1、图书馆引入 NFC 技术探讨陈文珏 韦绍明国家图书馆 北京 100081摘要本文介绍了近场通信技术（NFC）技术特点、工作模式，应用于图书馆可以弥补 RFlD的不足；探讨了 NFC 技术配合无线网络、蓝牙技术在图书馆界应用的可行性；利用 NFC 技术的突出特点，对其在图书馆的应用模式做了分析。关键词近场通信 图书馆 NFC分类号 G250.78 文献标识码 A1 引言现代高新技术的发展，让手机从最初的通信工具向多功能方向发展，以手机等新媒体进行文化内容传播的形式渐成主流，移动电子阅读成为人们读书的一种方式。2012年的一项统计数字表明，中国的手机用户已突破10亿，手机网民规模达到3.88亿 1
2、,到2013年将突破4亿，交流沟通与信息获取依然是手机的主流应用。随着移动互联网及手机、平板电脑等设备应用的多元化发展，以互联网信息技术、数字技术为主的高新技术迅猛发展，智能手机功能越来越强大，带有近场通信技术（NFC）技术芯片的智能手机已经应运而生。它除了用于金融支付、乘坐公交、查询海报信息和获取各种商业服务功能外，也可以改变电子书的下载方式。顺应读者的需求和新技术的应用，图书馆有必要引入NFC技术来提升管理和服务水平，利用读者手中普遍拥有手机这一条件，为数亿移动读者的阅读需求提供一种新的服务模式成为可能。2 NFC 技术概览2.1 NFC 描述近场通信技术（NFC-Near Field C
3、ommunication），由飞利浦、诺基亚、索尼等著名厂商联合主推出的一种近距离非接触式的高频无线通信技术。最早开发自 2002 年，2004 年通过国际标准 ISO/IEC 18092，是由非接触式无线射频识别 (RFlD)技术和交互连接技术的融合演变而来。最初只是 RFlD 技术和数据采集技术的简单合并，目前已经演化成为一种短距离无线通讯技术。与 RFID 的不同之处在于 NFC 采用了双向的识别和连接。它在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，在 10-20 厘米距离内以 13.56MHz 频率，传输速率为 106、212 或 424kbits 的数据（未来可提高至 8
4、48kbits 以上），建立任意两个设备（如手机与 POS 机）之间的连接，实现相互间的信息交换、内容访问等通信方式。NFC 可以对无线网络进行快速、主动设置，也可以用作虚拟连接器，服务于现有蜂窝状网络、蓝牙和 802.11 设备。其传输速度比红外更快、更可靠和更简单，在传输安全性上比蓝牙更安全。2.2 工作模式NFC 设备是 NFC 通信的读写终端，可作为发起设备或目标设备， 可以实现 3 种工作模式2：(1)主动模式，即读卡器模式功能，类似常规的 RC500 之类的读卡器。NFC 终端作为一个读卡器，主动发出自己的射频场去识别和读取别的 NFC 设备，比如从海报或者展览信息电子标签上读取相
5、关信息；(2)被动模式，即卡模拟功能，类似 S50，S70 这类 Mifare 卡，是一种采用 RFID 技术的 IC 卡和标签。NFC 终端可以模拟成一个卡被读，它只在其他设备发出的射频场中被动响应，移动设备以被动模式操作，可以大幅降低功耗；(3)双向模式，即点对点通信模式功能，可以简单的理解为两个读卡器之间相互通讯。双方都主动发出射频场来建立点对点的通信，可以在支持 NFC 的手机间轻松交换地址短信数据。不仅是手机，还可与各种手持设备、个人电脑以及数码相机各种产品交换数据，类似于“无线 USB”。2.3 技术特点NFC技术融合了RFID和无线连接技术。满足用户对等式通信及移动中信息访问的多
6、种应用。与其它近距离通信技术相比，NFC具有鲜明的特点：(1)NFC与现有非接触智能卡技术兼容，如RFID等。NFC标准目前已经成为许多著名厂商支持的正式标准，很多非接触智能卡都能够与NFC技术相兼容。(2)NFC终端设备工作距离近、能耗低。NFC采取了独特的信号衰减技术，通信距离在10cm以内，因而耗电量低。(3)具有较高的保密性与安全性。NFC是一种近距离非接触通信技术，一次只和一台机器连结，由于其距离近、射频范围小的特点，其通信更加安全。(4)程序设置简单，应用成本低廉，从设备侦测、身份确认到数据存取只需要约0.1s的时间，轻碰一下即可，方便易用，更富直观性。(5)数据传输速率较低。未来
7、最高的传输速率为848kbits，不适合音视频流等需要较高带宽的应用，但可以配合蓝牙、WiFi等技术，提供方便的自动接入功能。2.4 应用领域NFC 的目标并非是完全取代蓝牙、WiFi 等其它无线通信技术，而是在不同的场合、不同的领域起到相互补充的作用。NFC 芯片可以很好地将小物体与云服务建立连接。由于占用空间小，该芯片可以轻松附加到电子设备和各种配件上，以作为物体的独特身份证明，同时授予访问基于云的广泛服务和选项的权限。NFC 还适用于电子设备配对、NFC-蓝牙配对、品牌认证、密钥卡等应用。目前 NFC 技术的应用领域有：(1)电子支付，尤其是手机上的电子支付；(2)信息交互，安全保密，利
8、用 NFC 的点对点传输；(3)标签识别，防伪认证，门禁等；(4)网上应用下载，如会员，优惠券，各地一卡通；(5)海报信息下载阅读等。3 图书馆应用NFC的现状据报道，奥地利城市克拉福根因为没有主要的公共图书馆，正在着手一个名为 Ingeborg计划的创新项目 3。即把配备有二维码和 NFC 芯片的标签置于城镇各个不同的场所、建筑，用户通过公共域名服务，下载与这些场所、建筑有关的电子书、音乐、美术作品和其他参考信息，进行阅读和欣赏。该项目旨在突出 NFC 技术的一种全新用处，把自己打造成一个虚拟的移动图书馆。 美国斯卡拉顿大学的两位图书馆员克里斯汀亚美（Kristen Yarmey）和舍力伊丽
9、莎白麦克休（Sheli Elizabeth McHugh）在 PLA 公共图书馆协会年会 “近场通讯图书馆指南”（A Librarians Field Guide to Near Field Communication）的报告中 4，对于 NFC 在图书馆中的使用不乏洞见，最终结论认为“图书馆现在就采用 NFC 技术有点过早，但是如果苹果这样的大公司开始使用这种技术，那么图书馆员也不能落后的太多” 。从这些报道来看，NFC 技术目前鲜有在图书馆的实际应用，但任何一种新技术的产生、发展及应用都需要一个过程。与 NFC 有密切关系的 RFID 技术，近几年在国内外图书馆的应用已非常广泛，也日趋成熟
10、。国外飞利浦、诺基亚、索尼等著名厂商已经开展了诸多的 NFC试验，正在全球范围积极推动 NFC 的发展和普及。RFID 标签的开发商、制造商和供应商SMARTRAC 于 2012 年 4 月宣布，NFC 标签已经经过了主要 NFC 智能手机品牌的交叉测试和认证，将从 2012 年 6 月底开始批量交付 5。国内从政府到相关企业已经开始积极关注 NFC 产业的发展，成立了专门的 NFC 工作小组，NFC 在中国一旦获得政策的支持与消费者认可，市场将大规模发展。图书馆以 RFID 技术为基础，向 NFC 技术升级应用也指日可待，图书馆服务与管理模式将得到进一步提升，图书馆业界人士应密切关注。4 图
11、书馆引入 NFC 可行性NFC 与 RFID 在技术标准、设备性质、数据交换方面具有一定的相似性和相容性。第一，从技术上看，NFC与RFID具有“血缘”关系，比如：RFID技术的频率选项就有125kHz、225kHz、13.56MHz、433MHz和915MHz。不同的频率应用的领域不同，图书馆界普遍使用的RFID频率是13.56MHz 6,与NFC频率指标相同； NFC和RFID芯片（标签）同时也兼容应用广泛的ISO14443-A、B以及Felica标准非接触式智能卡的基础架构 7；另外NFC还与其他非接触智能卡技术兼容。在一定意义上，图书馆应用NFC技术可以看成是对现有RFID技术的延伸，
12、以最少的投入达到对原有技术的升级改造。这两种技术将相互补充、共同发展。第二，从设备上看，NFC是可与手机等手持设备密切结合的技术，NFC的普及将解决RFID读写器缺乏的难题。置有NFC芯片的智能手机或个人电脑，是读者的NFC应用设备和客户终端。兼容NFC、RFID、蓝牙技术的固定电子设备和增强型手持设备，是图书馆的主流设备和应用终端。用这些普遍通用的智能工具，在短距离范围内快速建立各种设备之间的无线通信，达到轻松、安全、迅速而自动的信息交互，实现用户身份鉴别和个人终端与图书馆信息系统的链路链接，完成图书馆与读者间一系列互动过程。第三，从应用方面看，图书馆界实际上已经应用了NFC技术的一部分功能
13、，即RFID技术的标签识别功能，它是一种被动式卡识别技术。这项技术已经被国家图书馆、深圳图书馆，以及上海、杭州、南京、广州、武汉等众多图书馆采用，已成遍地开花之势。RFID市场的存在和扩大，给NFC的推广提供了基础环境。RFID的识别功能主要是用在图书资料的管理上，通过无线射频对标签进行鉴别，实现图书自助借还、图书清点、安全防盗、智能架位查询以及图书流通量统计等功能。NFC在实现上述RFID功能的基础上，以主动识别读写和双向通信模式，配合其他先进技术，进一步实现图书馆业务的数字化管理，拓展服务形式和服务手段，特别是在传统的到访服务、基于手机等智能终端设备的移动数字图书馆服务中更能体现出它的优越
14、性。5 NFC在图书馆中的新增应用无线网络、蓝牙、RFID技术应用在图书馆服务与管理的许多方面，有很多优势，这里不再赘述。引入NFC技术，作为补充和优化手段，突出其近距离工作安全性强，以及可读写和双向通信的特点，可以有效地提高图书馆管理工作效率，读者服务工作向深层次、个性化以及远程的、网络化服务推进。5.1 应用于图书馆业务管理NFC标签内容增加了对文献资料出版信息及内容的揭示，提高图书采访和编目的效率。一是直接读取出版物自带NFC标签存储的数据，利用机读目录的相关部分自动提取书目记录所需的元数据，生成标准化和关联化的格式数据。二是按照本馆遵循的编目规则和管理要求，建立自己的文献著录、标引和加
15、工数据。用于阅览流通的图书、报刊、音像等文献的标签，还可加入文献的内容简介、摘要、或书评。将这些加工后的数据写回（入）文献的NFC标签中，同时自动将相关数据导入到图书馆中央数据库。“无线USB”式的信息交换，数据传输。带有NFC芯片的手持设备之间可以进行近距离通信，应用于图书馆的日常工作。在各部门之间移送图书资料的清单交接，与书商供货商之间的到货签收，与印刷装订厂之间的加工合同验收，双方用各自的手持设备互相轻触一下即可完成。还可以用于会议资料传输，任务下达，工作汇报等。NFC数据传输的最大特点是具有很强的保密性和安全性，可以进行财务上的数据往来交换，员工考核总结、评议结果的传输，门禁考勤身份识
16、别等。5.2 应用于图书馆服务拓展使用NFC智能手机（或平板电脑、手持阅读器等移动终端）的读者从走进图书馆开始即享受全程的自助服务。读者向门禁阅读器挥动一下手机，即完成图书馆对读者的身份识别，读者手机终端也获得来自图书馆的信息：提示预约、借还书记录，显示上次阅览的书名和所在位置；读者到服务终端上浏览新书发布和讲座、展览、培训等讯息，在感应区晃动一下手机，完成预约、报名及支付；在服务终端或无线局域网上检索图书后，获取导航指引数据，引导至图书所在架位；浏览图书时，仅用手机对着图书轻触一下，即可读到摘要、书评或引文索引的链接信息，为查找所需图书节省了时间,同时也减少了图书破损率；自助借还图书后获取电
17、子凭条等等。在馆区内消费时，例如自助复印资料的费用，获取有偿信息（涉及版权的资料下载）的付费，娱乐休闲消费等，都可以通过手机支付完成。为读者提供随时随地的图书馆、随身的图书馆。现在许多城市街头、商场、企事业单位等场所，设立了许多数字信息亭或信息终端，整合了政府、企业、商贸等信息资源，用于政府政务信息发布、公共信息服务导航和商业信息服务。图书馆作为公共文化事业单位，应借助这个新媒体向公众提供公共文化产品和服务。可通过无线网络或有线网将信息亭终端与图书馆服务终端连接，读者在这里享受电子图书阅览、信息咨询、文献检索等服务，把 NFC 手机放在数据读写端口前一晃，轻松地完成电子书下载。图书馆还可以根据
18、信息亭或信息终端所在地的人文地理环境特点，提供相关的特色服务。例如介绍当地历史文化背景、城市的最新变化信息、景点介绍。这些信息可以是实时的新闻，文学作品，音乐图片，科普宣传，民间传说等，读者把它们下载到自己的手机中，就相当于随身携带了解说员。正是 NFC 这种轻松便捷的信息传输技术配合其他无线网络技术让读者乐意接受和使用，扩大了图书馆外的阅读群体，让更多的人享受到移动数字图书馆带来的便利。6 要考虑的问题NFC 特点是近距离的通信模式，对一些需要更新内容的无源标签，例如镶嵌于室外建筑、景区的标签，当内容介绍需要更正，服务信息有了变化时，因远离有源设备终端，无法通过远程修改，需要靠人员手持便携式
19、设备到标签所在点，对标签进行读写刷新。NFC技术有待成熟和完善，例如它的传输速率低，容量限制等。读者用手机作为个人NFC终端不成问题，图书馆则需要部署NFC系统支持的更多设备。考虑到目前投资的风险及NFC技术发展成熟程度，在消化吸收NFC技术过程中，一定要利用现有平台发展，完善可行方案，最终使用NFC技术来提高图书馆管理水平。图书馆应用 NFC 技术，是作为图书馆整个信息网络的末端链路角色。读者从 NFC 信息下载热点获取信息的服务特点，主要体现在便利上。而从 NFC 信息下载热点到整个图书馆信息系统的信息交换，依赖于无线路由和有线网络。要实现整个系统的运行，还需要移动通讯运营商和网络运营商的
20、合作。综合考虑现有的可以用于图书馆服务的非接触信息交换技术有很多，其中有 WiFi、蓝牙、红外、RFID、NFC、超宽带 UWB、ZigBee 等各种技术。他们各有特点，可以分别用在不同需要特点的场合，也可以两种技术结合起来配合使用。在这几种技术中，NFC 和 RFID 的功能最为接近。对已采用 RFID 技术的图书馆，引入 NFC 可认为是 RFID 系统的技术升级改造。目前没有应用 RFID 技术或准备引进的，不妨也同时考虑 NFC，两者结合应用，减少投入成本，提高运作效益。7 结语引进新技术，消化吸收再创新，是一个灵活运用的重点策略。图书馆应用NFC系统是图书馆现代化发展趋势的使然，NF
21、C技术引入图书馆领域，并非简单照用，也非为图书馆行业的特殊需要而量身制作。它存在诸多局限和空白，需要通过认真的探讨，综合分析其优缺点。因此，在积极引进、应用NFC技术的同时，结合图书馆工作实际，以先进的服务理念和管理模式为先导，打破原有的传统束缚，大胆地进行探索和改革，使NFC技术成为图书馆提高服务水平、实现管理智能化的有效手段。参考文献1 CNNIC.第30次中国互联网络发展状况调查统计报告 EB/OL. 2012-10-30. http:/ 王宇伟,张辉.基于手机的NFC应用研究J. 中国无线电,2007(6):3-83 RFID 世界网.奥地利城市用 NFC 技术建造“图书馆” EB/O
22、L. 2012-10-06. http:/ Rick Roche. A Librarians Field Guide to Near Field Communication EB/OL. 2012-10-08. http:/plablog.org/2012/03/a-librarians-field-guide-to-near-field-communication.html.5 SMARTRAC 推出 Midas(TM) NFC 标签 EB/OL. 2012-12-02. http:/ 6 张谦.射频识别技术在图书馆应用的调研分析J .图书馆论坛,2005(03):89-91,1007 百度
23、文库.NFC技术J /OL.2012-10-28, http:/ Introducing NFC Technology into LibrariesChen Wenjue Wei ShaomingNational Library of China, Beijing 100081AbstractThis article describes the technical characteristics, work modes about NFC. Application to the library can make up RFlD defects. The NFC technology is us
24、ed together with the wireless network, and Bluetooth technology the library , which is feasible . It analysis the application of NFC technology in the library.Keywords Near Field Communication; Library; NFCClass Number G250.78作者简介 陈文珏（1959-） ，本科学历，馆员。发表论文数篇。韦绍明（1958-） ，本科学历，工程师。发表论文1篇（来稿日期：2013-01-28 责编： 冉文格）
