圖書館應用rfid技術的對比分析

使用比特幣越來越流行，并形成了取代代碼的發展趨勢。目前國內外圖書館在使用RFID上有兩大類別,一類是使用高頻RFID,另一類是使用超高頻RFID,本文就以上兩大類別在圖書館的應用進行分析比較。1rfid高頻和超高頻的比較1.1射頻標簽的應用高頻RFID標簽典型工作頻率為13.56MHz,一般以無源為主,標簽與閱讀器進行數據交換時,標簽必須位于閱讀器天線輻射的近場區內。高頻標簽的閱讀距離一般情況下小于1米。高頻標簽由于可方便地做成卡狀,廣泛應用于電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜(電子遙控門鎖控制器)、小區物業管理、大廈門禁系統、圖書館等方面。超高頻標簽的工作頻率在860~960MHz之間,可分為有源標簽與無源標簽兩類。工作時射頻標簽位于閱讀器天線輻射場的遠場區內,標簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場為無源標簽提供射頻能量,將無源標簽喚醒。相應的射頻識別系統閱讀距離一般大于1米,典型情況為4~6米,最大可達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的射頻標簽可被讀/寫。超高頻標簽主要用于鐵路車輛自動識別、集裝箱識別,還可用于公路的車輛識別與自動收費系統,也有個別圖書館在使用。1.2高頻物品監測高頻標簽穿透非金屬物體力強,工作頻率不受無線電頻率管制約束,最適合用于含水成分較高的物體,例如水果等。因為高頻原理,天線做得比較大,因而體積較大。超高頻作用范圍廣,傳送數據速度快,穿透力較弱,作業區域不能有太多干擾,適用于監測從海港運到倉庫的物品。高頻面積較大,讀寫距離近;超高頻面積少,體積較高頻小,讀寫速度快、距離遠。1.3高頻電磁干擾從信號干擾方面看,高頻和超高頻RFID系統都非常依賴于讀取器與標簽之間的通訊環境。不過,高頻技術的近場感應耦合減少了潛在的無線干擾,使高頻技術對環境噪聲和電磁干擾(EMI)有極強的“免疫力”。而超高頻采用電磁發射原理,因此更容易受到電磁干擾的影響。同時,金屬會反射信號,水則能吸收信號,這些因素都會對標簽的正常功能產生干擾。雖然經過技術改進后的部分超高頻標簽(比如Gen2)在防止金屬、液體的干擾方面性能優良,不過和高頻標簽相比,超高頻仍稍遜一籌,需要采用其他方法來彌補。1.4大規模應用階段從1995年商業化開始,到今天的廣泛性、成熟化應用,高頻技術取得了相當不錯的成績。與其他頻段的RFID標簽相比,高頻標簽的生產量最大,廠商的ROI也最高。通過不斷完善與改進,已經建立針對高頻標簽生產、數據協議共享和構造RFID應用基礎等方面的學習曲線模型。超高頻技術則剛剛進入大規模應用階段,其技術水平還沒有達到成熟的地步。從全球規范標準看,國際標準化組織/國際電工委員會于1999年制定了ISO/IEC15693標準,對高頻射頻識別技術的實施進行了規范。13.56MHz的高頻波段成為在世界范圍內有效的國際科學和醫學(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得到了統一。超高頻的標準不太統一,不同國家使用的頻率不盡相同。歐盟指定的超高頻是865~868MHz,美國則是902~928MHz,印度是865~867MHz,澳大利亞是920~926MHz,日本是952~954MHz,而中國是840~845MHz、920~925MHz,超高頻還沒有一個全球公認的合適的頻段范圍,處于各國標準不統一的狀態,造成的直接后果是使試圖建立全球供應鏈無縫鏈接的企業供應鏈鏈條斷開。從實際應用的支持方看,高頻技術獲得了大部分終端用戶的好評。2在圖書館里，基于rfid高頻和高頻的高頻應用2.1高頻的技術發展隨著RFID技術的不斷成熟與應用領域的日益廣泛,RFID在圖書館應用成為大勢所趨,未來取代傳統的條碼和磁條管理成為必然。歐美圖書館早已大規模采用RFID系統,且每年以30%以上的速度增加,近年東南亞地區的國圖書館紛紛采用RFID,其中新加坡政府計劃所有圖書館均采用RFID管理。由于高頻的標準比超高頻的標準確定得早,發展較早,使用時間較長,從技術發展程度看,高頻技術比超高頻技術相對成熟一些,比較穩定,因而受到國外眾多圖書館的青睞。而RFID超高頻起步較晚,標準訂立時間短,因而現階段只有新加坡等少數國家的圖書館采用。2.2沒有年發現的圖書和紙質，人們在圖書館按架國內第一家采用高頻技術的圖書館是廈門集美誠毅學院圖書館,第一家使用高頻技術的公共圖書館是深圳圖書館,其他圖書館如國家圖書館、杭州圖書館、廈門圖書館、上海長寧圖書館等也紛紛采用。對高頻技術使用得最好的是深圳圖書館,它把高頻技術在圖書館的應用發揮到現階段的高峰,利用RFID的原理成功開發了智能書車、ATM24小時自助還書機、ATM24小時自助圖書館、書刊資料定位查找等等。讀者只需將所需的書名輸入計算機,計算機通過軟件系統的處理,會在屏幕上告訴讀者所需圖書資料在館內的情況,如借出多少、館內還有多少,而在館內的存放地點可以精確到在哪個區域哪條巷道哪個書架第幾層,還會顯示讀者所處的位置、書架所處的位置,并為讀者規劃出一條最便捷的路徑,極大地方便讀者準確地找到所需要的資料。深圳圖書館ATM24小時自助圖書館除有自助還書的功能外,還在機內放置了400本圖書,增加了讀者自助借書的功能,該設備還具備一個小型圖書館的功能,讀者可以利用該設備查找深圳圖書館的館藏資源、預約借書,也可以上互聯網,是一個真正的無人自助圖書館。深圳圖書館可以在館內通過遠程監控,了解館外各點讀者的愛好和使用情況,為書籍的采編提供了準確的數據,提高了圖書的利用率。深圳龍崗區圖書館利用RFID技術,在ATM24小時自助還書機內加裝了自動分揀系統,極大地方便了圖書館館員的上架工作。國內第一家采用超高頻技術的圖書館是汕頭大學圖書館,第一家使用超高頻技術的公共圖書館是宜昌圖書館;北京石油化工學院圖書館、廣州番禺職業理工學院和番禺圖書館等也采用超高頻技術。使用得最好的是北京石油化工學院圖書館,該館努力解決超高頻在圖書館應用中存在的一些問題,比如利用超高頻讀寫距離遠的特征,通過一些技術手段,成功地解決了讀者在自助借還書時,如果旁邊有讀者排隊等辦手續,會讀到后面讀者所拿書籍的數據問題;也解決了館員在書庫清點圖書時因為讀寫距離遠,會讀到上下左右書架上書籍的數據問題,使界面對書架的信息反映清楚,比如書架上原來有多少本圖書,現在在架多少本圖書;借出去多少本圖書;錯架多少本圖書等。此外,還針對圖書館經常要上新書和倒架的問題,專門設計了一個新書上架和批處理倒架功能,極大地方便了圖書館館員。3高頻和高頻頻是由高頻引起的3.1高頻圖書館,受線面和使用頻率過雖然讀寫準確率高,但要經過反復多次讀寫才能準確,讀寫速度相對較慢,如果是一個小型館,問題可能不是太大,但對于一個藏書過百萬的圖書館來說,顯然遠遠不能滿足圖書館的需求。由于高頻的特點,天線較長,標簽面積較大,容易被人發現。讀寫距離近是高頻的一個特點,好處是防干擾能力強,讀錯率少,但這也是一個要害,制約了發展前景。如果要實現更高層次的功能,將來圖書館發展到智能書架,不能簡單地說它不行,但它要付出較大代價才能實現。3.2圖書館管理系統的缺陷超高頻采用電磁發射原理,因此更容易受到電磁干擾的影響。金屬會反射信號,水則能吸收信號,這些因素都會對標簽的正常功能產生干擾。前面所說的幾家使用超高頻技術的圖書館都是一些藏書量較少的圖書館,還沒有大型圖書館使用的案例,還不能確定相互之間的干擾。另外,由于采用電磁發射原理,是否會受到環境的限制和影響,如近距離電視塔是否會對它造成影響,還需要通過技術鑒定才能確定。RFID超高頻雖然標簽面積較小,但由于親水性強,防盜效果大打折扣。另外,標簽上的芯片數據量不足,通過安檢門時標簽芯片數據要訪問后臺的數據庫,才能判斷該圖書資料是否辦了借出手續,當數據量大的時候,會造成網絡塞車,嚴重時會影響到圖書館管理系統的運行。由于RFID超高頻的特點,在實現ATM24小時自助借還書上也會遇到一些困難。4圖書管理的意義隨著圖書館大量使用RFID,數量的增多和巨大的市場會使供應商增加,標簽的大量使用也會造成標簽的價格下跌,形成一個良性循環。RFID除了可以為圖書館流通管理方面提供快捷準確服務,還可以發揮出更多更大的用途,圖書館可以利用RFID技術,將書架變成智能書架,從而提高書架的利用率;對書架上的圖書實行實時監控的動態管理;可以對讀者利用圖書進行動態跟蹤,分析讀者對圖書的使用情況,以便使圖書館更科學地采購讀者利用率高的圖書資料;可以更方便快捷地對圖書進行自動分揀和物流管理,以應對通借通還造成大量圖書分揀。利用RFID可以實時對圖書進行盤點,進行有效的財產