图书馆应用RFID技术存在的问题及其对策
RFID技术应用中的瓶颈及应对策略
ＲＦＩＤ技术应用中的瓶颈及应对策略RFID技术已经广泛应用于物流管理、零售管理、交通等诸多行业,产生了很大影响。
但是,由于存在着成本、技术标准、市场需求等问题,RFID技术仍存在应用瓶颈问题。
本文对这些问题进行探讨,并提出一些应对策略。
标签：RFID技术瓶颈技术标准应对策略一、RFID技术简介无线射频识别技术（Radio Frequency Identification technology，RFID technology）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性，实现对被识别物体的自动识别。
RFID系统一般由四个部分组成，即电子标签（Tag）和阅读器（Reader）、RFID中间件和RFID应用系统软件。
在RFID系统的应用中，标签附着在被识别的物体上（表面或内部），一旦带有电子标签的被识别物体进入读写器可识读范围时，读写器以自动无接触的方式将约定的信息从标签中读取出来，从而完成自动识别物品或者自动收集物品标志信息的功能。
阅读器与电子标签之间的信息交换具有以下特点：可以非接触识别；无需“视线”所及，可以穿过水、油漆、木材甚至人体进行识别；可以识别快速移动物品；可同时识别多个物品等。
采用RFID技术最大的好处就是可以对企业的业务处理过程进行可视化管理，以有效地降低成本。
二、瓶颈分析尽管RFID技术有着这样那样的优势，能够给企业带来诸多利益，然而，RFID 技术的发展和应用，并是想象的那样顺利，成本、技术标准、市场需求、专业人才等都可能成为RFID技术的关键性制约因素和应用瓶颈。
1.成本这是制约RFID的发展的最主要因素之一。
RFID的成本不仅包括标签、阅读器和中间件等，而且还包括管理软件的升级费用等。
RFID标签想要到广泛的应用普及就要降低成本，降低成本不仅有利于RFID 标签的普及还有利于开拓新的RFID应领领域。
一般认为价格在50元以上的标签，主要为应用于军事、生物科技和医疗方面的有源标签；0.7元～7元左右的常为用于运输、仓储、包装、文件等的无源标签；消费应用如零售品的标签在0.35元～0.7元。
RFID在图书馆应用中存在的问题及对策分析
险。图书电子标签的拥有者必须对 其具备充分有 效的控制 与修改 能力 。④ 解决标 签防欺骗 的潜在风 险 图书电子标签 与读写器必须建立难 以破解 的 信任与认证机 制， 具备 阻止任何 电子欺骗的能力。 ⑤解 决电源 的潜在风险 。 在 电源中断或错误耦合 时 ， 会影 响或危害其信任 与认 证 的正确 实施 ， 可 以
１ ． ３安 全 问题
不增加投 资成本 的同时， 通过技术性和管理性手段予 以排除。 ２ ． １解决 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ图书管理系统准则与 目标的潜在风险 在分析 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ图书管理数据应用中的安全与隐私 问题前 ，要先 明确应 用Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ图书管理系统时遵循的准则， 否则就会 出现相应 的安全漏洞风 险，
码版本 。其基本原理是通过发射天线 阅读器发送 一定频 率的射 频信号， 当 电子标签进入发射区域时产生感应电流而被激 活， 将 己编 码信息通过载波 信 号发送 给阅读器解码 后传到后台主系统进 行处理和控制 ，发 出指令信 号。 近年来 ， Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ技术在图书管理领域得到 了广泛应用 ， 然而 ， 任何事物都 不是完美 无缺 的， 此技术在 图书馆的应用将可能引起图书馆工作 的重大变
科 学 理 论
ＲＦ Ｉ Ｄ 在 图书馆应 用 中存在 的问题及对 策分析
张
摘
靖
（ 河 南工业大学 图书馆 河 南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ １ ） 要： 近 年来， Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ技术在 图书管理领 域得 到了广泛应用 ， 但也可能 导致诸 多问题 ， 本文简要分析了 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ技术在 图书馆 应用中存在 的问题， 并提
由于 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ是高科技 电子技术 ， 往 往成本高 ， 投资 大。尽管随着 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 电子标签 的规模化生产与广泛 应用， 使得 图书电子标签 的单价 由几年前 的 几 十美分下降到 目前 的 １ ０美分左 右 （ 相 当于人 民币 ０ ． ７元左右） ， 但 由于 庞 大的图书总量， 加上计算 机软硬件也必须相应 升级与置换 ， 其投入资金 总量对于 高校来说仍是一个沉重的负担。显然 ， 由较为先进的条形码管理 技术直接跃升为 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ电子标 签管理技术， 虽然是对 图书馆 管理效率 的一 次质的飞跃， 但对其基本运作模式而言并非就是一次革命性 的简化 。 相反， 对于图书馆管理者又提 出了种种新 的难题 ， 既要考虑 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ新技术 的巨大 资金投入风险， 又要考虑 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ新技术 可能带来新 旧系统的数据结转风险、 管理者 的操作技 能培 训风险 、 人机 磨合过渡风险 、 图书资料可能遭人 为损 坏而又不能有效监控风险及 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ自身的潜在 风险等 多重 因素 。 １ ． ２标 准问题 由于 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ技术是近年才广泛应用于商业 、 图书馆 等 的行业 化管理技 术， 因此 ， Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ产品在 接口、 频段 、 通信 等多方面尚未形成较为一致 的行业
RFID图书馆解决方案
RFID图书馆解决方案一、引言RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种无线通信技术，通过将标签上的信息通过无线电波传输给读写器，实现对物品的自动识别和追踪。
RFID技术在图书馆管理中得到广泛应用，可以提高图书馆的工作效率和用户体验。
本文将详细介绍RFID图书馆解决方案的相关内容。
二、RFID图书馆解决方案的基本原理RFID图书馆解决方案主要由标签、读写器、中间件和图书馆管理系统组成。
1. 标签RFID图书馆解决方案使用的标签是被动式标签，由芯片和天线构成。
每本图书都附着一个标签，标签上存储着图书的相关信息，如图书编号、书名、作者等。
标签通过无线电波与读写器进行通信。
2. 读写器读写器是RFID系统的核心设备，用于与标签进行通信。
读写器通过无线电波向标签发送指令，读取标签上的信息，并将读取到的信息传输给中间件。
3. 中间件中间件是RFID图书馆解决方案的数据处理和管理平台。
它负责接收读写器传来的数据，对数据进行处理和分析，并将数据传输给图书馆管理系统。
4. 图书馆管理系统图书馆管理系统是RFID图书馆解决方案的核心应用软件，用于图书馆的图书管理、借还书管理、图书查询等功能。
图书馆管理系统通过与中间件进行数据交互，实现对图书馆资源的全面管理。
三、RFID图书馆解决方案的优势RFID图书馆解决方案相比传统的条码图书管理系统具有以下优势：1. 高效性RFID技术可以实现对多本图书同时进行扫描，无需逐本扫描，大大提高了图书馆的工作效率。
同时，读写器的读取速度快，可以快速获取图书信息。
2. 自动化RFID图书馆解决方案可以实现图书的自动借还，用户只需将图书放置在指定位置，系统即可自动识别并完成借还操作。
这不仅减少了人工操作的时间和工作量，还提高了用户的使用便利性。
3. 安全性RFID技术可以实现对图书进行安全管理。
每本图书上的标签都有独特的识别码，一旦有人携带未经授权的图书离开图书馆，系统会自动发出警报，防止图书丢失。
高校图书馆采用RFID技术遇到的问题及相应对策
图书情报高校图书馆采用RFID技术遇到的问题及相应对策杜少华（山东青年政治学院图书馆，山东 济南 250103）摘 要：随着知识更新速度的日益加快和图书馆不断发展，RFID智能化图书馆管理系统的应用，基本满足人们对现代化图书馆的管理需求。
经过调研发现RFID技术在高校图书馆的使用过程中存在不足，本文对RFID技术在使用中遇到的问题和采取对策进行简要探讨。
关键词：高校；图书馆；RFID技术随着知识更新速度的日益加快和图书馆不断发展，高校图书馆对纸质藏书管理已经从纯手工管理方式过渡到了采用条形码识别、计算机网络、软件技术的数字化管理模式。
ＲＦＩＤ智能化图书馆管理系统的应用，基本满足人们对现代化图书馆的管理需求。
虽然ＲＦＩＤ的技术优点很多，是被图书馆界普遍认可的。
但是经过调研发现ＲＦＩＤ技术在高校图书馆的使用过程中遇到许多问题，需采取积极应对的办法和措施。
一、RFID技术的概述ＲＦＩＤ是英文Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ的缩写，又称为无线射频识别，通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
２０世纪９０年代，世界各地的图书馆开始应用ＲＦＩＤ技术和产品。
大大提升了图书馆管理方式智能化水平、提高了工作效率、降低了图书馆管理人员的劳动强度，为图书馆信息化管理带来了革命性的提升。
ＲＦＩＤ图书管理系统主要由电子标签转换系统、自动盘点系统、智能借还系统、自动分拣系统、安全门禁系统，五个系统共同组成。
１．电子标签转换系统。
电子标签转换系统通过对图书条形码转换成图书电子标签，进而关联图书的层架、书架的位置。
利用其与书架、层架编号的关联性，通过固定模式的输入来完成数据的读取。
２．自动盘点系统。
自动盘点系统其包括图书定位、在架查询和架位管理三个方面。
主要是通过对电子标签采集，获取图书位置，使读者快速定位图书的位置。
错架、乱架图书通过数据读取及时发现。
RFID技术在高校图书馆应用中的问题和对策研究——以长春理工大学图书馆为例
20世纪90年代,RFID无线射频技术作为一项非接触式的自动识别技术以其高隐蔽性、高读取速度、高灵敏度、高安全性等优点应用于物联网的各个领域。
RFID技术主要是通过无线射频信号自动识别目标对象,在获取相关数据的同时对数据进行处理以达到快速识别的目的[1]。
RFID技术在图书馆领域的应用起始于1988年,Bukit Batok图书馆在图书管理方面引进RFID技术,此后越来越多的图书馆尝试引进RFID技术应用于图书流通、图书盘点、图书典藏、图书安全等方面,引起了图书馆组织结构、管理理念、服务模式的变革,同时也拉开了图书馆第三代自动化管理的序幕。
1 RFID 技术在长春理工大学图书馆的应用长春理工大学建立于1958年,原名长春光学精密机械学院,由中国科学院创办,2002年更名为长春理工大学,是一所以光电技①作者简介:胡泊(1983—),女,汉，吉林长春人,硕士,助理馆员,研究方向：数字图书馆技术与知识管理,长春理工大学图书馆。
海金梅(1982—),女,蒙古族，辽宁阜新人，硕士,馆员,研究方向：信息资源管理,内蒙古师范大学图书馆。
DOI:10.16661/ki.1672-3791.2016.21.147RFID 技术在高校图书馆应用中的问题和对策研究①——以长春理工大学图书馆为例胡泊1 海金梅2(1.长春理工大学图书馆 吉林长春 130022;2.内蒙古师范大学图书馆 内蒙古呼和浩特 010022)摘 要:RFID技术在高校图书馆的应用,引起了图书馆组织结构、管理理念、服务模式的变革,改变了高校图书馆服务理念与服务模式,迎来了图书馆员角色的转变,拉开了智慧图书馆建设的序幕。
该文对RFID技术在长春理工大学图书馆的应用现状进行了深入阐述,通过对长春理工大学图书馆RFID技术的应用效果研究,对应用过程中发现的问题进行了全面剖析,并针对相应问题提出了改善图书馆服务的对策。
关键词:RFID技术 无线射频技术 高校图书馆中图分类号:G250文献标识码:A文章编号:1672-3791(2016)07(c)-0147-04Problems and Countermeasures of the RFID TechnologyApplication in University Library—an Example of Changchun University of Science and TechnologyLibraryHu Bo 1 Hai Jinmei 2(1.Library of Changchun University of Science and Technology,Changchun Jilin,130022,China;2.Library of Inner Mongolia NormalUniversity,Hohhot Neimenggu,010022,China)Abstract :The application of RFID technology in university library,causes the transformation of the service idea and service mode in university library, and causes the transformation of librarians' role,opens the prelude of the construction of the smart libraries. This article through to the research of the application effect of RFID technology in Changchun University of Science and Technology Library, comprehensive analysis the problems found in the process of application, and puts forward the countermeasures to improve library services to solve these problems.Key Words :RFID technology;Technology of radio frequency identification;University library . All Rights Reserved.术为特色,光、机、电、算、材相结合为优势,以工为主,工、理、文、经、管、法、艺多学科协调发展的教学研究型大学。
图书馆RFID技术应用及其存在的问题探讨
图书馆RFID技术应用及其存在的问题探讨摘要综述了RFID技术在图书馆的应用现状，以及实际应用中出现的问题和解决对策。
提出了统一RFID技术标准的必要性。
关键词图书馆；RFID技术；服务创新作为一种自动识别和数据采集技术，RFID技术被认为是最有前景的信息应用技术之一。
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即无线射频识别。
RFID基本组件包括标签（由耦合组件和芯片组成，每个标签都有唯一的电子编码附加到物体上以识别目标对象）、读取器/写入器（读取标签信息的设备，可以设计为手持式或固定式）、服务器（用于管理和处理收集的大量信息）[1]。
1 图书馆RFID管理系统典型的图书馆RFID管理系统包括：流通标签转换系统、读者自助借书系统、读者自助还书系统、智能查找系统、可移动式盘点系统、智能安全检测系统、智能书架。
自动识别技术的原始状态是条码技术，而最高状态则是无线射频技术。
RFID 标签的最大优点是非接触式。
RFID标签具有芯片，该芯片具有全球唯一的编码标识符且可进行数据存储；另外，标签和读写器之间的数据传输和交换是通过射频执行的。
与条形码技术相比，RFID技术除了强大的抗污染能力外，还具有较大的存储容量和数据更新能力，同时可以读取多个移动RFID标签信息。
其优势在于：①RFID可以允许一次读取多个标签；②基于RFID的流通系统可以在短时间内处理多本书籍而无须工作人员干预；③与条形码相比，RFID 提供批量访问，存储大量数据，并提供重编程功能；④可大大降低人工成本；⑤通过智能书架，读者可以检索每本书的准确位置信息；⑥通过智能手持阅读器，提高回架归架效率，方便查找乱架图书；⑦通过图书馆外分布的24小时自助借还系统，读者可以随时随地就近借还图书。
2 图书馆RFID应用实践中的常见问题及对策2.1 借阅图书未办理还书手续，却出现在书架的情况对相关读者进行调查，结果表明大部分读者认为是自己未正确使用自助借还机造成的。
RFID技术引入图书管理存在的问题及对策
文章编 号：０ ５ ６ ３ （０ １２ — ０ ５ ０ １０ — ０ ３２ １ ）５ ０ ５－ ３
２１ 年 第 ２ 卷 ０ １ １
第 ２ 期 ５
收稿 日期：０ Ｉ０ — ９ ２ １－ ７ ０
育研究 ，０ ８ １： ６ ２０ （ ） ０ ． １ （ 责任 编辑 ： 邱娅男 ）
第一作者简介 ： 李
东 ， ，９９年生 ，０ ８年毕业 于华北 女 １６ ２０
煤炭医学 院社会医学与卫生事业管理专业 （ 硕士 ）馆员 ， ， 河北联 合大学图书馆 ， 河北省唐 山市建设南路 ５ 号 ，６ ０ ０ ７ ０ ３０ ．
ｏ ｓ ｂｉ ｉｇｔｅ ｓ ｄ ｎ — ｒ ｎｅ ｏ ｃｐ， ｍｐ ａｉ ｎ ｅ ｅ ｉｃ ｌ ｔｄ ， ｘ ａ ｄｎ ｈ ｐ ｌ ａ ｏ ｎ ｅ ａ ｄ ｎ ｅｔ ｌｈｎ ｈ ｔ ｅ ｔ ｏ ｅ ｔ ｃ ｎ ｅｔ ｅ ｈ ｓ ｉｇｔ ｍｐｒ ａ ｓ ｙ ｅｐ ｎ ｉｇｔｅ ａ ｐｉ ｔ ｎ ｉｓ ｎ ａ ｓ ｕ ｉ ｄ ｚ ｈ ｉ ｕ ｃｉ ｉ ｄ
１ 多方把 关 以提 高 Ｒ Ｉ 签读取 率 ＦＤ标
ＲＩ ＦＤ主要包含 电子标签、 读取器 、 中介软件 。电子标签 由天
天线 接合 处合乎规 范 ， 天线质量可靠 。只有 这样 ， 和硬件设备 的
兼容 能力才不会受到太大影响 。另外 ， 购买的 Ｒ Ｉ ＦＤ电子标签须 附有检验合格证 明 ， 购买时注意增加购买验 收时的抽测数量 ， 尽
ＲＩ ＦＤ技术 引入 图书管理存在 的 问题及对 策
赵 瑞 宏
（ 宁波大学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ书馆 ， 浙江宁波 ，１２ １ ３５ １）
RFID在图书馆编目实践中存在问题及解决方案——以四川省图书馆为例
关键词 ： Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ； 图书馆 ； 编 目； 存在 问题
中图分类号 ： Ｇ ２ ５ 文献标识 码 ： Ａ
０ 引 言
（ Ｈ ｉ ｇ ｈ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ，Ｈ Ｆ ） 标 签 和 超 高频 （ Ｕ ｌ ｔ ｒ ａ Ｈ ｉ ｇ ｈ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ， Ｕ ＨＦ ） 标 签 。高 频 标 签 传输 速 率 较 快 且
出来 ， 而 采用 传统 条码 号读 取存储 的数据 时 ， 则 必须
５ ９
四川 图书馆 学报
翻开 书 ， 扫描 条码 ， 打 开数 据库 才 能显 示 ， 较 为繁琐 。 这 种 非接 触式 读 取数 据 的 方式 ， 提 高 了编 目数 据读 取效率 ， 同时 能较 为 容 易 地 发 现 编 目数 据 中存 在 的 问题 ， 提 高编 目正确率 。
Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ系 统 由 电 子 标 签 （ Ｔ ａ ｇ ） 、 读写器 （ Ｒ ｅ ａ ｄ ｅ ｒ ） 、 中
间件和 应用 系统 构 成 ， 其 中 电子 标 签 和 射 频 器 尤 为 重要 。 目前 应用 于 图书馆 的射频 识别 标签 分 为高 频
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６— ０ ６—１ ５
钟 翔
（ 四川 省 图 书馆 ， 成都 ６ １ ０ ０ １ ５ ）
摘
要： Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ技 术在 图书馆各 项业务工作 中的应用 日趋成熟 ， 其 中编 目工作首先应 用 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ技 术 。通过 分析 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ
技 术 在 编 目工作 中的 不 足 并 提 出解 决 方 案 ， 以期 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ技 术 能 更好 地 为 图 书 馆 业 务 工 作服 务 。
与传 统 条码相 比 ， Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ标 签 隐蔽性更 强 。 目前
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图书馆应用RFID技术存在的问题及其对策在图书馆应用RFID技术可以简化借还书的运作、可以减少图书馆工作人员的劳动强度,进而提高工作效率,进一步满足读者的需求。
标签：图书馆RFID技术问题对策0 引言射频识别技术即RFID(radio frequency identification)是通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,以达到对标签物品的自动识别。
它具有高效、快速、可靠、非视距读取性,被广泛应用在数据采集和商品识别领域[1]。
在国外,RFID 标签被众多的图书馆所使用,在我国的国家图书馆、汕头大学图书馆、北京石油化工学院图书馆、西安理工大学图书馆、武汉图书馆等图书馆已开始运用了RFID,该技术有效地提高了图书管理的效率、简化了图书管理的流程、降低了图书管理人员的劳动强度并在为读者提供更加便利快捷的图书借还书、查询等服务的同时做到对读者信息和借阅图书的双重(数据库和图书标签芯片)记录,但它的技术还不是很成熟,图书馆的使用开展得较为缓慢,其中原因是用户在系统安全问题上有所顾虑和另外我国在RFID标准化进展缓慢。
1 RFID系统安全问题建立可靠的RFID系统是很复杂的,安全问题必须考虑周全,本文通过下列几种方面提出改进RFID系统安全性,例如对标签的选择、标签防碰撞技术、信息完整性、标签系统的互相隔离、标签隐私性和系统电磁兼容性等。
1.1 标签的选择标签的选择有标签供电方式、选择标签工作方式和标签天线的选择。
1.1.1 标签供电方式选择RFID标签可以依据其工作方式不同,分为主动式(Active)和被动式(Passive)两种。
主动式标签需安装内置电池给标签供电,它又被称为有源标签,他能主动向读写器发送射频信号;被动式标签没有内置电池,它又被称为无源标签。
被动式标签在接收到阅读器发出的电磁波信号后,将部分电磁能量转化为供其工作所需的能量,其能量包括其发射信号和内部处理器运行所需能量。
主动式标签通常具有更远的通信距离,但因电池寿命有限故寿命有限,同时价格较高而且体积较大,主要应用于贵重物品远距离检测等应用领域。
被动式标签具有价格便宜的优势,但其工作距离、等受到能量来源的限制。
无源电子标签重量较轻,体积小,寿命长,价格便宜,但发射距离和存储容量受到限制,需要较大读写器提供能量[2]。
在图书馆的应用中,由于图书上的标签需要其寿命大于十年,同时价格也必须便宜,所以一般选择使用被动式的RFID标签。
1.1.2 标签工作方式选择:根据RFID标签的读写功能来划分,可将标签分为可重写标签和只读标签两种。
可重写标签集成了容量为几十字节到几千个字节的存储器,一般为可编程只读存储器EEPROM,标签内的信息可被读写器读取、更改或重写,因此生产成本较高,价格较贵。
只读型标签的结构功能最简单,包含的信息较少,识别过程中数据或信息只可读出不能被更改,标签内部一般包含只读存储器ROM和随机存储器RAM。
只读标签是用户可以一次性写入数据的标签,写入后数据不变,存储器由可编程只读存储器PROM和可编程阵列逻辑PAL组成。
只读型标签的第一次写入可以在工厂进行,也可以在图书馆中实施。
对于图书馆馆藏图书,只能在图书馆安装标签;而新购图书,可以在图书馆安装标签,也可以在图书印刷厂进行安装标签。
国际上有一种趋势是由出版商在印刷厂将只读型标签安装在书中,这样既可以减低标签的价格,同时也减少了图书馆安装标签的设备成本和人工成本,更可以提高图书的采编工作的效率。
但是,目前国际上已有一些国家出台了图书用的RFID数据结构标准,而且已经在进行了实施;而国内还没有出台类似的国家标准,预计我国近期也将颁布相关的RFID数据结构标准。
各图书馆可以根据本馆的具体实际情况,选用不同工作方式的RFID标签。
选用不同工作方式的标签,在系统复杂性,可靠性和安全性等方面的表现是不一样的[3]。
1.1.3 标签天线的选择:天线的目标是保证最大的传输能量进出标签芯片。
这就需要综合考虑天线设计、自由空间以及相连的标签芯片。
作为射频标签的天线,必须具备如下性质:足够小的体积,能够嵌入到本来就很小的射频标签上;有全向或半球覆盖的方向性;提供最大可能的信号给射频标签芯片,并为射频标签提供能量:无论标签处于什么方向,天线的极化都能与读写器的询问信号相匹配;具有鲁棒性;作为损耗件的一部分,天线的价格必须非常便宜。
RFID天线制作技术主要有蚀刻法、线圈绕制法和印刷天线三种。
其中,RFID导电油墨印刷天线为近年来发展的一种新技术。
蚀刻印制天线因为其精度高,在天线的阻抗、应用到物品上的射频性能等都很好,但是它惟一的缺点就是成本太高。
利用线圈绕制法制作RFID标签时,要在一个绕制工具上绕制标签线圈并进行固定,此时要求天线线圈的匝数较多(典型匝数50-l500匝)。
这种方法用于频率范围在125-134KHz的RFID标签,其缺点是成本高,生产速度慢。
印刷天线是直接用导电油墨在绝缘基板(薄膜)上印刷导电线路,形成天线和电路。
主要的印刷方法已从只用丝网印刷扩展到胶印、柔性版印刷、凹印等制作方法,较为成熟的制作工艺为网印与凹印技术。
印刷技术的进步及其进一步应用于RFID天线的制作使RFID标签的生产成本降低,从而促进了RFID 电子标签的应用。
1.2 标签防冲撞技术防碰撞技术的有门警系统的阅读器天线的选择和安装、以及标签系统的防碰撞算法等。
一般来说,RFID的门禁系统是安装在图书馆的出入口处,而在早上上班的时刻,特别是在考试间段,有大量同学会同时到达,RFID的门禁系统将会面临很大的挑战。
此时,在标签阅读器作用范围内会有多个标签,面对标签阅读器发出的查询指令,每个标签都会做出响应。
众多标签的响应在阅读器接收端产生信号混叠现象,会造成阅读器接收信息相互冲突而无从读取标签信息,典型情况是使阅读器无法正确识别其中任意一个标签的信息。
也就是说,此时RFID的门警系统失去了功能,因此RFID系统必须采用措施来避免碰撞现象的发生,控制标签的响应信号逐个与阅读器通信。
1.2.1 阅读器天线的选择与安装首先,天线是具有方向性的,在不同的方向上的信号强度是不同的,特别是UHF及更高频段的天线,方向性更强。
在借还处的天线选择安装比较简单,在门警天线的选择要特别注意,天线的辐射区尽可能不要覆盖到门警外的区域,而对门警内的区域大小要适当。
区域较小时,确实可以减少标签信号的碰撞的概率,但是,系统覆盖区域过小时,如果读者在携带的书籍快捷通过门警时,有可能发生标签还没有完成与RFID门警系统的验证,读者已通过了门警。
因为标签通过门警系统是经过一个复杂的工作过程:当读者携带附有RFID标签的图书进入RFID门禁系统的覆盖区时,RFID标签接收到阅读器的无线信号,将无线信号通过检波器件转换成直流电,供给芯片工作。
在此需要注意的是直流电压需要经过一段时间,才能升到芯片所需的电压,此时,标签被阅读器“唤醒”,标签按照阅读器的指令,将标签中的有关信息传送之门警系统以进行验证。
门警天线的覆盖区也不易过大,增大覆盖区会加大标签碰撞的概率,同时会使覆盖区内出现覆盖区内的盲区,覆盖区内的盲区会使标签碰撞的机会呈现指数增加[4]。
正确选择门警天线的类型,合理设计天线安装的位置和数量,使得天线的覆盖区内没有盲区而且大小适合,减少不必要的标签碰撞。
除此之外,还有可能对RFID系统的人为攻击造成的重放攻击和拒绝服务攻击。
重放攻击就是使用特定的中转装置,截获合法的RFID与读写器之间的通讯序列,记录下来后再重新发射,使阅读器误认为其拥有合法性身份,或进而试图非法更改标签信息。
拒绝服务攻击:由于阅读器的阅读能力有限,如果用大量无用的标签数据发送至阅读器至服务器,超出阅读器的阅读能力或超出服务器的处理能力,使之崩溃或无暇顾及有用的标签数据,从而造成了有用标签信息的丢失。
1.2.2 标签防碰撞算法标签防碰撞算法就是要解决在阅读器覆盖范围内,多个标签同时与阅读器进行通信的问题。
在高频(HF)频段,标签的防碰撞算法一般采用ALOHA及相关算法。
在超高频(UHF)频段,主要采用二进制搜索算法来避免碰撞。
防碰撞算法识别时间太长,同时处理标签的数量就会减少[5];而若要使识别时间的减小,必须提高对标签设计要求,例如需要增加随机数产生器、记数器或延迟器等,这样就会增加标签的成本。
因此防碰撞算法必须减小系统的复杂度和降低成本,同时最大限度的减少搜索时间,以提高识别效率。
另外,随着标签技术的发展,阅读器可以让标签处于休眠状态下,避免产生不必要的碰撞[6]。
防止碰撞方案涉及到系统各方面的协议配合,一旦选定,不易更改,因此,在方案设计和选择时需要特别慎重。
1.3 信息完整性RFID标签在使用过程中,必须保证在通信过程中数据完整性,能够保证接收者收到的信息在传输过程中没有被攻击者篡改或替换。
标签数据的完整可以通过两种方法实施:第一是标签的数据安全,数据可用一些加密算法实现安全管理,常用的加密算法有DES、RSA、DSA、MD5等,标签读写器对数据进行加密运算,将产生一对密钥。
可以将标签的公开密钥短码写入标签,与此同时,将私有密钥长码存入数据库;只有公开密钥和私有密钥对应之后,才能对原有数据进行更改。
第二是CRC(Cyclic Redundancy Check)循环冗余校验码,通过将标签上的有用数据,通过CRC算法,产生校验码。
如果接收到的有用数据产生的CRC一致,说明数据是完整的。
用于检验数据的完整性。
通常,在标签受到强的静电打击后,可能会造成标签数据完整性的损坏,严重时会损坏标签。
为此,标签在设计时应选用抗静电能力较强的芯片。
在实际使用过程中,因静电而损坏标签是不可避免的,因此在RFID标签设备投标过程中,应将标签的年损坏率作为一条技术条件之一。
1.4 标签系统的互相隔离RFID标签在很多行业得到了广泛的应用,而且标签的应用面也会进一步地扩大。
所以有必要避免各RFID系统互不干扰。
假如读者带着安装有RFID标签的书籍进入百货商店,书中的标签不能响应百货公司RFID系统的激励而向其传输信号,干扰百货公司RFID的正常工作。
反之,如果读者夹带安装有RFID标签的物品但不是从图书馆借阅的进入图书馆RFID标签门警系统的覆盖区时,该标签不应对图书馆RFID标签门警的激励产生响应。
与此同时,对于图书馆系统内,对于没有互借服务的图书馆之间也应相互隔离。
在ISO/IEC 15511标准中,提出了馆代码的问题,每一个图书馆都应具有一个特定的唯一性的代码,从上至国家图书馆,省级图书馆,下到社区、幼儿园图书室,都应分配到一个唯一的馆标识代码;现在,世界上只有部分国家开始执行此标准,我国现在尚未实施图书馆统一代码方案,今后将会实施此方案。