XPM—RFID技術(shù)及其在現(xiàn)代圖書館自動(dòng)化管理中的應(yīng)用

1 RFID與XPM—RFID的概念及特點(diǎn) 

1．1 什么是RHD技術(shù) 

　　RFID(Radio Frequency Identification)無線射頻識(shí)別，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。與傳統(tǒng)條形碼依靠光電效應(yīng)方式不同，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可實(shí)現(xiàn)批量讀取，能同時(shí)對(duì)幾厘米至數(shù)十米范圍內(nèi)的物體進(jìn)行識(shí)別，從而成為了自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域一顆耀眼的新星，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次新的技術(shù)革命。 

　　RFID電子標(biāo)簽中一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面。閱讀器可無接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的，進(jìn)一步通過計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。 

1．2 RFID技術(shù)在現(xiàn)代圖書館中的應(yīng)用 

　　基于館藏圖書管理的特點(diǎn)，目前在國(guó)內(nèi)外圖書館中RFID應(yīng)用大多采用了無源、高頻、現(xiàn)場(chǎng)改寫式的RFID標(biāo)簽，如英國(guó)東安格利亞大學(xué)圖書館、我國(guó)的深圳城市圖書館。也有少數(shù)圖書館在嘗試使用超高頻段的RFID標(biāo)簽，如國(guó)內(nèi)的汕頭大學(xué)圖書館。在每本書上安放RFID標(biāo)簽，使圖書的借還 自動(dòng)借閱、防盜、盤點(diǎn)、找書、整理書架、自動(dòng)分揀均通過RFID自動(dòng)化系統(tǒng)來完成，讓圖書管理智能化，真正實(shí)現(xiàn)自助借閱、快捷方便、防盜可靠、盤點(diǎn)、找書、整理書架高效與還書便利。 

1．3 XPM—RFID技術(shù)及其優(yōu)特點(diǎn) 

　　近年來，RFID識(shí)別技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快，其產(chǎn)品種類很多，如TI、Motorola、Philips、Microchip、3M等世界著名廠家都在生產(chǎn)RFID產(chǎn)品。圖書館RFID應(yīng)用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái)，由各廠商生產(chǎn)，可供圖書館選擇的RFID標(biāo)簽眾多，而各種產(chǎn)品亦各有優(yōu)劣。 

　　近期，美國(guó)凱路微電子公司研制成功了一種全新的RFID芯片技術(shù)(XPM)并將其成功地應(yīng)用在了RFID標(biāo)簽的制造之上，生產(chǎn)出了具有永久性存儲(chǔ)性能的RFID標(biāo)簽，其有成本低、壽命長(zhǎng)、工藝兼容性高、保密性強(qiáng)、物理不可擦除等特點(diǎn)，非常適用于RFID技術(shù)在圖書館管理中的應(yīng)用。 

　　XPM—RFID是凱路微電子獨(dú)創(chuàng)的一項(xiàng)新韻RFID芯片技術(shù)，不同于常規(guī)RFID芯片，它沒有采用傳統(tǒng)的EEPROM存儲(chǔ)器，而是應(yīng)用了一種新的存儲(chǔ)器技術(shù)一xPM技術(shù)。 

　　XPM即Super Permanent Memory(超級(jí)永久性存儲(chǔ)器)，是一種新型不揮發(fā)存儲(chǔ)器(NVM，Non—Vola．tile Memory)技術(shù)。它采用100％ 的深亞微米標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝，與制造邏輯電路(CPU，DSP等)相同。XPM—RFID則是將XPM專利技術(shù)應(yīng)用于RFID標(biāo)簽中，用XPM存儲(chǔ)器替代傳統(tǒng)的EEPROM作為ID碼存儲(chǔ)器件，從而使XPM存儲(chǔ)器的優(yōu)勢(shì)得到集中的體現(xiàn)。 

2 XPM—RFID技術(shù)在圖書館自動(dòng)化管理中的應(yīng)用 

2．1 XPM—RFID技術(shù)與傳統(tǒng)EEPROM—RFID技術(shù)的比較 

　　采用RFID技術(shù)進(jìn)行圖書館業(yè)務(wù)的智能化管理，對(duì)RFID標(biāo)簽在數(shù)據(jù)保存期限、成本承受能力、數(shù)據(jù)安全性等方面都有著極高的要求，而目前最通用的基于EEPROM技術(shù)的RFID標(biāo)簽，則存在著數(shù)據(jù)保存期較短、安全性低、成本高、數(shù)據(jù)易丟失等缺陷。因此，在各種RFID技術(shù)中，XPM技術(shù)是最適合于RFID在圖書館管理系統(tǒng)中應(yīng)用的。采用這項(xiàng)技術(shù)不僅有效地解決了數(shù)據(jù)保存期和安全性的問題，也降低了RFID圖書館管理系統(tǒng)的運(yùn)行和實(shí)施成本，同時(shí)也為RFID在圖書館行業(yè)的廣泛應(yīng)用提供了充分條件。 

　　從上述RFID的特點(diǎn)可以看出，采用XPM技術(shù)的RFID系統(tǒng)與其他RFID技術(shù)和條形碼相比具有更多優(yōu)越性。 

表1 XPM—RFID與其他RFID技術(shù)的比較 

　　XPM—RFID技術(shù)在圖書館主要應(yīng)用于自助借書站、自助還書箱、柜臺(tái)工作站、館藏分檢系統(tǒng)、機(jī)檢服務(wù)站、電子安全門、書架管理系統(tǒng)等方面。 

2、2 XPM—RFID圖書管理系統(tǒng)的組成 

　　用XPM—RFID技術(shù)，不是簡(jiǎn)單的取代條形碼，借還書機(jī)能讓讀者自己辦理借閱手續(xù)，它由借書卡讀寫器、RFID讀寫器、觸控式熒幕以及一臺(tái)收據(jù)打印機(jī)所組成。自動(dòng)分揀系統(tǒng)，運(yùn)用讀寫器識(shí)別標(biāo)簽，達(dá)到自動(dòng)分揀的目的。應(yīng)用軟件通過以太網(wǎng)絡(luò)的接口與相關(guān)的部件連接，將智能圖書館管理系統(tǒng)與圖書館的流通自動(dòng)化系統(tǒng)連接起來，給讀者和圖書館管理帶來極大的便利。 

2．3 使用XPM—RFID圖書館管理系統(tǒng)的優(yōu)越性 

(1)加快流通作業(yè)速度 

　　XPM—RFID系統(tǒng)在圖書館的應(yīng)用，縮短了流通服務(wù)所需花費(fèi)的時(shí)間。依靠RFID射頻識(shí)別技術(shù)的支持，借還書過程變得十分簡(jiǎn)單。另外，目前大多RFID系統(tǒng)還能夠把條形碼、磁條、書目信息和流通記錄全部整合存儲(chǔ)在一起，提供系統(tǒng)識(shí)別利用。這樣，利用RFID電子標(biāo)簽不僅可以查詢書目信息和借閱信息，更可以追尋特定館藏資料在圖書館中的準(zhǔn)確位置，從而加快了流通作業(yè)的速度。 

(2)減輕出納臺(tái)人員工作量 

　　XPM—RFID系統(tǒng)的用戶界面非常簡(jiǎn)單友好，只需跟隨屏幕提示進(jìn)行操作即可輕松完成。用戶進(jìn)行自助借還操作，大大降低了出納臺(tái)人員的工作強(qiáng)度，把他們從重復(fù)性勞動(dòng)中解放出來，可以充實(shí)到圖書館其他方面的服務(wù)工作中去。 

(3)防盜監(jiān)控功能 

　　由于RFID電子標(biāo)簽中包含了條形碼和磁條的信息，使其具有防盜監(jiān)控的功能，能夠替代圖書館多年以來一直使用的電機(jī)防盜監(jiān)控系統(tǒng)和射頻防盜監(jiān)控系統(tǒng)。 

(4)提高典藏管理效率 

　　當(dāng)書庫管理人員在進(jìn)行圖書盤點(diǎn)或順架作業(yè)時(shí)，利用RFI 遠(yuǎn)距離讀取、批次處理的特點(diǎn)，只需手持閱讀器掠過書架，即可全自動(dòng)瞬間讀取大量標(biāo)簽的信息，并對(duì)亂架及丟失的情況了然于胸。XPM— RFID系統(tǒng)大幅度減少了追蹤查找館藏資料的時(shí)間，提高了查詢和盤點(diǎn)的精確度，節(jié)省了對(duì)人力資源的消耗。 

(5)數(shù)據(jù)保存時(shí)間長(zhǎng) 

　　由于采用了非接觸式的讀取方式，加上具有防水、防磁、耐高溫的特性，XPM—RFID電子標(biāo)簽的壽命極長(zhǎng)，且能被十萬次以上地讀取。同時(shí)由于采用物理上不可擦寫的方法，相比采用傳統(tǒng)EEPROM技術(shù)、數(shù)據(jù)保存能力最高l0年的RFID標(biāo)簽，其數(shù)據(jù)保存時(shí)間可達(dá)50年以上。 

(6)安全性高 

　　由于XPM—RFID承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù)和物理特性改變，使其內(nèi)容不會(huì)被偽造及變?cè)臁?nbsp;

(7)成本低 

　　XPM—RFID芯片是目前國(guó)際上唯一用最先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)CMOS邏輯工藝制造的RFID芯片。在同工藝檔次上，XPM 存儲(chǔ)器比傳統(tǒng)的EEPROM 或Flash存儲(chǔ)器成本降低30％以上。同時(shí)XPM芯片可應(yīng)用0．13umCMOS工藝生產(chǎn)，芯片面積更小，所以產(chǎn)品的最終成本進(jìn)一步降低。因此XPM—RFID具有極大的成本優(yōu)勢(shì)。在實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的情況下，其標(biāo)簽成本可降至5美分以下。相比目前市面上售價(jià)在數(shù)十美分至數(shù)美元的RFID標(biāo)簽，其價(jià)格優(yōu)勢(shì)顯而易見。 

3 圖書館推廣RFID系統(tǒng)存在的問題 

3。1 成本問題 

　　按照目前的市場(chǎng)價(jià)格，一臺(tái)RFID閱讀器為500— 1000美元不等，自助設(shè)備亦相當(dāng)昂貴，而每個(gè)電子標(biāo)簽需花費(fèi)50美分到5美元。即使隨著大規(guī)模生產(chǎn)，成本低至0．5元人民幣的XPM—RFID標(biāo)簽，與僅2分錢花費(fèi)的條形碼相比，其投入還是較高。經(jīng)費(fèi)問題是制約RFID在我國(guó)圖書館，尤其是大多數(shù)經(jīng)費(fèi)緊張的高校圖書館推廣應(yīng)用的重要因素。 

3。2 標(biāo)準(zhǔn)問題 

　　大多數(shù)圖書館使用HF頻段的ISO15693標(biāo)準(zhǔn)，隨著UHF頻率的電子標(biāo)簽成本大幅下降，部分廠商和圖書館在嘗試UHF頻段的GerI2標(biāo)準(zhǔn)。不同的標(biāo)準(zhǔn)將對(duì)RFID系統(tǒng)的互通和整合帶來不便。如RFID閱讀器和電子標(biāo)簽不能通用，各圖書館之間就無法順利進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和協(xié)同工作，會(huì)給館際互借和系統(tǒng)更新?lián)Q代造成障礙。 

3．3 讀取問題 

　　目前RFID技術(shù)本身也非無懈可擊的，信號(hào)屏障就是一個(gè)很大的問題。如果有人把裝有電子標(biāo)簽的物品用兩、三層錫紙包裹起來，閱讀器就無法讀取到電波信號(hào)了。另外，RFID系統(tǒng)偶爾也有發(fā)生誤讀的可能性。 

3．4 與圖書館自動(dòng)化系統(tǒng)整合的問題 

　　近些年，國(guó)內(nèi)部分大、中型圖書館投入了大量的人力、財(cái)力，陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了藏、借、閱一體的圖書館管理模式，出于對(duì)現(xiàn)有投資的保護(hù)，門禁系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)儀、充消磁儀、磁條、條形碼不可能在短期內(nèi)被取代。同時(shí)，與現(xiàn)有條形碼和磁條技術(shù)的圖書館管理系統(tǒng)的集成問題也需要有較強(qiáng)的技術(shù)力量支持。 

3．5 觀念問題 

　　目前我國(guó)圖書館的發(fā)展參差不齊，多數(shù)圖書館正處于現(xiàn)代圖書館向數(shù)字圖書館的過渡階段。能夠初步實(shí)現(xiàn)藏、借、閱一體的“一體化”管理模式對(duì)國(guó)內(nèi)大部分圖書館來說已是一個(gè)大的跨躍，而采用更加智能化的RFID管理系統(tǒng)，在一些圖書館看來是可望不可及的事情，他們?cè)谟^念上還沒有完全實(shí)現(xiàn)向RFID的跳躍，缺乏向RFID努力爭(zhēng)取的意識(shí)。 

4 RFID及XPM—RFID圖書館管理系統(tǒng)的發(fā)展趨 

　　由于目前我國(guó)圖書館的發(fā)展現(xiàn)狀與XPM —RFID的實(shí)現(xiàn)存有一定的差距，RFID在中國(guó)圖書館領(lǐng)域的推廣應(yīng)用受到各種因素的制約，即使少數(shù)有實(shí)力的圖書館在短期內(nèi)能實(shí)現(xiàn)RFID系統(tǒng)，但對(duì)于多數(shù)圖書館來說，實(shí)現(xiàn)RFID則需要較長(zhǎng)時(shí)間的努力。然而RFID所具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是其它識(shí)別技術(shù)無法比擬的，它是圖書館自動(dòng)化管理應(yīng)用發(fā)展的趨勢(shì)，XPM—RFID極有可能在國(guó)際上多種RFID實(shí)現(xiàn)技術(shù)中占據(jù)重要的地位，為最終取代和淘汰目前廣泛使用的條形碼識(shí)別技術(shù)起到加速作用。 

　　現(xiàn)在，我國(guó)一些圖書館已經(jīng)認(rèn)識(shí)到RFID的先進(jìn)性和優(yōu)越性，正在為逐步實(shí)現(xiàn)RFID而努力。深圳圖書館經(jīng)過系統(tǒng)的前期論證與應(yīng)用考察，已經(jīng)采用了RFID系統(tǒng)，這標(biāo)志著深圖率先實(shí)現(xiàn)了圖書館向高自動(dòng)化、智能化的轉(zhuǎn)變，也意味著中國(guó)圖書館界向RFID技術(shù)應(yīng)用邁進(jìn)了一步。我們堅(jiān)信，隨著RFID技術(shù)的不斷改進(jìn)、RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、RFID相關(guān)設(shè)備價(jià)格的調(diào)整、國(guó)內(nèi)圖書館發(fā)展觀念的更新、以及通過各方面的共同努力，在不久的將來，RFID系統(tǒng)在我國(guó)圖書館領(lǐng)域會(huì)愈加推廣和普及，RFID技術(shù)的應(yīng)用亦將對(duì)我國(guó)數(shù)字圖書館的建設(shè)與發(fā)展起到革命性的推動(dòng)作用。