基于RFID技术的高校图书馆智能化管理创新——以东北大学图书馆为例

徐原青 张 宁

（东北大学图书馆，辽宁 沈阳 110819）

徐原青 女，1962年生，馆员。

随着时代的发展，图书馆的规模正在逐步扩大，馆藏图书数量亦不断飞速增长，借阅者对图书馆管理效率和管理智能化方面的要求也在不断提高。在这种新的环境下，仍然采用条形码信息录入与磁条报警系统相结合的图书馆管理方式，显然已不能很好地满足图书馆的管理要求。因此一种新兴的图书信息自动识别技术——RFID技术在图书馆中的应用研究被提上日程。

1 应用现状分析

RFID技术与条形码技术相比，不仅具有条码功能，还因其非接触式读取信息的特点，有着条码无法实现的新功能。

1.1 RFID技术

射频识别技术（RFID，Radio Frequeney Identifieation）是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。它是利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）来实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别的目的[1]。与传统的识别技术不同，射频识别技术解决了无源和免接触两大问题，同时可实现运动目标识别、多目标识别，因此被广泛地应用于物流系统、零售行业、身份识别、交通管理、农牧行业和医药行业等许多领域，成为21世纪最热门的技术之一。它是将一个极小的IC芯片贴在商品上，然后利用射频技术将IC内储存之辨识资料传递至系统端作为追踪、统计、查核、结账、存货、控制等用途。射频识别系统主要包括射频标签（TAG）、阅读器（READER）和管理系统（计算机）3部分。射频标签和阅读器之间通过无线电波或微波来实现非接触式通讯。其中射频标签与阅读器之间通过耦合元件（射频天线）来实现射频信号的空间耦合。在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据的交换。RFID系统结构如图1所示。

图1 RFID系统结构

1.2 RFID在国内图书馆中的应用现状

在图书馆管理中，RFID技术具备读取快捷简便、简化借还图书操作流程、清点馆藏速度快、书刊整架归位效率高、能为读者提供自助式服务、抗污染能力强、可重复使用、具有穿透性、防盗系统可靠等优势。

RFID技术所具备的独特优势使其在高校图书馆领域有着非常广阔的应用前景。集美大学诚毅学院图书馆是首个部署RFID系统的图书馆，已于2006年2月投入使用，这是RFID在中国图书馆应用的里程碑。香港大学经过充分的验证于2006年5月在图书馆中成功地实现了由条形码向RFID标签的转换。2007年9月汕头大学运行的RFID图书馆新书流通和馆藏管理应用技术，可以清晰地对新书的流通情况和馆藏图书进行监控。2009年9月西安理工大学启用了RFID图书馆管理系统，这也是西北地区第一家使用该技术的高校。北京理工大学于2010年3月实现了120万册开架图书和期刊的RFID标签转换和自动识别，是目前国内RFID应用规模最大的高校图书馆，在此基础上北京理工大学图书馆还自主研发了RFID全自动闭架书库、全自动光盘库等产品，并且完成了技术转让。2011年4月7日苏州大学作为江苏省内第一家采用RFID图书馆管理系统的高校，实现了对馆藏图书的智能化管理。2011年5月，上海交通大学启动了“RFID智慧图书馆应用”项目，通过引进RFID技术对纸质资源进行智能化的管理，从而促进了图书馆由数字图书馆向智慧图书馆的转型。

在国内众多高校纷纷采用这一技术所展示的良好前景下，东北大学图书馆借鉴本校“985”公共服务平台的最新成果于2011年12月30日正式启用了RFID自动借书系统，紧跟图书馆智能化管理的前沿。

2 东北大学图书馆RFID的系统设计

2.1 东北大学RFID图书管理系统的构成

东北大学图书馆采用的RFID层标排列编码规则包含6个属性：区-楼-室-排-列-层，即第一位表示校区，东北大学本部图书馆编为1区，建设中的新校区图书馆为2区；第二位表示图书所在楼层；第三位表示书库，现今东北大学图书馆共有4个书库，分别是中国社科库1、中国社科库2、中国科技库1以及中国科技库2，分别使用ABCD来对应；第四位至最后一位分别表示图书所在的排面架层。

东北大学RFID图书管理系统涵盖了借书、还书、盘点、顺架、标签转换及生成、查找和防盗检测等的操作功能模块（图3）。这些功能模块以中间件为桥梁与图书管理系统和一卡通管理系统进行网络或设备层的数据交互。

图2 东北大学图书馆层标排列编码规则

①RFID电子标签。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。

②馆员工作站。根据需要集成RFID读写装置、各种类型读者证卡识别装置、条形码识别装置等设备，对RFID标签进行识别和流通状态处理，辅助以其他装置用于流通部门对粘贴有RFID标签及条形码的流通资料进行快速地借还操作，提高工作人员的流通资料借还效率。

③标签转换系统。包括一个用于RFID读写、编码的装置和一个用于分发标签的自动剥离标签，具有显示器、PC机、读写装置的完整可移动系统。通过简单方便的组合设备实现图书从条码到RFID的无缝转换，标识流通的光盘资料、书籍资料，并将标签剥离加工和芯片编写工作集成到一个简单的操作过程中。

图3 东北大学图书馆RFID管理系统组成

④自助借还系统。这是一种可对粘贴有RFID标签的流通资料进行扫描、识别和借还处理的设备系统，用于读者自助进行流通资料的借出操作，方便读者和工作人员对流通资料进行借出处理，可以通过SIP2协议或NCIP协议与应用系统连接，快速准确地完成借阅。

⑤智能分拣系统。这是一种一次可对单本粘贴有RFID标签的流通资料进行识别并按类别进行分拣的设备系统，用于馆员对图书进行收集、归类、整理工作，可以通过SIP2协议或NCIP协议与应用系统连接，快速准确地完成图书信息查询工作。

⑥安全门禁系统。可对粘贴有RFID标签的流通资料进行扫描、安全识别的系统设备，用于流通部门对流通资料的进出安全控制，以达到防盗和监控的目的。

⑦系统管理软件。RFID智能馆藏管理系统采用原有的图书馆管理系统，系统中标签数据的读写、相关设备的控制以及与原有图书管理软件的数据接口通过RFID中间件实现。基于RFID的图书馆智能管理系统从内容和形式上带动了图书馆服务质量和文献管理水平的提高，为现代高校图书馆的纸本图书管理赋予智能化的意义。展望未来，图书馆智能化和现代化探索的道路是永无止境的，有诸多相关课题有待研究和解决。

2.2 东北大学RFID图书管理系统的工作原理

基于RFID技术的图书馆管理系统的具体实现形式是，一个由管理服务器、一定数量RFID标签、完成不同功能的阅读器以及信息传递总线组成的具有图书信息记录和报警功能的管理系统。每一本图书都采用一张唯一可识别的RFID标签作为标识，标签内容与图书数据库资料相对应。当借阅者选择好要借阅的图书后，通过专门的借阅通道，采取射频方式自主地将借阅图书的信息录入到图书管理数据库中进行登记。登记完毕后携带已借阅的图书通过图书报警通道（安全门禁系统）离开，在通过报警通道时，具有报警功能的阅读器再次对借阅图书进行信息采集，并发送到管理系统数据库中进行信息验证，验证不通过则视为非法图书进行报警处理。还书的过程与借书类似，读者归还图书时必须经过相应的还书通道，运用射频的方式自主地将已借阅图书在上位机数据库中进行注销。在图书排架管理当中，阅读器通过射频方式查询摆放错误位置的图书，并将其标签信息发送给管理数据库，数据库接收到验证请求后将图书名称及具体信息发送给阅读器并显示在阅读器上，方便管理员发现图书并将其放入正确的书架，提高管理效率（见图4）。

图4 读者自助借书流程

3 高校馆应用RFID的必要性与问题

3.1 高校图书馆应用RFID的必要性

①简化借还书作业。以RFID标签取代条码、磁条，无需一本书一本书地用扫描器扫描条码，并且可以一次读取多笔资料，同时减少读者的等待时间及馆员的例行业务，提升了图书馆的服务品质及形象，提高流通工作效率。

②方便读者开架找书。图书馆书库的架标、层标采用RFID标志，就可将书架的单面一层作为基本的智能管理单元，建立架位标志库，利用RFID标签在馆内构造一个精确的定位导航系统，提供协助寻找图书的人性化便利服务。

③避免错架乱架现象。利用RFID技术，把图书的存放位置记录在RFID标签中，工作人员日常巡架整架工作中，借助手持式阅读器可及时发现放置错架的馆藏资料，有效维持馆藏正确位置。

④简化图书盘点工作。RFID标签以无线电波传递信号，可一次读取数个RFID标签数据，利用手持式阅读器逐一经过书架，即可读取架上资料的相关信息，简化图书盘点工作。

⑤安全管理。通过识别器可以读取存储在RFID标签中的信息，读者经过出口门禁检测系统时，系统直接对RFID标签进行识别、监视和处理，辨别图书的出借状态，当读者携带未经许可的馆藏物品通过门禁检测系统时会发出警示，将无法通过安全门。

⑥读者统计及业务分析。有利于更好地开展读者服务，有效反映读者人流状况，便于业务统计分析。

3.2 RFID技术应用中需要注意的问题

①RFID技术标准问题。由于RFID标准不统一，各个厂家推出的RFlD产品互不兼容。图书馆RFID标准化问题是阻碍RFID技术在图书馆中普及的重要瓶颈之一。

②RFID标签的特性充分利用问题。虽然RFID标签具有可反复读写的特性，但为了避免误操作和恶意修改，一些关键字段须在RFID编目完成写标签操作后加锁，以增强数据安全性。这使得RFID可反复使用的优点无法被充分利用。尤其对一些条码与RFID标签并存的馆，一旦标签内的条码号写错该标签即废掉。

③健康影响的问题。RFID所使用的800～900MHz已经属于甚高频范围，目前有很多人关心RFID技术在图书馆的应用是否对读者的身体健康有影响。

④设备干扰对安全门灵敏性的影响。由于RFID技术是利用射频信号通过空间耦合来传递信息，在安全门、自助借还书机及RFID读写装置附近，应避免各种干扰源，否则会导致通信距离下降。

⑤使用自助借还后，图书损坏情况无法及时控制。使用自助系统后，工作人员不在第一时间与还回书籍接触，很难判断书籍损坏是哪个读者所为。

4 结语

RFID技术在图书馆中的应用已成为未来图书馆的发展趋势。笔者就引进RFID技术后的智能图书馆管理系统进行了设计，并就其各个子系统的设计流程与已有的系统进行了比对。指出了在新版本的图书馆集成系统的基础上引进RFID技术的可行性。最后对RFID技术在图书馆应用中的问题进行了总结。随着RFID技术的发展和创新，我们相信，RFID在图书馆应用中的问题和难题也将逐步得到解决，智能RFID图书馆管理系统也将真正走进图书馆。

[1] 张华，魏臻.无线射频识别技术RFID及其应用[J].计算机安全，2007（7）：26-28.

[2] 秦红.RFID技术在图书馆应用的分析探讨[J].现代情报，2009（6）：130-132.

[3] 刘英华.无源RFID识别技术与图书馆文献管理[J].图书馆工作与研究，2007（5）：56-57.

[4] 田菊宁.图书馆领域RFID取代条形码的分析研究[J].科技情报开发与经济，2008（29）：42-43.

[5] 蔡孟欣.RFID在图书馆应用的可行性研究[J].大学图书馆学报，2006（4）：91-95.

[6]Klaus Finkenzeller.RFID Handbook：fundamentals and applications in contactless smart cards and identification.Chichester：John Wiley，Leipzig，dritte edition，2003.