從2004年開始,國內(nèi)數(shù)字圖書館界掀起了利用RFID技術進行服務模式改進的創(chuàng)新潮,使自助服務得到了革命性的提升。同時,一些數(shù)字圖書館在利用RFID智能設備推進數(shù)字圖書館延伸服務的創(chuàng)新模式方面也取得了很大的成功。數(shù)字圖書館開始越來越多地關注RFID系統(tǒng)的使用情況和相關應用模式的運行效果,很多數(shù)字圖書館希望參與到RFID技術的研究探索中,為數(shù)字圖書館界利用新技術提高服務水平貢獻力量。
將 RFID 技術引入數(shù)字圖書館管理中,使數(shù)字圖書館自動化管理提升了一個臺階。相比傳統(tǒng)“條碼+磁條”的管理系統(tǒng)節(jié)省了大量的人工操作,提供了更多的讀者自助服務,改變了傳統(tǒng)數(shù)字圖書館藏書優(yōu)先的觀念,樹立一種服務至上的管理理念,滿足了信息化時代人們對數(shù)字圖書館提出的快速、便捷的服務要求。
RFID 系統(tǒng)原理
基本的 RFID 系統(tǒng)由電子標簽、讀寫器和應用軟件三部分組成(如圖 1)。應用程序與讀寫器之間的通信為有線通信,可以是串口或者 USB 口,讀寫器和電子標簽之間的通信是無線通信,通信基本流程為應用程序→讀寫器→電子標簽→讀寫器→應用程序。
圖1 RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
其中,射頻模塊包括電源裝置、射頻振蕩器、射頻處理器、射頻接收器、前置放大器。射頻振蕩器產(chǎn)生信號,通過射頻處理器調(diào)制發(fā)射信號,送往天線發(fā)送給電子標簽。從電子標簽發(fā)回的信號,由射頻接收器接收并經(jīng)過放大送往控制模塊處理??刂颇K負責與應用系統(tǒng)軟件進行通信,并且控制讀寫器和電子標簽的通信,是讀寫器的頭腦部分。它接收應用系統(tǒng)軟件發(fā)送來的指令,經(jīng)過信號的編碼加密送到射頻模塊調(diào)制經(jīng)天線發(fā)送給標簽。對電子標簽發(fā)來的信號解調(diào)、解碼、解密傳送給應用系統(tǒng)軟件(如圖2)。
圖2 讀寫器結(jié)構(gòu)圖
電子標簽(Tag),是射頻識別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體。每個電子標簽都有唯一的電子編碼,一般附在所要監(jiān)測的物體上通過電磁波與讀寫器進行無線數(shù)據(jù)交換,具有智能讀寫和加密通信的功能(如圖 3)。電子標簽接收讀寫器發(fā)來的信號,并將其一部分整流為直流電源供電子標簽內(nèi)的電路工作,另一部分能量信號經(jīng)過解調(diào)器解調(diào)后送往邏輯控制單元解碼。根據(jù)讀寫器的要求送回數(shù)據(jù)經(jīng)過調(diào)制后由天線發(fā)給讀寫器。
圖3 電子標簽結(jié)構(gòu)圖
所有的電磁通信都是要占用一定的頻率和帶寬的,RFID 通信也不例外,系統(tǒng)應用占據(jù)的頻段或頻點位于 ISM( Industrial Scientific Medical)頻段,此頻段主要是開放給工業(yè)、科學和醫(yī)學三個主要機構(gòu)使用,無需授權(quán)許可,只需要遵守一定的發(fā)射功率(一般低于 1W),并且不要對其它頻段造成干擾即可。目前,RFID 系統(tǒng)在國際上廣泛采用的典型工作頻段有低頻、高頻、超高頻和微波四個頻段。分別為低頻125kHz和133kHz,高頻13.56MHz和27.12MHz、超高頻433MHz和860MHz—960MHz,微波 2.45GHz 和 5.8GHz。工作頻率的不同,工作原理也不相同,識別距離也有差別,低頻識別距離較近,微波識別距離就比較遠。這就決定了不同的頻率應用于不同的領域。因此選擇正確的頻率是使用 RFID 通信的首先考慮的問題。
應用進程介紹
RFID系統(tǒng)在數(shù)字圖書館的應用已有 10 年的歷史。據(jù) Checkpoint 統(tǒng)計,截止2006年全球有超過 440 家數(shù)字圖書館采用了 RFID 技術,這一數(shù)字在 2007 年上升到 2000家,世界大型數(shù)字圖書館應用 RFID 技術的速度正以每年 30%的速率增長,RFID 在數(shù)字圖書館領域的應用中,美國居于世界領先地位,英國與日本并列第二。
RFID 技術于 2004 年開始進入國內(nèi)數(shù)字圖書館市場。廈門集美大學誠毅學院數(shù)字圖書館作為國內(nèi)第一家使用 RFID 館藏管理系統(tǒng)的數(shù)字圖書館,于 2006 年 2 月 20 日正式對外開放;深圳市數(shù)字圖書館于 2006 年 7 月在館內(nèi)全面使用 RFID 技術替代傳統(tǒng)的條碼技術,建成完整的全自動 RFID 圖書管理系統(tǒng);中國國家數(shù)字圖書館二期工程規(guī)劃的RFID 應用系統(tǒng),于 2008 年 9 月對外開放,該系統(tǒng)及時向讀者展示國家數(shù)字圖書館二期新館的當前架位信息,實現(xiàn)讀者自助借還圖書。此外杭州市數(shù)字圖書館、廈門市少年兒童數(shù)字圖書館、上海市長寧區(qū)數(shù)字圖書館、北京石油大學、汕頭大學新館等也已經(jīng)率先實施或使用 RFID 系統(tǒng)。