一. 方案概述

1.1 目前图书馆图书流通管理系统和存在的问题

目前我国图书馆传统的图书流通管理采用磁条和条码系统，磁条为安全防盗功能，条码为馆藏标识功能。磁条（EM）管理系统存在的主要问题有：

l 自动化程度低，借阅或归还均需人工处理

l 图书查找、顺架、排架困难

l 馆藏清点繁琐耗时，劳动强度高

l 服务时间受限，不能充分发挥图书馆功能

1.2  RFID在图书馆流通管理中的应用

RFID技术的出现极大地提高了采集数据的速度，特别是在运动过程中实现了快速、高效、安全的信息识读和存储，而且具有信息载体身份的唯一性，这些特性决定了RFID技术在图书馆领域具有广泛的应用前景。下表是RFID与条码的比较：

功能	RFID标签	条形码
一次性阅读多个目标	√	X
阅读移动目标	√	X
可编写	√	X
是否需要激光扫描	X	√
使用寿命（100,000次）	√	√
恶劣环境的使用	√	X
防水功能	√	X
内置防盗位标识功能	√	X
典藏工具	√	X
移动清点功能	√	X
读者自助多本借还系统	√	X
自助还书系统	√	√
自动分拣系统	√	√

表一 RFID标签和条形码的比较

图书馆在应用RFID后，跟条形码比具有如下一些优势：

(1)  简化借还书流程，提高流通效率

条码的借还书流程仍然需要人工打开图书扉页并找到条码位置后才能扫描条码。这样的操作流程繁琐，效率很低。同时，由于条码容易磨损或脱落，更影响借还书的效率，同时也会影响读者对图书馆的满意程度。

RFID可以将多本书随意放置在读写器读写范围一次性实现借阅或归还操作，是条码操作效率的几倍，效率大大提高。

(2)  兼容复合磁条和永久磁条

无论原先是复合磁条还是永久磁条，RFID均可与之兼容工作，直接将RFID电子标签粘贴在图书中即可，无须去除书中的磁条，可以大幅降低更换工作量，减少对图书的损坏。

(3) 大幅降低图书盘点和查找工作量

依靠人工的图书盘点工作，特别是书架图书的盘点工作量太大而且效率很低。图书管理员盘点书架图书要凭自身的记忆对图书进行分类放置和记录，费时劳神又很难达到目的。引入先进的RFID图书馆盘点工具和方法，可以实现图书盘点的自动化。

利用RFID非接触、远距离、快速读取多个标签的特点，结合盘点车和层架标签，可以很方便地实现书籍盘点、顺架、查错架、缺架清查工作；同时上架时还可根据书库图形化路线指示馈按正确位置摆放馆藏。

(4)  改变借阅管理和安全遗漏流程脱节的情况

EM图书馆防盗系统还是孤立的防盗系统，图书归还和上架之前要经过充磁处理，图书借还时要进行消磁处理，工作量较大，直接影响了图书流通及图书管理的效率。在发现丢书的同时无法记录图书的信息，对图书的日常盘点、补缺工作影响较大。

RFID系统对现在的管理系统进行改进，将防遗漏系统与图书流通管理系统联系起来，记录每本书的进出库历史记录，从而与以与借还书的历史记录进行匹配。

(5)  提高图书馆工作人员的工作满意度

图书馆工作人员由于积年累月的重复性劳动，加上图书馆工作本向就很繁重，很容易让图书馆工作人员对图书馆工作产生一定的消极思想；由于管理上存在缺陷，图书馆管理者对图书馆的管理也大伤脑筋，加上读者也对图书馆表示不满，导致图书馆人员对图书馆工作满意度有所下降。通过对图书馆RFID系统的应用，可以弥补管理上的缺陷，同进把工作人员从图书馆日常繁重的重复劳动中解放出来，其主要体现在以下几个方面：

1)      RFID技术大大减少了流通工作量，剩余的流通工作也是配合RFID技术的自动化工作，这样大大提高了流通馆员的工作积极性和精神面貌。

2)      RFID技术也解放了大批流通馆员，使他们可以从事其它的高级的咨询工作，如流动服务、举办讲座、展览、培训等；

3)      图书馆人员主要工作从流通转向咨询，有助于图书馆提升人员素质，会有更多的专业人才加入，有助于图书馆其它服务工作的提高。

(6)  提高读者满意度

1)      读者经常会对图书馆产生不满，产生的原因主要是以下几点：

²  由于图书馆没有有效的手段对图书进行盘点，但是因为管理系统没有准确的记录，结果导致了读者系统里能够查到图书，但是实际上却找不到；

²  由于借还书的效率较低，借还书排队等候时间太长，读者无谓的浪费时间，导致不满意；

²  借还书中出现信息读取错误，条码无法读出，增加读者等待时间，导致读者不满意；

  随着全社会对服务意识的不断增强，读者对图书馆的服务要求也越来越高，图书馆需要迫切提升服务水平，提高读者满意度。

2)      图书馆采用RFID系统可以给读者带来的影响有：

²  避免排队等候，更方便更快捷；

²  更长的图书馆开放时间；

²  隐私性、选择性和独立性；

²  高科技带来的全新感受。

(7)  改变图书馆的服务模式

1)      可以实现无人图书馆：RFID技术的应用，使无人图书馆成为可能，图书馆可以实现真正意义上的24小时全开放；

2)      图书馆业务流程和重组：RFID解放了流通部门占有的大量人员，使图书馆的业务流程重组变得必要和可行；图书馆将从以馆藏为中心转向以读者为中心，提供给读者的服务将迈向多元化、高级化和人性化；

3)      参考咨询性工作的重要性越发突出：图书馆的参考咨询工作是读者与信息资料之间的中介，从而使图书馆区别与一般的信息工具或网络。图书馆流通工作淡化后，参考咨询工作会成为图书馆的主要工作；

4)      不满足于开展阵地服务、传统服务、充分利用各种设施和技术条件，为社会公众提供多样化，个性化服务，使图书馆的服务广度和深度都得到延伸，提高公共文化服务能力。

(8)  图书馆通过RFID技术，全面数字化管理

除了图书、光盘、馆藏珍品外，图书馆对其它方面的管理也需要数字化。例如：对读者的管理、行政管理、小额消费等，传统的管理费时费力，缺乏效率，对读者、馆员都很不方便。通过RFID技术，能够有效将这些环节都数字化起来。

通过使用RFID技术，要以在图书馆中实现快速馆藏清点功能，借/还书时即时资料识别和安全防盗功能、快速准确的数据库检查和更新功能，这使得图书馆管理员的工作变得更加轻松、简便。

RFID标签系统可以和传统的安全系统同时使用，可以与现存的图书馆基础设备和集成图书馆系统进行无缝连接。

二. RFID图书馆解决方案

2.1 智能化发展目标

随着科技的发展，RFID技术应用到图书馆已经成为现实。为了提高图书馆的智能化管理水平，提升读者服务。图书馆采取了分步实施方案。

第一期：为实现一站式管理和实现全面智能化管理，智能化的实施通过传统借还方式与RFID自助相结合的形式来解决从传统借还转变至完全自助借还过渡性的障碍。同时也让读者体验到自助借还的方便。

第二期：在第一期的方案已经完全成熟后，进行全面实施智能化管理，包括馆藏智能化管理，读者借阅，图书结构智能化分析。

2.2 RFID类型的选择

鑫金码科技提供两种工作频率的RFID芯片，即高频和超高频，供用户选择。

2.2.1高频与超高频对比分析

高频标签典型工作频率为13.56MHz，一般以无源为主，标签与阅读器进行数据交换时，标签必须位于阅读器天线辐射的近场区内。高频标签的阅读距离一般情况下小于1米。工作距离为近场，由于允许的带宽只有14KHz，其所采用的窄带调谐天线易受环境影响而失谐，同时速度较低，不适合长距离使用,在一些要求距离远的应用场合，例如门禁系统需要加大天线的输出功率才能够达到1米左右的识别距离，而且盲区较多。

超高频标签的工作频率在860MHz~960MHz之间，可分为有源标签与无源标签两类。工作时，射频标签位于阅读器天线辐射场的远场区内，标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量，将无源标签唤醒。相应的射频识别系统阅读距离一般大于1米，典型情况为4-6米，最大可达10米以上。可根据不同应用环境调整阅读距离，可近可远。阅读器天线一般均为定向天线，只有在阅读器天线定向波束范围内的射频标签可被读/写。该频段电磁波绕射能力强，进场和远场应用均很成熟，背景电磁噪声小，天线尺寸适中，射频标签易于实现，是物品流通领域大规模使用RFID技术的最合适频段。

属性	高频（HF）	超高频（UHF）
近场灵敏度（短距离）	√	√
远场灵敏度（远距离）	X	√
全球频段	√	√
唯一的全球协议标准	X	√
低制造成本	X	√
能否用于液体和金属物品	√	√
从单品到托盘采用同一架构	X	√

表二：UHF和HF的功能属性

 

RFID 硬件不会对现有的保安系统、个人计算机、电话或其它电子设备带来任何干扰。RFID系统对人体也没有害处, 不会影响助听器或心脏起搏器等的正常工作。RFID 硬件也不会影响任何磁性介质的物体, 包括图书证、信用卡、录像带等。

 

三. RFID智能图书馆系统组成

3.1 系统结构

 

图1系统结构图

    金码RFID智能图书馆系统主要由：RFID管理系统平台、馆员工作站、标签转换工作站、自助借还书机、24小时自助还书机、图书安全监测系统、馆藏资料点检系统（盘点仪/车）、OPAC查询系统组成。下图为应用示意图：

 

  

     RFID管理系统平台实现RFID的综合管理，功能包括RFID设备管理、标签管理、层架标签管理、与图书馆文献管理系统之间SIP2标准接口等。

     馆员工作站：实现图书流通工作站、标签转换和图书检索工作站等功能。馆员工作站实现对粘贴有RFID标签或贴有条码的图书进行快速的借还和续借操作，提高工作人员日常图书借还操作的工作效率；标签转换实现对图书标签、借书证标签、架标和层标标签的信息读写，可将图书条码、馆藏地等信息识别转换后写入RFID标签；图书检索工作站实现图书信息的快速检索与定位。

     标签转换工作站：主要完成对图书馆电子标签的注册、转换、注销等功能。电子标签通过转换，与图书信息进行绑定，完成流通前的处理操作。系统还有对架标标签、层标标签、借书卡标签的注册与注销功能。标签转换系统支持SIP2协议，实现系统无缝连接，同时兼容图书馆条码系统。

     自助借还书机：是一种可对粘贴有RFID标签的流通资料进行扫描、识别和借还处理的设备系统，用于读者自助进行资料的借出操作，方便读者和工作人员对流通资料进行借出和归还处理，配备触摸显示屏，提供简单易操作的人机交互界面、图形界面，可以通过SIP2协议与应用系统无缝连接，快速准确地完成借阅和归还，设备安全可靠，美观大方。

     24小时自助还书机：是一种可对粘贴有RFID标签的流通资料进行读取、识别和归还处理的设备系统，它对读者提供24小时自助还书服务，设备配备触摸显示屏，提供简单易操作的人机交互界面、图形界面，可以通过SIP2协议与应用系统无缝连接，快速准确地完成归还，设备安全可靠，美观大方。

     图书安全监测系统：是可对粘贴有RFID标签或粘贴有磁条的流通资料进行扫描、安全识别的系统，用于流通部门对流通资料进行安全控制，以达到防盗和监控的目的。该设备系统通过对书籍借阅状态的判断来确定报警提示信息是否鸣响。设备安全可靠，坚固耐用，美观大方。

     馆藏资料点检系统（盘点）：以图书标签为馆藏资料管理介质，多功能点检仪手持一体机为主要工具，通过架标与层标，构筑基于数字化的智能图书馆环境，从而实现图书馆新书入藏、架位变更、层位变更、图书剔除和文献清点工作，实现馆藏的图形化、精确化、实时化和高效率。系统具有操作界面友好，数据处理能力强等特点。

    OPAC图书查询管理系统：为读者提供快捷、方便的查询方式。读者可以题名、责任者、主题词、出版社、ISBN、中图分类法等进行模糊查询与多结查询，不但能够舍近求远到图书的详细信息，还能图形化显示、定位图书所在的书架位置。OPAC图书查询系统为读者提供更为个性化的图书检索查询方式，提高图书馆人性化服务水平。网页界面美观，布局合理大方。

3.2图书标签

高频图书标签使用I CODE SLIX芯片， ISO/IEC15693协议，工作频率为13.56MHz，识别距离约2-10CM，贴于图书背面，可印制图书馆LOGO；

超高频图书标签使用ALIEN H3芯片， ISO/IEC 18000-6C协议，工作频率为860～960Mhz，识别距离约2-3M，隐秘的粘贴在书脊内。

3.2.1 标签读写标准

完全按照高校图书馆 UHF-RFID 技术：数据模型规范标准。目的是让客户可以多选择，而且在将来的馆际互借中得到应用。

3.3 借书证

定制智能借书证，类型一般有RFID卡，IC卡、M1卡等，借书证可以使用原有借书证系统或校园一卡通。

3.4 一站式管理立体布局图（示范案例）