杜改麗,封治華

(1.河南職工醫(yī)學(xué)院信息中心,河南鄭州 451191;2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所,河南鄭州 450047)

管理科學(xué)

基于電子信息技術(shù)在高校圖書(shū)館中的應(yīng)用

杜改麗1,封治華2

(1.河南職工醫(yī)學(xué)院信息中心,河南鄭州 451191;2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所,河南鄭州 450047)

目的 探討 UHF頻段 RF ID在高校圖書(shū)館應(yīng)用的可行性。方法 對(duì)比 HF頻段在高校圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)中的應(yīng)用,給出UHF頻段 RF ID系統(tǒng)在高校圖書(shū)館應(yīng)用中的基本結(jié)構(gòu)。結(jié)論 UHF RF ID完全可應(yīng)用于圖書(shū)館和整個(gè)圖書(shū)行業(yè)的圖書(shū)識(shí)別、物流管理和安全檢測(cè),而且比 HF R IFD做得更完美。

UHF-RF ID;HF-RF ID;圖書(shū)館;智能管理

RF ID(Radio Frequency Identification,無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù))在圖書(shū)館和書(shū)業(yè)應(yīng)用近十年的發(fā)展過(guò)程中,絕大多數(shù)系統(tǒng)都采用了 HF(high frequency,高頻)RF ID技術(shù),主要是由于 HF RF ID技術(shù)發(fā)展的時(shí)間比 UHF(ultra high frequency,超高頻)RF ID相對(duì)較長(zhǎng),技術(shù)相對(duì)比較成熟,系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的技術(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn)較小,因此國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上大多數(shù)供應(yīng)商為圖書(shū)館提供的 RF ID技術(shù)解決方案大都是基于 HF RF ID技術(shù),基于UHF的 RF ID技術(shù)在高校圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)中應(yīng)用還很少,該文提出了一種基于 UHF的RF ID技術(shù)在高校圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)中的應(yīng)用方案。

1 RF ID技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用現(xiàn)狀

RF ID技術(shù)在圖書(shū)館中主要應(yīng)用于圖書(shū)借還處理、安全防盜、書(shū)架整理、典藏清點(diǎn)、圖書(shū)登到驗(yàn)收等業(yè)務(wù)處理中的圖書(shū)自動(dòng)識(shí)別,其中前四個(gè)功能屬于圖書(shū)單品識(shí)別應(yīng)用,而圖書(shū)登到驗(yàn)收則屬于箱包級(jí)識(shí)別應(yīng)用,現(xiàn)有的 HF RF ID圖書(shū)館管理系統(tǒng)一般都無(wú)法實(shí)現(xiàn)箱包級(jí)圖書(shū)登到驗(yàn)收功能。傳統(tǒng)上,人們總是把圖書(shū)館 RF ID系統(tǒng)看作是一個(gè)獨(dú)立的閉環(huán)應(yīng)用系統(tǒng),而實(shí)際上圖書(shū)館之間的館際互借業(yè)務(wù)和圖書(shū)登到業(yè)務(wù)一般需要涉及其他圖書(shū)館、書(shū)商等機(jī)構(gòu)的合作,從未來(lái)整個(gè)圖書(shū) RF ID應(yīng)用鏈的角度來(lái)看,圖書(shū)館 RF ID應(yīng)用系統(tǒng)是與其他圖書(shū)館、書(shū)商系統(tǒng)相互通訊的開(kāi)環(huán)應(yīng)用系統(tǒng)。因此使用人員在規(guī)劃和部署圖書(shū)館 RF ID應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)必須考慮整個(gè)圖書(shū)物流供應(yīng)鏈和館際互借的互操作問(wèn)題。

對(duì)于圖書(shū)出版發(fā)行企業(yè)和圖書(shū)零售企業(yè),RF lD技術(shù)也是書(shū)業(yè)信息化系統(tǒng)的重要技術(shù)手段,可用于圖書(shū)物流供應(yīng)鏈管理、圖書(shū)零售管理及圖書(shū)安全防盜管理,其中也涉及圖書(shū)單品識(shí)別和箱包級(jí)識(shí)別兩種應(yīng)用場(chǎng)合,同時(shí)涉及出版商、書(shū)商、零售書(shū)店圖書(shū)館等團(tuán)體用戶(hù)多種機(jī)構(gòu),同樣也是一個(gè)開(kāi)環(huán)應(yīng)用系統(tǒng)。

由于UHF RF ID技術(shù)比 HF RF ID讀寫(xiě)速度快、讀寫(xiě)距離遠(yuǎn),是目前箱包級(jí)自動(dòng)識(shí)別應(yīng)用的優(yōu)先選擇,而 HF RF ID技術(shù)在近距離的單品識(shí)別應(yīng)用和技術(shù)成熟度方面則更有優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)期以來(lái)由于 HF RF ID供應(yīng)商的誤導(dǎo)宣傳,人們存在著 UHF RF ID只能進(jìn)行遠(yuǎn)距離讀寫(xiě)的認(rèn)識(shí)誤區(qū),由此得出 UHF RF ID只適合遠(yuǎn)距離箱包級(jí)識(shí)別應(yīng)用而不適合近距離讀寫(xiě)或單品識(shí)別應(yīng)用的錯(cuò)誤結(jié)論。近年來(lái),UHF RF ID技術(shù)的應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化得到了快速發(fā)展,在一般商品和藥品等物品的單品識(shí)別實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)取得了非常滿(mǎn)意的表現(xiàn),充分證明了 UHF RF lD既可以滿(mǎn)足箱包級(jí)自動(dòng)識(shí)別,同時(shí)也可以滿(mǎn)足單品識(shí)別的應(yīng)用要求。因此從圖書(shū)館和圖書(shū)行業(yè)完整的 RF ID應(yīng)用鏈來(lái)看,UHF RF ID技術(shù)比 HF RF ID更適合。

2 RF ID系統(tǒng)工作原理

RF ID系統(tǒng)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,電子標(biāo)簽中保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)。閱讀器可無(wú)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。讀寫(xiě)器向電子標(biāo)簽發(fā)送射頻信號(hào),電子標(biāo)簽進(jìn)入射頻信號(hào)的識(shí)別區(qū)域后將產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量,并將電子標(biāo)簽信息通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送出去,讀寫(xiě)器將電子標(biāo)簽信息利用解碼板進(jìn)行解碼,再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者 RS 232等接口將標(biāo)簽信息傳送到計(jì)算機(jī)。對(duì)于不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境,系統(tǒng)的組成會(huì)有所不同。一般的射頻識(shí)別系統(tǒng)構(gòu)成如圖 1所示,主要由電子標(biāo)簽、天線(xiàn)、RF ID讀寫(xiě)設(shè)備和后端數(shù)據(jù)庫(kù)組成。

圖 1 RF ID系統(tǒng)構(gòu)成

3 圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)及框圖

基于UHF頻段的 RF ID圖書(shū)智能管理系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、圖書(shū)盤(pán)點(diǎn)子系統(tǒng)、圖書(shū)安全檢測(cè)系統(tǒng)、監(jiān)控中心子系統(tǒng)、圖書(shū)自助接換子系統(tǒng)、地圖瀏覽子系統(tǒng)等六個(gè)子系統(tǒng),子系統(tǒng)通過(guò)校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,并通過(guò) SIP 2協(xié)議接口模塊實(shí)現(xiàn)與圖書(shū)館匯文文獻(xiàn)信息服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。圖書(shū)盤(pán)點(diǎn)子系統(tǒng)包括兩個(gè)子系統(tǒng):推車(chē)式移動(dòng)盤(pán)點(diǎn)系統(tǒng)與便攜式盤(pán)點(diǎn)系統(tǒng)。推車(chē)式盤(pán)點(diǎn)主要功能結(jié)構(gòu)圖如下圖2所示。

圖 2 主要功能結(jié)構(gòu)圖

便攜式盤(pán)點(diǎn)系統(tǒng)主要功能結(jié)構(gòu)圖如下圖 3所示。

圖 3 主要功能結(jié)構(gòu)圖

電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)主要包括:標(biāo)簽轉(zhuǎn)換、架標(biāo)注冊(cè)、圖書(shū)查詢(xún)、日志查詢(xún)、系統(tǒng)設(shè)置。其中標(biāo)簽轉(zhuǎn)換包括標(biāo)簽關(guān)聯(lián)、標(biāo)簽替換、標(biāo)簽注銷(xiāo);架標(biāo)注冊(cè)包括架標(biāo)注冊(cè)和架標(biāo)注銷(xiāo);系統(tǒng)設(shè)置包括讀寫(xiě)器設(shè)置和服務(wù)器設(shè)置。圖書(shū)安全檢測(cè)系統(tǒng)主要包括安全檢測(cè)、日志查詢(xún)和系統(tǒng)設(shè)置。其中日志查詢(xún)包括操作日志和檢測(cè)日志;系統(tǒng)設(shè)置包括數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置、安全門(mén)參數(shù)設(shè)置和報(bào)警類(lèi)型設(shè)置。監(jiān)控中心系統(tǒng)主要包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備控制、視頻監(jiān)控和系統(tǒng)設(shè)置。其中設(shè)備控制包括暫停/恢復(fù)設(shè)備運(yùn)行和設(shè)備參數(shù)配置;視頻監(jiān)控包括啟動(dòng) /停止錄像、錄像播放和回放錄像;系統(tǒng)設(shè)置主要包括圖書(shū)館管理、用戶(hù)關(guān)系、數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)、錄像參數(shù)和設(shè)備參數(shù)。圖書(shū)自助借還子系統(tǒng)主要包括借書(shū)、還書(shū)、續(xù)借和打印憑條。

根據(jù)以上六個(gè)子系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn),UHF-RF ID系統(tǒng)技術(shù)在圖書(shū)館智能管理系統(tǒng)應(yīng)用上主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn):圖書(shū)快速查找、圖書(shū)防盜、提高流通環(huán)節(jié)效率、簡(jiǎn)化盤(pán)點(diǎn)工作和指導(dǎo)上架。

4 UHF RF ID技術(shù)在圖書(shū)館應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

4.1 外形 UHF電子標(biāo)簽的外形尺寸更小,標(biāo)簽可以實(shí)現(xiàn)隱蔽性安裝即可像磁條一樣安裝在圖書(shū)內(nèi)頁(yè)夾縫或書(shū)脊中;而 HF標(biāo)簽面積較大,只能粘貼在頁(yè)面上,容易被人為破壞而失去防盜檢測(cè)功能。

4.2 防沖突檢測(cè)協(xié)議 UHF RF ID采用了更好的防沖突檢測(cè)協(xié)議,具有更好的多標(biāo)簽讀寫(xiě)性能,同時(shí)由于采用了更高的載波頻率,讀寫(xiě)速度更快。

4.3 適應(yīng)性 最新的 EPC UHF G2 RF ID技術(shù)可以采用特別的天線(xiàn)和芯片設(shè)計(jì)技術(shù),可以克服金屬物體、人體液體等環(huán)境因素對(duì)標(biāo)簽讀寫(xiě)性能的影響,目前已可以達(dá)到或超過(guò) HF RF ID環(huán)境兼容性。

4.4 讀寫(xiě)距離 靈活的讀寫(xiě)距離控制及對(duì)不同讀寫(xiě)距離要求的更好適應(yīng)性。目前試驗(yàn)的UHF RF ID系統(tǒng)通過(guò)特別的天線(xiàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)及對(duì)讀寫(xiě)器發(fā)射功率和天線(xiàn)的方向及電磁場(chǎng)分布空間的有效控制,已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)了 0～3 m距離內(nèi)的圖書(shū)多目標(biāo)快速識(shí)別,取得了滿(mǎn)意的效果。

4.5 讀取速度 由于 UHF的工作頻率高,讀取的速度更快,單位時(shí)間能夠讀取更多的 RF ID標(biāo)簽。對(duì)于圖書(shū)館安全防盜應(yīng)用、圖書(shū)清點(diǎn)、書(shū)架整理、登到驗(yàn)收功能,效率會(huì)大幅度提高。

4.6 成本 UHF RF ID標(biāo)簽本身成本較低,未來(lái)讀寫(xiě)器和標(biāo)簽都有較大的降價(jià)空間,比 HF RF ID具有更低的實(shí)現(xiàn)成本。

UHF RF ID在整個(gè)圖書(shū)行業(yè)應(yīng)用具有更好的應(yīng)用集成和互操作適應(yīng)性。在圖書(shū)館 RF ID應(yīng)用中采用UHF RF ID技術(shù)可以和未來(lái)圖書(shū)出版發(fā)行,書(shū)店的倉(cāng)儲(chǔ)物流管理和零售管理采用完全相同的技術(shù)和系統(tǒng),未來(lái)可以通過(guò)出版商或發(fā)行商的源標(biāo)簽計(jì)劃實(shí)現(xiàn)完整的圖書(shū) RF ID應(yīng)用鏈,可以完美地解決相關(guān)多行業(yè)的標(biāo)簽復(fù)用問(wèn)題,大幅度降低圖書(shū)館標(biāo)簽的投資成本和人力成本。

5 結(jié)論

從 RF ID系統(tǒng)工作的物理原理上和技術(shù)發(fā)展?jié)摿嵌葋?lái)看,UHF RF ID完全可應(yīng)用于圖書(shū)館和整個(gè)圖書(shū)行業(yè)的圖書(shū)識(shí)別、物流管理和安全檢測(cè),而且比 HF R IFD做得更完美,可以從根本上解決多行業(yè)的標(biāo)簽復(fù)用問(wèn)題,大幅度降低系統(tǒng)的投資成本。目前UHF RF ID技術(shù)正處于應(yīng)用的起步階段,在技術(shù)上處于快速的變化和成長(zhǎng)期,很多技術(shù)和產(chǎn)品還有很大的優(yōu)化提升的空間。從 50年代到 90年代條形碼技術(shù)的發(fā)展普及、逐步成熟和完善的歷史過(guò)程,大家可以看到未來(lái) RF ID技術(shù)發(fā)展演變的縮影,其中的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律可以供大家借鑒。

總的來(lái)說(shuō),目前 UHF RF ID技術(shù)在圖書(shū)館的應(yīng)用已經(jīng)開(kāi)始,而圖書(shū)出版發(fā)行和零售行業(yè)的信息化進(jìn)程也正在快速發(fā)展,UHF RF ID技術(shù)在未來(lái)圖書(shū)物流管理、零售管理應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂懈蟮膬?yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

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G 250.71

B

1008-9276(2010)03-0375-03

2010-01-20

杜改麗 (1981-),女,河南省平頂山市人,碩士,助教,從事計(jì)算機(jī)教學(xué)與管理工作。

[責(zé)任編校:李宜培]