RFID技術(shù)的概述

RFID技術(shù)的工作原理

RFID（RadioFrequencyIdentification）技術(shù)，又稱為電子標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)。是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的核心技術(shù)之一。其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或者電磁耦合）傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。針對(duì)于藏品管理的運(yùn)行模式：首先通過(guò)粘貼或者懸掛等固定方式使得每件（套）藏品與電子標(biāo)簽具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系;其次當(dāng)貼有電子標(biāo)簽的藏品進(jìn)入讀寫器的識(shí)別范圍內(nèi)，電子標(biāo)簽會(huì)被讀寫器發(fā)出的射頻信號(hào)激活，根據(jù)相關(guān)的指令會(huì)在電子標(biāo)簽和讀寫器之間傳遞藏品的信息;最后讀寫器會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把信息傳遞回藏品管理信息系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)了藏品實(shí)物和藏品信息的無(wú)縫連接。

RFID技術(shù)的組成

RFID是由電子標(biāo)簽、天線以及讀寫器組成。

（1）電子標(biāo)簽

該標(biāo)簽具有全球唯一的無(wú)法修改的電子身份證TID，在用戶區(qū)可以存放藏品的描述信息，其中包括一些國(guó)家文物局規(guī)定的核心指標(biāo)的字段，形成標(biāo)簽的TID與藏品總登號(hào)一一對(duì)應(yīng)。電子標(biāo)簽在設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)根據(jù)需求選取合適的電子標(biāo)簽。

電子標(biāo)簽的分類

1根據(jù)標(biāo)簽內(nèi)部有無(wú)供電，電子標(biāo)簽可以分為有源標(biāo)簽和無(wú)源標(biāo)簽;

2根據(jù)工作頻率，電子標(biāo)簽又分為低頻、中頻以及高頻;

3依據(jù)電子標(biāo)簽封裝形式的不同可分為紙狀、玻璃封裝、圓形以及特殊用途的異形標(biāo)簽。

（2）天線

天線是RFID技術(shù)的最重要的傳輸通道，負(fù)責(zé)在電子標(biāo)簽和讀寫器之間發(fā)送傳遞信息的載體信號(hào)。天線主要有線圈型、微帶貼片型、偶極子型三種類型，中低頻段的一般采用線圈型的;高頻的采用偶極子型的。

藏品管理及引入RFID技術(shù)的可行性

藏品管理的工作內(nèi)容

藏品管理是博物館為了準(zhǔn)確鑒別藏品的價(jià)值，確保藏品的安全，充分發(fā)揮藏品的作用，按照規(guī)定的工作程序和方法，對(duì)藏品所進(jìn)行的科學(xué)管理。藏品管理有一套完整的工作程序和方法，包括接收、鑒選、分類、定級(jí)、登賬、編目、建檔、入庫(kù)、保管、提用、注銷、統(tǒng)計(jì)等項(xiàng)任務(wù)和內(nèi)容。每一個(gè)工作環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量的信息，這里的信息有文字信息和聲像信息。因此藏品管理可以宏觀地分為兩個(gè)部分：

（1）藏品的本體管理

這里的本體管理主要包括藏品的狀態(tài)管理、安全管理、所處環(huán)境的管理等;這個(gè)管理可以保證藏品的實(shí)體安全。

（2）藏品的信息管理

就是對(duì)藏品保管的過(guò)程中產(chǎn)生的信息進(jìn)行管理、利用，這個(gè)層面的管理可以使得藏品衍生出來(lái)的信息全面完整，為藏品的管理者和使用者提供更多更具體更準(zhǔn)確的藏品信息。

（3）讀寫器

讀寫器也稱之為RFID的終端設(shè)備，是利用射頻信號(hào)讀取電子標(biāo)簽內(nèi)部數(shù)據(jù)的設(shè)備。讀寫器依據(jù)工作頻率可分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）。

藏品管理的發(fā)展階段

隨著博物館信息化的快速發(fā)展，藏品管理的方式和手段也發(fā)生革命性的變化，以藏品管理的方式和手段為主線，藏品管理可分人工階段、信息化階段和智慧化階段；這里的階段劃分是針對(duì)于藏品管理的兩個(gè)層面來(lái)說(shuō)的。

（1）人工階段

藏品的本體管理主要靠人工進(jìn)行定位、統(tǒng)計(jì)和盤點(diǎn)工作，藏品的庫(kù)房環(huán)境的管理也是人工讀取溫濕度監(jiān)測(cè)工具，并手工記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。人工管理的水平高低主要取決于管理人員的素質(zhì)，有效率低下、容易產(chǎn)生錯(cuò)誤以及工作量大等缺點(diǎn);在這一階段藏品信息管理主要是通過(guò)手工記錄，采用紙質(zhì)的方式來(lái)記錄藏品的相關(guān)信息。

（2）信息化階段

這個(gè)階段主要解決的是藏品信息管理層面，對(duì)于人工階段著錄的信息均采用了無(wú)紙化的系統(tǒng)管理，這個(gè)階段大中型的博物館都開發(fā)并運(yùn)行了藏品信息管理系統(tǒng)，對(duì)在接收、鑒選、分類、定級(jí)、登賬、編目、建檔、入庫(kù)、保管、提用、注銷、統(tǒng)計(jì)等項(xiàng)任務(wù)中產(chǎn)生的信息采用行業(yè)軟件進(jìn)行管理。信息化管理模式在很大程度上提高了藏品管理信息的精準(zhǔn)度，同時(shí)也降低了管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，極大地提高了藏品管理的效率。

（3）智慧化階段

該階段藏品管理的兩個(gè)層面的管理水平都有了突飛猛進(jìn)的提升，在藏品本體的管理層面引入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，特別是RFID技術(shù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)在藏品管理中取得了一定程度的推廣，而在藏品信息管理層面引入了云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)技術(shù)，使得藏品信息的利用程度得到了進(jìn)一步的提升。在這個(gè)管理階段信息化技術(shù)與文博行業(yè)得到了高度的融合。

博物館引入RFID技術(shù)的可能性

近十年來(lái)，常州博物館的藏品管理在信息化應(yīng)用方面取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。下面就常州博物館在藏品本體管理、藏品信息管理以及藏品庫(kù)房環(huán)境管理方面的現(xiàn)狀進(jìn)行闡述。

（1）藏品的本體管理現(xiàn)狀

在藏品的本體管理方面還處于手工階段，主要通過(guò)人工來(lái)進(jìn)行藏品的入庫(kù)，盤點(diǎn)、出庫(kù)等工作，管理的手段還是采用卡片式的管理方式。形成的藏品信息文本則是編目卡、總賬，出入庫(kù)的記錄等。

（2）藏品的環(huán)境管理現(xiàn)狀

為了能夠更好地對(duì)藏品進(jìn)行保護(hù)，常州博物館于2016年11月正式上線了預(yù)防性保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)地對(duì)藏品所處環(huán)境的參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)采集，通過(guò)傳感網(wǎng)絡(luò)將采集到的參數(shù)回傳到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，并通過(guò)終端設(shè)備動(dòng)態(tài)顯示各個(gè)庫(kù)房和展廳環(huán)境的動(dòng)態(tài)信息。以便藏品管理者更好地維護(hù)好藏品的環(huán)境安全。本次項(xiàng)目涉及監(jiān)測(cè)儀器共計(jì)69組，其中溫濕度合一傳感器55組，CO2-溫濕度合一傳感器4組，VOCs-溫濕度合一傳感器4組，光照度-紫外線-溫濕度合一傳感器6組，基本覆蓋到館藏所有文物的保存環(huán)境。

（3）藏品信息管理的現(xiàn)狀

為了更深層次地利用藏品的信息，常州博物館于2017年5月正式上線了藏品信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)藏品征集、藏品鑒定、藏品編目、藏品入藏、藏品審核、藏品入庫(kù)、藏品出庫(kù)、藏品修復(fù)等業(yè)務(wù)活動(dòng)的集成化管理。由于常州博物館還存在自然標(biāo)本的管理問(wèn)題，該系統(tǒng)把文物管理和標(biāo)本管理集成在一起。同時(shí)該系統(tǒng)也具有可擴(kuò)展性，預(yù)留了與預(yù)防性保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口和國(guó)家文物局一普數(shù)據(jù)上報(bào)的接口，實(shí)現(xiàn)了藏品信息數(shù)據(jù)在各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的互通。

（4）結(jié)合常州博物館實(shí)際情況，簡(jiǎn)要分析引入RFID技術(shù)的可行性

首先從系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)分析：常州博物館于2013年實(shí)施了無(wú)線WIFI的項(xiàng)目，該項(xiàng)目由27個(gè)全向AP點(diǎn)和1個(gè)定向AP點(diǎn)組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)博物館的無(wú)線信號(hào)全覆蓋，這就為RFID讀寫器的數(shù)據(jù)回傳提供了可靠的通道，庫(kù)房部署RFID的時(shí)候如果有特殊要求可以在庫(kù)房增設(shè)AP點(diǎn)，加強(qiáng)無(wú)線信號(hào)在庫(kù)房的覆蓋強(qiáng)度。這也為RFID數(shù)據(jù)回傳的提供了可靠的傳輸通道;同時(shí)我們也可以采用常州博物館實(shí)施的預(yù)防性保護(hù)項(xiàng)目中的傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)回傳RFID讀寫器的數(shù)據(jù)。

其次從藏品環(huán)境信息管理方面來(lái)分析：常州博物館于2016年11月運(yùn)行的預(yù)防性保護(hù)項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)藏品環(huán)境進(jìn)行有效的管理，同時(shí)該項(xiàng)目也采用了物聯(lián)網(wǎng)的傳感器技術(shù)，為引入RFID技術(shù)提供了豐富的項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。

最后從藏品信息管理來(lái)分析：常州博物館于2017年5月份運(yùn)行的藏品信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)藏品信息的全方位管理，為RFID技術(shù)的引入提供了最精準(zhǔn)的藏品信息來(lái)源。

藏品管理系統(tǒng)實(shí)施方案選擇分析

RFID系統(tǒng)的硬件選型

首先，RFID電子標(biāo)簽針對(duì)于博物館藏品管理的特殊性，采用（UHF）的無(wú)源標(biāo)簽，該標(biāo)簽使用便捷，安裝時(shí)直接貼于藏品的表面，對(duì)藏品沒(méi)有任何的電子輻射;用戶區(qū)的存儲(chǔ)大，容量達(dá)到1728Bit;數(shù)據(jù)保存時(shí)間長(zhǎng)，理論可達(dá)到10年;電子標(biāo)簽對(duì)工作的環(huán)境適應(yīng)性比較大，可在-30℃到80℃下使用，完全滿足藏品的庫(kù)房環(huán)境;無(wú)源的電子標(biāo)簽的價(jià)格便宜，一張電子標(biāo)簽價(jià)格低至幾角錢。其次，天線部分采用（UHF）偶極子型的無(wú)源天線，通常集成在電子標(biāo)簽中，這樣省去了在藏品庫(kù)房架設(shè)天線的麻煩，同時(shí)也為天線有效工作提供了保證。最后：讀寫器部分采用帶有WIFI功能模塊的手持讀寫器，這樣可以方便地對(duì)藏品的電子標(biāo)簽進(jìn)行操作，同時(shí)也能通過(guò)WIFI功能模塊把數(shù)據(jù)回傳到藏品管理信息系統(tǒng)中。

RFID系統(tǒng)的軟件的解決方案

RFID系統(tǒng)的軟件解決方案有兩種：

一是在藏品信息管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上拓展開發(fā)，新增加標(biāo)簽發(fā)放模塊、標(biāo)簽管理模塊，這樣就可以與現(xiàn)有的藏品管理系統(tǒng)集成到一起;

二是采用藏品信息系統(tǒng)預(yù)留數(shù)據(jù)接口的方式從RFID系統(tǒng)中調(diào)取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)的互通。從系統(tǒng)的穩(wěn)定性和連續(xù)性來(lái)講，第一種方案更適合常州博物館的實(shí)際情況。

結(jié)語(yǔ)

藏品信息管理系統(tǒng)的成功上線，為引入RFID技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)預(yù)防性保護(hù)項(xiàng)目的成功實(shí)施，以及兄弟館（南京博物院、秦始皇帝陵博物院）的成功經(jīng)驗(yàn)為常州博物館引入該技術(shù)提供可靠的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，但是兩者的融合技術(shù)的應(yīng)用也存在著一些普遍的問(wèn)題：首先是RFID電子標(biāo)簽的選擇是否會(huì)對(duì)藏品有所損傷，其次RFID信息傳播頻段的選擇是否會(huì)與已有的傳感網(wǎng)的頻段產(chǎn)生諧波干擾，最后RFID技術(shù)的應(yīng)用要根據(jù)各個(gè)館的實(shí)際情況而定，不能千篇一律。

例如，在2017年江蘇省博物館新技術(shù)聯(lián)盟學(xué)術(shù)交流會(huì)上，故宮博物院信息部前主任胡錘曾提到，RFID技術(shù)應(yīng)用給故宮博物院帶來(lái)的壞處大于益處，所以他們不會(huì)采用RFID技術(shù)的。針對(duì)業(yè)界存在的普遍問(wèn)題，我們所采取的方法只是避免，但沒(méi)有徹底解決，對(duì)于RFID電子標(biāo)簽的選擇來(lái)說(shuō)一定是以藏品的保護(hù)為第一位的，而不是以費(fèi)用和技術(shù)為主，同時(shí)在不損壞藏品的前提條件下盡量提高電子標(biāo)簽的信息接收靈敏度，這樣在很大程度上可以降低對(duì)信號(hào)傳遞的高頻率要求，進(jìn)而減少產(chǎn)生諧波干擾的可能。

總的來(lái)說(shuō)，RFID技術(shù)與藏品信息管理系統(tǒng)融合是可行的。兩者的結(jié)合將會(huì)極大地提高常州博物館的藏品保管水平，同時(shí)也使得常州博物館的信息化水平有很大程度的提高。

來(lái)源：RFID世界網(wǎng)