圖書館的日常服務(wù)涉及到人流,、物流的管理,，需要進(jìn)行大量的讀者和書刊的識(shí)別、訪問控制,、統(tǒng)計(jì)等工作,。目前，圖書館基本上都采用條形碼技術(shù)作為識(shí)別方法來實(shí)現(xiàn)這些功能,。然而，條形碼雖然有價(jià)格便宜,、制作方便等優(yōu)點(diǎn),，但是也存在一些先天的難以克服的缺點(diǎn)，如因?yàn)槿菀啄p,，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和RFID結(jié)合的X-RFID新技術(shù)能有效克服條形碼的缺點(diǎn),，具有大容量,、高穩(wěn)定性和長壽命的存儲(chǔ)性能，能實(shí)現(xiàn)許多條形碼無法實(shí)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(diǎn)

即射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)具有非接觸,、工作距離長,、適于惡劣環(huán)境、可識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn),。它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),，識(shí)別工作無需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境,。

超級(jí)永久性存儲(chǔ)器(Super Permanent Memory,，XPM)是一種新型不揮發(fā)存儲(chǔ)器(Non-VolatiIe 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(shí)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(fù)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(chǔ)器替代傳統(tǒng)的EEPROM作為ID碼存儲(chǔ)器件,，從而使XPM存儲(chǔ)器的優(yōu)勢(shì)得到集中的體現(xiàn),。可廣泛運(yùn)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(jī)場(chǎng)、鐵路,、資產(chǎn)管理,、身份識(shí)別、安全保衛(wèi),、產(chǎn)權(quán)保護(hù)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(diǎn)。

RFID與X-RFID芯片構(gòu)成比較如圖1所示。

智能型圖書館管理系統(tǒng)" src="http://files.chinaaet.com/images/20111206/53ba8e95-f267-4f93-a027-eb10c97d1f37.jpg" />
     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(shí)別系統(tǒng)的核心,，又稱為射頻標(biāo)簽,，其英文名為TAG，也有稱為LABEL的,。電子標(biāo)簽是射頻識(shí)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(gè)標(biāo)簽具有惟一的電子編碼,，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；當(dāng)受無線電射頻信號(hào)照射時(shí),，能反射回?cái)y帶有數(shù)字字母編碼信息的無線電射頻信號(hào),，供閱讀器處理識(shí)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(Passive Tag),，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(shí)也被稱為閱讀器(Reading Device)、查詢器(Interrogator),、通信器或讀出裝置,，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。讀寫器是信號(hào)產(chǎn)生,、發(fā)射,、接收的設(shè)備，它產(chǎn)生的射頻信號(hào),，經(jīng)功率放大器放大,，通過天線發(fā)射出去,，同時(shí)接收由標(biāo)簽反射回來的信號(hào),，經(jīng)射頻接收器進(jìn)行收發(fā)分離，然后進(jìn)行檢波,、解調(diào),、通過前置放大器放大，送至讀出計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),，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(gè)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(lì)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(gè)電容的另一端,，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)儲(chǔ)存,，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí),，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(dá)到識(shí)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(duì)射頻識(shí)別系統(tǒng)來說,，最主要的頻率是0～135kHz,，以及ISM頻率6.78MHz，13.56MHz,，27.125MHz,，40.68MHz，433.92MHz,，869.0MHz,，915.0MHz(在歐洲不使用)，2.45GHz,，5.8GHz以及24.125GHz,。

3 X-RFID在圖書館中的應(yīng)用

采用RFID技術(shù)進(jìn)行圖書館業(yè)務(wù)的自動(dòng)化，就必須要求RFID標(biāo)簽對(duì)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(shí)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)中的,。這不僅有效地解決了數(shù)據(jù)保存時(shí)期和安全性,，也相對(duì)降低了RFID圖書館管理系統(tǒng)的運(yùn)行和實(shí)施成本，同時(shí)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(tái)工作站,、館藏分檢系統(tǒng),、機(jī)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(hù)功能,；天線主要提供出入口的保安工作,，它能準(zhǔn)確地識(shí)別出觸發(fā)警報(bào)的每一本書的書名，真正做到無誤報(bào)警,；柜臺(tái)工作站是供管理員在辦理借還書手續(xù)時(shí)讀取書本的RFID碼,，方便圖書館管理員隨時(shí)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(jī)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(tái)收據(jù)打印機(jī)所組成；自動(dòng)分揀系統(tǒng),，運(yùn)用讀寫器識(shí)別標(biāo)簽,，達(dá)到自動(dòng)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(dòng)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(diǎn)

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(shí)現(xiàn)動(dòng)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(chǔ)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(jìn)，提高了安全性

利用X-RFID技術(shù)改進(jìn)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(jìn)出庫歷史記錄，從而可以與借還書的歷史記錄進(jìn)行匹配,?？梢杂行岣叻辣I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(dòng)，工作本身很繁重,，如依靠人工圖書盤點(diǎn)工作量大,，很容易對(duì)工作產(chǎn)生一定的消極思想；加上讀者也對(duì)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(dòng)中解放出來,，同時(shí)提高讀者對(duì)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(qiáng)，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(jìn)行儲(chǔ)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(dá)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(gè)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(shí)現(xiàn)還需要較長時(shí)間的努力,。但是，X-RFID可以讓圖書館實(shí)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(dú)特優(yōu)勢(shì)是其他識(shí)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(shì),，它將最終取代和淘汰目前廣泛使用的條形碼識(shí)別技術(shù),，X-RFID技術(shù)的應(yīng)用將推動(dòng)我國數(shù)字圖書館的建設(shè)與發(fā)展。