RFID技术在图书馆应用中的兼容性及通用性问题研究

时间：2020-04-27 05:25:51 来源：千叶帆本文已影响人

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摘要论文从RFID技术在图书馆的应用现状入手，通过深入分析当前高校RFID系统设计方案及应用模式，发现多数图书馆RFID系统方案在兼容性及通用性方面存在突出问题，并从系统结构的角度分别给出了解决方案，为RFID技术在高校图书馆的推广和应用提供了借鉴和参考。

关键词 RFID 高校图书馆 RFID系统方案

分类号 G250.78

DOI 10.16810/j.cnki.1672-514X.2017.06.012

Abstract Starting from the application of RFID technology in the library， this paper analyzes the current university RFID system design and application model in-depth， and finds that most of the library RFID system programs have outstanding problems in terms of the compatibility and versatility. It gives a solution to the existing problems from the perspective of system structure， and provides references for the popularization and application of RFID technology in university libraries.

Keywords RFID. University library. RFID system program.

射頻识别（Radio Frequency Identification， RFID）也称无线射频识别，是20世纪中叶兴起的一种自动识别通信技术，最初应用于军事领域，随着技术的成熟和应用范围的不断扩展，RFID技术已逐步渗入到图书馆领域。然而，随着RFID技术在图书馆应用案例的增多，其在应用中暴露的问题也愈加突出。笔者从RFID技术在图书馆的应用现状入手，通过深入分析当前图书馆RFID系统方案及模式，发现多数RFID系统方案在兼容性及通用性方面存在突出问题。围绕这些问题，从系统结构的角度分别对存在的问题给出了解决方案，并对方案中涉及的功能进行了详尽的描述，以期为RFID技术在图书馆的推广和应用提供借鉴和参考。

1 RFID技术在国内图书馆应用现状

2005年，集美大学诚毅学院在国内高校图书馆最早引入RFID系统，2006年，深圳图书馆建立了国内最大的基于RFID技术的公共图书馆，该馆是目前仅次于西雅图公共图书馆的世界上第二大RFID图书馆[1]。据2013年中国图书馆年会统计，自2009年以来，应用RFID的图书馆以平均每年68家的速度增长，年平均增长率高达86.3%[2]。值得一提的是，虽然近年来RFID图书馆发展速度迅猛，但由于早期基础研究较为薄弱，目前仅有少数企业能够建立完整的系统方案，整体普及率偏低，表1列举了2011年至2016年间具有代表性的引入RFID技术的公共图书馆及高校图书馆。

从表1中的数据可以看出，图书馆引入的RFID技术服务项目包含了馆藏盘点、自助借还、安全门检测等功能，在带来极大智能化、便利化的同时，系统也存在着一些共性问题，主要包括RFID系统与图书馆原系统之间不兼容，引入RFID成本高、普及困难，RFID 标签标准不统一，门禁遇到金属失灵问题及错位漏检问题等。以上问题从RFID系统技术开发结构来看，可以概括为RFID技术在图书馆应用中的兼容性及通用性两个问题。本文将针对这两个问题，从系统结构的角度分别对存在的问题给出解决方案。

表1 近年来引入RFID系统的图书馆

1.1 新旧两类图书馆并存、系统兼容性差

虽然RFID系统对于提高图书馆的图书流转、促进机构及职能转变等方面具有积极的作用，但由于目前RFID芯片及读写、通信设备的成本仍然较高，完全建立新的RFID图书馆对于我国多数图书馆而言尚难以实现。因此，许多图书馆采用在原馆系统的基础上，改造或改建现有的图书管理系统。虽然这一折中方案较为简单易行，但两种图书管理系统并存必然会产生新的问题，其中最突出的就是新旧两种图书管理系统的兼容性问题。只有38.9%的高校图书馆、33.3%的公共图书馆认为本馆所使用的RFID智能系统兼容性好[9]。

1.2 RFID缺乏统一规范标准，系统开发周期长

当前RFID系统缺乏统一通用的建设流程和标准。目前，国内能够建立完整的RFID系统方案仅有少数的几家公司，如深圳远望谷、海恒智能和上海阿法迪等[10]。出于商业的利益和技术的保护，这些公司制定了各自的RFID编码及通信标准。由于各类系统之间互不兼容，为客户的选择带来了极大的困扰，例如，用户在选择了一家公司的RFID芯片后，就必须选择这家公司的读写设备和软件系统，用户完全处于被动地位。另一方面，系统开发周期长也是制约RFID系统广泛开展的不利因素，各地图书馆因地理位置、建筑布局等原因，使得建馆的目标需求差异化很大，由于没有可以借鉴的通用经验，导致建立RFID图书馆的时间周期较长，如北京农学院从立项建立RFID图书馆到施工完成耗时5年多[11]。

2 RFID技术在图书馆应用中的问题对策研究

2.1 关于RFID系统兼容性问题和解决策略

图书馆RFID系统兼容性差的问题可总结为硬件和软件两方面：在硬件方面，当多个不同规格的RFID芯片存在时，可能存在阅读器无法辨析有效数据的情况；在软件方面，新引入的RFID系统与原有的条码管理系统在数据通信方面存在不兼容的情况。

针对该问题，可在软件和硬件两个层面设计中间件系统，软件中间件常用在数据分布式应用的通信和管理软件中，主要用于解决分布式环境下数据传输、数据访问、应用调度、系统构建和系统集成、流程管理等问题[12]。目前，引起旧馆服务体系与新馆RFID体系不兼容问题的主要原因是不同厂家芯片及设备的不兼容，因此，可以利用中间件技术建立统一的通信标准，对物理设备进行逐层封装，屏蔽设备带来的影响。这样由中间件系统做出统一的中转服务，新旧两馆间通信服务不兼容的问题就能得到有效的解决。

另外，还可将物联网的四层架构运用于中间件系统。由于新旧两馆系统之间存在着大量的异构信息，为使中间件具有更广泛意义上的通用性，可以将物联网的分层架构理论运用于中间件系统。这种分层架构的主要目的是使网络的逻辑部件与实际的物理部件相对应，体现了信息传输的逐层渗入和传输的一致可靠。目前，在图书馆领域，可以采用物联网系统中广泛采用的三层网络拓扑结构或五层网络拓扑结构[13]。以三层网络为例，数据链路层可对应核心数据库，网络服务层对应为用户提供查询、删改等服务，物理设备层对应不同的RFID设备和接口[14]。

2.2 关于RFID技术通用性问题和解决策略

2.2.1 建立数据通用交换机制

一个合理规范的通用数据交换机制能够给现有的RFID整体应用构架带来很多革命性的变化。具有规范化标准的接口可以使基于RFID的设备自由互联，通用的接口可以保证数据的完整性，同时确保数据的安全性与设备的兼容性。图1表现了这种数据交换框架。最上层是图书馆管理系统，主要包括了对各类图书信息核心数据的分析和管理，如原始书目信息、借还书日期信息等。中间一层称为数据交换平台，主要涉及前文所述的中间件以及与中间件相关的接口封装和通讯协议等。最下层主要面向各种用户，对于读者客户，包含了自助借还等功能；对于图书管理员客户，则包含了标签转换和设备盘点等功能[15]。

2.2.2 组件服务封装功能模块，构建图书馆RFID通用体系

如前所述，由于新旧两馆系统存在异构的差异，属于不同系统的功能部件在进行通信时必须进行转换；不同的RFID硬件接口设备与软件存在互耦合作用，加大了软硬件系统的设计难度。为此，本文采用组件服务的思想，对系统的软硬件进行封装，与传统的软件依赖于硬件的接口描述方法不同，这种方法将不同的功能中的细节分层屏蔽，只保留统一的软硬件接口，去除了软件和硬件之间的强耦合性，具体的功能实现如图2所示。管理系统内部采用三级总线的通信方式，软件外部功能与硬件RFID设备分别采用软、硬两层中间件的形式。

在软件功能服务方面，无论是旧馆原有的条码磁条服务，还是新馆的RFID流通服务，都可以根据统一的接口自由添加，同时，为今后的扩展应用预留了服务接口，可以随时按照需求增添服务。在硬件服务方面，统一规范的硬件接口屏蔽了不同硬件厂商设备不兼容的问题，增强了硬件系统的通用性和兼容性的能力。

3 结语

当前，多数图书馆的RFID系统方案主要在兼容性和通用性上存在问题。因此，本文在详细梳理高校RFID系统的服务功能和技术特点基础上，提出了通过设计RFID中间件系统、建立数据通用交换机制和封装系统软硬件的方法，解决相关兼容性和通用性的问题，并对涉及功能的实现进行了详尽的描述，希望为今后RFID技术在图书馆领域的普及和推广奠定理论研究基础。

参考文献：

[ 1 ] 王艳立.RFID技术在国内外图书馆应用综述[J].科技情报开发与经济， 2013（10）：10.

[ 2 ] 王展妮，张国亮.高校RFID图书馆通用化体系结构设计方法研究[J]. 图书馆学研究， 2017（2）：15.

[ 3 ] 申菊花.西安理工大学RFID图书自动借还系统启用[J].中国自动识别技术， 2016（10）：34.

[ 4 ] 黄迎春.公共图书馆自助服务的实践与探讨：以上海市虹口区图书馆乍浦分馆为例[C]//全国中小型公共图书馆联合会2016年研讨会论文集. 2016（11）：34.

[ 5 ] 高春影.RFID技术应用于图书馆管理的探讨：以北京市石景山区图书馆为例[J].办公室业务， 2014（11）：133.

[ 6 ] 倪燕，蔡灶林.RFID 技术在高校图书馆中的应用研究：以合肥工业大学图书馆为例[J].赤峰學院学报（自然科学版），2014，30（10）：155-157.

[ 7 ] 魏银军.RFID技术融入高校图书馆的服务模式创新研究：以宁夏医科大学图书馆为例[J].图书馆理论与实践， 2013（2）：91-93.

[ 8 ] 冯小桓.RFID 技术在南京邮电大学图书馆应用中的问题与对策[J].农业图书情报学刊， 2012，24（3）： 103-107.

[ 9 ] 陈志辉，王颖纯，刘燕权.基于物联网环境的图书馆RFID技术应用现状的研究[J].情报杂志，2015（5）：176-201.

[10] 郑巧英，陈嘉懿，张洁.图书馆RFID应用中建立数据交换规范的思考与实践[J].图书情报工作，2014，58（23）：91-96.

[11] 宁璐.RFID技术在高校图书馆的应用：以北京农学院图书馆[J].图书情报工作，2015，59（增刊I）：232-235.