安誠(chéng)誠(chéng)，劉建宇，楊 靜

(安徽三聯(lián)學(xué)院，安徽 合肥 230601)

1 國(guó)內(nèi)鄉(xiāng)村圖書(shū)館發(fā)展現(xiàn)狀

隨著國(guó)家近年來(lái)越來(lái)越重視鄉(xiāng)村發(fā)展、鄉(xiāng)村振興，我國(guó)鄉(xiāng)村圖書(shū)館迅速發(fā)展起來(lái)。到2003年為止，我國(guó)鄉(xiāng)村圖書(shū)館數(shù)量約5.7萬(wàn)個(gè)。2006年，國(guó)家進(jìn)一步發(fā)展鄉(xiāng)村圖書(shū)館，遂每年援助建設(shè)3～5萬(wàn)個(gè)鄉(xiāng)村圖書(shū)館，力爭(zhēng)5年內(nèi)全國(guó)64萬(wàn)個(gè)村委中能有1/3以上建有鄉(xiāng)村圖書(shū)館?！多l(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018—2022年)》更是明確提出要實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村公共文化服務(wù)全覆蓋，提升服務(wù)效能。

雖然近些年我國(guó)鄉(xiāng)村圖書(shū)館發(fā)展迅速，但問(wèn)題也有很多。由于我國(guó)政策原因，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)先度不同，以致全國(guó)各地的發(fā)展水平存在較大差異，使得全國(guó)各地鄉(xiāng)村圖書(shū)館的發(fā)展情況存在較大差異。建設(shè)完成后人力資源問(wèn)題也將成為一大難題。我國(guó)鄉(xiāng)村圖書(shū)館一直以來(lái)面臨著管理混亂、規(guī)范和監(jiān)督機(jī)制缺失、管理人員專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)較低等問(wèn)題。

隨著鄉(xiāng)村振興發(fā)展，鄉(xiāng)村內(nèi)的人員組成結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了較大變化，從單一的農(nóng)民組成到現(xiàn)今的農(nóng)民、專(zhuān)業(yè)戶(hù)、私營(yíng)企業(yè)主、承包戶(hù)、企業(yè)員工混合結(jié)構(gòu)。服務(wù)對(duì)象的變化，對(duì)應(yīng)著服務(wù)需求的變化，帶來(lái)的是對(duì)鄉(xiāng)村圖書(shū)館服務(wù)質(zhì)量、手段的更高要求。但大多數(shù)鄉(xiāng)村圖書(shū)館的管理結(jié)構(gòu)和方式還不能適應(yīng)新的需求。而本文所提出的RFID技術(shù)可以解決目前鄉(xiāng)村圖書(shū)館面臨的大多數(shù)問(wèn)題。

2 RFID智能圖書(shū)管理系統(tǒng)

2.1 RFID智能圖書(shū)管理系統(tǒng)組成

1)軟件有自助還書(shū)系統(tǒng)、圖書(shū)查詢(xún)系統(tǒng)和圖書(shū)管理系統(tǒng)三種。自助還書(shū)系統(tǒng)是以多個(gè)簡(jiǎn)潔明了的功能按鈕組成，界面簡(jiǎn)單而清晰，主要是幫助借閱者以最簡(jiǎn)單的步驟、最高的效率完成還書(shū)操作。圖書(shū)查詢(xún)系統(tǒng)可以檢索和查詢(xún)圖書(shū)，并且可以顯示最近1周、1個(gè)月和更長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)本圖書(shū)館和使用本系統(tǒng)的其他圖書(shū)館的圖書(shū)借閱數(shù)量、熱門(mén)借閱圖書(shū)書(shū)名、位置和借閱者閱讀圖書(shū)種類(lèi)的百分比分布等數(shù)據(jù)，幫助借閱者了解各類(lèi)情況。圖書(shū)管理系統(tǒng)能夠幫助圖書(shū)管理人員掌握?qǐng)D書(shū)館各類(lèi)情況，查詢(xún)和記錄各類(lèi)信息，方便管理人員管理圖書(shū)。

2)硬件部分有自助還書(shū)機(jī)、圖書(shū)查詢(xún)機(jī)、移動(dòng)還書(shū)機(jī)、館員工作站、RFID電子標(biāo)簽、電子便簽轉(zhuǎn)換器、手持盤(pán)點(diǎn)器、RFID借閱卡以及RFID安全門(mén)。①自助還書(shū)機(jī)具有身份識(shí)別功能、充消磁功能和清單打印功能，搭載自助還書(shū)系統(tǒng)，分布于圖書(shū)館和鄉(xiāng)村各處，方便借閱者就近歸還圖書(shū)。②圖書(shū)查詢(xún)機(jī)搭載圖書(shū)查詢(xún)系統(tǒng)，幫助借閱者檢索、查詢(xún)圖書(shū)和了解各類(lèi)信息，提高了服務(wù)效率。③移動(dòng)還書(shū)機(jī)能夠定位裝載圖書(shū)的原位置，進(jìn)行引路，還可以幫助工作人員搬運(yùn)圖書(shū)，并且具有升降功能，方便上架放書(shū)。④館員工作站搭載圖書(shū)管理系統(tǒng)可進(jìn)行RFID標(biāo)簽轉(zhuǎn)換，將電子便簽與圖書(shū)信息綁定，還具有借閱、歸還、續(xù)借、查詢(xún)、借閱卡辦理等多項(xiàng)功能，極大方便管理人員進(jìn)行管理操作。⑤電子便簽?zāi)軌蚩焖賹?xiě)入和儲(chǔ)存圖書(shū)信息，并能夠配合其他機(jī)器多次讀寫(xiě)識(shí)別信息。⑥電子便簽轉(zhuǎn)換器賦予每本圖書(shū)唯一編碼，通過(guò)編碼查閱借閱者和圖書(shū)信息。⑦RFID借閱卡記錄借閱者信息，且信息加密。⑧RFID安全門(mén)能夠掃描和識(shí)別電子便簽，并能進(jìn)行報(bào)警。

2.2 RFID系統(tǒng)原理

RFID技術(shù)又稱(chēng)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，是一種使用電磁信號(hào)進(jìn)行隔空識(shí)別的技術(shù)。RFID系統(tǒng)分成硬件和軟件兩部分。讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽兩者組成硬件部分。電子標(biāo)簽內(nèi)主要有三種元器件，分別是耦合元件、芯片與天線，主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)信息。每個(gè)電子便簽都被賦予不會(huì)重復(fù)的編碼。電子標(biāo)簽和讀寫(xiě)器交互時(shí)，讀寫(xiě)器先發(fā)出讀取命令，電子標(biāo)簽收到后，將存儲(chǔ)的信息轉(zhuǎn)為特定頻率電磁波經(jīng)過(guò)天線發(fā)送給讀寫(xiě)器。當(dāng)讀寫(xiě)器通過(guò)電磁波命令電子標(biāo)簽進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)，電子標(biāo)簽會(huì)將所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入芯片。讀寫(xiě)器由控制模塊、無(wú)線通信模塊與天線構(gòu)成，主要負(fù)責(zé)接收由軟件發(fā)出的指令，并將讀取到的待識(shí)別目標(biāo)的數(shù)據(jù)信息傳給軟件。讀寫(xiě)器能通過(guò)天線與電子標(biāo)簽連接，向電子標(biāo)簽中寫(xiě)入數(shù)據(jù)或者從電子標(biāo)簽中讀取數(shù)據(jù)，還能與后臺(tái)軟件通過(guò)線路進(jìn)行連接。后臺(tái)軟件主要負(fù)責(zé)對(duì)讀寫(xiě)器發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和存儲(chǔ)，并分析這些數(shù)據(jù)從而作出相關(guān)決策，此外還能命令讀寫(xiě)器進(jìn)行讀寫(xiě)。

2.3 RFID位置感知技術(shù)原理

常見(jiàn)的RFID位置感知方法有:基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間差(TDOA)的定位、基于信號(hào)到達(dá)角度(AOA)的定位、基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間(TOA)的定位、基于回波信號(hào)強(qiáng)度(RSSI)的定位等。這些定位方法都屬于基于測(cè)量間距的定位方法。這些方法首先要測(cè)出目標(biāo)電子標(biāo)簽與讀寫(xiě)器間距，再計(jì)算處理間距數(shù)據(jù)，最后得到目標(biāo)電子標(biāo)簽的位置。而基于非測(cè)量間距的定位方法則不需要得知物體間距，但需要提前放置一個(gè)用于定位的電子標(biāo)簽，以此獲取到目標(biāo)標(biāo)簽的位置。四種位置感知技術(shù)都各有優(yōu)缺點(diǎn)，RSSI定位在于其定位系統(tǒng)較容易搭建，但容易受到一些影響因子的干擾導(dǎo)致其定位的精準(zhǔn)度大大降低。TDOA定位也同樣會(huì)受到一些影響因子的干擾，導(dǎo)致其精確度降低。AOA本身定位精確度高，但是在圖書(shū)館的環(huán)境下，將導(dǎo)致其測(cè)量誤差較大。TOA定位在圖書(shū)館的精確度依然能夠保持較高的水準(zhǔn)，所以作為RFID鄉(xiāng)村智能圖書(shū)館的定位方法是比較合理的。

2.4 基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間(TOA)的定位方法

基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間的定位方法的原理是:在系統(tǒng)中預(yù)先布置讀寫(xiě)器，讀寫(xiě)器向目標(biāo)電子標(biāo)簽廣播發(fā)送射頻信號(hào)，并且記錄發(fā)送時(shí)間t1，射頻信號(hào)到達(dá)目標(biāo)標(biāo)簽后立即返回讀寫(xiě)器，讀寫(xiě)器記錄接收到反饋信號(hào)的時(shí)間t2，通過(guò)射頻信號(hào)往返于讀寫(xiě)器與目標(biāo)標(biāo)簽之間的時(shí)間長(zhǎng)度t=t2-t1，即可根據(jù)公式:

計(jì)算出目標(biāo)標(biāo)簽與讀寫(xiě)器的間距。v為空氣介質(zhì)下的電磁波速度。測(cè)得3個(gè)讀寫(xiě)器與目標(biāo)標(biāo)簽的間距L1、L2、L3后，分別以間距L1、L2、L3為半徑，讀寫(xiě)器為圓心畫(huà)圓，3個(gè)圓的交點(diǎn)就是目標(biāo)標(biāo)簽的位置點(diǎn)。

3 RFID技術(shù)與傳統(tǒng)條形碼的區(qū)別

RFID技術(shù)與傳統(tǒng)條形碼的區(qū)別如表1所示。

表1 傳統(tǒng)條形碼與RFID技術(shù)對(duì)比

3.1 簡(jiǎn)化借書(shū)、還書(shū)流程，提高效率

在使用傳統(tǒng)條形碼的圖書(shū)館內(nèi)，管理人員在借閱者借書(shū)和還書(shū)時(shí)，手動(dòng)翻開(kāi)書(shū)頁(yè)，然后找到條形碼位置后才能掃描條形碼進(jìn)行登記，并且一次只能掃描一本圖書(shū)。整個(gè)過(guò)程效率較低且較復(fù)雜。使用了RFID技術(shù)則可以將多本圖書(shū)同時(shí)掃描并登記，借閱者借書(shū)、還書(shū)的效率大幅提高。同時(shí)，傳統(tǒng)條形碼在較長(zhǎng)時(shí)間使用后易脫落和破損，而RFID電子標(biāo)簽則出現(xiàn)脫落和損壞現(xiàn)象，節(jié)省了大量的后期維護(hù)成本。

3.2 大幅降低圖書(shū)盤(pán)點(diǎn)和查找工作量

圖書(shū)館內(nèi)盤(pán)點(diǎn)圖書(shū)工作是一項(xiàng)很費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，人力盤(pán)點(diǎn)圖書(shū)不僅耗時(shí)長(zhǎng)，而且效率低。圖書(shū)管理員需要憑借記憶或清單對(duì)圖書(shū)進(jìn)行分類(lèi)、排序、查找或差缺，效率極低，隨工作人員個(gè)人狀態(tài)的不同準(zhǔn)確率也會(huì)有所變動(dòng)。而使用手持盤(pán)點(diǎn)器和移動(dòng)還書(shū)機(jī)，利用RFID技術(shù)遠(yuǎn)距離、非接觸、快速讀取多標(biāo)簽和實(shí)時(shí)定位的特點(diǎn)，可使圖書(shū)分類(lèi)、排序、查找或差缺等一系列工作變的極其簡(jiǎn)單，工作量大幅降低，而工作效率大幅提高。

3.3 安全性強(qiáng)

條形碼本身無(wú)磁性，條形碼防盜一般是在物品上貼防盜標(biāo)簽。工作人員消磁后物品才可帶出，對(duì)應(yīng)的物品上架要進(jìn)行充磁。但這種磁性會(huì)被強(qiáng)磁消除，被消磁后物品經(jīng)過(guò)安全門(mén)時(shí)不會(huì)觸發(fā)警報(bào)，物品被盜風(fēng)險(xiǎn)大增。而RFID卡使用內(nèi)部芯片儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，周?chē)艌?chǎng)無(wú)法影響其狀態(tài)。配合RFID安全門(mén)，掃描每個(gè)出入者身上是否有電子標(biāo)簽，并報(bào)警，可徹底防止有人未登記就將圖書(shū)帶出。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的顯著特點(diǎn)，采用無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，可解決如今鄉(xiāng)村圖書(shū)館管理系統(tǒng)的弊端。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，圖書(shū)館的管理系統(tǒng)也將更加完善，使鄉(xiāng)村圖書(shū)館存在的價(jià)值和意義得到更好的發(fā)展和延續(xù)。