滕思琦，王燕君

(上海浦東圖書館，上海 201204)

近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)受到了我國各行各業(yè)的關(guān)注，作為新一代數(shù)字信息技術(shù)的集成和運(yùn)用，它的發(fā)展對我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。“十二五”時(shí)期，我國物聯(lián)網(wǎng)得到了迅速的發(fā)展，成為全球物聯(lián)網(wǎng)為數(shù)不多的活躍地區(qū)之一。“十三五”時(shí)期，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，創(chuàng)新作為發(fā)展的第一動力，同時(shí)促使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，這也成為國家新一輪發(fā)展的重要戰(zhàn)略。

無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)作為一種非接觸式自動識別技術(shù)，利用射頻信號空間耦合或反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對被識別物體的自動識別，并獲取存儲在其中的相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、倉儲管理、物流等領(lǐng)域，大大提高了其管理和運(yùn)營效率，并已成為一種重要的智能基礎(chǔ)設(shè)施。

1 RFID技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國圖書館RFID的應(yīng)用研究是從張厚生，王啟云[1]的《圖書館服務(wù)的無線技術(shù)——RFID的應(yīng)用》一文開始的，文章初步介紹了RFID的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢，以及在圖書館的應(yīng)用前景。較早研究RFID圖書館應(yīng)用的還有王若琳[2]的《RFID技術(shù)及其在我國圖書館領(lǐng)域的應(yīng)用前景分析》，該文章介紹了RFID在圖書館領(lǐng)域所具備的優(yōu)越性，以及對前景的展望分析。

蔡孟欣[3]在《RFID系統(tǒng)對圖書館產(chǎn)生的影響》中介紹了RFID技術(shù)在圖書館中應(yīng)用所帶來的各方面影響，為圖書館實(shí)踐應(yīng)用方面提供了參考價(jià)值。李欣榮[4]在《RFID在現(xiàn)代圖書館管理系統(tǒng)中的應(yīng)用》探討了RFID的技術(shù)特點(diǎn)，以及標(biāo)準(zhǔn)化問題。

在國外RFID技術(shù)的研究中，Erwin[5]寫的《圖書館RFID技術(shù)》、Michael[6]的《美國圖書館協(xié)會在波士頓的冬季年會上的技術(shù)討論匯總》都是對圖書館RFID技術(shù)理論方面的討論，主要是包括技術(shù)的概念、工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)等。Steven[7]寫的《RFID：無線射頻識別》，主要對RFID技術(shù)的工作原理、標(biāo)準(zhǔn)及其各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用情況進(jìn)行了闡述，為圖書館領(lǐng)域應(yīng)用RFID提供了非常重要的參考。Coyle[8]的《圖書館RFID的管理》一文中指出圖書館RFID的應(yīng)用要綜合考慮各個(gè)圖書館的實(shí)際館情、管理模式等因素來確保RFID的成功應(yīng)用。

RFID技術(shù)在圖書館領(lǐng)域得到實(shí)踐應(yīng)用是在1998年，新加坡國家圖書館首次在全球圖書館業(yè)界采用了該技術(shù)。在國內(nèi)，2006年深圳圖書館作為我國國內(nèi)第一家大規(guī)模采用該技術(shù)的公共圖書館，為國內(nèi)圖書館應(yīng)用RFID技術(shù)提供了有建設(shè)性的參考[9]。RFID技術(shù)現(xiàn)階段主要的應(yīng)用功能有自助借還、自助辦證、自動分揀、自動盤點(diǎn)、防盜管理、閱覽室管理等等，這些都是圖書館在圖書流通領(lǐng)域的一般基本應(yīng)用，并沒有充分挖掘出該技術(shù)更深層次的應(yīng)用價(jià)值。

2 RFID應(yīng)用實(shí)踐——以上海浦東圖書館為例

2.1 RFID技術(shù)實(shí)踐思路

上海浦東圖書館新館于2010年建成，館舍面積達(dá)60 000m2，分為地下兩層和地上六層，館內(nèi)閱覽和圖書借閱區(qū)域主要分布于2層-6層空間，由于館舍面積較大，各閱覽區(qū)和借書區(qū)域直接相通，對書架實(shí)行開架式管理。這就對圖書館的門禁和防盜系統(tǒng)提出了相對高的要求，既要不影響到讀者在圖書館的體驗(yàn)，又要兼顧圖書防盜的需求。圖書館采用了基于RFID技術(shù)開發(fā)的上海阿法迪智能標(biāo)簽系統(tǒng)有限公司的產(chǎn)品和系統(tǒng)，也是國內(nèi)較早使用RFID技術(shù)的公共圖書館?；赗FID技術(shù)開發(fā)使用了館藏管理系統(tǒng)，并不斷完善各項(xiàng)使用功能，有效加速了圖書的流通，減少了一線借還館員的工作壓力，并能更好地做好后臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，做到糾紛回查等工作。

2.2 RFID應(yīng)用實(shí)踐

2.2.1 RFID系統(tǒng)組成

RFID系統(tǒng)主要的組成部分為電子標(biāo)簽(Tag)、讀寫器(Reader)、天線(Antenna)和中間件[10]。

2.2.1.1 電子標(biāo)簽(Tag)。電子標(biāo)簽，是RFID技術(shù)的核心，由收發(fā)天線、儲存識別信息的芯片和電路組成。按照工作頻率可分為低頻、高頻、超高頻和微波頻段4種，根據(jù)圖書館工作的特點(diǎn)，一般選擇高頻和超高頻電子標(biāo)簽，高頻的工作頻率在3MHz-30MHz,典型工作頻率為13.56MHz;超高頻工作頻率在300MHz-3GHz,典型工作頻率為860MHz-960MHz之間。根據(jù)曾頻、高飛12等對207個(gè)使用RFID技術(shù)的圖書館研究來看，有75.36%使用高頻技術(shù)，24.36%使用超高頻技術(shù)。

2.2.1.2 讀寫器。即射頻標(biāo)簽讀寫設(shè)備，主要功能是負(fù)責(zé)讀寫射頻標(biāo)簽中的信息，根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)功能也被稱為：閱讀器(Reader)、查詢器(Interrogator)、通信器(Communicator)、掃描器(Scanner)等，通過讀寫器上的信號接收器接收來自標(biāo)簽上的已編碼信號，對其認(rèn)證識別信息進(jìn)行解碼，將認(rèn)證識別信息連同標(biāo)簽上的其他信息傳輸?shù)街鳈C(jī)進(jìn)行處理。

2.2.1.3 中間件。中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)軟件，如圖1所示。它可以為各種應(yīng)用和系統(tǒng)的開發(fā)維護(hù)提供支持環(huán)境，建立在服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，用于網(wǎng)絡(luò)間通信。中間件的存在使得RFID系統(tǒng)可以方便地和各類圖書管理系統(tǒng)進(jìn)行對接，完成圖書與標(biāo)簽信息之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，使得RFID系統(tǒng)的開發(fā)、升級、維護(hù)更加簡單高效。

圖1 中間件結(jié)構(gòu)

2.2.2 RFID系統(tǒng)工作流程

圖2 RFID系統(tǒng)工作原理

RFID技術(shù)構(gòu)成的要素主要包括：電子標(biāo)簽、讀取器、天線和中間件。上海浦東圖書館的RFID系統(tǒng)主要可以分為中間件ACS服務(wù)器及使用終端兩大部分，使用終端通過天線感應(yīng)RFID標(biāo)簽，然后經(jīng)過閱讀器解析標(biāo)簽信息，上傳到中間件服務(wù)器，再用ACS服務(wù)SIPⅡ協(xié)議和圖書館圖書管理系統(tǒng)進(jìn)行訪問，完成圖書與標(biāo)簽信息之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，終端設(shè)備通過相關(guān)應(yīng)用軟件與中間件ACS服務(wù)協(xié)同工作，完成RFID所需功能。其原理如圖2所示。

2.2.3 服務(wù)應(yīng)用建設(shè)

2.2.3.1 自助借還書系統(tǒng)。浦東圖書館館內(nèi)RFID自助借還系統(tǒng)包括：自助借還機(jī)、24h還書機(jī)、微型圖書館。這些設(shè)備對含有RFID標(biāo)簽的圖書進(jìn)行讀取、識別和借還處理，讀者可通過這些設(shè)備進(jìn)行自助式的操作，對圖書進(jìn)行一次單本或多本借出和歸還處理，設(shè)備配備了觸摸顯示屏和直觀的按鈕鍵，提供簡單、易操作的人機(jī)交互過程(見圖3)。館內(nèi)RFID自助借還設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接到中間件，由中間件與圖書管理系統(tǒng)無縫連接，協(xié)調(diào)工作。

圖3 自助借還操作流程

2.2.3.2 自助辦證系統(tǒng)。浦東圖書館采用RFID式自助辦證系統(tǒng)，可以讓讀者不用排隊(duì)等待人工辦證，避免各種煩瑣填表手續(xù)，可實(shí)現(xiàn)人工辦理的各項(xiàng)基本功能，如個(gè)人信息錄入、收款、借書卡信息錄入、出卡等。設(shè)備通過內(nèi)置身份證識別系統(tǒng)，可自動識別二代身份證且通過網(wǎng)絡(luò)在圖書管理系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行自動查重，能有簡單交互操作供讀者填寫辦證信息，如地址及聯(lián)系方式等，系統(tǒng)經(jīng)由圖書館管理系統(tǒng)進(jìn)行讀者信息登記并同步芯片信息，如今館內(nèi)自助辦證機(jī)已從原IC芯片借書證升級到RFID借書證。內(nèi)置紙幣識別模塊，可識別各種新舊人民幣并具備自動驗(yàn)鈔功能，其流程見圖4。

2.2.3.3 館員工作站系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一整套對有RFID標(biāo)簽的圖書進(jìn)行掃描、識別、數(shù)據(jù)處理的設(shè)備和系統(tǒng)。主要通過標(biāo)準(zhǔn)串口、USB接口或網(wǎng)絡(luò)接口連接至計(jì)算機(jī)設(shè)備，與圖書館現(xiàn)有的圖書管理系統(tǒng)無縫連接。該工作站系統(tǒng)有進(jìn)行圖書標(biāo)簽閱讀、編寫、改寫操作的能力，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽檢驗(yàn)、標(biāo)簽轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換工作量統(tǒng)計(jì)及圖書借還操作等功能，圖形化的友好操作界面十分方便館員對相關(guān)功能進(jìn)行操作使用。

圖4 自助辦證流程

3 浦東圖書館RFID實(shí)踐效果

3.1 自助借還系統(tǒng)，提升讀者體驗(yàn)

浦東圖書館采用RFID技術(shù)后，隨著自助借還設(shè)備體驗(yàn)的提升，讀者越來越多地依賴設(shè)備來完成圖書借還及續(xù)借等服務(wù)操作。通過后臺統(tǒng)計(jì)，2017年全年自助設(shè)備借書量占全館借書90.54%，自助還書量占全館還書65.37%，自助續(xù)借占全館續(xù)借85.81%，大大減輕了一線借還館員的工作壓力。另外，由于該館主要外借流通圖書使用上海圖書館的系統(tǒng)，造成系統(tǒng)服務(wù)器在上海圖書館，因此網(wǎng)絡(luò)的通暢對于RFID系統(tǒng)的穩(wěn)定性非常重要。借還書的流通信息是通過專線連接到上圖系統(tǒng)，由于館內(nèi)讀者網(wǎng)絡(luò)、辦公網(wǎng)絡(luò)與RFID系統(tǒng)及一卡通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)混用，會造成線路帶寬被占導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟包，使用效果不好。經(jīng)過實(shí)踐將RFID與一卡通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)隔離，保障了使用的穩(wěn)定，自助設(shè)備使用中的報(bào)錯(cuò)率大大降低，使用效率明顯提高。

3.2 自助辦證系統(tǒng)，加快工作效率

讀者辦證是圖書館必不可少的服務(wù)項(xiàng)目，浦東圖書館讀者數(shù)量眾多，高峰節(jié)假日接待新辦證讀者最高超過200位，每位讀者都需要填寫紙質(zhì)辦證申請表，再由館員進(jìn)行信息輸入、核對、收取押金、辦證等流程，往往造成排隊(duì)現(xiàn)象，經(jīng)過后臺統(tǒng)計(jì)，引入自助辦證機(jī)后，2017年全年自助辦證占全館辦證75.12%，大大縮減了讀者辦證時(shí)間，輸入讀者信息、收取押金、身份證驗(yàn)證這些步驟都通過辦證機(jī)自動完成，減少了館員壓力，也降低了人為出錯(cuò)的概率。

3.3 數(shù)據(jù)查詢不便,自主開發(fā)頁面

RFID的自助設(shè)備會將設(shè)備操作記錄通過中間件日志存儲于數(shù)據(jù)庫中，技術(shù)人員可以通過數(shù)據(jù)庫或后臺日志查詢讀者圖書借還信息，由于數(shù)據(jù)庫的特殊性和技術(shù)要求，不是所有館員都能做到查詢操作，而自助機(jī)及中間件日志又查詢煩瑣，為方便一線館員能夠?qū)崟r(shí)便捷地獲得使用信息，浦東圖書館聯(lián)合設(shè)備公司搭建了基于中間件日志及數(shù)據(jù)庫的查詢網(wǎng)站，登錄網(wǎng)站后可以根據(jù)需求選擇查詢條件，在選擇需要查詢的日期后，可按功能查詢分為借書、還書、續(xù)借等，按設(shè)備查詢可以通過IP地址指定具體設(shè)備，按圖書編號查詢該圖書在查詢?nèi)掌趦?nèi)的所有流通記錄，按讀者編號查詢可以查詢該讀者在查詢?nèi)掌趦?nèi)的借書、續(xù)借及登錄操作。根據(jù)不同使用部門的查詢功能，給予不同的查詢權(quán)限，減少使用難度。通過這個(gè)網(wǎng)站，使得館員在發(fā)生讀者糾紛時(shí)可以方便地查詢讀者操作記錄。

3.4 設(shè)備使用率低，修改提升效果

由于有RFID系統(tǒng)，使得后臺數(shù)據(jù)能夠精確統(tǒng)計(jì)，運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)浦東圖書館少兒館讀者使用自助設(shè)備比例少于成人讀者，通過工作人員一段時(shí)間的觀察，發(fā)現(xiàn)少兒圖書繪本存在書本封面薄、厚、大小不一等特性，在借還操作中標(biāo)簽識別率不高，造成借書未成功就離館，會觸發(fā)門禁系統(tǒng)報(bào)警。針對此現(xiàn)象，通過對自助機(jī)借還機(jī)進(jìn)行個(gè)性化改造，在借還頁面增加操作提示語，提醒讀者注意圖書數(shù)量是否一致，并取消借書后打印憑條功能，要求讀者查詢已借圖書后再打印，讓讀者進(jìn)行二次確認(rèn)所借圖書是否正確，降低了門禁系統(tǒng)報(bào)警次數(shù)，少兒館讀者對自助機(jī)的使用次數(shù)也有顯著提升。

4 遇到的問題

雖然RFID技術(shù)為圖書館多個(gè)方面的工作帶來了便利，但是在RFID的使用中仍普遍存在一些問題。

4.1 安全及防盜問題

由于RFID先天的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致標(biāo)簽尺寸大，標(biāo)簽一般貼于圖書的封面頁或封底頁，隱蔽性不佳，盜書者很容易識別并撕毀標(biāo)簽，造成門禁系統(tǒng)無法響應(yīng)，使得圖書館造成不必要的損失。

4.2 現(xiàn)有系統(tǒng)的集成問題

對于任何一家圖書館而言，新系統(tǒng)與舊系統(tǒng)之間的融合集成是非常關(guān)鍵的問題。對于浦東圖書館而言，RFID系統(tǒng)和自助借還書系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、讀者辦證系統(tǒng)，都是各自獨(dú)立的系統(tǒng)，如何整合系統(tǒng)，使得各個(gè)系統(tǒng)之間能夠順暢地運(yùn)行，是圖書館要考慮的問題。浦東圖書館的圖書館借還系統(tǒng)是使用上海圖書館的Horizon系統(tǒng)，硬件設(shè)備是采用阿爾法迪的設(shè)備，如何結(jié)合兩個(gè)不同廠商的技術(shù)和設(shè)備需要圖書館有能力自行改造和調(diào)試。

4.3 標(biāo)簽損毀問題

RFID標(biāo)簽尺寸由于內(nèi)部線圈的存在，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下無法做到更小，通常是貼在圖書上的，所以也會發(fā)生標(biāo)簽頁折疊擠壓后導(dǎo)致信息不能讀取。同時(shí)，由于標(biāo)簽的面積較大，也會受到其他無線電波頻率的影響，另外標(biāo)簽也容易被其他金屬遮擋，從而影響信息讀取的準(zhǔn)確性。

4.4 關(guān)聯(lián)設(shè)備問題

在浦東圖書館的實(shí)際使用中，還存在設(shè)備長時(shí)間使用后，天線會過熱而導(dǎo)致使用時(shí)對標(biāo)簽識別效率降低，影響讀者操作體驗(yàn)，包括館內(nèi)門禁系統(tǒng)天線也有時(shí)會因過熱而誤觸報(bào)警。此類問題只能通過設(shè)備供應(yīng)商改良產(chǎn)品，增加天線的降溫措施來緩解。

另外，館內(nèi)自助設(shè)備使用率極高，由于借還書系統(tǒng)采用上海圖書館的系統(tǒng)，周末高峰時(shí)常會發(fā)生SIPⅡ服務(wù)故障，而SIPⅡ服務(wù)在上海圖書館的服務(wù)器上，只能由他們進(jìn)行處理解決，影響了問題解決的速度。

5 結(jié)束語

RFID技術(shù)的出現(xiàn)，受到了各行各業(yè)的極大關(guān)注。同時(shí)，在圖書館領(lǐng)域也得到了快速推廣和大規(guī)模應(yīng)用，不僅為圖書館的管理帶來了新鮮活力，而且也有效地促進(jìn)了圖書館的管理方式和服務(wù)水平的提高。圖書館RFID技術(shù)應(yīng)用也相應(yīng)成熟了許多，但在此過程中難免會出現(xiàn)問題，筆者以上海浦東圖書館采用RFID技術(shù)為例，闡述了在應(yīng)用實(shí)踐過程中的思路以及發(fā)現(xiàn)的問題。而解決問題一方面寄望于廠商對新技術(shù)的發(fā)展或軟硬件設(shè)備的改進(jìn)，另一方面圖書館也要提出個(gè)性化需求以及加強(qiáng)自身技術(shù)力量。未來圖書館的技術(shù)應(yīng)用會越來越現(xiàn)代化、智能化，這也是圖書館未來發(fā)展的重要方向，希望給同行以參考。