劉紹榮 張麗娟 杜也力

河北師范大學 河北石家莊 050016

高頻和超高頻RFID在圖書館中的應用比較

劉紹榮 張麗娟 杜也力

河北師范大學 河北石家莊 050016

通過分析高頻RFID和超高頻RFID在圖書館的使用情況，對比它們在圖書館工作中的應用，總結(jié)了兩種標簽在圖書館中的不同功能以及各自存在的問題，旨在為同行選擇RFID提供一些參考。

高頻RFID；超高頻RFID；圖書館

1 RFID在圖書館中應用現(xiàn)狀

2002年新加坡國家圖書館在世界上率先使用了RFID技術(shù)管理圖書館，隨后美國、澳大利亞、荷蘭等國也相繼使用。據(jù)統(tǒng)計世界大型圖書館應用RFID技術(shù)的速度正以每年30%左右的速度增長。

從2006年深圳圖書館使用RFID技術(shù)管理圖書后,國內(nèi)嘗試這項技術(shù)的圖書館逐年遞增,關(guān)注這項技術(shù)的圖書館更是比比皆是。據(jù)不完全統(tǒng)計,截止到2010年7月，全國約有52家圖書館實施RFID技術(shù)管理圖書。

大家關(guān)注、嘗試這項技術(shù)，并不僅僅因為它的新奇和超前，是因為它確實為傳統(tǒng)的圖書管理帶來方便，同時也成倍提高了圖書館的工作效率，節(jié)省了讀者的時間和傳統(tǒng)圖書管理的勞動量。雖然其價格因素讓大多數(shù)人顧慮，但是大家對它的功能還是持贊成的眼光。而圖書館的現(xiàn)狀也決定了現(xiàn)代圖書館需要改變原有的工作模式、管理方法、人員分配等。所以隨著RFID技術(shù)在圖書館中應用的不斷成熟加之其價格的不斷下降，使用RFID管理圖書館成為一種趨勢。

2 高頻RFID和超高頻RFID在圖書館的使用情況

目前應用在圖書館中的RFID標簽分為兩種，一種是高頻（HF）,一種是超高頻（UHF）。高頻標簽工作頻率為13.56MHz，一般以無源為主，標簽與閱讀器進行數(shù)據(jù)交換式，標簽必須位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)。閱讀距離一般小于1米，典型距離為5～10厘米。超高頻標簽的工作頻率在860～960MHz之間（ISO18000-6標準，由于標準的不同，各國對于超高頻頻段的規(guī)定是不一樣的），圖書館中一般使用無源標簽。工作時，射頻標簽位于閱讀器天線輻射場的遠場區(qū)內(nèi)，標簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合。閱讀器天線輻射場為無源標簽提供射頻能量，將無源標簽喚醒。射頻閱讀距離一般大于1米，典型情況為4～6米。

在國內(nèi)近幾年使用RFID的49家圖書館中，使用高頻RFID的用戶34家，占69%；超高頻RFID用戶15家，占31%。高頻用戶雖然多于超高頻，但根據(jù)了解到的情況，使用高頻與超高頻的圖書館比例變化為2007年3∶1,2008年6∶1,2009年1.4∶1,2010年上半年1.3∶1。也就是說超高頻用戶從2007年開始起步，近3年發(fā)展速度非?？?。使用高頻的用戶多與高頻在圖書館中應用起步較早有關(guān)系。使用超高頻的用戶增長速度快與近幾年超高頻技術(shù)發(fā)展逐漸完善有關(guān)系。

由以上數(shù)據(jù)可見兩種標簽在圖書館中使用的情況可以說不相上下，這就給圖書館選擇使用何種標簽帶來難度。對于選擇哪種標簽，是目前圖書館引進RFID過程中非常難以抉擇的，因為不同的標簽在實際工作中還是有不少區(qū)別，怎樣選擇，猶如魚與熊掌，難以取舍。

3 高頻RFID和超高頻RFID在圖書館應用中的比較

雖然高頻和超高頻標簽都能完成圖書館需求的基本功能，但是不同的標簽在實際應用中還是有很多區(qū)別，它們各有利弊，也都存在著無法解決的問題?，F(xiàn)從圖書館工作的角度分析兩種標簽的區(qū)別。

(1)圖書借、還：自助借還書是圖書館使用RFID功能最主要的一項，不用人工干預，讀者自己操作，而且是一次性完成所有要借、還的圖書。高頻和超高頻標簽都能實現(xiàn)這項功能，但是有一些細小方面會對工作有些影響。

高頻標簽借還時，由于讀取距離的限制，一次不能借太多冊，多了容易出現(xiàn)漏讀現(xiàn)象。而且標簽跟標簽間距離不能太近，太近了容易相互干擾。如兩本比較薄的圖書放在一起或兩本書的標簽重合放置，就會有漏讀的現(xiàn)象出現(xiàn)。由于高頻標簽的形狀只適合貼在圖書表面上，所以這種現(xiàn)象是很難避免的。除非解決了兩個標簽之間距離很短也能不相互干擾的問題。

超高頻標簽讀取距離遠，一次可以借的圖書稍多一些。但是由于讀取的距離遠，也容易把機器周圍其他讀者手里的圖書誤解到正在操作的讀者賬號上。雖然超高頻的讀取距離可以調(diào)，但是它的優(yōu)勢就是遠距離閱讀,調(diào)近了會減弱它的優(yōu)勢,也會出現(xiàn)漏讀現(xiàn)象。

(2)圖書清點：圖書清點工作是傳統(tǒng)圖書館工作中比較重要但難度較大的工作。根據(jù)RFID的工作原理，確實可以讓這項工作變得方便。但是由于高頻標簽的識別距離有限制，所以不容易簡單地順著架子掃一遍就能讀取所有的圖書。而且也比較難發(fā)現(xiàn)架子后面的圖書，也容易把兩個緊鄰著的標簽漏讀，只要出現(xiàn)漏讀的現(xiàn)象，清點的準確率就受到限制，這是高頻標簽在這項工作中的缺陷。要提高讀取率，就必須一次少讀幾冊，降低讀取速度。超高頻標簽雖然能夠快速地讀取，但是也容易把相鄰架子上的標簽重復讀，或把緊鄰標簽的圖書漏讀，這同樣對數(shù)據(jù)的清點有影響。通過考察兩種不同類型標簽的清點功能，都不能做到百分之百的有效清點，方式都有待改進。

(3)圖書上架與定位：圖書上架是圖書整理工作中必需的步驟，而且是勞動量比較大的工作。兩種標簽的上架原理是相同的，但是在實際工作中并不比傳統(tǒng)上架減少太多的工作量，因為上架要首先找到書所在的架位，然后再逐本逐本放在相應的位置。這一步是無法節(jié)省的，所以使用RFID的上架方式并不比原來的排架號節(jié)省勞動力。

圖書定位是上架過程的一部分，如果不能準確及時定位，則讀者在OPAC上查到圖書的位置就會出現(xiàn)誤差，給讀者查找圖書帶來問題。高頻和超高頻的定位與清點功能一樣，會因為讀取距離、效率的不同而有差異。

(4)圖書查找、剔舊、倒架：這些功能都是把圖書的信息先存在閱讀器中，然后在架子上追蹤圖書的位置。由于超高頻標簽的讀取距離遠，容易找到隱藏在一定距離之外的圖書。高頻標簽由于受讀取距離的限制，對于藏在架子后面或相隔距離遠一點的圖書找起來相對難些。

(5)標簽的形狀：標簽貼在書上的位置是由標簽的形狀決定的。標簽的形狀一直是圖書館非常關(guān)注的問題，目前在圖書館中使用最多的有正方形、長方形、圓形、長條形。高頻標簽的面積比較大，正方形和圓形的居多。高頻標簽由于面積大，只能貼在圖書的某一頁上，在加工的時候一般都貼在圖書的封皮或封底，一是貼時方便，二是貼在其他頁會影響讀者閱讀。然而圖書在流通過程中，封皮和封底是最容易破損的，有些熱門圖書流通不到一年，書皮就可能磨損掉，這樣標簽也就隨之損毀了。即使書皮不掉，讀者借回去的圖書難免出現(xiàn)壓、折等現(xiàn)象，也會對標簽有一定的影響。另外還有一個圖書館最關(guān)心的問題就是它的隱蔽性不強，容易讓個別素質(zhì)低的讀者輕易撕掉，偷走圖書。

超高頻標簽的形狀可以做成類似磁條樣的長條狀，雖然比磁條寬些，但可以像磁條那樣夾在兩頁紙之間，隱蔽性稍強。比高頻的形狀要適合圖書館。

(6)標簽對環(huán)境的要求：高頻標簽的近場感應耦合減少了潛在的干擾，對其所處環(huán)境中的無線和電磁干擾不是很敏感，所以對環(huán)境的要求不是很高。超高頻則不然，它更容易受外部環(huán)境的影響，外部環(huán)境中的金屬、電磁波都會對標簽的信號產(chǎn)生影響。所以不論門禁還是自助借還機都需要選擇合適的環(huán)境。

圖書館中的圖書以前都是使用磁條加條碼的管理方式，書中的磁條對高頻的標簽影響不大，但是對超高頻的標簽影響非常大。所以使用高頻標簽的圖書不需要取出原來的磁條，直接貼標簽對工作沒什么影響。而超高頻只有把原來書中的磁條取出再貼標簽，效果才好，磁條對標簽的影響比較大。

(7)安全門禁：從理論的角度來說，RFID安全門禁的原理是相同的，而且比原來的磁條門禁安全系數(shù)要高。但是，在考察了使用過的圖書館才發(fā)現(xiàn)，實際工作中兩種安全門禁都有盲區(qū)，而且安全報警不僅與圖書通過的位置、速度、屏蔽狀況有關(guān)，還與RFID系統(tǒng)中的圖書狀態(tài)有關(guān)。在考察超高頻RFID工作時，發(fā)現(xiàn)一本書在還書過程中出現(xiàn)了問題，讀者賬號上已經(jīng)取消了，但是這本書通過門禁仍然不報警。當然這與標簽的關(guān)系不大，應該是系統(tǒng)的問題。超高頻對屏蔽現(xiàn)象尤其明顯，如把圖書夾在腋下通過安全門則不報警。另外超高頻門禁對周圍的環(huán)境要求也比較高，如有磁場干擾，則不能正常工作。

(8)標準問題，雖然各國有自己確定的RFID的技術(shù)標準，但各個標準之間并不兼容，主要區(qū)別在于通訊方式、防沖突協(xié)議和數(shù)據(jù)格式3個方面。隨著適用范圍的廣泛增加，RFID的標準應該越來越統(tǒng)一。因為一個行業(yè)不可能長期多種標準并存，這樣不利于這個行業(yè)的發(fā)展。但是在統(tǒng)一的標準沒有確定之前，選擇RFID就存在一定的風險，因為讀取設備與標簽都是配套的，而且一個圖書館只能用一種標準的標簽，不可能兩種標準兼使。

2010年6月，國內(nèi)出臺了高頻標準的試用方案，這就意味著高頻統(tǒng)一的速度可能快一些。在目前這種區(qū)域圖書館共建共享的理念下，圖書館之間實現(xiàn)通借通還是一種趨勢。如果實現(xiàn)通借通還，則必須做到不同圖書館之間的標簽能夠兼容。也就是要求同標簽、同標準的RFID應用在不同的圖書館中，否則很難實現(xiàn)這些服務。

(9)安全問題：安全問題主要是考慮長期處在電磁輻射場中對人體的影響。超高頻由于輻射的能量大和距離遠，使工作人員和讀者處在電磁輻射的包圍中。這樣的環(huán)境究竟對人身體是否有影響，有多大影響，還沒有人能夠下結(jié)論，這是大家在選擇超高頻時心中疑慮的問題。所以超高頻設備都安裝了開關(guān)裝置，減少人們處在輻射環(huán)境中的時間。高頻標簽由于輻射的距離短，對人體的影響相對較小，所以使用高頻標簽的用戶對此沒有擔憂。

通過以上對比，可以看出兩種標簽在圖書館應用中的區(qū)別，但是我們不能一味地用“優(yōu)缺點”的觀點對兩種標簽進行評價，因為不同標簽的優(yōu)缺點是很難定論的，在一個圖書館應用中是缺點的功能對另一個圖書館可能就不是缺點。例如高頻在借還圖書時由于讀取距離的限制，一次不能讀太多本，這對借書限額多的圖書館就是缺點，但是有些圖書館中讀者借書限額本來就比較少，不需要一次借很多本，對于他們來說這就不是弊端。所以圖書館在選擇不同種標簽時，除了注重RFID的功能，還是要根據(jù)本館的實際情況，本館的管理模式，本館的讀者群體習慣等各種因素進行判斷，真正把RFID的功能嵌入到圖書館的工作流程中考慮，只有這樣才能更合理地發(fā)揮RFID在圖書館中的作用。

總之，RFID這項新興技術(shù)能夠讓圖書館感興趣之處非常多，例如傳統(tǒng)工作中的倒架、剔舊、排架等工作，都可以借助RFID進一步完善。RFID的發(fā)展也可能會把傳統(tǒng)圖書館與數(shù)字圖書館的功能統(tǒng)一，推動圖書館行業(yè)的變革。所以盡管RFID在圖書館中還存在有待解決的問題，但它確實是改變圖書館傳統(tǒng)工作的一項重要技術(shù)。

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Abstract: In this paper,by comparing HF RFID and UHF RFID tag uesed in libraries,We analyse their different functions,virtues and disadvantages. to be provided some adivces for the library choosing RFID.The purpose is to provide some refereces for the peer.

Key words: HF RFID；UHF RFID；library

The comparisons between HF RFID and UHF RFID applied in libraries

Liu Shaorong, Zhang Lijuan, Du Yeli
Hebei normal university,Shijiazhuang，050016，China

2010-08-17

劉紹榮，副研究館員，副館長。張麗娟，研究館員，副館長。杜也力，研究館員，館長。

河北省軟科學基金項目“RFID技術(shù)在圖書館智能化管理的應用研究”（編號：094572213D）。