管理圖書文獻的首批探索者,經(jīng)過近4年的運行實踐,對RFID系統(tǒng)有了較為深刻的體驗和客觀的認(rèn)識。RFID技術(shù)在流通管理上的優(yōu)勢及價值表現(xiàn)得十分明顯。首先,RFID自動借還機不需要任何工作人員配合,一次性借還的時間僅幾十秒鐘,這遠低于條碼技術(shù)的處理時間;其次,自動借還機還使整個圖書館處于開放狀態(tài),無需增加太多的管理成本即可大大增加開館時間,還書或續(xù)借可以實現(xiàn)24小時服務(wù)。2006年深圳圖書館成為國內(nèi)首家全面部署RFID技術(shù)的公共圖書館,應(yīng)用RFID系統(tǒng)后,服務(wù)水平和工作效率有了極大提高,新館開館后的到館讀者人數(shù)增加了6-8倍,外借數(shù)量增加了5-7倍。2009年8月陜西省圖書館引進了先進的RFID(無線射頻識別)技術(shù)用于館內(nèi)業(yè)務(wù)的管理與服務(wù),成為國內(nèi)首家應(yīng)用RFID技術(shù)的省級圖書館。該館從2009年8月16日開館到12月31日,外借增長率較上年同期增加31.56%。RFID圖書管理系統(tǒng)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在提高了流通管理的效率,為讀者創(chuàng)造了人機對話的自助式服務(wù)模式,簡化了流通服務(wù)的業(yè)務(wù)流程,改善了館員的工作環(huán)境。作者在相關(guān)論文中有過評述,業(yè)界同仁對此亦有較多闡述,在此不作詳細(xì)評價。2圖書館rfid技術(shù)的應(yīng)用缺陷目前RFID在國內(nèi)圖書館行業(yè)的應(yīng)用還沒有形成規(guī)?；挠脩羧?與圖書館RFID技術(shù)相關(guān)的其他產(chǎn)品也尚未形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,系統(tǒng)集成商的經(jīng)驗與用戶的需求還有待進一步磨合,因而在實際應(yīng)用的過程中仍有許多問題需要解決。2.1rfid產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化在實際運行中,自助式借還書機及24小時還書機的故障,主要表現(xiàn)設(shè)備的穩(wěn)定性上。筆者認(rèn)為,除了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性外,也有產(chǎn)品的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)問題。目前RFID產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,通用性差,在一定程度上困擾著RFID用戶。圖書館界對RFID領(lǐng)域中所包含的技術(shù)不完全具備主導(dǎo)地位的發(fā)言權(quán),有相當(dāng)部分只有選擇權(quán)和建議權(quán)。因此,制訂一個基于RFID技術(shù)的圖書館行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是十分必要的。2.2國內(nèi)共識對天麻普遍關(guān)注的焦點之一：認(rèn)同普遍關(guān)注的焦點之一由于高頻RFID標(biāo)簽的隱蔽性差,易被撕除或損毀,防盜問題一直是業(yè)界同仁普遍關(guān)心的焦點之一。在北京農(nóng)學(xué)院圖書館的試驗性測試比較中發(fā)現(xiàn),RFID圖書防盜檢測系統(tǒng)的誤報率低,主要發(fā)生在磁條防盜系統(tǒng)的非圖書因素方面,較少發(fā)生在RFID圖書防盜安全檢測系統(tǒng)中。2.3rfid盤盤法優(yōu)勢弱化基于RFID技術(shù)的圖書館的優(yōu)勢處之一就是RFID的盤點功能,RFID的移動點檢設(shè)備確實有輔助理架、順架、排架的盤點功能,很多RFID的潛在用戶希望通過RFID技術(shù)及時盤點庫藏,掌握館藏動態(tài)。但它的移動讀取速度并沒有人們期待的那樣快,一次性讀取的準(zhǔn)確率尚差強人意,加之繁瑣的作業(yè)程序,使得預(yù)期的RFID盤點優(yōu)勢被大打折扣。據(jù)筆者調(diào)查,在目前已經(jīng)裝備RFID設(shè)備的圖書館中,頻繁使用RFID設(shè)備理架、順架、排架的不多。3rfid設(shè)備基于RFID技術(shù)的圖書館的投資成本仍然偏高,主要用于:RFID電子標(biāo)簽和RFID設(shè)備。系統(tǒng)集成的成本隨著案例的增加以及集成商市場競爭的加劇而逐年下降。3.1高頻rfid標(biāo)簽的市場RFID標(biāo)簽由芯片、內(nèi)置天線和底材3部分構(gòu)成。芯片和底材的性能、價格基本上比較穩(wěn)定,因而各種制作方法的優(yōu)勢就只能體現(xiàn)在優(yōu)化標(biāo)簽內(nèi)置天線的制作工序及降低天線制作成本上。目前天線制作的方法主要有3種,即蝕刻法、線圈繞制法和導(dǎo)電油墨印刷法。北京農(nóng)學(xué)院圖書館最初使用的標(biāo)簽是銅基天線,現(xiàn)在已由鋁基代替,從實際使用效果來看,未發(fā)現(xiàn)明顯差異。人們設(shè)想使用印刷的方式來制作導(dǎo)電天線去代替腐蝕法制作天線,這一技術(shù)將大大降低RFID標(biāo)簽的制作成本,從而進一步降低基于RFID技術(shù)的圖書館的投資成本。對于一個圖書館來說,標(biāo)簽的成本取決于要裝備標(biāo)簽的圖書數(shù)量,這對于一個館藏規(guī)模達數(shù)百萬冊的圖書館來說,的確是一筆可觀的投資。目前,用于圖書的高頻RFID標(biāo)簽市場價已經(jīng)降至2元以下,某些國產(chǎn)高頻RFID標(biāo)簽已經(jīng)降至1.5元以下;超高頻RFID標(biāo)簽已經(jīng)降至1元以下。安裝在書架上的標(biāo)簽已經(jīng)由早期的“層標(biāo)+架標(biāo)”模式簡化為單一的層標(biāo)模式,在一定程度上減少了投資成本。3.2圖書館rfid投資RFID設(shè)備包括館員工作站、標(biāo)簽轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)備、自助借還系統(tǒng)設(shè)備、便攜式館員助理系統(tǒng)設(shè)備、自助辦證系統(tǒng)、智能安全檢測系統(tǒng)設(shè)備、圖書自動分揀系統(tǒng)設(shè)備以及廠商新近開發(fā)的智能書架、MINI智能街區(qū)圖書館系統(tǒng)設(shè)備等。RFID設(shè)備依據(jù)各館不同的性質(zhì)、藏書規(guī)模、服務(wù)對象、開放時間等會有很大區(qū)別,作者統(tǒng)計了5所大學(xué)圖書館和21所公共圖書館,其標(biāo)簽數(shù)量與同期項目總投資金額之比分別為1:3.56和1:4.93。按目前的RFID設(shè)備平均成本估計,裝備一個50萬冊藏書的圖書館大約需要180-250萬元人民幣。RFID產(chǎn)品的成本將隨著基于RFID技術(shù)的圖書館的普及與技術(shù)的成熟大幅下降,預(yù)計RFID圖書的綜合成本很快就可降至每冊平均人民幣3元以下,屆時將為RFID技術(shù)在圖書館的推廣與普及創(chuàng)造有利的市場條件。3.3基于rfid圖書管理系統(tǒng)的應(yīng)用層RFID系統(tǒng)需要多個系統(tǒng)的高效集成來實現(xiàn),異構(gòu)系統(tǒng)之間將需要進行一定的數(shù)據(jù)交換。通過運用RFID中間件技術(shù)搭建的系統(tǒng)集成平臺,能解決不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口問題,保障各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互通暢,同時也可對各個終端設(shè)備的讀寫操作進行控制。RFID系統(tǒng)集成在架構(gòu)上,采用完整的RFID系統(tǒng)層次,包括RFID設(shè)備層、中間件層和管理應(yīng)用層。其中,RFID設(shè)備層是RFID信息采集實現(xiàn)的層次,圖書電子標(biāo)簽的讀寫操作在這一層完成;控制器層是RFID電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)初步解析和條件判斷和監(jiān)控觸發(fā)的層次;中間件層是RFID系統(tǒng)和其他管理系統(tǒng)聯(lián)系的紐帶,有效解決了應(yīng)用層軟件接口、數(shù)據(jù)差異等問題;管理應(yīng)用層則與具體的操作流程和業(yè)務(wù)相關(guān)。RFID技術(shù)在圖書館的成功應(yīng)用,除了標(biāo)簽與設(shè)備等硬件產(chǎn)品成熟與成本下降外,系統(tǒng)平臺的有機高效融合也是重要因素。目前國內(nèi)幾個成熟的RFID技術(shù)系統(tǒng)集成