金志敏　张　晶

（江苏理工学院图书馆　常州　213001）



物联网时代RFID的应用是提升图书馆管理水平的有效手段

金志敏张晶

（江苏理工学院图书馆常州213001）

摘要物联网是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术，能实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网时代RFID的应用对图书馆业务及管理模式产生了巨大的影响。物联网与现有的图书馆信息管理系统整合在一起，可以组建成智能化的图书馆，是提升图书馆管理水平的有效手段。

关键词RFID应用图书馆管理水平

Internet of Things Era of RFID Application Is the Effective Measure to Enhance the Level of Library Management

Jin Zhimin Zhang Jing
（Library, Jiangsu Institute of Technology Changzhou 213001）

Abstract The extension of the Internet of things is based on Internet technology and extend a network technology，to realize the object of the intelligent identification，location，tracking and monitoring and management. The Internet of things era of RFID application to library services and management mode has a great influence. Iot with existing library information management system integration，intelligent can be formed into the library，is the effective measure to enhance the level of library management.

Keywords RFID Application Library Management level

2009年8月温家宝总理考察无锡传感网研究所，提出了“感知中国”的概念，并在随后的2010年“两会”期间，温家宝总理在政府工作报告中首次提及物联网，众多委员、代表聚焦物联网，并建议把它作为当前国家战略来抓，并明确将物联网列为我国战略性新兴产业。“感知中国”的关键在于物联网技术，在此背景下，我国各个领域广泛地开展了“物联网”的研究、开发和实际应用工作。“物联网”是继计算机和互联网之后，被誉为世界信息产业领域的第三次浪潮。物联网已成为国内外新一轮信息技术竞争的关键点和制高点，经过近几年的推广与发展，我国的物联网技术正从概念走向务实应用的阶段。

物联网的发展为图书馆服务的创新提供了一个很好的平台，它把物理图书馆和数字图书馆有机结合起来，改变了传统图书馆服务因空间、时间、技术等方面的限制所造成的大量存量信息资源开发不畅的问题。物联网与图书馆的完美结合产生的“第三代图书馆”，也是图书馆传统服务手段的全方位突破和变革，开创了图书馆服务的新时代。

一、物联网概述

物联网（Internet of Things）是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，通过约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种实时网络。物联网能把世界上所有的物品都连接到一个网络中，形成物与物相连的网络。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预，物联网的真正实现需要信息采集、信息远程传输、海量信息智能分析与控制等相互配合和完善，信息采集是物联网的基础，通过电子标签和传感器等器件自动识别、采集和感知获取物品的标识信息、物品自身的属性信息和周围的环境参数，借助无线数据传输网络将收集的物品相关信息聚合到统一的中央信息处理系统中。利用云计算、数据挖掘和模糊识别等各种智能计算技术对物品相关信息进行分析融合处理，完成对物理世界的高度信息认知，并将处理结果实时反馈给网络中的相关控制部件，实现对物品智能化的决策控制。

物联网需要通过传感器、射频识别技术、全球定位系统技术等，来实现对任何要控制的物体或过程实时采集信息和智能化控制与管理。物联网不是互联网的简简单单演进版，而是一个新的技术系统，RFID系统、传感网络和互联网络都是物联网的组成部分。RFID系统是物联网中非常重要的关键技术，RFID标签中存储着规范而具有互用性的物品信息，是真正能够让物品“自己说话”的关键。

使用传感技术建立传感网络，不仅实现了物品信息的自动采集，而且也能将需要信息传递到有线、无线网络。解决了物联网末梢的数据采集和传输问题。互联网则是物联网信息传递中的核心承载网络，大量的物品数据通过物联网前端设备的采集后，都需要通过互联网的信息传输，发送到数据处理中心，最终完成物品的识别，进而通过互联网实现物品信息交换和共享，实现对物品的透明化管理。

物联网的概念来源于射频技术，正式提出是国际电信联盟（ITU）在2005年突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟发布的《ITU互联网报告2005：物联网》中正式提出了“物联网”的概念。物联网由传感网络设备、传输网络和应用控制网络系统构成，具有全面感知、可靠传递、智能处理3个重要特征。全面感知主要体现在利用RFID、传感器、二维条码等随时随地获取物体的信息，实现物品的识别，是物联网系统的前提，可靠传递体现在通过现有的各种通信网络与互联网的融合，将物品的信息实时准确地传递出去，是实现异地感知的基础。智能处理特点主要体现在利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制和管理。

二、物联网架构

目前，物联网概念还没有完全统一的定义，国家传感网标准化机构正在从科学化、标准化的角度对其准确定义进行研究。物联网的基本架构包含传感层（感知层）、传输层（网络层）和应用层已形成基本共识，（见图1）。

传感层：承担信息的全面感知和采集，通过RFID电子标签、智能卡等各种物理量传感器、传感器网络等实现对物品进行的识别、信息采集和预处理。

传输层：承担物品信息的可靠传输，根据应用的需要传输层可以是公共移动网、互联网、广电网、行业专网或专用于物联网的各种新型的通信网。

应用层：完成物品信息的分析、处理、管理和控制，进一步做出信息智能决策，实现物联网特定的智能化应用和服务。

三、RFID系统的组成

一般的RFID系统由射频识别标签、射频读写器和计算机通信网络三部分组成，在实际应用系统中还需要其他硬件和软件的支持（见图2）。

1、射频识别标签

射频识别标签由耦合元件及芯片等组成，存储着需要被识别物品的相关信息，一般被放置在需要识别的物品的表面，它所存储的物品信息通常可被射频读写器通过非接触读/写获取。每个标签具有全球唯一的识别号（ID），无法修改、无法仿造，这样提供了使用时的安全性。

2、射频读写器

射频读写器是可以利用射频技术读/写射频识别标签信息的设备，读取（或写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物品的目的。通常阅读器与计算机相连，所读取的标签信息被传送到计算机上，进行下一步处理。

3、计算机通信网络

在射频识别系统中，计算机通信网络通常用于对数据进行管理，完成通信传输功能。

四、图书馆RFID应用系统中的硬、软件介绍

根据图书馆RFID应用系统的需求和系统的实际使用情况，图书馆RFID应用系统总共分为了六大部分：借书卡管理系统、电子标签转换系统、自助借还系统、图书盘点系统、24小时还书系统、图书安全检测（安全门禁）系统，另外设有图书馆管理系统的服务器，八个子系统构成一个完善的管理体系，全面解决图书管理中存在的问题，为读者供优质的服务。图书馆RFID应用系统（见图3）。

1、硬件构成（见图4）

在图书馆中的RFID文献智能管理系统，主要是通过RFID读写器对粘贴在文献、书架上的RFID标签、RFID借书证的识读，借助于后台RFID管理系统和图书馆自动化集成系统，实现对文献、书架、读者间的借还、归架、典藏及安全防盗检测的一体化全方位管理。

系统中针对RFID标签，有图书RFID标签、光盘RFID标签、架标、层标、RFID读者证等多种类型。图书、光盘RFID标签存储一本图书、一张光盘的基本流通信息，如条码号、流通类型等；架标用于存储一个书架的单面单联信息；层标用于存储一个书架的单面单联的一层信息；RFID读者证存储一位读者的基本信息，如读者证号、读者证的类型等。为实现读者对流通文献的高效率借还、工作人员的高质量归架及典藏工作，系统配备了多种硬件设施。为对所有的文献、读者证、书架实现RFID管理，系统配备了文献流通和查询设备，有RFID流通工作站、RFID编写器、自助式RFID流通设备、查询终端、清点采集设备、安全检测设备等，同时为实现文献的智能归架定位，设计和实现了RFID文献智能定位书车。

2、软件模块（见图5）

RFID文献智能管理系统在硬件设备的基础上，进行RFID模块的深度开发和设计，并将之整合在数字图书馆应用平台当中。如图5所示系统主要由标识初始化系统、流通管理系统、文献定位系统、采集典藏系统四部分构成。

标识初始化系统通过RFID的基本设施实现了文献的RFID标签粘贴、加工及初始化工作，读者证的加工及初始化工作。流通管理系统通过自助借还模块实现了读者对流通文献的自助借还操作，RFID安全检测模块用以保证流通文献的安全保障等。文献定位系统通过RFID移动文献归架书车和书架RFID架标识，实现读者对文献的查询定位导航操作，流通书库架位的采集、整理及更新，工作人员对流通文献的装车、归架、巡架操作。采集典藏系统通过馆藏的清点设备，对书架的RFID层标识、文献RFID标识的数据采集、统计、对比分析，实现文献的精确清点和典藏。在进行数据整合的过程中，进行RFID系统数据库和原有图书自动化管理应用系统数据库的数据的传输和转换。

五、RFID文献智能管理系统的功能

RFID文献智能管理系统在读者、文献、书架的RFID标识的基础上，以RFID标签为流通管理介质，通过相关的RFID流通设备、RFID读写设备、RFID安全门设备、RFID典藏设备进行读者、文献、书架的一体化管理与维护，并借助移动归架书车保持文献与书架的一一对应关系，采用流通设备、典藏设备、智能文献定位书车设备，对读者而言能够实现自助式的操作、定位索取文献，能全面提升读者服务水平，提高服务效率，对工作人员而言能够实现文献的高效率借还、定位管理、精确点藏，能有效降低一线人员的工作量，提高工作效率，提升馆藏管理能力。

1、自助式操作

RFID采用非接触和一次多本的方式可实现快速安全简便的文献自助借还，操作简单易学、快速安全，使大部分读者可自行办理文献借还手续，有效保护读者信息隐私，还能有效减轻文献流通部门的工作压力。通过定位导航系统、层标架标定位系统，将RFID图书馆应用中的自助特性进行了扩展，读者不仅可以通过自助借还设备实现完全独立的借还操作，同时也可以脱离工作人员在文献导航指引系统的帮助下进行自助式的文献查找与定位索取。

2、定位索取文献

以书架的一层为基本排架和文献定位单位，使OPAC（全称Online Public Access Catalogue，在图书馆学上被称作“联机公共目录查询系统”）查询和馆员指引不仅能够揭示文献的流通状态，同时能够准确给出文献在馆中的具体位置，即某个书架的某一层，有效解决开架阅览方式给图书馆带来的文献定位不准及整架困难等问题。引导标识系统科学、简明，无论是工作人员指引读者还是读者自行阅览都变得容易。

3、提高借还作业的效率

使用了RFID系统之后，可以提高读者借/还文献业务办理的速度，工作人员可以一次性读入读者所借、还的文献清单无须逐个进行条形扫描，借还文献免去了消磁及上磁工作。同时，读者可以通过自助借还设备进行自助式的文献借还操作，有效缓解了工作人员的借还业务。

4、文献定位管理

对书架进行RFID标识，实行严格的定位管理制度，可以满足多种排架方式：按分类排架、按主题排架、按著者排架等，文献是活动的和流动的，但是书架的位置是固定和不变的。通过RFID智能归架书车和便携式清点器，可以实现文献的定位快速归架、巡架，高效的批处理功能可快速完成文献架位的重新确认和文献的批量入藏，有效地解决了专题文献排架和倒架的问题。

5、精确数据采集与典藏

依靠快速轻便的手持式RFID阅读设备，极大地提高了馆藏文献清点工作效率，不仅速度提高，更重要的是清点的准确性也有了质的提升，即通过馆藏清点，不仅能掌握准确的馆藏文献数量，更能掌握文献品种，实现传统手工清点方式几乎不可能完成的任务，为读者服务和文献采购部门提供精确的馆藏分析数据。

近年来，RFID在国内部分图书馆的应用中取得了不小的成效，归纳总结为以下四个方面：（1）RFID因其具有无接触实现数据信息通信的特点和超大容量的数据信息存储空间，改革了图书馆的馆藏管理体系。（2）实现了图书馆书刊管理在借还、流通和清查等多个方面朝着自动化、简约化、集成化、高效化的方向发展。（3）打破了图书馆的传统服务模式，拓展了图书馆的服务范畴和服务层面。（4）促进了图书馆行业及其相关产业的向前发展，积极推动了国家公共文化事业的发展步伐。

物联网技术在图书馆中的应用，将使图书馆管理和服务更加人性化和智能化。尽管物联网的发展在我国尚处于起步阶段，但国内外一些图书馆成功应用RFID技术实现图书馆的物联网预示着物联网技术在图书馆具有广阔的应用空间。因此，图书馆界同仁要关注物联网的发展，积极利用物联网技术构建图书馆物联网，创新图书馆服务新模式，开创图书馆新的服务空间。

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金志敏，男，江苏理工学院图书馆技术部，研究方向：数字图书馆信息资源服务。

张晶，女，江苏理工学院图书馆技术部，研究方向：数字图书馆信息资源服务。

作者简介

中图分类号G250.72; TP391.45

文献标识码A

文章编号160104-7182