RFID技术在图书馆的创新应用

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    摘  要： 从深圳图书馆应用RFID的经验、体会出发， 阐述这种新技术给图书馆行业在服务、业务及管理上带来的机遇与挑战。

    2006年6月9日，我国科技部等十五部委编制的《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》正式发布，标志着以国家的名义开始推动RFID产业与 RFID应用进入加速发展的轨道。2006年lO月，国家高技术研究发展计划(简称863计划)设立和发布的“射频识别(RFID)技术与应用” 等2O个重大课题， 表明国家正以计划和资金启动RFID技术在我国各行各业广泛应用。RFID是一种利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID标签被形象地称为 电子标签， 它具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID技术应用于物流、制 造，公共信息服务等行业，可大幅提高管理与运作效率，降低成本，以创造新的社会效益与经济效益增长点。 

    任何一种新技术的产生、发展及应用都需要一个过程。根据权威人士预测，RFID技术将在未来2—5年开始大规模应用，到2008年仅在全球货品供应链领域 的市场需求就将达到4o亿美元。引进技术， 消化吸收再创新，是一个灵活运用的重点策略。从身份识别到货品运送、从食品追踪到图书馆管理，RFID已经快速地应用到各个行业，并进入平常百姓的生活。 RFID技术引入图书馆领域，并非简单照用，也非为图书馆行业的特殊需要而度身制作。它存在诸多局限和空白。因此，在积极引进、应用国外RFID技术的同 时，应结合国内图书馆工作实际， 以先进的文献服务理念和馆藏管理模式为先导，打破原有的传统束缚，大胆地进行探索和改革，使RFID技术成为图书馆提高服务水平、实行馆藏文献管理智能化 的有效手段，进而解决全行业性难题， 使图书馆读者和社会、国家普遍受益。 

    1 深圳图书馆的应用现状及效果 

    2006年7月正式对外开放的深圳图书馆新馆， 是中国最大的RFID项目和国内第一家全面使用RFID设备的图书馆，从文献的采访、分编、加工到流通、典藏和读者证卡，RFID标签和阅读器已经完全取 代了原有的条码、磁条等传统设备。目前深圳图书馆的全部业务工作均在RFID技术的基础上进行，效果显著。 

    深圳图书馆使用RFID标签近200万个，RFID自助借还设备l3台(其中一台用于馆外24小时自助还书)，RFID馆员工作站g套，RFID各种阅读器6o套，RFID安全门禁系统26套，RFID智能分拣书车24台。 

    在深圳图书馆的RFID技术应用上涉及了三个层面的内容： 第一是引进了RFID技术及设备； 第二是将其创新性地应用于图书馆业务领域， 比如与图书馆数字化系统(在深圳图书馆为d—ILAS)的接口、兼容及应用延伸等课题上进行了积极的探索， 填补了空白；第三则是独立创新开发了架位标识，文献定位导航和智能分拣书车并投入应用。这些应用和创新，解决了图书馆事业发展和业务工作中面临的共同难 题，为RFID技术在图书馆的普及应用及深度开发展示了广阔前景。 

    RFID技术和文献智能管理系统的应用使深圳图书馆的服务水平和工作效率有了根本性的提高。新馆开馆后，广大读者对RFID技术产生了浓厚的兴趣，对其便 捷与高效有着普遍的认同和热烈的欢迎。读者到馆人数比原来增加了6一g倍， 外借数量增加了5—7倍。其中， “RFID文献智能管理系统” 带来的文献定位清楚，查找便捷、借阅高效快速等，均为读者服务刷新了记录。例如，我馆的馆藏联机目录(OPAC)查询数量多年来持续降低， 因为查询到的文献很难在相应的架位找到，读者往往用书架前直接浏览来取代查询。 

    自新馆启用RFID文献智能管理系统后， 在OPAC中增加了文献的定位和导航，全馆8O余台OPAC查询工作站每天“座无虚席”，直接导致文献流通数量的激增。 

    2 图书馆行业的应用空间 

    2．1 数字图书馆服务的手段 
RFID解决方案是一项自动识别和数据获取(Automatic Identifica—ti0n and Data Ca口ture，AIDC)领域的革命性技术。在图书馆自动化的应用中，RFID标签可为一本书籍、一张光盘或一张借书证存储一个唯一的标识符号，并且可 以通过这个符号进行快速高效的流通处理、读者管理和库存管理。 

    传统的图书馆流通业务以条形码标识和磁条安防标识为基础，而RFID标识对比起来，实现了借还、防盗标识合二为一，具备信息容量上的优势、操作与读取效率 的优势、跨系统、跨平台的信息共享优势、更高的容错性和保密性优势及与自动控制技术相结合的优势，也为数字图书馆的建设提供了硬件平台。 

    深圳图书馆数字化应用系统充分利用了RFID技术的特点，紧密配合新馆RFID技术的全面运用，形成了与RFID技术相关的一整套功能体系，在自助借还、 多级自动分拣、归／顺架管理、馆藏清点、OPAC直观导航、辅助寻架、服务型数据采集、24小时自助还书等许多方面均有所创新。 

    数字图书馆本身就是一个发展过程，数字图书馆的内涵也在不断扩展。数字图书馆技术的发展促进了图书馆的变革，而图书馆的数字化建设也成为了孕育数字图书馆新技术的温床，体现出图书馆在数字图书馆建设中不可替代的作用。 

    图书馆的数字化建设是通过应用系统实现的，但由于数字图书馆涉及的内容和技术已经远远超越于传统图书馆，也不同于自动化阶段的图书馆。每个图书馆都要转变 观念，需要加大技术投入和技术储备，需要集成相关技术，需要通过合作共同开拓应用领域、创新应用模式，共同拓展“数字图书馆” 的应用环境，丰富数字图书馆的服务手段。 

    利用RFID技术与设备，数字图书馆系统中可增加下述具体功能：构建虚拟图书馆分布立体图；读者的多种自助服务；文献的定位管理；精确的数据采集；最准确的文献财产；预留拓展空间。 

    2．2 智能图书馆服务的支撑 
智能技术革命在微电子技术的统帅下，已形成了一个庞大的高技术群，它是新一代生产力的代表。所以，当今世界各工业化发达国家都迫不及待地亮相进行智能研究。图书馆工作智能化也是人们努力追求的主要目标， 高科技的发展，RFID技术给未来图书馆智能化提供了技术支柱。 

    当今有发展前途的新型电脑技术不断涌现，现有智能技术的性能不断提高，还有过去分散的技术融合成了强有力的新型混合技术群，已经产生了“智能数据库”。图 书馆的智能化服务需要整合自动识别、超介质、目标定位．专家系统和传统的数据库等技术，RFID技术的应用为我们创造了新的条件，这些技术相互间的协同作 用，奠定了建立图书馆智能化服务系统的基础。深圳图书馆的“RFID文献智能管理系统” 就是智能图书馆服务的尝试与探索。在馆藏文献的管理和提供上，如藏书排架、取书归架．文献典藏、书刊借还等方面，图书馆目前还处于传统的手工状态，与一个 世纪之前相比并没有发生太大的变化。近年来由于图书馆服务方式的嬗变和拓展，如资源信息提供的空前丰富和开架服务的大量采用，反而大大加剧了流畅的文献信 息渠道和凌乱的馆藏物理位置之间极不对称的矛盾，乃至形成瓶颈，成为目前图书馆管理和服务工作中最为迫切的老大难问题。RFID技术的出现以及在图书馆的 应用，为解决以上棘手的老大难问题， 以及向智能化图书馆的方向迈进， 带来了新的机遇，也提出了新的课题。 

    2．3 业界瓶颈大突破的契机 
作为社会文化的组成部分，图书馆经历了从手工到自动化，从自动化到网络化再到数字化的发展过程。然而， 图书馆最基本的功能， 即馆藏文献管理与服务却几乎仍停留在传统的．手工方式阶段。迅速增长的文献量和全开放的阅览、外借模式更激化了文献服务与文献管理之间的矛盾。虽然，读者 可以通过网络的、数字的方式查询文献信息， 获取文献却茫然如“大海捞针”。引进并应用RFID技术给图书馆走出这一困境带来了机遇与挑战，也为图书馆事业发展赋予了更多的创造空间。 
(1)建立层、架位标识库、构造智能化应用环境。以单面单联书架的一层作为基本的管理单元。由RFID作为架标、层标，构筑基于数字式的智能环境。 
(2)文献定位导航。以动画图示的方法显示文献定位的位置，可以不受专业化索书号和排架方式的局限， 通过页面导航，直观、指引读者自助查找文献的物理存放信息。 
(3)实现精确典藏。以RFID标签为流通管理介质，通过文献定位和便携式的扫描、统计设备，改变传统图书馆工作中依靠人工查找书架和按粗线条标准进行的文献典藏工作，在新书入藏、地点变更、架位变更、文献剔除和文献清点等工作中，实现典藏的精确化、实时化和高效率。 
(4)排架灵活多样。改变图书馆以分类排架为主的“线性排架体系” 根据图示的楼层、书架和层级来定位和索取文献， 突破限制，实施灵活多样的文献排架。 
(5)实行自助借还。与传统的条码借还模式不同，RFID技术采用非接触和一次多本的方式实现快速安全简便的文献自助借还，操作简单易学，方便读者自行办 理图书借还手续。尤其是馆外24小时还书处的开通，给读者带来了极大便利，从此不再受闭馆或开放时间的局限，没有了客观条件下的文献超期限制。 
(6)解决错架乱架。采取文献准确定位和精确典藏的方式，传统开架借阅中不可避免的错架乱架问题得到了极大改善。工作中可以应用RFID文献定位原理和便携式的扫描设备， 随时巡架整架，纠正错架乱架的文献。 
(7)研制智能书车。RFID文献智能定位书车采用有限静态物理位置单元与无限动态文献地址数据对应的分拣原理，提供一种具有车载计算机和固定文献分检单 元格的电力驱动小车。由RFID阅读器和计算机，通过对文献和书架标识的识别，准确确定并显示文献在书架的具体位置，实现本区域所有文献位置数据的查询和 运送，使传统的书库运输车同时具备了文献上架、排架和自动寻址的功能。 
(8)简化文献加工。RFID标签取代原条码和防盗磁条的全部功能，简化了文献加工流程。同时文献数据的采集可由逐册进行改为多册一起进行(本系统可达l6本)，使之更为快捷，成倍地提高工作效率。 
(9)典藏防盗一体化。RFID标签不仅是文献定位装置，还具有防盗报警功能，因此无须再加装防盗磁条即可实现典藏防盗一体化。 
(10)采用新型读者证。RFID读者证中存储了读者的基本信息．如读者证号、读者证类型、主要功能等，满足读者馆内多项自助服务．多本文献同时借还，也为实现馆外自助借、还书等创造了条件。 

    今后，采用RFID标识的图书馆，将有可能借助于机器人技术、全自动化分拣技术，实现智能化的全自助图书馆。 

    2．4 创新公共文化服务方式 
联合国公共图书宣言指出， 公共图书馆服务对于社区所有成员而言必须是切实可行的。这要求除了为广大读者提供在馆服务之外．还包括为那些不能亲临图书馆的用户提供馆外服务。 

    基于以上考虑．借助RFID技术建立城市街区自助借、还书系统，以切实可行的便民措施， 最大限度地消灭公众阅读障碍，将“阅读的方便” 送至市民家门口，让“公众阅读、享受文化” 的图书馆服务如同衣、食、住、行那样平常地走入千家万户。 

    城市街区自助借、还书系统是公共图书馆日常服务向城市的基层和社区的延伸，它的设立有助于真正实现文化“向下服务”， 图书进社区的社会主义文化建设规划，有利于城市的公共文化服务布局的完善， 也是公共图书馆进行公共文化服务方式的创新举措，能够切实保障广大市民的基本精神文化权利的实现，同时这种服务模式可以节省读者的时间和金钱，在一定程度 上缓解城市交通的压力与人流高峰。通过缩短文献在读者手中的保存时间，达到提高文献流通效率的目的。 

    3 标准与成本 

    随着深圳图书馆RFID项目的实施成功，以及RFID技术在图书馆应用日趋成熟，国内在图书馆广泛应用RFID已经提上日程， 但是关于RFID的技术标准仍未形成共识，同时也引起RFID业界的广泛关注。 

    3．1 应用频段 
RFID的主要应用频段分为低频(LF)、高频(HF)、极高频(UHF)、微波(Microwave)。在实际应用上， 几乎所有实施RFID技术的图书馆都是使用高频技术的，其主要优点在于：标签的体积足够小；标签之间不相互干扰；抗液体、金属干扰的能力强；能保持较高的 阅读准确率；识读距离短相对带来的隐私安全性好等。相对于其他频段而言，高频技术的读取范围、构成要素、成熟度、全球标准和全球实用性更加适合于图书馆行 业，它可以用最低的成本和最低的业务风险实现最高的效能，能够在图书馆方面的应用中达到单品级别的自动识别和跟踪。 

    3．2 技术标准 
高频射频识别技术已于1999年制定了ISO 15963和ISO 18000的国际标准，对高频技术实施进行了规范，而13．56MHz的高频波段也成为了世界范围有效的RFID高频波段。ISO 18000系列，规定了各个频率下的物品管理用RFID的物理层、抗冲突系统和协议参数，定义了传输芯片(chip)和读取设备之间合适的操作范围。其中 第3部分，ISO 18000—3标准，规定了图书馆所用l3．56 MHz空中接口通讯类参数。 

    3．3 RFID技术的成本 
实施RFID项目的主要成本在于两方面：软硬件成本和标签成本，其中软硬件成本为一次性投入，标签成本为消耗性投入。在图书馆应用最主要的问题是电子标签 的成本， 目前深圳图书馆的电子标签采购价在4元多人民币， 而条码和磁条系统的单本书的成本则只需要1元多人民币，两者差距非常大 所以电子标签成本是现在图书馆考虑的主要因素。 

    3．4 电子标签的成本结构 
电子标签的成本主要有芯片、天线、封装等成本组成。现在芯片的设计和制造主要由国外厂商(PHILIPS、TI、ST)等提供。芯片的成本是根据不同当量 来计算的，随着行业性的大规模应用，其成本可在不久的将来迅速下降。天线根据不同的应用要求进行设计，制造上可分为铜膜和铝膜腐蚀天线、导电银浆印刷天 线。电子标签的生产流程由制作天线开始，然后封装芯片，最后将天线与芯片粘合。我国电子标签封装产业与国外发达国家相比发展时间要晚，规模也较小，生产能 力和技术暂时都远远落后于国外发达国家，不过随着国内几家大型封装企业的上线生产，相信随着国产化的进程电子标签的整体价格的问题能够得到进一步解决。 

    4 安全与防盗 

    文献是图书馆的基本要素之一，是图书馆赖以生存并对读者开展各项服务工作具有决定意义的物质基础。文献的科学管理有一个基本原则，即“以图书的社会利用为 出发点并表现于行动的过程和归宿”。如何在此大前提下实施图书馆文献安全管理，并表现为具体的安全防盗行动是这个命题的关键。 

    4．1 文献安全的绝对与相对 
文献的被盗，属馆藏文献损坏诸多因素中人为损坏范围之一种。文献利用与文献安全有着共同的归宿，却也有着相互矛盾的行动表现。这个问题的绝对与相对同时存 在于文献服务的过程中。图书馆既要最大力度地或绝对地提高文献利用率，又要尽一切努力或绝对地降低或减少文献的被盗， 以保证文献服务工作的正常进行。说到文献安全的相对性，恐怕不得不想想图书馆藏书及图书馆藏书建设的发展概念。从“藏书楼时代”到“读者第一，服务至 上”，对文献安全的认识也纳入发展的概念，就能正确地理解其相对性了。 

    单纯从技术的观点看， 文献安全也有其绝对与相对两个方面：任何技术、设备及措施对文献安全的保障都没有绝对的把握和效果，技术决定论是不可取的。从整体来看， 如图书馆藏书、图书馆建筑一样，技术也是图书馆物质构成的一部分，它只是文献利用过程中的物质基础。在文献服务中要追求文献利用与文献安全的平衡点，技术 应用中的人文特征不能忽视。 

    文献的被盗，涉及图书馆管理、读者服务人员责任心及读者的道德水平等诸多方面。因此解决这个问题也必须从制度，从读者服务水平，从教育引导读者，从技术，从措施上共同着眼、着手。 

    4．2 文献防盗理念 
图书馆文献是图书馆开展全部工作的物质基础，保障文献安全无疑非常重要。但这里既有技术逐步完善的过程也有观念转变的过程，更有一种文献防盗理念。事实 上， 国外一般不认为图书馆安全门是用来防盗的，而是一种提醒读者办理好借书手续的工具。第一， RFID产品本身就是将RF防盗与ID信息识别结合在一起的新产品，国外已有许多商家、图书馆采用RFID产品防盗。RFID不是一种百分之百的安全系 统，事实上也没有任何系统可以百分百解决安全问题，所有技术、设备的防盗都是相对的；第二，任何技术的实现及效果差异都与管理机制、辅助手段及人本因素休 戚相关；第三， 由方便、快捷的硬件服务设施，以人为本的软件服务方式和诱导教育的服务理念共同营造出和谐愉悦的阅读氛围，读者行为也会随环境而改变、而进步；第四，退一 步讲，在上述努力之下，仍有文献被盗行为，这里也有一个权重问题， 在整体统计数据中，是文献利用率高，还是被盗文献比率高，该比率是否在正常损耗范围之内。 

    5 几点思考 

    5．1 正确理解 
对于RFID技术及其应当发挥的作用应有正确的认识。在RFID技术宣传推广过程中，人们更多谈论的是RFID相对于传统自动识别技术条码在技术上的优势，这样就让大家形成一个偏颇的思维定势， 即RFID的应用点主要是满足用条码不能满足或者难以满足的应用需要。 

    从深圳图书馆的应用案例可以看到，在“智能图书馆”RFID应用点并不只是用条码就不能完成的工作。即使用条码完成相同的工作，达到相同的管理精度， 也须再投入更多的人力、设备和其他，前提还得牺牲运作的效率， 当然还有许多无法实现的效果。所以．采用RFID技术更广阔的意义， 并不只是完成那些用条码不能完成或难以完成的工作， 还要承担用条码完成经济上不合算的工作。对于RFID技术取舍的判断的标准，不应是“是否达到预想的技术效果”， 而应当是“能否解决某个行业面临的迫切需要解决的问题”，并能在其管理模式上有新的突破。 

    5．2 关注重点 
应当对RFID为行业创造的价值有全面完整的认识。深圳图书馆项目的目标从一开始就很明确，那就是通过引进和创新应用RFID技术提高本馆的业务工作效 率， 改善图书馆服务形象， 达到降低人力资源，提高排架精度，解决公共图书馆开架借阅中“找书难”、“归架难”、“整架难” 的行业瓶颈问题。而有些图书馆至今仍然在识读距离、多标签通过时是否能够读取到所有标签等等技术问题上纠缠不休，这显然是站在技术的角度，而不是从行业管 理，解决迫切问题以及能否有新的应用空间的角度看待RFID。 

    通过深圳图书馆的应用可以看出，RFID的确能够为图书馆解决问题，提高效率、降低服务所需的人力投入，但这仅仅是RFID能够为行业创造价值的一部分； 另一部分同样重要甚至更加重要的价值在于，通过RFID技术，有效提高图书馆的管理精度，改善服务形象，拓展延伸服务，它的应用能够为图书馆行业创造出巨 大的社会效益。这两部分的价值的总和才是RFID能够给我们创造的价值全部。从另一角度来看，我们关注一种新的技术， 并采用RFID技术．更应该来源于提高行业的管理和运作水平的冲动和需要。 

    5．3 应用方向 
图书馆行业应该正确和客观地了解RFID技术，在实际应用过程中，寻找RFID最能发挥作用的正确方向。RFID标签不需要像条码标签那样瞄准读取，只要 被置于读取设备形成的电磁场内就可以准确读到，更加适合与各种自动化的处理设备配合使用， 同时减少甚至排除因人工干预数据采集而带来的人力资源、效率降低和产生差错以及纠错的成本。RFID每秒钟可进行上千次的读取，同时处理许多标签，高效且 准确。从而使图书馆能够在提高工作效率， 减少管理成本(人力资源)的同时，大幅提高管理精细度，让整个管理，服务过程实时透明。RFID标签的识读，不需要以目视可见为前提，因为它不依赖于可见 光。因而可以在那些条码技术无法适应的某些环境， 如灰尘污染或户外等环境下使用，进一步扩大自动识别技术在文献服务方面的应用范围。 

    RFID技术能与条码技术混合使用，分别用于同一系统中各自最适合的环节，再加之以移动计算技术，并将无线局域和广域网络作为图书馆有限网络系统的延伸扩 展，让整个图书馆的所有现场工作流程与各种业务管理信息系统之间实现无缝连接， 使图书馆业务链、服务链、管理链上每一步操作都处在计算机信息系统的管理、监督和控制之下，从而拓展出一所图书馆， 或者全城图书馆的文献资源、信息资源、人力资源利用的最大化局面，实现图书馆作为文化机构的真正社会价值。 

    RFID应用于图书馆行业． 光凭对新技术的浓厚兴趣不行； 只简单照搬．拿来就用也不够，必须有清晰的思路及切实可行的解决方案设计。在规划设计RFID应用解决方案之时要避开一个十分常见的误区．即在指导思想上 不要把心理期望值过高地放在RFID的技术优势上， 而是将技术的客观优势与主观应用冲动结合起来，对现有的行业问题、业务流程、管理手段进行再造和优化，使借助RFID有效提高整体效益的目的得以实现。反 之， 如果维持原有的流程与操作不变， 只是简单地将条码置换成RFID， 自然无法实现RFID应当创造的全部价值，这种简单置换所带来的成本也就过于昂贵了。