UHF RFID技術(shù) 在圖書館和出版發(fā)行行業(yè)的應(yīng)用前景研究

1．RFID技術(shù)在圖書館和圖書行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　從上世紀(jì)9O年代后期以來，國外許多圖書館和圖書館系統(tǒng)供應(yīng)商開始研究R F l D在圖書館管理中的應(yīng)用，美國Checkpoint、3M ． 法國Tagsys、瑞士Bibliotheca．新加坡ST Logitrack等公司先后推出了包括基于HF RFID技術(shù)的自助借還 館藏清點．圖書順架／查找 安全檢測和自動分揀功能的各種圖書館RFID解決方案 并得到了廣泛的應(yīng)用；同時國際上一些著名的書商如BlackwelI、Baker＆ Taylor． NBDIBiblion等公司也開始為圖書館開展相應(yīng)的RFID標(biāo)簽轉(zhuǎn)換服務(wù)并探討RFID技術(shù)在圖書物流和零售管理中的應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2006年上半年，全球約有1000多家圖書館已經(jīng)實現(xiàn)了RFID系統(tǒng)，2006年圖書館RFID應(yīng)用的年度增長率超過3O％。亞洲地區(qū)的新加坡、歐洲地區(qū)的荷蘭、瑞典等國家的大多數(shù)圖書館已經(jīng)完成了RFID應(yīng)用系統(tǒng)的部署，基本上實現(xiàn)了RFID在圖書館應(yīng)用的普及，一些書商也開始試驗和部署RFID物流和零售管理系統(tǒng)。目前在IDTechEx RFID應(yīng)用案例數(shù)據(jù)庫的2000多個案例中，全球圖書館和圖書相關(guān)行業(yè)的RFID應(yīng)用案例有1O4個。

　　國外比較典型的案例包括新加坡國內(nèi)公共圖書館系統(tǒng)、美國西雅圖公共圖書館、國立新加坡大學(xué)圖書館、荷蘭阿姆斯特丹市公共圖書館．德國維也納市公共圖書館等都全面采用了RFID技術(shù)。在國內(nèi)，RFID技術(shù)也于2006年開始走進(jìn)了圖書館。深圳市圖書館于2006年7月在館內(nèi)全面實施了RFID技術(shù)、廈門集美大學(xué)誠毅學(xué)院圖書館于2006年3月實施了RFlD技術(shù)，中國國家圖書館二期工程目前也正在規(guī)劃RFID應(yīng)用系統(tǒng)，計劃于2008年上半年實現(xiàn)。

　　RFID技術(shù)在圖書館和書業(yè)應(yīng)用近十年的發(fā)展過程中，絕大多數(shù)系統(tǒng)都采用了HF RFID技術(shù)，主要是由于HF RFID技術(shù)發(fā)展的時間比UHF RFID相對較長．技術(shù)相對比較成熟 系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)難度和風(fēng)險較小，因此國內(nèi)外市場上大多數(shù)供應(yīng)商為圖書館提供的RFID技術(shù)解決方案大都是基于HF RFID技術(shù)，但其中一些廠商最近也已經(jīng)開始進(jìn)行圖書館和圖書行業(yè)UHF RFID技術(shù)的應(yīng)用研究或技術(shù)論證。

　　自2003年以來，在FDA等機(jī)構(gòu)的積極推動下 UHF RFID技術(shù)得到了快速的發(fā)展，并在多個行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。2005年以來，UHF RFID技術(shù)在圖書館和書業(yè)的應(yīng)用也開始活躍起來 目前UHF RFlD在書業(yè)和圖書館應(yīng)用的典型案例有2003—2004年日本出版協(xié)會在出版社、書店開展的RFID應(yīng)用試驗、澳大利亞著名圖書館自動化系統(tǒng)供應(yīng)商Civica公司開發(fā)的Spydus 8圖書館自動化系統(tǒng)UHF RFID館藏管理子系統(tǒng)(2004年底推出，已有澳洲、新加坡等地多家小型圖書館采用)、荷蘭BGN連鎖書店UHF G2 RFID管理系統(tǒng)(2006年5月第一家連鎖店投入運行，開始主要用于進(jìn)貨和庫存管理。目前已有兩家分店投入運行，并逐漸擴(kuò)大到整個書店的進(jìn)銷存業(yè)務(wù)流程的全面管理，2007年計劃在下屬的十幾家分店中部署)。

2．UHF RFID技術(shù)在圖書館和整個圖書行業(yè)應(yīng)用的優(yōu)勢分析

　　RFID技術(shù)在圖書館中主要應(yīng)用于圖書借還處理、安全防盜 書架整理．典藏清點．圖書登到驗收等業(yè)務(wù)處理中的圖書自動識別，其中前四個功能屬于圖書單品識別應(yīng)用，而圖書登到驗收則屬于箱包級識別應(yīng)用，現(xiàn)有的HF RFID圖書館管理系統(tǒng)一般都無法實現(xiàn)箱包級圖書登到驗收功能。傳統(tǒng)上，人們總是把圖書館RFID系統(tǒng)看作是一個獨立的閉環(huán)應(yīng)用系統(tǒng)，而實際上圖書館之間的館際互借業(yè)務(wù)和圖書登到業(yè)務(wù)一般需要涉及到其它圖書館．書商等機(jī)構(gòu)的合作，從未來整個圖書RFID應(yīng)用鏈的角度來看，圖書館RFID應(yīng)用系統(tǒng)是與其它圖書館、書商系統(tǒng)相互通訊的開環(huán)應(yīng)用系統(tǒng)。因此我們在規(guī)劃和部署圖書館RFID應(yīng)用系統(tǒng)時必須考慮整個圖書物流供應(yīng)鏈和館際互借的互操作問題。

　　對于圖書出版發(fā)行企業(yè)和圖書零售企業(yè)，RFlD技術(shù)也是書業(yè)信息化系統(tǒng)的重要技術(shù)手段 可用于圖書物流供應(yīng)鏈管理、圖書零售管理及圖書安全防盜管理，其中也涉及到圖書單品識別和箱包級識別兩種應(yīng)用場合，同時涉及到出版商．書商．零售書店 圖書館等團(tuán)體用戶多種機(jī)構(gòu)，同樣也是一個開環(huán)應(yīng)用系統(tǒng)。

　　由于UHF RFID技術(shù)比HF RFID讀寫速度快、讀寫距離遠(yuǎn)，是目前箱包級自動識別應(yīng)用的優(yōu)先選擇；而HF RFID技術(shù)在近距離的單品識別應(yīng)用和技術(shù)成熟度方面則更有優(yōu)勢，但用于箱包級自動識別性能較差。長期以來由于HF RFID供應(yīng)商的誤導(dǎo)宣傳，人們存在著UHF RFID只能進(jìn)行遠(yuǎn)距離讀寫的認(rèn)識誤區(qū)，由此得出UHF RFID只適合遠(yuǎn)距離箱包級識別應(yīng)用而不適合近距離讀寫或單品識別應(yīng)用的錯誤結(jié)論。近年來UHF RFID技術(shù)的應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化得到了快速發(fā)展，在一般商品和藥品等物品的單品識別實際應(yīng)用中已經(jīng)取得了非常滿意的表現(xiàn)，充分證明了UHF RFlD既可以滿足箱包級自動識別，同時也可以滿足單品識別的應(yīng)用要求。因此從圖書館和圖書行業(yè)完整的RFID應(yīng)用鏈來看，UHF RFID技術(shù)比HF RFID更適合。 ’

　　2006年3月，全球UHF G2 RFID閱讀器和芯片主要供應(yīng)商Impinj公司通過現(xiàn)場試驗對UHF RFID與HF RFID系統(tǒng)在應(yīng)用特性和技術(shù)性能方面進(jìn)行了全面的分析比較，以無可辯駁的事實證明了UHFRFID系統(tǒng)在箱包級和單品級識別方面的技術(shù)可行性。

　　在經(jīng)過充分的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)可行性論證基礎(chǔ)上．汕頭大學(xué)圖書館自2006年9月開始與國內(nèi)一家著名的UHF RFID技術(shù)公司合作開展了UHF RFID技術(shù)在圖書館的應(yīng)用試驗，我們分別采用了基于ISO1 8000-6B標(biāo)準(zhǔn)的UHF RFID系統(tǒng)和基于ISO 1 8000-6C(EPC UHF G2)標(biāo)準(zhǔn)的UHF RFID系統(tǒng)進(jìn)行了兩個階段的圖書館應(yīng)用試驗。

　　第一階段從2006年10月到2007年4月．主要進(jìn)行了基于ISO1 8000—6B的UHFRFID自助借還和安全防盜方面的實際應(yīng)用試驗，共使用UHF RFID圖書電子標(biāo)簽20000多個，借書證電子標(biāo)簽600多個．系統(tǒng)同時支持條碼借書證和RFID借書證混合使用．總計借還次數(shù)60000多冊次。通過對讀寫器天線和電子標(biāo)簽天線的多次設(shè)計改進(jìn)，解決了讀寫距離控制和金屬屏蔽干擾的問題，系統(tǒng)成功地實現(xiàn)了自助借還系統(tǒng)圖書近距離多標(biāo)簽識別的功能要求同時在RFID安全防盜門應(yīng)用上，成功地實現(xiàn)了圖書遠(yuǎn)距離多標(biāo)簽快速讀取檢測功能，單個門禁的寬度為2 5米。上述系統(tǒng)整體達(dá)到現(xiàn)有HF RFID圖書館管理系統(tǒng)的性能，部分性能指標(biāo)超過HF RFID圖書館系統(tǒng)的性能。

　　第二階段的試驗從2007年5月開始，全面采用基于ISO 1 8000—6C(EPC UHF G2)標(biāo)準(zhǔn)的UHF RFID系統(tǒng)，同時對自助借還、安全防盜 圖書清點 書架整理和新書登到驗收功能進(jìn)行全面的實際應(yīng)用試驗。目前已基本上完成了該階段大部分功能的試驗工作，初步的結(jié)果顯示，基于ISO 1 8000-6C(EPC UHF G2)RFID系統(tǒng)在多項性能上比ISO 1 8000-6B有大幅度的提升，系統(tǒng)總體的性能指標(biāo)超過現(xiàn)有HF RFID圖書館系統(tǒng)的性能。

　　通過試驗前的理論論證和實際的試驗結(jié)果，我們認(rèn)為UHF RFID技術(shù)在圖書館和整個書業(yè)應(yīng)用比t-IF RFID有以下的優(yōu)勢：

　　(1)UHF電子標(biāo)簽的外形尺寸更小和標(biāo)簽可以實現(xiàn)隱蔽性安裝，可像磁條一樣安裝在圖書內(nèi)頁夾縫或書脊中；而HF標(biāo)簽面積較大，只能粘貼在頁面上，容易被人為破壞而失去防盜檢測功能；

　　(2)UHF RFID采用了更好的防沖突檢測協(xié)議．具有更好的多標(biāo)簽讀寫性能．同時由于采用了更高的載波頻率．讀寫速度更快；

　　(3)對金屬物體、人體、液體等環(huán)境的適應(yīng)性：最新的EPC UHF G2 RFID技術(shù)可以采用特別的天線和芯片設(shè)計技術(shù)．可以克服金屬物體、人體 液體等環(huán)境因素對標(biāo)簽讀寫性能的影響．目前已可以達(dá)到或超過HF RFID環(huán)境兼容性；

　　(4)靈活的讀寫距離控制及對不同讀寫距離要求的更好適應(yīng)性：目前我們試驗的UHF RFID系統(tǒng)通過特別的天線設(shè)計改進(jìn)及對讀寫器發(fā)射功率和天線的方向及電磁場分布空間的有效控制，已經(jīng)可以實現(xiàn)了O～3米距離內(nèi)的圖書多目標(biāo)快速識別．取得了滿意的效果：

　　(5)由于UHF的工作頻率高，讀取的速度更快，單位時間能夠讀取更多的RFID標(biāo)簽。對于圖書館安全防盜應(yīng)用、圖書清點 書架整理 登到驗收功能，效率會大幅度提高

　　(6)由于UHF RFID的讀寫距離遠(yuǎn)，因此安全門監(jiān)測范圍較大，我館在試驗中的安全門寬度已達(dá)到2．5米、工作穩(wěn)定，既美觀實用又可降低成本；

　　(7)UHF RFID標(biāo)簽本身成本較低，未來讀寫器和標(biāo)簽都有較大的降價空間，比HF RFID具有更低的實現(xiàn)成本；

　　(8)發(fā)展趨勢：EPC UHF G2 RFID比HF RFID具有更廣闊應(yīng)用空間和更好的發(fā)展前景；

　　(9)UHF RFID在整個圖書行業(yè)應(yīng)用具有更好的應(yīng)用集成和互操作適應(yīng)性。在圖書館RFID應(yīng)用中采用UHF RFID技術(shù)可以和未來圖書出版發(fā)行 書店的倉儲物流管理和零售管理采用完全相同的技術(shù)和系統(tǒng)，未來可以通過出版商或發(fā)行商的源標(biāo)簽計劃實現(xiàn)完整的圖書RFID應(yīng)用鏈，可以完美地解決相關(guān)多行業(yè)的標(biāo)簽復(fù)用問題，大幅度降低圖書館標(biāo)簽的投資成本和人力成本。

　　盡管UHF RFID技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用比HF RFID要晚一些，EPC UHF G2協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)才制定一年多時間，產(chǎn)品大都是2006年后才推出，但是其技術(shù)和產(chǎn)品居于RFID產(chǎn)業(yè)的高端及前沿，在性能方面已經(jīng)顯示出明顯優(yōu)勢．尤其是在新拓展的單品識別領(lǐng)域有非常好的表現(xiàn)。2003-2004年日本出版協(xié)會在書店進(jìn)行的UHF RFID流通管理試驗和荷蘭BGN連鎖書店大規(guī)模部署的EPC UHF G2 RFID圖書零售管理和藥品行業(yè)開展的EPC UHF G2應(yīng)用都充分地證明了UHF RFID的優(yōu)越性。

3．結(jié)論

　　從RFID系統(tǒng)工作的物理原理上和技術(shù)發(fā)展?jié)摿嵌葋砜矗甎HF RFID完全可應(yīng)用于圖書館和整個圖書行業(yè)的圖書識別 物流管理和安全檢測，而且比HF RIFD做得更完美．在將來有可能在圖書館、圖書出版發(fā)行的物流管理、圖書零售業(yè)的RFID應(yīng)用采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，構(gòu)成完整的圖書RFID應(yīng)用鏈．從根本上解決多行業(yè)的標(biāo)簽復(fù)用問題，可大幅度降低系統(tǒng)的投資成本。

　　目前UHF RFID技術(shù)正處于應(yīng)用的起步階段，在技術(shù)上處于快速的變化和成長期，很多技術(shù)和產(chǎn)品還有很大的優(yōu)化提升的空間。從技術(shù)發(fā)展的規(guī)律角度看，隨著讀寫器技術(shù)和標(biāo)簽技術(shù)的進(jìn)步，未來的UHF RFID系統(tǒng)應(yīng)該完全可以解決與HF RFID的兼容和互操作問題，因而現(xiàn)階段在圖書標(biāo)簽上投入的大量人力物力方面的投資可以得到完美的保護(hù)。從5O年代到9O年代條形碼技術(shù)的發(fā)展普及、逐步成熟和完善的歷史過程，我們可以看到未來RFID技術(shù)發(fā)展演變的縮影，其中的經(jīng)驗和規(guī)律可以供我們借鑒。

　　總的來說，目前UHF RFID技術(shù)在圖書館的應(yīng)用已經(jīng)開始，而圖書出版發(fā)行和零售行業(yè)的信息化進(jìn)程也正在快速發(fā)展，UHF RFID技術(shù)在未來圖書物流管理、零售管理應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂懈蟮膬?yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?。因此希望圖書館、圖書出版發(fā)行機(jī)構(gòu)、書店在采用RFID技術(shù)時要進(jìn)行全面的論證和規(guī)劃，共同促進(jìn)RFID技術(shù)在圖書行業(yè)應(yīng)用的健康發(fā)展。