X-RFID智能型图书馆管理系统

摘要：随着信息技术不断升级和信息服务逐渐提升，图书馆管理的信息化迫切需要一种更新更完善的智能化解决方案，因此基于X-RFID的图书馆管理系统便应运而生。X-RFID是将XPM技术应用于RFID芯片中，用XPM存储器替代传统的E2PROM作为ID码存储器件，性能明显优于传统RFID技术，它的应用将给图书馆现代化管理带来革命性变化。
关键词：X-RFID；智能型；图书馆管理系统；XPM存储器

0 引言
图书馆的日常服务涉及到人流、物流的管理，需要进行大量的读者和书刊的识别、访问控制、统计等工作。目前，图书馆基本上都采用条形码技术作为识别方法来实现这些功能。然而，条形码虽然有价格便宜、制作方便等优点，但是也存在一些先天的难以克服的缺点，如因为容易磨损，必须贴在书内等给使用带来不便，并不完全适合图书馆。将XPM和RFID结合的X-RFID新技术能有效克服条形码的缺点，具有大容量、高稳定性和长寿命的存储性能，能实现许多条形码无法实现的新功能，开发、利用这些新功能将给图书馆的传统服务工作带来革命性的改变。

1 X-RFID的概念及特点
即射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。
超级永久性存储器(Super Permanent Memory，XPM)是一种新型不挥发存储器(Non-VolatiIe Memory，NVM)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，不需增加浮置栅工艺。经实践表明，XPM产品具有高可靠性，不易受温度、电压、辐照以及读操作次数等因素的负面影响。
X-RFID则是采用将XPM技术，应用于RFID芯片中，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。可广泛运用于物流业、零售业、制造业、公共交通、医疗卫生、机场、铁路、资产管理、身份识别、安全保卫、产权保护和军事等领域，具有成本低、工艺兼容性高、保密性高、物理不可擦除等特点。
RFID与X-RFID芯片构成比较如图1所示。

采用XPM技术的RFID系统与其他RFID技术相比具有更多优越性(见表1)。

X-RFID标签是射频识别系统的核心，又称为射频标签，其英文名为TAG，也有称为LABEL的。电子标签是射频识别系统真正的数据载体。一般情况下，射频标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有惟一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；当受无线电射频信号照射时，能反射回携带有数字字母编码信息的无线电射频信号，供阅读器处理识别。依据射频标签供电方式的不同，可以分为有源(Active Tag)和无源(Passive Tag)，有源标签内装有电池，无源标签内部没有电池。
读写器是读或读／写电子标签的电子装置，有时也被称为阅读器(Reading Device)、查询器(Interrogator)、通信器或读出装置，可设计为手持式或固定式。读写器是信号产生、发射、接收的设备，它产生的射频信号，经功率放大器放大，通过天线发射出去，同时接收由标签反射回来的信号，经射频接收器进行收发分离，然后进行检波、解调、通过前置放大器放大，送至读出计算机进行处理。当标签进入磁场时，读写器通过天线向标签发一组固定频率的电磁波，标签内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2 V时，此电容可作为电源为其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据，还原标签中的物体信息，从而达到识别物体的目的。读写器的天线可以内置，也可以外置。
X-RFID的工作频段，对射频识别系统来说，最主要的频率是0～135 kHz，以及ISM频率6．78 MHz，13．56 MHz，27．125 MHz，40．68 MHz，433．92MHz，869．0MHz，915．0MHz(在欧洲不使用)，2．45GHz，5．8GHz以及24．125GHz。

3 X-RFID在图书馆中的应用
采用RFID技术进行图书馆业务的自动化，就必须要求RFID标签对数据保存的期限、成本的承受能力、数据的安全性等方面都有着极高的要求，而按照目前最通用的基于EEPROM技术的RFID标签，则存在着数据保存时较短、安全性不高、成本较高、数据容易丢失等缺陷。所以，在各种RFID技术中，采用XPM技术是最适合用于RFID图书馆管理系统中的。这不仅有效地解决了数据保存时期和安全性，也相对降低了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。
X-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。基于X-RFID的智能型图书馆管理系统，如图3所示。