将RFID技术引入数字图书馆管理中，使数字图书馆自动化管理提升了一个台阶。相比传统“条码+磁条”的管理系统节省了大量的人工操作，提供了更多的读者自助服务，改变了传统数字图书馆藏书优先的观念，树立一种服务至上的管理理念，满足了信息化时代人们对数字图书馆提出的快速、便捷的服务要求。
RFID系统原理
基本的RFID系统由电子标签、读写器和应用软件三部分组成（如图1）。应用程序与读写器之间的通信为有线通信，可以是串口或者USB口，读写器和电子标签之间的通信是无线通信，通信基本流程为应用程序→读写器→电子标签→读写器→应用程序。
图1RFID系统结构图
其中，射频模块包括电源装置、射频振荡器、射频处理器、射频接收器、前置放大器。射频振荡器产生信号，通过射频处理器调制发射信号，送往天线发送给电子标签。从电子标签发回的信号，由射频接收器接收并经过放大送往控制模块处理。控制模块负责与应用系统软件进行通信，并且控制读写器和电子标签的通信，是读写器的头脑部分。它接收应用系统软件发送来的指令，经过信号的编码加密送到射频模块调制经天线发送给标签。对电子标签发来的信号解调、解码、解密传送给应用系统软件（如图2）。
图2读写器结构图
电子标签(Tag)，是射频识别系统真正的数据载体。每个电子标签都有**的电子编码，一般附在所要监测的物体上通过电磁波与读写器进行无线数据交换，具有智能读写和加密通信的功能（如图3）。电子标签接收读写器发来的信号，并将其一部分整流为直流电源供电子标签内的电路工作，另一部分能量信号经过解调器解调后送往逻辑控制单元解码。根据读写器的要求送回数据经过调制后由天线发给读写器。
图3电子标签结构图
应用进程介绍
RFID系统在数字图书馆的应用已有10年的历史。据Checkpoint统计，截止2006年全球有超过440家数字图书馆采用了RFID技术，这一数字在2007年上升到2000家，世界大型数字图书馆应用RFID技术的速度正以每年30％的速率增长，RFID在数字图书馆领域的应用中，美国居于世界**地位，英国与日本并列第二。
RFID技术于2004年开始进入国内数字图书馆市场。厦门集美大学诚毅学院数字图书馆作为国内**家使用RFID馆藏管理系统的数字图书馆，于2006年2月20日正式对外开放；深圳市数字图书馆于2006年7月在馆内全面使用RFID技术替代传统的条码技术，建成完整的全自动RFID图书管理系统；中国国家数字图书馆二期工程规划的RFID应用系统，于2008年9月对外开放，该系统及时向读者展示国家数字图书馆二期新馆的当前架位信息，实现读者自助借还图书。此外杭州市数字图书馆、厦门市少年儿童数字图书馆、上海市长宁区数字图书馆、北京石油大学、汕头大学新馆等也已经率先实施或使用RFID系统。
RFID智能数字图书馆系统的构建
RFID智能数字图书馆要求数字图书馆建立一个局域网网络环境，各个子系统通过网络通信协议与数据库通信，构成一个完整的RFID智能数字图书馆体系。为每一本图书贴上RFID电子标签，用来识别、追踪和保护图书。主要有以下几个功能：图书的编目、图书的自助借还、读者的自助服务、快速查找图书、图书整架、快速盘点和安全防盗等。
根据功能的不同，RFID智能数字图书馆管理系统可分为七个子系统，分别为柜台工作站、编目工作站、读者服务机、图书整架车、自助借还机、24小时还书机、智能安全门，七个子系统都要连接使用数据库（如图4）。
图4RFID图书馆管理系统
各个子系统各自完成相对独立的功能，连接使用同一个数据库，通过RFID智能数字图书馆网络，相互协作构成一个完整的RFID智能数字图书馆系统。
各个子系统功能介绍
柜台工作站子系统
柜台工作站类似于现在条形码+磁条数字图书馆管理系统中的柜台工作站，是数字图书馆管理员工作使用的一个应用软件。主要有读者信息的管理和读者证的办理，图书信息的管理和借还，馆藏统计等功能。具体可分为系统管理、系统设置与维护、读者管理、图书管理、图书流通、数据统计和读者罚款七个功能模块(如图5)。
图5柜台工作站各功能模块
目和分类，是为管理员提供的个性服务，管理员可以根据不同的数字图书馆类型，不同的读者类型来设置不同的项目，增强了应用软件的适应性。具体包括用户类型设置、读者类型设置、罚款类型设置、办证费用设置、图书分类维护、出版社维护和馆藏位置维护等。
读者管理是数字图书馆对其读者信息的维护和服务，具体包括读者的档案管理、信息查询和证挂失恢复与补办三个功能模块。图书管理是数字图书馆对图书的管理和维护，包括编目工作站的部分功能，主要是图书的标签转换，为新书贴RFID电子标签等，图书信息填写加入数据库，同时还可以进行图书信息的查询等，具体分为图书档案管理、图书信息查询和图书推荐三个功能模块。
图书流通是数字图书馆对其图书从上架到下架之间的图书流通管理，包括图书借阅、续借、归还等，具体分为图书借阅、续借和图书归还两个功能模块。
数据统计是图书管理员管理数字图书馆的手段，通过统计，管理员可以详尽地掌握数字图书馆的图书使用状况，目前有多少图书借出，什么图书比较受欢迎，以便制定下一次采购图书计划，动态地调制数字图书馆藏书的比例，使数字图书馆发挥更高的效率，令读者满意。具体分为馆藏统计、借阅统计、逾期未还统计、预约统计、罚款统计和证件补办统计等六个方面。
智能安全门子系统
智能安全门包括智能门禁和防盗仪两部分，智能门禁安装在数字图书馆的入口段，控制人员进入。防盗仪安装在数字图书馆的出口段，控制人员出去。智能门禁系统安装有RFID读写器和闸门控制系统，通过RFID读写器和读者证之间的通信，读取读者证的信息，判断是否为本数字图书馆发放的读者证，是则控制闸门打开，不是则给出提示。这样有效地防止了外来人员非法进入数字图书馆，加强了数字图书馆的安全管理。
防盗仪系统同样安装有RFID读写器，并安装声光报警装置和摄像监控装置。当RFID读写器检测到读者非法带出数字图书馆藏书时，发出声光报警，监控摄像机抓拍携带未借出图书的读者照片，加强图书的安防管理。
自助借还机子系统
读者服务机子系统
读者服务机一般放置在数字图书馆安全门入口位置，是一种查询机，一般包括触摸屏显示器、计算机、音响设备、电源设备、机柜、网络接口等。读者服务机是数字图书馆为了方便读者的自助查询和服务订制的。一般都有以下几个功能：数字图书馆简介、图书查询、图书预约、图书续借、读者信息查询、需求登记、楼层导览等。
编目工作站子系统
图书编目是按照标准（例如《中国数字图书馆图书分类法》）分类对文献资源进行分类，编制目录，建立馆藏目录体系。编目工作站是数字图书馆管理人员使用的，负责图书的征订、采购、编目和信息查询，同时还有旧数字图书馆升级使用RFID系统时的标签转换工作。
图书整架车子系统
图书整架车也是图书管理人员使用的，主要是针对错架、乱架的图书的整理，和图书的盘点工作：推车式的整架车和手持式RFID整架终端，类似于pos机。
对于条码数字图书馆管理的弊端，使得数字图书馆管理混乱，图书错架、乱架情况严重，读者找书借书的不便，RFID数字图书馆提供了整架车系统。整理某个书架时，利用推车式整架车或者手持RFID整架终端，首先读取到书架上的RFID标签，然后扫描整个书架的图书RFID标签，扫描到标签时，查询数据库，看其本来的书架位置信息是否与该书架标签一致，不一致就是错架的图书，把它取下来放回到它该放的书架。完成一个书架的整理，比手工整理书架速度快了很多，而且准确率很高，避免人为的疏忽。盘点是对数字图书馆当前图书在位情况的统计，图书整架车可以使盘点更加快速准确。
24小时自助还书机子系统
24小时自助还书机更加突出数字图书馆的服务至上的理念。读者可以在数字图书馆关门后在24小时自助还书机上还书，避免了因工作忙没来得及还书而引起图书超期。24小时自助还书机类似于自助借还机，但只有还书的功能没有借书的功能，还书时，必须把图书放入舱门内，在系统读取图书RFID电子标签连接数据库，查询信息，还书成功后，会在界面提示读者还书成功，并打印凭条，然后把图书收入图书箱。如果还书不成功，则打开舱门，提示读者取出图书，并且提示是什么原因造成的还书不成功。设计一个舱门，是出于安全考虑，防止读者还书成功后，把图书拿走归为己有。
数据库
各个子系统都要连接数据库，通过数据库相互协作，构成完整的图书管理系统。数据库服务器有13个信息表，分别为图书信息表、读者信息表、读者类型表、借阅关系表、预约信息表、图书征订信息表、书架信息表、读者证补办表、图书管理员信息表、罚款类型信息表、图书编目表、罚款记录表、信息发布表。
总之，RFID图书管理系统是图书馆管理现代化、智能化的有力体现，也是学校教学手段现代化的必然选择。随着在图书馆不断地推广和应用，RFID技术将促进现代化图书馆从服务内容到服务方式的全面变革，是提高图书馆管理水平和服务水平的一次重大飞跃。
（作者单位：江苏理工学院）（《中国自动识别技术杂志》2014年第5期