Forschung zu RFID-Technologie und RFID-Systemen in Bibliotheksdiensten

　　Laut Forschung und Analyse gibt es derzeit landesweit mehr als 10.000 Bibliotheken, und die meisten Bibliotheken sind von rein manueller Verwaltung zu digitalen Verwaltungsmodellen mit Barcode-Erkennung, Computernetzwerken und Softwaretechnologien umgestiegen. Obwohl viele moderne Technologien übernommen wurden, beschäftigen die Bibliotheksleitung und das Personal weiterhin zahlreiche Probleme. So wurden beispielsweise Probleme wie Selbstbedienung, Ausleihe und Rückgabe von Büchern, schnelle Inventur und Suche sowie ungeordnete Regale nicht gut gelöst, was Bibliotheken daran hindert, das Management und das Serviceniveau weiter zu verbessern. Die Bibliotheksgemeinschaft strebt zudem ständig danach, eine fortschrittlichere Technologie zu finden, um ihre dringenden Ziele zu erfüllen.

　　1 Überblick über RFID-Technologie

　　1.1 RFID-Technologiekonzept

　　RFID (Radio Frequency Identification) wird ins Chinesische als Radiofrequenzidentifikation übersetzt. Es identifiziert Zielobjekte automatisch und erfasst relevante Daten kontaktlos über Hochfrequenzsignale, ohne manuelle Intervention. Es kann spezifische Ziele identifizieren und verwandte Daten per Funksignal lesen und schreiben, ohne dass mechanischer oder optischer Kontakt zwischen dem Identifikationssystem und dem spezifischen Ziel erforderlich ist. Die frühesten Anwendungen von RFID stammen aus dem Zweiten Weltkrieg, hauptsächlich zur Identifizierung befreundeter Flugzeuge. RFID-elektronische Tags gibt es hauptsächlich in drei Typen: Spulentyp, Mikrostreifen-Oberflächenmontage und Dipoltyp. RFID-Antennen für Kurzstreckenanwendungen mit Betriebsabständen von weniger als 1 m verwenden in der Regel einfache und kostengünstige Spulenantennen, die in den mittleren und niedrigen Frequenzbereichen arbeiten. Anwendungssysteme, die über Entfernungen über 1 Meter arbeiten, benötigen Mikrostreifen-Oberflächenmontage- oder Dipol-RFID-Antennen, die in Hochfrequenz- und Mikrowellenfrequenzbändern arbeiten. RFID-Tags bieten Vorteile, die Barcodes nicht haben, wie Wasserdichtigkeit, Magnetwiderstand, hohe Temperaturbeständigkeit, lange Lebensdauer, große Lesedistanz, Datenverschlüsselung des Tags, großes Speichervolumen und die Veränderbarkeit gespeicherter Informationen. RFID-Leser und -Schreiber sind ebenfalls in mobile und feste Typen unterteilt. Derzeit wird RFID-Technologie weit verbreitet eingesetzt, etwa in Bibliotheken, Zugangskontrollsystemen und der Rückverfolgbarkeit der Lebensmittelsicherheit.

　　1.2 Vorteile der RFID-Technologie

　　RFID-Technologie kann schnellbewegliche Objekte erkennen und gleichzeitig mehrere Tags erkennen, was den Betrieb schnell und bequem macht. Kurzstrecken-RF-Produkte scheuen sich nicht vor rauen Umgebungen wie Ölflecken und Staubkontamination und können in solchen Umgebungen Barcodes ersetzen, zum Beispiel zur Verfolgung von Objekten auf Werksmontagelinien. Langstrecken-RF-Produkte werden hauptsächlich im Transportbereich eingesetzt, wobei Erkennungsdistanzen bis zu Dutzend Metern reichen, wie z. B. bei automatischer Mauterhebung oder Fahrzeugidentitätsprüfung. Zu den Vorteilen, die RFID Bibliotheken bringt, gehören Selbstausleihe der Leser, 24-Stunden-Selbstbedienung der Buchrückgabe, schnelle Inventarzählung, schnelle und genaue Datenbankkontrollen und -aktualisierungen, automatische Sortierung, automatisches Regal- und Regaleinstellen, verschlüsselte Datenspeicherung, hohe Sicherheit, verbesserte Diebstahlprävention, reibungslose Ausleihe von audiovisuellen Produkten, verbessertes modernes Bibliotheksmanagement sowie eine nahtlose Integration mit Bibliotheksinfrastruktur und Bibliothekssystemen (ILS). Ein vollständiges RFID-System besteht aus drei Teilen: dem Leser, dem elektronischen Tag (TAG), das auch als Transponder bekannt ist, und dem Anwendungssoftwaresystem. Das Arbeitsprinzip besteht darin, dass der Leser Radiowellenenergie mit einer bestimmten Frequenz an den Transponder abgibt und die Transponderschaltung anregt, um die internen Daten zu senden. An diesem Punkt empfängt und interpretiert der Leser die Daten sequenziell. Senden Sie es zur entsprechenden Bearbeitung an den Antrag. RFID-Middleware muss transparente Tag-Lese- und Schreibfunktionen bieten. Die Hauptprobleme sind: (1) Kompatibel mit Schnittstellen verschiedener Leser; (2) Identifizieren Sie die Strukturen verschiedener Tag-Speicher für effektive Lese-/Schreiboperationen. Aus Sicht der Kommunikations- und Energiemessmethoden zwischen RFID-Kartenlesern und elektronischen Tags lassen sich diese grob in zwei Typen unterteilen: induktive Kopplung und Rückstreukopplung. Im Allgemeinen verwendet Niederfrequenz-RFID die erste Methode, während Hochfrequenz-RFID die zweite Methode verwendet. Je nach verwendeter Struktur und Technologie kann ein Lese-/Schreibgerät ein Lese-/Schreibgerät sein, das als Informationskontroll- und Verarbeitungszentrum von RFID-Systemen dient. Ein Leser besteht typischerweise aus einem Kopplungsmodul, einem Transceivermodul, einem Steuermodul und einer Schnittstelleneinheit. In der Regel wird die Halbduplexkommunikation zwischen Leser und Transponder für den Informationsaustausch genutzt, während der Leser Energie und Zeitsteuerung für den passiven Transponder durch Kopplung bereitstellt. In praktischen Anwendungen können weitere Verwaltungsfunktionen wie Objekterkennungsinformationssammlung, -verarbeitung und Fernübertragung über Ethernet oder WLAN erreicht werden. Der Transponder ist der Informationsträger des RFID-Systems. Derzeit bestehen die meisten Transponder aus Kupplungskomponenten (Spulen, Mikrostreifenantennen usw.) und Mikrochips als passive Einheiten.

　　1.3 Entwicklungstrends der RFID-Technologie

　　Elektronische Tags (RFID) erfüllen einen doppelten Zweck: Einerseits dienen sie als Identitätserkennung, um Gegenstände zu verfolgen und zu zählen; Andererseits wird es zum Schutz von Gegenständen verwendet. Mit anderen Worten: RFID kombiniert Identitätserkennung und Diebstahlsicherung. Diese Funktion von RFID verbessert die Datenverarbeitungsfähigkeiten erheblich, sodass der Datenzirkulationsprozess schnell und präzise mit einer einfachen einzigen Operation abgeschlossen werden kann. Historisch gesehen lässt sich die Entwicklung der RFID-Technologie im Grunde in mehrere Phasen nach dem Zehnjahreszyklus unterteilen. Daher ist RFID keine völlig neue Technologie. Derzeit konzentriert sich die Branche vor allem auf RFID-Technologie im mittleren bis hohen Frequenzband, insbesondere auf die Langstrecken-RFID-Technologie im 860~960 MHz (UHF-Band), die sich am schnellsten entwickelt; Die 2,45-GHz- und 5,8-GHz-Bänder sind aufgrund von Produktüberlastung und Störungsanfälligkeit technisch relativ komplex, und ihre damit verbundene Forschung und Anwendungen befinden sich noch in der Erkundungsphase. Ein RFID-System besteht aus einem Tag-Chip, einer Antenne und einem Kartenleser, der Informationen empfängt und zur Verarbeitung an das Computersystem weiterleitet. RFID ist ein eigenständiges Fachgebiet, das verschiedene interdisziplinäre Fachtechnologien integriert, wie Hochfrequenztechnologie, Mikrowellen- und Antennentechnologie, elektromagnetische Kompatibilitätstechnologie, Halbleitertechnologie, Daten- und Kryptographie, Fertigungstechnologie und Anwendungstechnologie. Dies ist eine der vielversprechendsten Informationstechnologien dieses Jahrhunderts, hoch geschätzt und weltweit weit verbreitet und angewandt. Eine neue Identifikationstechnologie, die intelligente elektronische Tags zur Identifikation verschiedener Gegenstände verwendet. Diese Tags basieren auf dem RFID-Prinzip (Radio Frequency Identification System), das Mikrochips in das Produkt integriert. Tags und Leser tauschen Informationen über drahtlose Funkfrequenzsignale aus. Im Vergleich zur Barcode-Technologie kann RFID mehr Zeit, Personal und Ressourcen sparen, Produktionskosten senken und die Arbeitseffizienz verbessern. Es wird zunehmend als Ersatz für die Barcode-Technologie angesehen, und elektronische Tags sind das ultimative Produkt für den zukünftigen Tag-Markt. 　　

      1.4 Entwicklungstrends der RFID-Technologie im Bibliotheksmanagement

　　Anfangs bezeichnete ein Transponder im technischen Bereich ein elektronisches Modul, das in der Lage war, Informationen zu übertragen und darauf zu antworten. In den letzten Jahren haben Transponder aufgrund der rasanten Entwicklung der HF-Technologie neue Begriffe und Bedeutungen erhalten, auch bekannt als Smart Tags oder Tags. Smart Tags sind genauer gesagt eine Innovation im Bereich RF-Tags, bestehend aus Sticky-Tags und ultradünnen RF-Tags. Smart Labels kombinieren RF-Technologie mit der Bequemlichkeit und Flexibilität des Etikettdrucks. Smart Labels mit Lese-/Schreibfunktionen können mehrfach programmiert werden und folgen den Kodierungsmustern, die bei der ursprünglichen Herstellung des Labels festgelegt wurden. Elektronische Tags können nach Frequenz in Niederfrequenz-Tags, Hochfrequenz-Tags, Ultra-High-Frequency-Tags und Mikrowellen-Tags klassifiziert werden. Je nach verschiedenen Verpackungsformen können sie in Kreditkartenetiketten, lineare Etiketten, Papieretiketten, Glasröhrenetiketten, runde Etiketten und spezielle unregelmäßige Etiketten unterteilt werden. RFID-Leser (Leser/Schreiber) kommunizieren drahtlos mit RFID-elektronischen Tags über Antennen, was das Lesen oder Schreiben von Tag-Identifikationscodes und Speicherdaten ermöglicht. Ein typischer Leser besteht aus einem Hochfrequenzmodul (Sender und Empfänger), einer Steuereinheit und einer Leseantenne. RFID bietet Funktionen, die Barcodes nicht bieten können, wie Chargenlesen, löschbare Daten und Echtzeit-Reaktionen. Technologien, die diese Funktion anwenden, können verschiedene kontaktlose Verwaltungsmethoden innerhalb der Bibliothek bereitstellen, einschließlich Daten zu Lesern und Sammlungen. In den letzten Jahren haben Bibliotheken RFID eingesetzt, um die Barcode-Erkennung zu ersetzen. In Kombination mit der schnellen Reaktion und den kontaktlosen Funktionen von RFID werden die Betriebseffizienz und Genauigkeit verbessert, doch das Wesentliche des Servicemodells bleibt unverändert.

　　1.4.1 Selbstbedienungs-Kredit- und Rückzahlungssystem zur Verbesserung der Umlaufeffizienz

　　Moderne Bibliotheken haben tiefgreifende Veränderungen in Service-Inhalten und Service-Methoden durchlaufen und sind von traditionellen Bibliotheken zu serviceorientierten digitalen Bibliotheken übergegangen. Moderne Bibliotheken haben sich allmählich von Papierressourcen zu digitalen Ressourcen entwickelt, von der Ausleihe in der Bibliothek zum Fernzugang, von vor Ort zu Online-Diensten, von Einzeldiensten zu diversifizierten Diensten, von Dokumentenbereitstellung bis hin zu Multimedia-Aktivitäten und haben damit einen großen Wandel von buchzentrierten zu menschenzentrierten Angeboten erreicht. Traditionelle Ausleihprozesse in Bibliotheken sind relativ komplex, mit hoher Arbeitsbelastung, massiver Diebstahlsicherung und hohen Arbeitskosten. Wenn ein Leser die Bibliothek betritt, um ein Buch auszuleihen, muss er manuell am Serviceschalter nachsehen, dann zum entsprechenden Bücherregal gehen, um das Buch zu finden, es zur Ausleihtheke zur Registrierung bringen und das Buch manuell entmagnetisieren. Erst nach der Ausleihe kann das Buch durch die Sicherheitsantenne der Bibliothek passieren und den gesamten Ausleihprozess abschließen. Basierend auf RFID-Technologie ermöglicht das Selbstbedienungs-Ausleih- und Rückgabesystem den Lesern, Bücher direkt über das System auszuleihen, ohne die Bücher zu entmagnetisieren oder durch die Sicherheitsantenne der Bibliothek zu tragen. Das auf RFID-Technologie basierende Selbstbedienungs-Ausleih- und Rückgabesystem kann Dienstleistungen wie Selbstbedienungsbuchausleihen, Selbstbedienungsrückgaben, Selbstbedienungsdokumentenverarbeitung, Buchabholtermine, Vorsortierung und Inspektion von Buchrückgaben, visuelle Browsing-Oberfläche/PDP-Buchdurchsuchung, Echtzeitdateninteraktion mit der Zentralbibliothek sowie automatische Buchbenachrichtigungen bereitstellen. Das Selbstbedienungs-Ausleih- und Rückgabesystem bietet mehrere Sprachschnittstellen und ermöglicht mehrere Ausleih- und Rückgabedienste gleichzeitig. Es verwendet eine berührungsbasierte Mensch-Maschine-Schnittstelle mit Offline-Verarbeitungsmöglichkeiten, bietet Farboptionen, die mit der lokalen Umgebung der Bibliothek harmonieren, und verbessert die Effizienz der Ausleihe von Büchern.

　　1.4.2 Intelligentes Regalsystem verbessert die Arbeitseffizienz in Bibliotheken erheblich

　　Sich auf manuelle Buchinventararbeiten zu verlassen, besonders bei Regalbüchern, ist zu umfangreich und ineffizient. Bibliothekare müssen sich auf ihr eigenes Gedächtnis verlassen, um Bücher zu klassifizieren, zu platzieren und festzuhalten, was zeitaufwendig und anstrengend, aber schwer zu erreichen ist. Das intelligente Regalsystem, das auf RFID-Technologie basiert, besteht hauptsächlich aus einem Ausleih- und Rückgabesystem, einem Dokumentenpositionierungssystem und einem Dokumentenarchivierungssystem. Durch die Einrichtung von Regalplatzmarkern und der Aufbau einer intelligenten Anwendungsumgebung ermöglicht es die Positionierung und Navigation von Dokumenten. Bücherregale sind flexibel und vielfältig, unterstützen eine vollständige Selbstbedienungs-Implementierung und lösen Probleme wie fehlgeleitetes oder ungeordnetes Regalen von Büchern, Dokumentenregale und -anordnungen sowie automatische Adressierung. Dies reduziert die manuelle Arbeitsbelastung des Bibliothekspersonals erheblich, senkt die Fehlerquote erheblich und verbessert die Arbeitseffizienz erheblich.

　　1.4.3 Change Lending Management zur Verbesserung der Entwicklung und Nutzung von Dokumenten

　　Das Personal der traditionellen Bibliotheken hat geringe Arbeitsfreude, geringere Effizienz und eine große Anzahl von Leserbeschwerden. Einige Mitarbeiter, selbst diejenigen, die viele Jahre in Bibliotheken gearbeitet haben, fehlen ein Gefühl für Dienst und glauben allgemein, Bibliotheksarbeit sei gewöhnliche, einfache Servicearbeit; Etwas ältere Bibliotheksmitarbeiter verfügen nicht über Servicekompetenzen, sind mit beruflichen Dienstleistungskompetenzen wie Computern, Dokumentenverarbeitung und Referenzberatung nicht vertraut und sind zudem nicht bereit, ihr Studium zu vertiefen; Obwohl die meisten Bibliotheken reichhaltige Sammlungen besitzen, fehlt den meisten Mitarbeitern die Fähigkeit, sie zu entwickeln und zu nutzen. Obwohl die Sammlungen reichhaltig sind, muss ihre Auslastungsrate verbessert werden. Mit RFID-Technologie können Dokumente digital verarbeitet und tiefgehend von digitalen Ressourcen verarbeitet werden. Die Digitalisierung von Dokumenten wie der Verarbeitung gewöhnlicher Papierdokumente, seltener antiker Bücher, Mikrodokumentenverarbeitung, Audio-Video-Bearbeitung sowie der Verarbeitung spezieller Ressourcen (wie Karten und Orakelknochen) stellt sicher, dass effektive Dokumente ordnungsgemäß behandelt und gefördert werden. Für die tiefgehende Verarbeitung digitaler Ressourcen kann aus digitalen Ressourcenwissenspunkten extrahiert werden, die Träger von Personen- und Ortsnamenversionen standardisiert und verknüpft, eine bestimmte Wissensstruktur neu organisiert, sekundäre digitale Literatur organisiert und entwickelt sowie eine thematische Wissensdatenbank für Konzeptsysteme eingerichtet werden.

　　1.4.4 Change Management und Arbeitsmodelle zur Verbesserung der Arbeitszufriedenheit

　　Wie Leser die Serviceeinstellung, Effizienz und das Niveau des Bibliothekspersonals bewerten, ist ein wichtiges Kriterium zur Bewertung der Servicequalität des Bibliothekspersonals. Die Managementphilosophie und -methoden der Bibliothek beeinflussen die Mitarbeiterzufriedenheit. Um die Mitarbeiterzufriedenheit zu verbessern, muss eine effektive Verwaltung von Bibliotheken rechtlich, angemessen und angemessen durchgeführt werden.

　　Eine systematische Verwaltung der gesamten Bibliothek auf Basis von RFID-Technologie wird die Wiederholung und Eintönigkeit der Arbeit der Bibliotheksmitarbeiter erheblich reduzieren, ihre Hände vollständig freimachen, ihre Arbeit weniger monoton und zeitaufwändiger in der Recherche und Nutzung neuer Geschäftsbereiche werden. Dies wird die Arbeitszufriedenheit des Personals verbessern und somit die Zufriedenheit der Leser mit der Arbeit der Bibliothek steigern. Durch den Einsatz von RFID-Technologien kann das Bibliotheksmanagement gestärkt und die Bedürfnisse der Leser erfüllt werden.

　　2. Anwendung der RFID-Technologie in automatischen Sammlungsidentifikationsmanagementsystemen

　　2.1 Designideen für RFID-Bibliotheksmanagementsysteme

　　Moderne Bibliotheken unterscheiden sich stark von denen in alten und modernen. (1) Der Inhalt der Sammlung hat sich erheblich verändert. Für moderne Bibliotheken hat die rasche Entwicklung des Verlagswesens nach dem Zweiten Weltkrieg zum kontinuierlichen Aufkommen neuer Literaturformen geführt. Die Sammlungen moderner Bibliotheken sind nicht mehr auf Bücher und Manuskripte beschränkt. Zeitschriften, Zeitungen, Mikroliteratur, audiovisuelle Materialien und eine große Menge nicht-buchbezogener Materialien werden alle in den Bibliotheksbestand aufgenommen. (2) Mit der Diversifizierung der Literaturtypen haben sich die Methoden zur Literaturverarbeitung verändert. (3) Moderne Bibliotheken betrachten "Dokumente" nicht mehr als Kern ihrer Arbeit; "Service" ist zur Kernphilosophie moderner Bibliotheksarbeit geworden. Der gesamte Arbeitsmechanismus moderner Bibliotheken ist leserorientiert, wobei jeder Aspekt ihres Geschäfts mit Leserdiensten verbunden ist. Informationstechnologie ist die wichtigste technische Unterstützung moderner Bibliotheken. Die Sammlung von Büchern und Dokumenten ist die grundlegendste Ressource der Bibliotheken, und die Bereitstellung von Dokumenten ist der wichtigste Dienstleistungsinhalt der Bibliothek. Derzeit wird System-ALEPH500 in inländischen Bibliotheksverwaltungssystemen weit verbreitet eingesetzt, mit Open-Link-Standards und OAIS-Standards. UNIX dient als Plattform, die Oracle-Datenbank als Backend und Sun Xiaoji als Server. Durch die Nutzung von RFID-Wireless-RFID-Technologie wird die Lösung dieser Probleme relativ einfach. Funktionen wie schnelle Ausleihe und Rückgabe, Hochgeschwindigkeitsinventar, schnelle Suche, Positionierung, Regale, Regale, Regale und Sortieren sind alle möglich.

　　2.2 Struktur und Funktionen von RFID-Bibliothekssystemen

　　2.2.1 Struktur von RFID-Bibliothekssystemen

　　Moderne Bibliotheken beginnen im Allgemeinen, ihre dokumentarischen Ressourcen auf dem Prinzip aufzubauen, physische und virtuelle Sammlungen sowie gedruckte und digitale Sammlungen auszubalancieren. Informationsressourcendienste konzentrieren sich auf physische Bibliotheken, wobei Netzwerkdienste der Hauptstrom sind. Das RFID-Bibliothekssystem besteht aus Hardware, computerintegrierten Geräten und Software. Der Datenaustausch erfolgt über Netzwerkverbindung oder Datenkopierung. Die Verbindung zwischen der Terminalsoftware und dem Servicezentrum des Bibliotheksmanagementsystems entspricht den relevanten Protokollen der Bibliotheksbranche und Computernetzwerkprotokollen. Die Software besteht aus zwei Teilen: Systemsoftware und individueller F&E-Software. Die Systemsoftware umfasst ein Datenbankmanagementsystem, Anwendungs-Middleware und OCR-Software zur Texterkennung.

　　2.2.2 Funktionen von RFID-Bibliothekssystemen

　　Bibliothekssysteme, die auf RFID-Technologie basieren, machen Fernleihe in Netzwerkumgebungen bequemer, und ihre Unterstützung ist ebenfalls ein wesentlicher Bestandteil der Informationsaustauschdienste der Bibliothek. Daher sollten spezifische Bewertungsindikatoren folgendes enthalten: die Anzahl der Mitgliedsbibliotheken, die Anzahl der durch die Dienstleistungen gewonnenen Ressourcen, Effizienz, Gebührenstandards sowie die Berechnung der Zufriedenheitsrate der Fernleihrate, Dokumentenübertragungsgeschwindigkeit und Ähnliches.

　　3 Fazit

　　Informationstechnologie ist die wichtigste technische Unterstützung moderner Bibliotheken, und die Vorteile, die RFID für Bibliotheken bringt, sind offensichtlich. Letztlich laufen diese Vorteile darauf hinaus, "das Bibliotheksmanagement zu stärken und die Bedürfnisse der Leser zu erfüllen".

　　Quellen

　　[1] Dong Lihua. RFID-Technologie und Anwendungen [M]. Electronics Industry Press, 2008(5).

　　[2] Shi Hao, Li Zhengping. RFID-basiertes Anwesenheitssystemdesign [J]. Journal of North China University of Technology, 2011(3).

　　[3] Xiyujiu. Elektronische Tag (RFID)-Technologie und ihre Nutzungsfrequenz [J]. China Radio, 2004(12).

　　[4] Tang Zhijun. Studie zu Antennen und Ausbreitungseigenschaften in passiven Rückstreu-RFID-Systemen [D]. Universität Hunan, 2010.