余昭芬

（湖北民族学院图书馆，湖北 恩施 445000）

RFID技术在图书馆管理中的潜在风险与应用前景*

余昭芬

（湖北民族学院图书馆，湖北 恩施 445000）

RFID的多种功能优势使其在图书馆管理领域得到了广泛应用，但通过对其多年的应用总结，发现RFID技术在图书馆的推广还存在技术标准、投资经费、投资保护及与现有图书馆管理系统的集成等诸多潜在风险。只要设想出科学合理的RFID图书管理系统准则与目标，不断完善和修补系统的自身安全漏洞，其在实现智能化书库与移动书亭管理以及统计分析图书借阅数据、对接图书馆固定资产数字化管理等方面仍然具有广阔的开发和应用前景。

RFID 图书管理 潜在风险 应用前景

RFID（无线射频识别，Radio Frequency Identification）是一种非接触式的自动识别技术[1]，系防水、防磁、耐温、快捷、存储信息更改自如的无线条形码版本。RFID主要由标签（TAG射频卡，也称电子标签或智能标签）、阅读器（也称解读器，由发送器、接收仪、控制模块和Transceiver组成）和天线3部分组成[2]。其基本原理是通过发射天线阅读器发送一定频率的射频信号，当电子标签进入发射区域时产生感应电流而被激活，将已编码信息通过载波信号发送给阅读器解码后传到后台主系统进行处理和控制，发出指令信号。近年来，RFID技术在图书馆管理领域得到了广泛应用，如3M、Checkpoint和TAGSYS[3]，能准确地识别出触发警报的每一本书的相关信息，可同时读取多本书，借还书时无需充消磁工作，可大大简化借阅手续，快速搜索图书，便于图书的管理归类，这种借阅模式备受读者的青睐[4]。然而，任何事物都不是完美无缺的，此技术在图书馆的应用将可能引起图书馆工作的重大变革或由于技术成熟的过程而导致诸多问题。目前对其优势的报道很多，而对其潜在风险的专门研究很少，下面略谈一下RFID技术在图书馆管理中的潜在风险与应用前景。

1 RFID管理系统的元素与应用环境

1.1 RFID图书管理系统的元素

在图书管理中，应用的RFID标签数据多属于存储容量为752位，频率920-925MHz的超高频。包括集成电路厂商编写锁定的64位ID号（是每个标签出厂时的唯一标识符，存储于非改写存储区，呈锁定状态），由图书馆在应用时编写的240位EPC编码，以及空缺供以后自定义扩展的448位用户数据区。其中，240位EPC编码就是其产品电子代码，其相关数据由图书馆在应用中进行RFID标签初始化写入，相当于存储在RFID标签芯片中的图书档案。包括标签格式版本号、标签类型、行业标识、馆代码、流通标识、有8个数据字段的预留位以及EAS防盗位等。448位用户数据区可供应用者后续进行自定义扩展[5]。其数据元素内容见图1和表1。

图1 RFID图书流通管理系统的基本框架

表1 图书管理中RFID数据元素

1.2 RFID图书管理系统的应用环境

RFID图书管理系统模型的应用环境包括硬件环境和软件环境。其硬件环境包括图书本身（含本身数量、所需条形码与磁条）、RFID图书电子标签（数量、质量、价格、稳定性、隐藏性等）、RFID电子标签转换器（价格、信息接受能力、转换性能等）、标准书架（质量、美观性与空间利用率等）、层标（准确性、可获取性）、条码枪（敏感性、使用的方便性）、读卡器（准确性、敏捷性）、自助借还机（价格、借还能力、获取数据的准确性）、推车式盘点机（美观性、方便性、安全性、运载量）、安全门禁（通流量、识别能力、识别距离与范围）、服务器（稳定性、容量大小、安全性）、良好的网络环境（流量、速度、简捷性与操作性）及图书馆相应配套设施（防止图书丢失设施、RFID附属保护设施等）。这些硬环境均可随着电子技术的发展而逐渐完善，降低成本，最大限度地满足读者需求，并确保RFID硬件自身的稳定性与图书流通运行的安全性。

RFID图书管理系统模型的应用软环境，包括相应配套软件（Windows系统、安全访问控制系统、socket调节系统、图书安全监测子系统、Web预约/预借系统、Net 3.5、Aleph图书管理系统等）、中间件协议（SIP2）、管理人员的素质（文化层次、操作技能、责任心、服务理念等）、人文环境（配备管理人员数、人性化管理方法与措施等）、配套管理模式（附属防盗装置、出入管理的科学化规划等）与配套管理制度（可能影响图书安全性的巡视制度与跟踪制度、挖掘RFID潜在功能制度、绩效评价制度、交接班制度、定期培训制度等）等。

2 RFID系统模型的图书管理功能优势

2.1 条形码与RFID标签的互换功能

先在图书隐秘处粘贴RFID电子标签，再将粘贴电子标签的相应图书置于标签转换器上，RFID系统可以自动读取其标签号码，最后用条码枪读取并输入相应图书条码，其相应图书信息（Aleph图书管理系统的信息）会自动移植于RFID子系统中（电子标签转换子系统），图书条码自然也能支持手工的输入与条码枪的读取，然后点击“注册”键自动绑定RFID电子标签与图书信息，完成图书条码标签转换，同时EPC编码自动输入标签。其具体流程如图2。

图2 电子标签转换流程

2.2 RFID系统的功能

用户可据其阅读需求及研究方向自主地实现书目查询、资料检索及资料借阅的全过程，真正实现了高校图书馆图书流通的全开架服务模式，与传统图书馆管理模式相比具有不可替代的功能与优势。见表2。

表2 目前流行的图书馆3种管理模式比较

3 RFID系统模型在图书馆管理中的潜在风险

RFID技术在图书馆管理中的应用具有其他管理模式不可替代的突出特点与优势，充分释放了图书馆管理者们的服务潜力。然而，通过近几年的广泛应用，也逐渐暴露出了RFID的诸多问题。

3.1 巨大资金投入及图书馆管理的多重风险

由于RFID是高科技电子技术，往往成本高，投资大。尽管随着RFID电子标签的规模化生产与广泛应用，使得图书电子标签的单价由几年前的几十美分下降到目前的10美分左右（相当于人民币0.7元左右），但由于庞大的图书总量，加上计算机软硬件也必须相应升级与置换，其投入资金总量对于高校来说仍是一个沉重的负担。显然，由较为先进的条形码管理技术直接跃升为RFID电子标签管理技术，虽然是对图书馆管理效率的一次质的飞跃，但对其基本运作模式而言并非就是一次革命性的简化。相反，对于图书馆管理者又提出了种种新的难题，既要考虑RFID新技术的巨大资金投入风险，又要考虑RFID新技术可能带来新旧系统的数据结转风险、管理者的操作技能培训风险、人机磨合过渡风险、图书资料可能遭人为损坏而又不能有效监控风险及RFID自身的潜在风险等多重因素。

3.2 产品标准的充分统一风险

由于RFID技术是近年才广泛应用于商业、图书馆等的行业化管理技术，因此，RFID产品在接口、频段、通信等多方面尚未形成较为一致的行业性统一标准，致使不同商家的RFID产品之间互不兼容，其行业适应性差异大。要获得较强的适用性、合理的价格、成熟的技术、稳定的产品、可靠的信誉以及优质的售后服务，并非是一件容易的事情，这就给RFID技术在图书馆管理中的长期稳定应用埋下了难以预测的潜在风险。

3.3 RFID图书电子标签准确读取的可靠性风险

有效读取距离和正常应用环境下，RFID图书电子标签的读取准确率较为理想，但目前由于RFID技术的局限性，特别是射频信号的强弱或屏蔽材料（锡箔纸、金属薄片等）的遮挡，使得RFID图书电子标签的正确读取率仅为80%左右，故RFID图书电子标签读取的可靠性在较差的条件下有待进一步提高。主要手段有增强标签的性能、提高读写器或处理器的敏感性、确保通过的有效距离、采用多个图书电子标签法（双标签可使正确读取率达96%左右）等[6]。

3.4 RFID图书电子标签的易损性与易欺骗性风险

RFID图书电子标签虽然可起到一定的防盗作用，但易损性、衰变性、疲劳性及易欺骗性也是其软肋。因为，一方面RFID图书电子标签的芯片仅仅只有几层纸厚，其内部的电子线路很容易老化、折叠或损坏；另一方面RFID图书电子标签一般粘贴于书纸页内，这就增加了伴随图书流通中的自然损坏的风险因素，甚至读者人为撕毁或破坏的机会；另外，还由于RFID图书电子标签信息的获取与分析处理均属于一种电磁波信号的传递，必然不可避免地增加了信息密码被破译或者修改的可能性。

3.5 RFID系统模型环境下的图书流通运行风险

这是由RFID图书管理系统的自身漏洞所致。如：①系统过敏。自助借书时，若前后两读者靠得太近，可能由于读取信息的灵敏度过高而引起借阅人的“张冠李戴”。因此，图书馆可在自助借书程序中导入加密程序或设置隔离等候区。②叠书漏识。本技术可一次性读取16本书，但有时也出现多本不能全识别，必须将图书相互错开读取。③读者识别盲。自助借还书系统没有识别借书人与读者卡主人是否为同一个人的功能，是一个读者识别盲的机器。这很容易发生错用、错识或借用他人读者卡、使用他人丢失且未挂失的读者卡以及盗用他人读者卡等事件的发生，给读者卡主人带来损失的可能性大。④系统漏洞。在没有网络的时代，大量保密数据一般存于纸、孤立计算机或专用网络中，黑客或侵入者很难攻击或获取，保密性很好。随着网络的普及与应用，也给大量保密数据带来了安全风险与隐私保护风险。这对RFID图书管理数据来说，其安全风险与隐私保护风险同样也是一个很严峻的课题[7]。因为图书标签也相当于含有机密数据的微小计算机，也能通过公共网络访问盗取或修改。

4 排除RFID系统模型在图书馆管理中潜在风险的设想

上面分析了RFID技术在图书馆管理中应用存在着多方面的潜在风险，对于巨大资金投入的潜在风险来说，是一个较为刚性的风险，其解决办法除了开发新产品、降低成本、统一标准外，没有其他解决的途径，只能刚性地增加投资成本[8]。其他方面是一些技术性或管理性的潜在风险，可以在不增加投资成本的同时，通过技术性和管理性手段予以排除。

4.1 解决RFID图书管理系统准则与目标的潜在风险

在分析RFID图书管理数据应用中的安全与隐私问题前，要先明确应用RFID图书管理系统时遵循的准则，否则就会出现相应的安全漏洞风险，例如[9]：①解决相关机密的潜在风险。图书电子标签不应储存不应该存入的任何相关机密信息，以消除图书机密的任何安全风险。②解决信息阅读的潜在风险。图书标签所储存的信息不应授予任何未经授权的读写器，也不应与未经授权的读写器建立长期跟踪或关联[10]。③解决控制与修改的潜在风险。图书电子标签的拥有者必须对其具备充分有效的控制与修改能力。④解决标签防欺骗的潜在风险。图书电子标签与读写器必须建立难以破解的信任与认证机制，具备阻止任何电子欺骗的能力。⑤解决电源的潜在风险。在电源中断或错误耦合时，会影响或危害其信任与认证的正确实施，可以附加停电宝、备用电源、双重电路供电、专用线路或专用电源等。⑥解决重放或防攻击的安全漏洞。RFID必须具备抵御重放或中间人攻击的能力，否则就会导致图书的丢失。

4.2 解决图书管理系统的自身安全漏洞

RFID图书管理系统中的安全问题与计算机系统和网络相似，由于图书电子标签与读写器之间的通信方式采用的是易受到窃听的无线通信，加上标签的有限计算力和可编性（标签数量多、低廉）必然导致难以实现复杂的保护措施，使得RFID图书管理系统中的安全问题处理更复杂更具挑战性。主要体现在：①尽量排除图书电子标签芯片的自身漏洞或故障。因为数据存储于芯片内，未授权可访问读写器或利用其信号得到标签数据，甚至修改或删除标签数据，导致图书的丢失。②尽量排除图书电子标签与读写器之间的信号漏洞。因为图书电子标签与读写器之间的数据信号沟通是采用的无线通信模式，这种简单信号的联系，未授权者可能窃取到数据，也可通过阻塞（电磁干扰）或电子欺骗形式（虚假信号）阻止数据的正常联系。③尽量排除读写器数据的自身漏洞。读写器接收到图书电子标签数据后，在清除或发送至上位机前有一个存储和处理过程，其本身存在着与计算机一样的安全漏洞。④尽量排除上位机的自身漏洞（属于计算机系统和网络的安全漏洞）。⑤增加设备防范漏洞。如法拉第笼、阻塞标签、RFID守护神、改变读写器频率、Hash锁、Kill命令等[11]。⑥加强服务管理环节。加强图书流通管理的各个环节（检查标签状态、读写器功能、或者条形码和磁条技术与RFID电子标签并用等），以减少图书的损失。⑦开辟RFID的新型附加认证系统。可通过增加读者卡密码层级，或实行指纹识别及头像识别等认证系统，或读者卡多层级密码制加指纹或头像识别兼顾认证，以便解决RFID的读者识别盲问题，防止读者卡的错识、借用、错用、盗用或恶意借书事件的发生。

5 RFID系统模型在图书馆的应用前景

目前，尽管RFID技术在图书馆的推广还存在技术标准、投资经费、投资保护及与现有图书馆管理系统的集成等诸多问题，但仍具有广阔的应用前景。

5.1 RFID技术将可为智能便携式找书器的到来奠定基础

为方便读者查找图书，目前已有图书智能定位导航系统应用于图书查询机的成功实例。如，类似苹果iPad平板自动找书器（可与无线网络连接，自带定位导航系统）、图书地图系统、WIFI图书坐标定位、GPS导航平面定位指引等[12]。

5.2 RFID可实现与图书馆固定资产数字化管理的对接

RFID技术不仅对馆藏图书可进行定位管理，而且也可对除人以外所有静态资源和资产设备贴标签定位管理，以便查找、及时维护和准确调用，实现科学化数字管理。当粘贴标签的固定资产闲置、发生物理位移或丢失时，阅读器就能获得及时信息，以确保其充分应用和安全性。

5.3 RFID技术可实现对图书借阅数据的统计与分析

RFID后台数据库的统计与分析功能可准确提取数据信息，分析图书的借阅历史信息，划定图书的冷热门种类，为采购新型图书的方向提供科学信息分析，以便合理使用图书采购经费，减少闲置图书的购置，提高图书的利用率。此外，还可统计分析冷门图书文献资源，及时完成图书的合理剔旧、转架、排架、个性化学科书目推送以及实时查看书目书评信息，真正体现图书馆的人性化服务。

5.4 RFID技术可使现代图书馆实现智能化书车管理成为可能

目前，已经有少数图书馆实现了智能化书车管理的试用，可靠动力自动驱动并导航，自动优化地图设计路径，将图书资料自动运送到指定书架[13]。其原理是：先由RFID系统完成各阅览室或书库的图书资料分配，智能书车装载书籍后，阅读器获取装载图书资料的RFID电子标签信息和对应的书架信息，沿其自动优化的最佳路径运送到对应书架等候工作人员完成上架，并于显示屏上突显出对应书架的图书资料，当取完图书资料或完成相应操作后，书车继续完成下一个上书程序。这样就实现了机器人的智能化管理，大大提高了工作效率。

5.5 RFID技术可使现代图书馆实现智能化移动书亭成为可能

智能化移动书亭是一项面向特殊读者（专业读者群或重点读者群）的延伸上门服务项目，其内存放有读者借阅需求较大或者专题推送的图书，当读者利用OPAC（Online Public Access Catalogue）选中所需图书后，智能图书馆将通过机械自动传送装置自动准确地找到该图书，并自动认证（识别借阅证）和办理相应借阅手续，将图书由出书口传送给该读者。归还图书时，智能化移动书亭可由还书口自助还书，并由系统自动上架[14]。这样可方便无法到馆借阅的读者。

6 结语

RFID自助借还书系统大大加快了知识信息传播的速度，提高了图书馆的服务质量，为实现图书馆全天候开放提供了可能。虽然该系统还存在一些不可避免的风险与技术漏洞，但随着信息技术的不断发展、读者素质的不断提高以及图书馆自助服务工作的进一步开展和完善，基于RFID的自助借还书系统将会更好地发挥其优势。未来RFID技术在图书馆管理中的应用，使得其无限潜在功能的开发成为可能。图书馆按其自身的发展与需求，可与供应商共同设计富有特色和个性化色彩的潜在扩展功能。总之，RFID技术在图书馆应用的潜在功能是巨大的，包括图书馆固定资产的管理与监测、个性化学科服务、机器人智能服务以及自助缴纳罚款等。这是一个长期持续的研究课题，对图书馆服务水平和服务质量的提高具有深远意义。

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余昭芬女，1968年生。学士，副研究馆员。研究方向：图书流通绩效评价。

G359.21；G251.4

2014-02-28；责编：王天泥。）

*本文系湖北省高校图工委基金项目“民族地区民族高校图书馆RFID利用的绩效评价与可持续发展研究”（项目批准号：2013YB02）；湖北省教育厅人文社会科学研究项目“GAP理论模型在我校数字资源绩效评价中的应用研究”（项目编号：13g329）成果之一。