基于UHF RFID 技术的图书馆设计

　　RFID 自动识别系统的工作原理

　　利用RFID技术构成的自动识别和数据采集系统至少由以下三个部分组：

　　(1)读写器(Reader)：用于读取(或写入)标签信息的设备;

　　(2)射频标签(Tag)：用于对目标的识别和提供用户数据区以存放、读写目标数据。

　　(3)计算机应用支持系统：根据用户的需求对数据进行处理和使用

　　RFID 技术在图书馆的应用状况

　　IDTechEx调查的世界上RFID应用案例的情况

　　1、RFID 技术在图书馆的应用状况

　　90年代后期新加坡国立图书馆开始RFID在图书馆应用试验;

　　2003年8月第69届IFLA大会设立专门的RFID图书馆应用论坛，介绍和推广RFID应用经验;

　　2004年新加坡图书馆管理局开始对90年代后期实施的RFID系统进行全面升级并在全国推广RFID应用系统;

　　2004-2006年国外许多图书馆开始部署和实施RFID应用系统，新加坡、瑞士、荷兰、丹麦、瑞典等国家的图书馆已基本上普及了RFID在图书馆中的应用;

　　2006年3月和2006年6月，集美大学诚毅学院图书馆和深圳图书馆分别在图书馆中实施了RFID应用系统

　　1、RFID 技术在图书馆的应用状况

　　根据检索到的资料，2005年以前在图书馆中实施的RFID技术都是基于HF的，自2006年以后UHF RFID才开始应用于图书馆及图书供应链中;

　　2005年初图书馆自动化系统供应商Civica公司开发了基于UHF RFID技术的图书馆RFID应用系统，2006年开始应用于澳洲和新加坡的一些图书馆中;

　　2006年5月，荷兰著名的连锁书店BGN开始在其中一家分店开展EPC UHF G2 RFID应用试验，预计于2007年在其它书店中全面推广。

　　我馆为什么进行UHF RFID 的应用试验

　　我馆于2006年9月与宁波远望谷公司签定了开展UHF RFID技术图书馆应用试验的协议，是基于以下的原因：

　　1、现有的HFRFID图书馆解决方案虽然比较成熟，但存在价格偏高、标签安装隐蔽性(防盗)差、馆藏清点方面还存在一些问题，有些问题短期突破的可能性不大;而UHF RFID技术的优势和快速发展的趋势，将为解决这些问题提供了可能。

　　2、2004年下半年EPC G2标准制定后，超高频(UHF)标签开始规模生产，在产品供应链管理、零售、药品行业发展迅速，“由于其具有可远距离识别和低成本的优势，有望在未来五年内成为主流。”(中华人民共和国科学技术部等十五部委，2006年6月9日：中国射频识别(RFID)技术政策白皮书)

　　3、2006年荷兰BGN连锁书店考虑到UHF的发展前景及其价格因素而采用EPC UHF G2 RFID技术于其图书供应链和销售管理;2005年开始使用HF RFID于其图书供应的另一家荷兰书商NBD|Biblion也已开始探讨EPC UHF G2应用于图书的可行性。

　　4、CIVICA公司的图书馆管理系统SPYDUS中已于2005年集成了UHF RFID的模块，并于2006年在澳洲及新加坡的一些图书馆中实施

　　5、2006年，Zebra公司就RFID在物流中的应用建议： “如果正准备实施RFID试点项目，应直接采用UHF G2标准” (Zebra 公司发布关于Gen2RFID标准的5大注意事项原则建议的第一条，2006年1月11日)

　　6、与国内外图书馆、图书馆RFID系统供应商和技术专家的广泛探讨和深入交流，增进了我们对UHF RFID在图书馆应用的技术、经济可行性的认识和信心。

　　7、与宁波远望谷公司的长期交流和合作。成立于1999年远望谷信息技术股份有限公司，是国内从事射频识别技术研究和发展的知名高新技术企业，2007年8月在深交所上市，下属的宁波远望谷公司专门从事UHF RFID图书馆应用系统的研究和开发，我馆曾于2005--2006年间与该公司有过多次接触。2006年，宁波远望谷公司完成UHFRFID在图书馆中应用的基本设备及标签后，寻找愿意与该公司进行合作试验的图书馆。基于上述原因，我馆于2006年9月与该公司签定了UHF RFID在图书馆中应用试验的合作协议。

　　UHF 与HF的简单说明

　　RFID的标准问题是大家最关注的问题之一，HF、UHF 的空中接口通信技术国际标准颁布情况如下：

　　1999年ISO/IEC制定了ISO/IEC 15693标准，对高频射频识别技术的实施进行了规范;

　　2004年8月15日，ISO发布了ISO/IEC 18000-6A/6B 2004 国际标准(信息技术—基于单品管理射频识别----第六部分：频率为860—960MHz的空中通信接口参数);

　　2004年12月16日，EPCglobal 正式批准和公布EPC UHF Class 1Generation 2 RFID标准。

　　2006年6月15日EPC C1G2获得ISO/IEC批准正式成为国际标准---

　　ISO/IEC18000-6C。符合本标准的标签就简称为G2标签(EPC C1G2标准是EPCglobal基于EPC和物联网概念推出的旨在为每件物品赋予唯一标识代码的电子标签和读写器之间的空中接口通信技术标准)

　　EPC UHF Class 1 Generation 2电子标签，一般称为G2标签，具有如下的特点：

　　(1)开放的标准：这意味着标签的获得是多渠道的，它将促使价格的快速降低。

　　(2)存储和口令：Gen2标签在芯片中有96位EPC编码，以及特有的口令，更大的存储能力以及更好的安全性能可以有效地防止芯片被非法读取。

　　(3)尺寸：芯片将缩小到现有版本的1/2到1/3。

　　(4)多厂商兼容：不同销售商的设备之间将具有良好的兼容性。

　　(5)高可靠性：标签具有高读取率。

　　(6)更好的标签识读性能：在批量标签扫描时避免重复识读。

　　(7)“灭活”功能(Kills)：标签收到读写器灭活指令后可以自行永久销毁。

　　(8)安全性：标签具有更好的安全加密功能，保证在读写器读取信息的过程中不会把数据扩散出去。

　　(9)实时性：容许标签延后进入识读区仍然被识读，这是Gen 1所不能达到的。

　　(10)全球频率分配：更广泛的频谱与射频分配提高了UHF的频率调制性能，以减少与其他无线电设备的干扰。

　　(11)识读速率：Gen 2标签的读写速率是现有标签的10倍，这使得通过应用RFID Gen 2标签可以实现高速自动作业

　　汕头大学图书馆UHF RFID应用试验

　　测试主要包括两部分：

　　第一部分是自助借还和图书防盗检测功能试验，这一部分的测试主要通过读者的自助借还的实际操作来实现;

　　第二部分是图书和借书卡电子标签与图书和读者相关信息的关联、图书盘点及错架整理等功能的综合试验，主要通过图书馆管理人员的日常工作来进行。应用试验结果表明：UHF RFID系统对图书馆业务流程的处理是正确无误的，可以很好地实现图书自助借还、图书防盗报警、电子标签转换、图书盘点及错架整理等功能，在读写距离控制和读写性能等方面达到HFRFID系统同样的性能，有些方面甚至超过HF RFID系统。

　　汕头大学于2006年9月至2007年6月进行的UHF RFID的应用试验，主要测试了ISO18000-6B的电子标签及其相关设备在图书馆中的应用，试验结果如上所述。

　　从2007年9月开始，我馆采用UHF G2RFID技术正式开展新书流通和馆藏管理应用，就目前的状态来看，运行状态良好，而且G2标签比试验时所用的18000-6B标签具有更好的性能和表现。

　　汕头大学图书馆(新书外借区)正式启动UHF RFID应用项目

　　目前我馆使用UHF RFID技术所实现的功能主要有：

　　1、电子标签与图书及读者相关信息的关联与识别;

　　2、图书自助借还;

　　3、图书防盗检测;

　　4、图书盘点，包括顺架和整架等;

　　5、图书查找;