0 引言

　　圖書館的日常服務(wù)涉及到人流,、物流的管理， 需要進行大量的讀者和書刊的識別、訪問控制,、統(tǒng)計等工作,。

　　目前， 圖書館基本上都采用條形碼技術(shù)作為識別方法來實現(xiàn)這些功能,。然而,， 條形碼雖然有價格便宜、制作方便等優(yōu)點,， 但是也存在一些先天的難以克服的缺點,， 如因為容易磨損， 必須貼在書內(nèi)等給使用帶來不便,， 并不完全適合圖書館,。將XPM" title="XPM">XPM 和RFID 結(jié)合的X-RFID" title="X-RFID">X-RFID新技術(shù)能有效克服條形碼的缺點， 具有大容量,、高穩(wěn)定性和長壽命的存儲性能,， 能實現(xiàn)許多條形碼無法實現(xiàn)的新功能， 開發(fā),、利用這些新功能將給圖書館的傳統(tǒng)服務(wù)工作帶來革命性的改變,。

　　1 X-RFID 的概念及特點

　　即射頻識別（ Radio Frequency IdentificatiON，RFID） 具有非接觸,、工作距離長,、適于惡劣環(huán)境、可識別運動目標(biāo)等優(yōu)點,。它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),， 識別工作無需人工干預(yù)， 可工作于各種惡劣環(huán)境,。

　　超級永久性存儲器（ Super Permanent Memory ,，XPM） 是一種新型不揮發(fā)存儲器（ Non-Volatile Memory， NVM） 技術(shù),。它采用100%的深亞微米標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝,， 與制造邏輯電路（ CPU，DSP 等） 相同,， 不需增加浮置柵工藝,。經(jīng)實踐表明， XPM 產(chǎn)品具有高可靠性,， 不易受溫度,、電壓、輻照以及讀操作次數(shù)等因素的負面影響,。

　　X-RFID 則是采用將XPM 技術(shù),， 應(yīng)用于RFID 芯片中,， 用XPM 存儲器替代傳統(tǒng)的EEPROM 作為ID 碼存儲器件， 從而使XPM 存儲器的優(yōu)勢得到集中的體現(xiàn),?？蓮V泛運用于物流業(yè)、零售業(yè),、制造業(yè),、公共交通、醫(yī)療衛(wèi)生,、機場,、鐵路、資產(chǎn)管理,、身份識別,、安全保衛(wèi)、產(chǎn)權(quán)保護和軍事等領(lǐng)域,， 具有成本低,、工藝兼容性高、保密性高,、物理不可擦除等特點,。

　　RFID 與X-RFID 芯片構(gòu)成比較如圖1 所示。

　　圖1 RFID 與X-RFID 芯片構(gòu)成比較

　　采用XPM 技術(shù)的RFID 系統(tǒng)與其他RFID 技術(shù)相比具有更多優(yōu)越性（ 見表1） ,。

　　表1 X-RFID 與其他RFID 技術(shù)的比較

　　2 X-RFID 系統(tǒng)的組成及工作原理

　　X-RFID 應(yīng)用系統(tǒng)由標(biāo)簽,、天線、讀寫器,、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)4 部分組成,， 如圖2 所示。

　　圖2 X-RFID 系統(tǒng)圖

　　X-RFID 標(biāo)簽是射頻識別系統(tǒng)的核心,， 又稱為射頻標(biāo)簽,， 其英文名為TA G， 也有稱為LABEL 的,。電子標(biāo)簽是射頻識別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體,。一般情況下， 射頻標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成,， 每個標(biāo)簽具有惟一的電子編碼,， 附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象； 當(dāng)受無線電射頻信號照射時,， 能反射回攜帶有數(shù)字字母編碼信息的無線電射頻信號,， 供閱讀器處理識別。依據(jù)射頻標(biāo)簽供電方式的不同,， 可以分為有源（ Active Tag ） 和無源（ PassiveTag） ,， 有源標(biāo)簽內(nèi)裝有電池,， 無源標(biāo)簽內(nèi)部沒有電池,。

　　讀寫器是讀或讀/ 寫電子標(biāo)簽的電子裝置,， 有時也被稱為閱讀器（ Reading Device） 、查詢器（ Interro gator） ,、通信器或讀出裝置,， 可設(shè)計為手持式或固定式。

　　讀寫器是信號產(chǎn)生,、發(fā)射,、接收的設(shè)備， 它產(chǎn)生的射頻信號,， 經(jīng)功率放大器放大,， 通過天線發(fā)射出去， 同時接收由標(biāo)簽反射回來的信號,， 經(jīng)射頻接收器進行收發(fā)分離,， 然后進行檢波、解調(diào),、通過前置放大器放大,， 送至讀出計算機進行處理。當(dāng)標(biāo)簽進入磁場時,， 讀寫器通過天線向標(biāo)簽發(fā)一組固定頻率的電磁波,， 標(biāo)簽內(nèi)有一個LC 串聯(lián)諧振電路， 其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同,， 在電磁波的激勵下,， LC 諧振電路產(chǎn)生共振， 從而使電容內(nèi)有了電荷,， 在這個電容的另一端,， 接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存,， 當(dāng)所積累的電荷達到2 V 時,， 此電容可作為電源為其他電路提供工作電壓， 將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù),， 還原標(biāo)簽中的物體信息,， 從而達到識別物體的目的。讀寫器的天線可以內(nèi)置,， 也可以外置,。

　　X-RFID 的工作頻段， 對射頻識別系統(tǒng)來說,， 最主要的頻率是0 ~ 135 kHz,， 以及ISM 頻率6. 78 MHz,，13. 56 MHz， 27. 125 MHz,， 40. 68 MHz,， 433. 92 MHz，869. 0 MHz,， 915. 0 MHz （ 在歐洲不使用） ,， 2. 45 GHz，5. 8 GHz以及24. 125 GHz,。

　　3 X-RFID 在圖書館中的應(yīng)用

　　采用RFID 技術(shù)進行圖書館業(yè)務(wù)的自動化,， 就必須要求RFID 標(biāo)簽對數(shù)據(jù)保存的期限、成本的承受能力,、數(shù)據(jù)的安全性等方面都有著極高的要求,， 而按照目前最通用的基于EEPROM 技術(shù)的RFID 標(biāo)簽， 則存在著數(shù)據(jù)保存時較短,、安全性不高,、成本較高、數(shù)據(jù)容易丟失等缺陷,。所以,， 在各種RFID 技術(shù)中， 采用XPM 技術(shù)是最適合用于RFID 圖書館管理系統(tǒng)" title="圖書館管理系統(tǒng)">圖書館管理系統(tǒng)中的,。這不僅有效地解決了數(shù)據(jù)保存時期和安全性,， 也相對降低了RFID圖書館管理系統(tǒng)的運行和實施成本， 同時也為RFID 在圖書館行業(yè)的廣泛應(yīng)用提供了充分條件,。

　　X-RFID 技術(shù)在圖書館主要應(yīng)用于自助借書站,、自助還書箱、柜臺工作站,、館藏分檢系統(tǒng),、機檢服務(wù)站、電子安全門,、書架管理系統(tǒng)等方面,。基于X-RFID 的智能型" title="智能型">智能型圖書館管理系統(tǒng),， 如圖3 所示,。

　　圖3 X-RFID 圖書管理系統(tǒng)組成圖

　　X-RFID 標(biāo)簽可提供便捷的資料管理， 又具有防竊保護功能,； 天線主要提供出入口的保安工作,， 它能準(zhǔn)確地識別出觸發(fā)警報的每一本書的書名， 真正做到無誤報警,； 柜臺工作站是供管理員在辦理借還書手續(xù)時讀取書本的RFID 碼,， 方便圖書館管理員隨時攜帶手持讀碼器來捕捉書上的智能標(biāo)簽的信息,， 快速搜索圖書， 將書架上放亂的書管理歸類,； 自助借還書機能讓讀者自己辦理借閱手續(xù),， 它由借書卡讀寫器、RFID 讀寫器,、觸控式熒幕以及一臺收據(jù)打印機所組成,； 自動分揀系統(tǒng),， 運用讀寫器識別標(biāo)簽,， 達到自動分揀的目的； 應(yīng)用軟件以SIP2的界面,， 通過以太網(wǎng)絡(luò)的接口與LAS 以及其他的部件連接,， 將智能圖書館管理系統(tǒng)與圖書館的流通自動化系統(tǒng)連接起來， 給讀者和圖書館管理員帶來便利,。

　　4 使用X-RFID系統(tǒng)的優(yōu)點

　　4. 1 流程簡化,， 提高了效率

　　目前的借還書流程普遍采用條碼掃描系統(tǒng)， 條碼數(shù)據(jù)的采集是通過固定的或手持的條形碼掃描器完成的,，條碼容易破損且只適用于近距離,、靜態(tài)、小數(shù)據(jù)采集,， 加之掃描操作需要人工翻開圖書并找到條碼位置才能掃描,， 操作流程較為繁瑣， 借還書效率低,。引入X-RFID技術(shù)可以實現(xiàn)動態(tài),、快速、大數(shù)據(jù)量,、智能化的圖書借還流程,， 提高信息存儲的安全性、信息讀寫的可靠性,、借還書的高速快捷性,。

　　4. 2 系統(tǒng)改進， 提高了安全性

　　利用X-RFID 技術(shù)改進現(xiàn)有的管理系統(tǒng),， 將防盜系統(tǒng)與圖書流通管理系統(tǒng)聯(lián)系起來,， 記錄每本圖書的進出庫歷史記錄， 從而可以與借還書的歷史記錄進行匹配,。

　　可以有效提高防盜系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,， 確保圖書安全。

　　4. 3 降低工作量,， 提高了工作滿意度

　　圖書館工作人員由于積年累月的重復(fù)性勞動,， 工作本身很繁重,， 如依靠人工圖書盤點工作量大， 很容易對工作產(chǎn)生一定的消極思想,； 加上讀者也對圖書館表示不滿,， 導(dǎo)致圖書館工作滿意度有所下降。通過X-RFID 技術(shù)改造,， 可以把工作人員從圖書館日常繁重的重復(fù)勞動中解放出來,， 同時提高讀者對圖書館工作的滿意程度。

　　4. 4 電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)保持力強,， 碼壽命長

　　由于采用物理上不可擦寫的方法,， 相比采用高壓電盒來進行儲存數(shù)據(jù)， 采用EEPROM 技術(shù)的RFID 數(shù)據(jù)則最多保存10 年,， 而X-RFID 的數(shù)據(jù)保持力可達100 年以上,。由于采用了非接觸式的讀取方式， 加上具有防水,、防磁,、耐高溫的特性， RFID 電子標(biāo)簽的壽命比條形碼長得多,。每個電子標(biāo)簽最少能被讀取十萬次以上,。這樣， 電子標(biāo)簽一旦貼上后就可以長期使用,。

　　5 結(jié)語

　　由于目前我國圖書館的發(fā)展現(xiàn)狀,， X-RFID 在中國圖書館領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用受到各種因素的制約， 實現(xiàn)還需要較長時間的努力,。但是,， X-RFID 可以讓圖書館實現(xiàn)真正的智能化管理， 通過X-RFID 技術(shù)可以為讀者提供簡捷迅速的自助式服務(wù),， 提高圖書管理員的工作效率,， 為圖書館節(jié)省人力,， 為讀者提供安全的環(huán)境。X-RFID所具備的獨特優(yōu)勢是其他識別技術(shù)無法比擬的， X-RFID 系統(tǒng)是圖書館管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,， 它將最終取代和淘汰目前廣泛使用的條形碼識別技術(shù),， X-RFID 技術(shù)的應(yīng)用將推動我國數(shù)字圖書館的建設(shè)與發(fā)展,。