XPM—RFID技术及其在现代图书馆自动化管理中的应用

1 RFID与XPM—RFID的概念及特点 

1．1 什么是RHD技术 

RFID(Radio Frequency Identification)无线射频识别，是一种非接触式的自动识别技术。与传统条形码依靠光电效应方式不同，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可实现批量读取，能同时对几厘米至数十米范围内的物体进行识别，从而成为了自动识别领域一颗耀眼的新星，是继互联网之后的又一次新的技术革命。 

RFID电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。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体的目的，进一步通过计算机及计算机网络实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。 

1．2 RFID技术在现代图书馆中的应用 

基于馆藏图书管理的特点，目前在国内外图书馆中RFID应用大多采用了无源、高频、现场改写式的RFID标签，如英国东安格利亚大学图书馆、我国的深圳城市图书馆。也有少数图书馆在尝试使用超高频段的RFID标签，如国内的汕头大学图书馆。在每本书上安放RFID标签，使图书的借还 自动借阅、防盗、盘点、找书、整理书架、自动分拣均通过RFID自动化系统来完成，让图书管理智能化，真正实现自助借阅、快捷方便、防盗可靠、盘点、找书、整理书架高效与还书便利。 

1．3 XPM—RFID技术及其优特点 

近年来，RFID识别技术在国内外发展很快，其产品种类很多，如TI、Motorola、Philips、Microchip、3M等世界著名厂家都在生产RFID产品。图书馆RFID应用国际标准尚未出台，由各厂商生产，可供图书馆选择的RFID标签众多，而各种产品亦各有优劣。 

近期，美国凯路微电子公司研制成功了一种全新的RFID芯片技术(XPM)并将其成功地应用在了RFID标签的制造之上，生产出了具有永久性存储性能的RFID标签，其有成本低、寿命长、工艺兼容性高、保密性强、物理不可擦除等特点，非常适用于RFID技术在图书馆管理中的应用。 

XPM—RFID是凯路微电子独创的一项新韵RFID芯片技术，不同于常规RFID芯片，它没有采用传统的EEPROM存储器，而是应用了一种新的存储器技术一xPM技术。 

XPM即Super Permanent Memory(超级永久性存储器)，是一种新型不挥发存储器(NVM，Non—Vola．tile Memory)技术。它采用100％ 的深亚微米标准CMOS工艺，与制造逻辑电路(CPU，DSP等)相同。XPM—RFID则是将XPM专利技术应用于RFID标签中，用XPM存储器替代传统的EEPROM作为ID码存储器件，从而使XPM存储器的优势得到集中的体现。 

2 XPM—RFID技术在图书馆自动化管理中的应用 

2．1 XPM—RFID技术与传统EEPROM—RFID技术的比较 

采用RFID技术进行图书馆业务的智能化管理，对RFID标签在数据保存期限、成本承受能力、数据安全性等方面都有着极高的要求，而目前最通用的基于EEPROM技术的RFID标签，则存在着数据保存期较短、安全性低、成本高、数据易丢失等缺陷。因此，在各种RFID技术中，XPM技术是最适合于RFID在图书馆管理系统中应用的。采用这项技术不仅有效地解决了数据保存期和安全性的问题，也降低了RFID图书馆管理系统的运行和实施成本，同时也为RFID在图书馆行业的广泛应用提供了充分条件。 

从上述RFID的特点可以看出，采用XPM技术的RFID系统与其他RFID技术和条形码相比具有更多优越性。 

表1 XPM—RFID与其他RFID技术的比较 

XPM—RFID技术在图书馆主要应用于自助借书站、自助还书箱、柜台工作站、馆藏分检系统、机检服务站、电子安全门、书架管理系统等方面。 

2、2 XPM—RFID图书管理系统的组成 

用XPM—RFID技术，不是简单的取代条形码，借还书机能让读者自己办理借阅手续，它由借书卡读写器、RFID读写器、触控式荧幕以及一台收据打印机所组成。自动分拣系统，运用读写器识别标签，达到自动分拣的目的。应用软件通过以太网络的接口与相关的部件连接，将智能图书馆管理系统与图书馆的流通自动化系统连接起来，给读者和图书馆管理带来极大的便利。 

2．3 使用XPM—RFID图书馆管理系统的优越性 

(1)加快流通作业速度 

XPM—RFID系统在图书馆的应用，缩短了流通服务所需花费的时间。依靠RFID射频识别技术的支持，借还书过程变得十分简单。另外，目前大多RFID系统还能够把条形码、磁条、书目信息和流通记录全部整合存储在一起，提供系统识别利用。这样，利用RFID电子标签不仅可以查询书目信息和借阅信息，更可以追寻特定馆藏资料在图书馆中的准确位置，从而加快了流通作业的速度。 

(2)减轻出纳台人员工作量 

XPM—RFID系统的用户界面非常简单友好，只需跟随屏幕提示进行操作即可轻松完成。用户进行自助借还操作，大大降低了出纳台人员的工作强度，把他们从重复性劳动中解放出来，可以充实到图书馆其他方面的服务工作中去。 

(3)防盗监控功能 

由于RFID电子标签中包含了条形码和磁条的信息，使其具有防盗监控的功能，能够替代图书馆多年以来一直使用的电机防盗监控系统和射频防盗监控系统。 

(4)提高典藏管理效率 

当书库管理人员在进行图书盘点或顺架作业时，利用RFI 远距离读取、批次处理的特点，只需手持阅读器掠过书架，即可全自动瞬间读取大量标签的信息，并对乱架及丢失的情况了然于胸。XPM— RFID系统大幅度减少了追踪查找馆藏资料的时间，提高了查询和盘点的精确度，节省了对人力资源的消耗。 

(5)数据保存时间长 

由于采用了非接触式的读取方式，加上具有防水、防磁、耐高温的特性，XPM—RFID电子标签的寿命极长，且能被十万次以上地读取。同时由于采用物理上不可擦写的方法，相比采用传统EEPROM技术、数据保存能力最高l0年的RFID标签，其数据保存时间可达50年以上。 

(6)安全性高 

由于XPM—RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护和物理特性改变，使其内容不会被伪造及变造。 

(7)成本低 

XPM—RFID芯片是目前国际上唯一用最先进的标准CMOS逻辑工艺制造的RFID芯片。在同工艺档次上，XPM 存储器比传统的EEPROM 或Flash存储器成本降低30％以上。同时XPM芯片可应用0．13umCMOS工艺生产，芯片面积更小，所以产品的最终成本进一步降低。因此XPM—RFID具有极大的成本优势。在实现量产的情况下，其标签成本可降至5美分以下。相比目前市面上售价在数十美分至数美元的RFID标签，其价格优势显而易见。 

3 图书馆推广RFID系统存在的问题 

3。1 成本问题 

按照目前的市场价格，一台RFID阅读器为500— 1000美元不等，自助设备亦相当昂贵，而每个电子标签需花费50美分到5美元。即使随着大规模生产，成本低至0．5元人民币的XPM—RFID标签，与仅2分钱花费的条形码相比，其投入还是较高。经费问题是制约RFID在我国图书馆，尤其是大多数经费紧张的高校图书馆推广应用的重要因素。 

3。2 标准问题 

大多数图书馆使用HF频段的ISO15693标准，随着UHF频率的电子标签成本大幅下降，部分厂商和图书馆在尝试UHF频段的GerI2标准。不同的标准将对RFID系统的互通和整合带来不便。如RFID阅读器和电子标签不能通用，各图书馆之间就无法顺利进行数据交换和协同工作，会给馆际互借和系统更新换代造成障碍。 

3．3 读取问题 

目前RFID技术本身也非无懈可击的，信号屏障就是一个很大的问题。如果有人把装有电子标签的物品用两、三层锡纸包裹起来，阅读器就无法读取到电波信号了。另外，RFID系统偶尔也有发生误读的可能性。 

3．4 与图书馆自动化系统整合的问题 

近些年，国内部分大、中型图书馆投入了大量的人力、财力，陆续实现了藏、借、阅一体的图书馆管理模式，出于对现有投资的保护，门禁系统、监测仪、充消磁仪、磁条、条形码不可能在短期内被取代。同时，与现有条形码和磁条技术的图书馆管理系统的集成问题也需要有较强的技术力量支持。 

3．5 观念问题 

目前我国图书馆的发展参差不齐，多数图书馆正处于现代图书馆向数字图书馆的过渡阶段。能够初步实现藏、借、阅一体的“一体化”管理模式对国内大部分图书馆来说已是一个大的跨跃，而采用更加智能化的RFID管理系统，在一些图书馆看来是可望不可及的事情，他们在观念上还没有完全实现向RFID的跳跃，缺乏向RFID努力争取的意识。 

4 RFID及XPM—RFID图书馆管理系统的发展趋 

由于目前我国图书馆的发展现状与XPM —RFID的实现存有一定的差距，RFID在中国图书馆领域的推广应用受到各种因素的制约，即使少数有实力的图书馆在短期内能实现RFID系统，但对于多数图书馆来说，实现RFID则需要较长时间的努力。然而RFID所具备的独特优势是其它识别技术无法比拟的，它是图书馆自动化管理应用发展的趋势，XPM—RFID极有可能在国际上多种RFID实现技术中占据重要的地位，为最终取代和淘汰目前广泛使用的条形码识别技术起到加速作用。 

现在，我国一些图书馆已经认识到RFID的先进性和优越性，正在为逐步实现RFID而努力。深圳图书馆经过系统的前期论证与应用考察，已经采用了RFID系统，这标志着深图率先实现了图书馆向高自动化、智能化的转变，也意味着中国图书馆界向RFID技术应用迈进了一步。我们坚信，随着RFID技术的不断改进、RFID技术标准的统一、RFID相关设备价格的调整、国内图书馆发展观念的更新、以及通过各方面的共同努力，在不久的将来，RFID系统在我国图书馆领域会愈加推广和普及，RFID技术的应用亦将对我国数字图书馆的建设与发展起到革命性的推动作用。