RFID 技术在图书馆的应用分析

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1、RFID技术在图书馆的应用分析——以后勤工程学院图书馆为例夏绍模徐胜李昌健王松泉黄中华摘要：本文简要回顾了RFID技术的发展概况，描述了RFID系统的工作频率、工作原理及其特点，阐述了RFID技术在中国特别是在图书馆的应用情况。然后，站在项目管理的视角，介绍了后勤工程学院图书馆RFID系统建设项目案例，分析了技术标准风险、工期风险和局部RFID系统方案3个图书馆RFID系统建设项目值得关注的关键方面。关键词：图书馆RFID后勤工程学院1RFID技术及其系统概述1.1RFID技术的起源RadioFrequencyIdentification（RFID），即射

2、频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID技术起源于上个世纪30-40年代。为了满足美国陆军和海军识别地面、海上和空中目标的需求，美国海军实验室（NavalResearchLaboratory，NRL）于1937年开发了敌我识别电子系统（IdentificationFriend-or-Foe，IFF），该系统可识别友军和敌军的飞机、舰船等目标。这一技术到20世纪50年代后期成为世界空中交通控制系统的基础。其时，RFID系统由于设备体积大、成本高，还只能应用于军事、实验室研究和大型商业企业。随着大规模集成电路、

3、可编程存储器芯片、微处理器以及编程语言和软件应用技术的发展，RFID系统的微型化、低成本成为现实。到了60-70年代，开始形成基于RFID技术的电子监视设备以监控商店的衣物、图书馆的图书等。早期的RFID简易标签只包含1bit的信息，无需电池，标签附着在物品上，当物品及其标签靠近放置在进出门的检测设备时，触发报警。近年来，RFID系统研究渐趋成熟，已经进入商业化应用阶段。1.2RFID系统的工作频率RFID系统典型的工作频率有低频（LF，125KHz）、高频（HF，13.56MHz）、超高频（UHF，860-960MHz）和微波（MW，2.45GHz）等频

4、段。目前国际上RFID应用以LF和HF标签产品为主。UHF标签开始规模生产，由于其可远距离识别且成本逐渐降低，有望在未来五年内成为主流。MW标签在部分国家已经得到应用。中国已掌握HF芯片的设计技术，并成功地实现了产业化，同时UHF芯片也已完成开发。1.3RFID系统的工作原理[1、2]按照能量供给方式的不同，RFID标签分为主动（ActiveTag）、被动（PassiveTag）和半主动（Semi-passiveTag）三种。主动标签自身带有电池供电，读写距离较远时体积较大，与被动标签相比成本更高，也称为有源标签，一般具有较远的阅读距离，不足之处是电池不能

5、长久使用，能量耗尽后需更换电池。被动电子标签在接收到阅读器发出的微波信号后，将部分微波能量转化为直流电供自己工作，一般可做到免维护，成本很低并具有很长的使用寿命，比主动标签更小也更轻，读写距离则较近，也称为无源标签。与有源系统相比，无源系统在阅读距离及适应物体运动速度方面略有限制。半主动标签则在受到阅读器射频照射后才工作。1按照存储的信息是否被改写，标签也被分为只读式标签（readonly）和可读写标签（readandwrite）。只读式标签内的信息在集成电路生产时写入，以后不能修改，只能被专门设备读取。可读写标签将保存的信息写入其内部的存贮区，需要改写时

6、也可以采用专门的编程或写入设备擦写。一般将信息写入电子标签所花费的时间远大于读取电子标签信息所花费的时间，写入所花费的时间为秒级，阅读花费的时间为毫秒级。最基本的RFID系统由标签(Tag)及其天线（Antenna）、阅读器(Reader)及其天线（Antenna）两部分组成。标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。阅读器是读取（有时也可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。标签与阅读器的天线在标签和阅读器之间传递射频信号。发生在阅读器和电子标签之间的射频信号耦合有电感耦合和电磁反向散射耦合两种。电感耦合即

7、变压器原理，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律。电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率为低频和高频（125kHz、225kHz、13.56MHz），其识别作用距离小于1m，典型作用距离为10～20cm。电磁反向散射耦合即雷达原理，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波频段工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率为高频、超高频和微波频段（433MHz，915MHz，2.45GHz，5.8GHz），其识别作用距离大于1m，典型作

8、用距离为3～l0m。1.4RFID系统的特点RFID技术及其应用系