圖書(shū)館應(yīng)用rfid技術(shù)的對(duì)比分析

圖書(shū)館應(yīng)用rfid技術(shù)的對(duì)比分析

使用比特幣越來(lái)越流行，并形成了取代代碼的發(fā)展趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外圖書(shū)館在使用RFID上有兩大類(lèi)別,一類(lèi)是使用高頻RFID,另一類(lèi)是使用超高頻RFID,本文就以上兩大類(lèi)別在圖書(shū)館的應(yīng)用進(jìn)行分析比較。1rfid高頻和超高頻的比較1.1射頻標(biāo)簽的應(yīng)用高頻RFID標(biāo)簽典型工作頻率為13.56MHz,一般以無(wú)源為主,標(biāo)簽與閱讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí),標(biāo)簽必須位于閱讀器天線輻射的近場(chǎng)區(qū)內(nèi)。高頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下小于1米。高頻標(biāo)簽由于可方便地做成卡狀,廣泛應(yīng)用于電子車(chē)票、電子身份證、電子閉鎖防盜(電子遙控門(mén)鎖控制器)、小區(qū)物業(yè)管理、大廈門(mén)禁系統(tǒng)、圖書(shū)館等方面。超高頻標(biāo)簽的工作頻率在860~960MHz之間,可分為有源標(biāo)簽與無(wú)源標(biāo)簽兩類(lèi)。工作時(shí)射頻標(biāo)簽位于閱讀器天線輻射場(chǎng)的遠(yuǎn)場(chǎng)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(chǎng)為無(wú)源標(biāo)簽提供射頻能量,將無(wú)源標(biāo)簽喚醒。相應(yīng)的射頻識(shí)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(dá)10米以上。閱讀器天線一般為定向天線,只有在閱讀器天線定向波束范圍內(nèi)的射頻標(biāo)簽可被讀/寫(xiě)。超高頻標(biāo)簽主要用于鐵路車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別、集裝箱識(shí)別,還可用于公路的車(chē)輛識(shí)別與自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng),也有個(gè)別圖書(shū)館在使用。1.2高頻物品監(jiān)測(cè)高頻標(biāo)簽穿透非金屬物體力強(qiáng),工作頻率不受無(wú)線電頻率管制約束,最適合用于含水成分較高的物體,例如水果等。因?yàn)楦哳l原理,天線做得比較大,因而體積較大。超高頻作用范圍廣,傳送數(shù)據(jù)速度快,穿透力較弱,作業(yè)區(qū)域不能有太多干擾,適用于監(jiān)測(cè)從海港運(yùn)到倉(cāng)庫(kù)的物品。高頻面積較大,讀寫(xiě)距離近;超高頻面積少,體積較高頻小,讀寫(xiě)速度快、距離遠(yuǎn)。1.3高頻電磁干擾從信號(hào)干擾方面看,高頻和超高頻RFID系統(tǒng)都非常依賴(lài)于讀取器與標(biāo)簽之間的通訊環(huán)境。不過(guò),高頻技術(shù)的近場(chǎng)感應(yīng)耦合減少了潛在的無(wú)線干擾,使高頻技術(shù)對(duì)環(huán)境噪聲和電磁干擾(EMI)有極強(qiáng)的“免疫力”。而超高頻采用電磁發(fā)射原理,因此更容易受到電磁干擾的影響。同時(shí),金屬會(huì)反射信號(hào),水則能吸收信號(hào),這些因素都會(huì)對(duì)標(biāo)簽的正常功能產(chǎn)生干擾。雖然經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)后的部分超高頻標(biāo)簽(比如Gen2)在防止金屬、液體的干擾方面性能優(yōu)良,不過(guò)和高頻標(biāo)簽相比,超高頻仍稍遜一籌,需要采用其他方法來(lái)彌補(bǔ)。1.4大規(guī)模應(yīng)用階段從1995年商業(yè)化開(kāi)始,到今天的廣泛性、成熟化應(yīng)用,高頻技術(shù)取得了相當(dāng)不錯(cuò)的成績(jī)。與其他頻段的RFID標(biāo)簽相比,高頻標(biāo)簽的生產(chǎn)量最大,廠商的ROI也最高。通過(guò)不斷完善與改進(jìn),已經(jīng)建立針對(duì)高頻標(biāo)簽生產(chǎn)、數(shù)據(jù)協(xié)議共享和構(gòu)造RFID應(yīng)用基礎(chǔ)等方面的學(xué)習(xí)曲線模型。超高頻技術(shù)則剛剛進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用階段,其技術(shù)水平還沒(méi)有達(dá)到成熟的地步。從全球規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)看,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)于1999年制定了ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn),對(duì)高頻射頻識(shí)別技術(shù)的實(shí)施進(jìn)行了規(guī)范。13.56MHz的高頻波段成為在世界范圍內(nèi)有效的國(guó)際科學(xué)和醫(yī)學(xué)(ISM)波段。日本于2002年12月同意使用一致的高頻頻率后,其功率水平也在世界范圍內(nèi)得到了統(tǒng)一。超高頻的標(biāo)準(zhǔn)不太統(tǒng)一,不同國(guó)家使用的頻率不盡相同。歐盟指定的超高頻是865~868MHz,美國(guó)則是902~928MHz,印度是865~867MHz,澳大利亞是920~926MHz,日本是952~954MHz,而中國(guó)是840~845MHz、920~925MHz,超高頻還沒(méi)有一個(gè)全球公認(rèn)的合適的頻段范圍,處于各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的狀態(tài),造成的直接后果是使試圖建立全球供應(yīng)鏈無(wú)縫鏈接的企業(yè)供應(yīng)鏈鏈條斷開(kāi)。從實(shí)際應(yīng)用的支持方看,高頻技術(shù)獲得了大部分終端用戶的好評(píng)。2在圖書(shū)館里，基于rfid高頻和高頻的高頻應(yīng)用2.1高頻的技術(shù)發(fā)展隨著RFID技術(shù)的不斷成熟與應(yīng)用領(lǐng)域的日益廣泛,RFID在圖書(shū)館應(yīng)用成為大勢(shì)所趨,未來(lái)取代傳統(tǒng)的條碼和磁條管理成為必然。歐美圖書(shū)館早已大規(guī)模采用RFID系統(tǒng),且每年以30%以上的速度增加,近年?yáng)|南亞地區(qū)的國(guó)圖書(shū)館紛紛采用RFID,其中新加坡政府計(jì)劃所有圖書(shū)館均采用RFID管理。由于高頻的標(biāo)準(zhǔn)比超高頻的標(biāo)準(zhǔn)確定得早,發(fā)展較早,使用時(shí)間較長(zhǎng),從技術(shù)發(fā)展程度看,高頻技術(shù)比超高頻技術(shù)相對(duì)成熟一些,比較穩(wěn)定,因而受到國(guó)外眾多圖書(shū)館的青睞。而RFID超高頻起步較晚,標(biāo)準(zhǔn)訂立時(shí)間短,因而現(xiàn)階段只有新加坡等少數(shù)國(guó)家的圖書(shū)館采用。2.2沒(méi)有年發(fā)現(xiàn)的圖書(shū)和紙質(zhì)，人們?cè)趫D書(shū)館按架?chē)?guó)內(nèi)第一家采用高頻技術(shù)的圖書(shū)館是廈門(mén)集美誠(chéng)毅學(xué)院圖書(shū)館,第一家使用高頻技術(shù)的公共圖書(shū)館是深圳圖書(shū)館,其他圖書(shū)館如國(guó)家圖書(shū)館、杭州圖書(shū)館、廈門(mén)圖書(shū)館、上海長(zhǎng)寧圖書(shū)館等也紛紛采用。對(duì)高頻技術(shù)使用得最好的是深圳圖書(shū)館,它把高頻技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用發(fā)揮到現(xiàn)階段的高峰,利用RFID的原理成功開(kāi)發(fā)了智能書(shū)車(chē)、ATM24小時(shí)自助還書(shū)機(jī)、ATM24小時(shí)自助圖書(shū)館、書(shū)刊資料定位查找等等。讀者只需將所需的書(shū)名輸入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件系統(tǒng)的處理,會(huì)在屏幕上告訴讀者所需圖書(shū)資料在館內(nèi)的情況,如借出多少、館內(nèi)還有多少,而在館內(nèi)的存放地點(diǎn)可以精確到在哪個(gè)區(qū)域哪條巷道哪個(gè)書(shū)架第幾層,還會(huì)顯示讀者所處的位置、書(shū)架所處的位置,并為讀者規(guī)劃出一條最便捷的路徑,極大地方便讀者準(zhǔn)確地找到所需要的資料。深圳圖書(shū)館ATM24小時(shí)自助圖書(shū)館除有自助還書(shū)的功能外,還在機(jī)內(nèi)放置了400本圖書(shū),增加了讀者自助借書(shū)的功能,該設(shè)備還具備一個(gè)小型圖書(shū)館的功能,讀者可以利用該設(shè)備查找深圳圖書(shū)館的館藏資源、預(yù)約借書(shū),也可以上互聯(lián)網(wǎng),是一個(gè)真正的無(wú)人自助圖書(shū)館。深圳圖書(shū)館可以在館內(nèi)通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控,了解館外各點(diǎn)讀者的愛(ài)好和使用情況,為書(shū)籍的采編提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),提高了圖書(shū)的利用率。深圳龍崗區(qū)圖書(shū)館利用RFID技術(shù),在ATM24小時(shí)自助還書(shū)機(jī)內(nèi)加裝了自動(dòng)分揀系統(tǒng),極大地方便了圖書(shū)館館員的上架工作。國(guó)內(nèi)第一家采用超高頻技術(shù)的圖書(shū)館是汕頭大學(xué)圖書(shū)館,第一家使用超高頻技術(shù)的公共圖書(shū)館是宜昌圖書(shū)館;北京石油化工學(xué)院圖書(shū)館、廣州番禺職業(yè)理工學(xué)院和番禺圖書(shū)館等也采用超高頻技術(shù)。使用得最好的是北京石油化工學(xué)院圖書(shū)館,該館努力解決超高頻在圖書(shū)館應(yīng)用中存在的一些問(wèn)題,比如利用超高頻讀寫(xiě)距離遠(yuǎn)的特征,通過(guò)一些技術(shù)手段,成功地解決了讀者在自助借還書(shū)時(shí),如果旁邊有讀者排隊(duì)等辦手續(xù),會(huì)讀到后面讀者所拿書(shū)籍的數(shù)據(jù)問(wèn)題;也解決了館員在書(shū)庫(kù)清點(diǎn)圖書(shū)時(shí)因?yàn)樽x寫(xiě)距離遠(yuǎn),會(huì)讀到上下左右書(shū)架上書(shū)籍的數(shù)據(jù)問(wèn)題,使界面對(duì)書(shū)架的信息反映清楚,比如書(shū)架上原來(lái)有多少本圖書(shū),現(xiàn)在在架多少本圖書(shū);借出去多少本圖書(shū);錯(cuò)架多少本圖書(shū)等。此外,還針對(duì)圖書(shū)館經(jīng)常要上新書(shū)和倒架的問(wèn)題,專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一個(gè)新書(shū)上架和批處理倒架功能,極大地方便了圖書(shū)館館員。3高頻和高頻頻是由高頻引起的3.1高頻圖書(shū)館,受線面和使用頻率過(guò)雖然讀寫(xiě)準(zhǔn)確率高,但要經(jīng)過(guò)反復(fù)多次讀寫(xiě)才能準(zhǔn)確,讀寫(xiě)速度相對(duì)較慢,如果是一個(gè)小型館,問(wèn)題可能不是太大,但對(duì)于一個(gè)藏書(shū)過(guò)百萬(wàn)的圖書(shū)館來(lái)說(shuō),顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足圖書(shū)館的需求。由于高頻的特點(diǎn),天線較長(zhǎng),標(biāo)簽面積較大,容易被人發(fā)現(xiàn)。讀寫(xiě)距離近是高頻的一個(gè)特點(diǎn),好處是防干擾能力強(qiáng),讀錯(cuò)率少,但這也是一個(gè)要害,制約了發(fā)展前景。如果要實(shí)現(xiàn)更高層次的功能,將來(lái)圖書(shū)館發(fā)展到智能書(shū)架,不能簡(jiǎn)單地說(shuō)它不行,但它要付出較大代價(jià)才能實(shí)現(xiàn)。3.2圖書(shū)館管理系統(tǒng)的缺陷超高頻采用電磁發(fā)射原理,因此更容易受到電磁干擾的影響。金屬會(huì)反射信號(hào),水則能吸收信號(hào),這些因素都會(huì)對(duì)標(biāo)簽的正常功能產(chǎn)生干擾。前面所說(shuō)的幾家使用超高頻技術(shù)的圖書(shū)館都是一些藏書(shū)量較少的圖書(shū)館,還沒(méi)有大型圖書(shū)館使用的案例,還不能確定相互之間的干擾。另外,由于采用電磁發(fā)射原理,是否會(huì)受到環(huán)境的限制和影響,如近距離電視塔是否會(huì)對(duì)它造成影響,還需要通過(guò)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(qiáng),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(guò)安檢門(mén)時(shí)標(biāo)簽芯片數(shù)據(jù)要訪問(wèn)后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù),才能判斷該圖書(shū)資料是否辦了借出手續(xù),當(dāng)數(shù)據(jù)量大的時(shí)候,會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)塞車(chē),嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到圖書(shū)館管理系統(tǒng)的運(yùn)行。由于RFID超高頻的特點(diǎn),在實(shí)現(xiàn)ATM24小時(shí)自助借還書(shū)上也會(huì)遇到一些困難。4圖書(shū)管理的意義隨著圖書(shū)館大量使用RFID,數(shù)量的增多和巨大的市場(chǎng)會(huì)使供應(yīng)商增加,標(biāo)簽的大量使用也會(huì)造成標(biāo)簽的價(jià)格下跌,形成一個(gè)良性循環(huán)。RFID除了可以為圖書(shū)館流通管理方面提供快捷準(zhǔn)確服務(wù),還可以發(fā)揮出更多更大的用途,圖書(shū)館可以利用RFID技術(shù),將書(shū)架變成智能書(shū)架,從而提高書(shū)架的利用率;對(duì)書(shū)架上的圖書(shū)實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的動(dòng)態(tài)管理;可以對(duì)讀者利用圖書(shū)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤,分析讀者對(duì)圖書(shū)的使用情況,以便使圖書(shū)館更科學(xué)地采購(gòu)讀者利用率高的圖書(shū)資料;可以更方便快捷地對(duì)圖書(shū)進(jìn)行自動(dòng)分揀和物流管理,以應(yīng)對(duì)通借通還造成大量圖書(shū)分揀。利用RFID可以實(shí)時(shí)對(duì)圖書(shū)進(jìn)行盤(pán)點(diǎn),進(jìn)行有效的財(cái)產(chǎn)