條碼技術(shù)早產(chǎn)生在風(fēng)聲鶴唳的二十年代，誕生于Westinghouse的實(shí)驗(yàn)室里。那時(shí)候?qū)?a href="http://m.58mhw.cn" target="_blank">電子技術(shù)應(yīng)用方面的每一個(gè)設(shè)想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做條碼標(biāo)記，條碼中的信息是收信人的地址，就象今天的郵政編碼。為此Kermode發(fā)明了早的條碼標(biāo)識(shí)，設(shè)計(jì)方案非常的簡(jiǎn)單，即一個(gè)“條”表示數(shù)字“1”，二個(gè)“條”表示數(shù)字“2”，以次類推。然后，他又發(fā)明了由基本的元件組成的條碼識(shí)讀設(shè)備：一個(gè)掃描器（能夠發(fā)射光并接收反射光）；一個(gè)測(cè)定反射信號(hào)條和空的方法，即邊緣定位線圈；和使用測(cè)定結(jié)果的方法，即譯碼器。

　　條碼技術(shù)作為一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)， 具有成本低、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)， 在圖書館及其它行業(yè)中工作得到廣泛的應(yīng)用， 但其也存在局限性， 如必須人工借助讀寫設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集， 常因條碼、閱讀器質(zhì)量發(fā)生誤讀和拒讀。近年迅速發(fā)展的射頻識(shí)別（RFID） 技術(shù)， 不僅具備條碼技術(shù)的功能， 還克服了其局限性， 用于圖書資料的識(shí)別更加簡(jiǎn)單高效。本文對(duì)射頻技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹， 并對(duì)其在圖書館工作中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

一 　RFID 概述

1 　射頻識(shí)別原理
    射頻技術(shù) (radio Frequency Identification) 是一種非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù), 它可實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止的或移動(dòng)中的物體的自動(dòng)識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù), 識(shí)別工作無須人工干預(yù), 并可工作于惡劣環(huán)境。

圖1 　射頻識(shí)別系統(tǒng)構(gòu)成圖

　　射頻識(shí)別系統(tǒng)一般由電子標(biāo)簽（tag） 、讀寫器（ read2er） 、天線（Antenna） 三部分組成， 如圖1 所示。其中電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器， 由標(biāo)簽芯片和耦合組成。每個(gè)標(biāo)簽具有惟一的電子編碼， 是數(shù)據(jù)載體。電子標(biāo)簽附著或嵌在待識(shí)別物體上， 用于標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。天線是標(biāo)簽與閱讀器之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射、接收裝置。天線與讀寫器可集成為一個(gè)整體， 也分立存在， 不同制造商有各自的集成方法。任何一個(gè)RFID 系統(tǒng)至少應(yīng)包含一根天線， 可為內(nèi)置天線也可為外置天線， 用以發(fā)射和接收射頻信號(hào)。閱讀器又稱為讀出裝置、掃描器， 當(dāng)電子標(biāo)簽可以無線改寫數(shù)據(jù)時(shí)雙稱為讀寫器， 典型的閱讀器由高頻模塊（發(fā)送器和接收器） 、控制單元以及天線組成。此外許多讀寫器還有附加的接口（RS232、RS485、以太網(wǎng)接口等） , 以便將所獲得的數(shù)據(jù)傳向應(yīng)用系統(tǒng)或從應(yīng)用系統(tǒng)接收命令。標(biāo)準(zhǔn)接口函數(shù)的功能大致包括以下四個(gè)方面：

　　1）　應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)需要可能向閱讀器發(fā)出閱讀器配置命令。

　　2 ）　閱讀器向應(yīng)用系統(tǒng)可能返回的所有可能的閱讀器當(dāng)前的配置狀態(tài)。

　　3 ）　應(yīng)用系統(tǒng)向閱讀器可能發(fā)送的各種命令。

　　4 ）　閱讀器向應(yīng)用系統(tǒng)可能返回的所有可能命令的執(zhí)行結(jié)果。

　　射頻系統(tǒng)工作時(shí)， 閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)， 標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)， 通過空間耦合獲得能量， 發(fā)送出自身編碼信息。

2 　射頻系統(tǒng)的分類

　　通常讀寫器發(fā)送信號(hào)時(shí)使用的電磁頻率稱為RFID 系統(tǒng)的工作頻率， 射頻系統(tǒng)依工作頻率分為低頻（ 30kHz2300kHz） 、高頻（3MHz230MHz） 和超高頻（300MHz23GHz）三種類型。常見的工作頻率有低頻 125kHz、13412kHz 及高頻13156MHz 等。低頻電子標(biāo)簽成本較低， 但標(biāo)簽保存的數(shù)據(jù)量較少， 閱讀距離較短， 外形多樣， 閱讀天線方向性不強(qiáng)。

　　有源系統(tǒng)的電子標(biāo)簽內(nèi)裝有電池， 標(biāo)簽電池供應(yīng)的能量部分地轉(zhuǎn)換為電子標(biāo)簽與閱讀器通訊所需的射頻能量， 閱讀距離較遠(yuǎn)， 但電池壽命有限， 一般為3～5 年。無源電子標(biāo)簽一般采用反射調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽信息向閱讀器的傳送。

3 　射頻技術(shù)的特點(diǎn)

　　由于射頻識(shí)別的信息傳播媒介是電磁波， 可以透過外部材料讀寫數(shù)據(jù)， 而且信息讀寫過程中， 對(duì)于讀寫器與被識(shí)別的電子標(biāo)簽之間的距離方位沒有的要求。電子標(biāo)簽?zāi)茉趷毫迎h(huán)境下工作， 使用壽命長(zhǎng)， 能夠輕易嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上。電子標(biāo)簽可以寫入及讀取數(shù)據(jù)， 標(biāo)簽的內(nèi)容可以動(dòng)態(tài)改變， 信息存儲(chǔ)量大。由于使用防沖撞突技術(shù)， 能防止標(biāo)簽之間數(shù)據(jù)干擾， 因此RFID 系統(tǒng)可以同時(shí)處理多個(gè)標(biāo)簽， 例如TI 公司推出的 13156MHz系統(tǒng)， 每秒鐘能處理大約50 張標(biāo)簽。電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存取有密碼保護(hù)且需要專門的設(shè)備進(jìn)行讀寫， 因此不容易偽造

　　及更改， 安全性更高。

二　RFID 在圖書館工作中的應(yīng)用

　　RFID 以其技術(shù)優(yōu)勢(shì)在交通、物流等許多行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。在圖書館領(lǐng)域， 目前已有美國(guó)、新加坡等多個(gè)國(guó)家的圖書館采用了這項(xiàng)技術(shù)。在我國(guó)圖書館領(lǐng)域中， 射頻技術(shù)還未廣泛應(yīng)用， 其應(yīng)用僅限于射頻卡的使用。圖書館使用射頻卡標(biāo)識(shí)讀者身份， 并與管理軟件相配合， 實(shí)現(xiàn)電子閱覽室的“無人管理”和自動(dòng)計(jì)費(fèi)， 但對(duì)圖書資料的標(biāo)識(shí)依然使用條形碼。

1 　RFID 技術(shù)對(duì)圖書館工作的作用

　　1）簡(jiǎn)化工作程序， 降低圖書丟失率目前圖書館工作中， 用條形碼標(biāo)識(shí)圖書資料， 同時(shí)為防止圖書的丟失， 需在圖書上粘貼磁條， 如果使用電子標(biāo)簽， 則可不必粘貼磁條， 省去一道圖書加工工序， 在流通工作中也可省去充磁、消磁工作。電子標(biāo)簽不僅存儲(chǔ)圖書資料的標(biāo)識(shí)信息， 也可包含安全信息， 經(jīng)過正常借閱圖書的標(biāo)簽安全信息可自動(dòng)寫為正常狀態(tài)， 否則為另一種狀態(tài)，當(dāng)閱讀器在特定的出口處檢測(cè)到非借閱狀態(tài)的圖書時(shí)，RFID 系統(tǒng)就自動(dòng)報(bào)警。

　　2）提高工作效率

　　由于條碼必須在一定距離且沒有遮擋的情況下， 通過條碼閱讀器讀入數(shù)據(jù)， 清點(diǎn)圖書時(shí)， 需要逐冊(cè)一一掃描。電子標(biāo)簽則是通過無線電波傳遞信號(hào)， 并可讀取數(shù)個(gè)記錄， 能極大提高清點(diǎn)效率。因RFID 系統(tǒng)可同時(shí)處理多個(gè)標(biāo)簽， 可減少或避免在借閱高峰時(shí)讀者的等候時(shí)間， 提高工作效率和服務(wù)水平。

　　3）使用射頻識(shí)別技術(shù)， 圖書館的一些場(chǎng)館可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的“開架”

　　在特定的區(qū)域， 使用專用設(shè)備， 讀者可以自行借書還書； 讀者還可以使用一卡通系統(tǒng)， 選擇RFID 結(jié)帳， 即由系統(tǒng)自動(dòng)扣除超期、丟失圖書罰款等。此外， 裝有RFID 讀寫器的智能書架， 隨著圖書流通， 會(huì)自動(dòng)顯示圖書的流通情況， 幫助館員進(jìn)一步了解圖書的使用情況。

2 　圖書館使用RFID 所面臨的問題

　　1） 成本問題

　　射頻識(shí)別系統(tǒng)的成本是制約其推廣應(yīng)用的首要因素。當(dāng)前電子標(biāo)簽的價(jià)格還較高， 無源和有源電子標(biāo)簽的價(jià)格分別在30 美分和1 美元左右， 這對(duì)于擁有數(shù)十萬乃至上百萬冊(cè)圖書的圖書館來說就顯得過于昂貴了。

　　2 ）標(biāo)準(zhǔn)化問題

　　到目前為止， 包括ISO （國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織） 和CEN （歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)） 在內(nèi)的10 多個(gè)國(guó)家或國(guó)際機(jī)構(gòu)頒發(fā)了有關(guān)RFID 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 彼此并不完全兼容。在物流領(lǐng)域， RFID技術(shù)存在兩種編碼體系———日本UID 標(biāo)準(zhǔn)和歐美的EPC 標(biāo)準(zhǔn)， 這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)使用的無線頻段、信息位數(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域等存在著不同程度的差異。

　　3 ）電子標(biāo)簽的編碼與現(xiàn)有圖書資料的條碼編碼的兼容問題

　　由于對(duì)圖書資料的編碼沒有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)， 使用條碼標(biāo)識(shí)圖書資料時(shí)， 各圖書館根據(jù)各自的情況制定不同的編號(hào)方法。使用電子標(biāo)簽標(biāo)識(shí)圖書資料， 電子標(biāo)簽的編碼是否兼容原有圖書資料的編碼也是RFID 在圖書館應(yīng)用的一個(gè)問題。

　　4 ）個(gè)人隱私權(quán)問題

　　這是RFID 技術(shù)所面臨的另一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。由于RFID識(shí)別的信息媒介是電磁波， 攜帶著嵌有電子標(biāo)簽圖書的讀者有遭到追蹤的潛在威脅， 所以在圖書流通領(lǐng)域使用RFID有可能涉及個(gè)人隱私權(quán)遭受侵害問題， 圖書館應(yīng)用RFID 技術(shù)也必須考慮此類問題， 避免不必要的麻煩。

三 　結(jié)束語

　　隨著新的制造技術(shù)的使用和巨大的市場(chǎng)需求， 電子標(biāo)簽的成本將大大降低， 其價(jià)格有望在不遠(yuǎn)的將來極大地降低， 無源電子標(biāo)簽的價(jià)格有望下降到5～10 美分， 該價(jià)格是多數(shù)圖書館所能承受的。同樣的原因， 閱讀器及其他硬件設(shè)備的價(jià)格也會(huì)大幅下降。麻省理工學(xué)院“自動(dòng)識(shí)別中心”將與眾多成員企業(yè)共同制訂一個(gè)統(tǒng)一的、類似于Inter2net 的開放技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上， 實(shí)現(xiàn)商品信息的交換與共享， 有望順利地解決標(biāo)準(zhǔn)化這一難題。盡管射頻技術(shù)在圖書館廣泛應(yīng)用還存在著一些問題， 但不斷成熟的RFID 技術(shù)， 應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開發(fā)以及走向統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 將推動(dòng)RFID 發(fā)展。RFID 技術(shù)應(yīng)用于圖書館領(lǐng)域， 將會(huì)給圖書館的工作方式帶來變革。