1、深圳圖書館RFID技術應用研究深圳圖書館RFID項目課題組 廣東 深圳 518026摘要文章對深圳圖書館RFID技術的應用效果進行了簡要展望，介紹了深圳圖書館RFID應用系統的總體思路，并從應用方案規劃及功能描述兩個方面詳細闡述深圳圖書館所應用的RFID文獻智能管理系統。關鍵詞RFID 文獻管理 RFID應用Planning and Application of RFID in Shenzhen LibraryRFID Project Team on Shenzhen Library, Shenzhen Library, Shenzhen，Guangdong 5180261 課題主要研究內容及

2、參加人員RFID技術是2003年以來國內外圖書館界的熱門研究議題，已在美國、歐洲、新加坡公立圖書館和我國臺灣地區的圖書館中投入了應用，并獲得了良好的效果。RFID能更好的提高圖書流通管理和典藏管理的工作效率，使得圖書館管理員可以有更多的時間來為讀者提供服務，為圖書館行業的發展帶來新的機遇。但目前大規模的RFID應用僅限于RFID的識別領域，即利用RFID的標識功能，達到快速辦理圖書借還手續、清點文獻財產的目的，其應用深度及應用效果上都有待提高。如何將RFID的應用拓展到圖書館的智能化、人性化的定位管理，并深入到文獻的采集、信息存儲、流通效率、上架效率等各項基礎業務領域中，是圖書館面臨的一個嶄新

3、課題。為此，深圳圖書館依托自動化技術優勢，在近兩年的技術跟蹤與調研基礎上，成立了深圳圖書館RFID項目課題組，旨在探索RFID技術在圖書館應用的新思路和新模式；同時，RFID作為新館建設的技術亮點之一，課題組還承擔著深圳圖書館RFID技術應用方案的制定與實施。本課題得到了2006年度深圳市圖書情報科研資金支持。課題組負責人馬瑞、劉哲，成員包括秦格輝、李星光、李海、周譽、甘琳。2 RFID技術及應用效果分析深圳圖書館新館定位的總體目標是：達到國內一流圖書館的水平，位居世界先進圖書館的行列。為此，我們將從與知識經濟對接、與國際慣例接軌、與現代高新技術條件配套出發，以數字圖書館的新理念，利用科技創新

4、與體制創新的優勢，深化業務改革和管理改革，創造出全新的服務模式。目前在圖書館領域應用的RFID是13.56MHz的無源RFID標簽，其應用多為對文獻和讀者證進行RFID標識，借助RFID的自動多個識別和快速數據獲取特性，達到簡化借還手續、加速文獻盤點效率、協助查找錯架文獻、讀者自助借還文獻等目的。為更好的開展讀者服務工作，更有效的提高我館員工的工作效率，我館擬在圖書館現有的信息管理系統基礎上引入RFID這一先進的自動化管理技術，作為圖書館服務體系改進的技術手段。RFID作為一種技術手段，不能僅僅當作一種條形碼和磁條的替代產品，深圳圖書館在積極引進、應用國外RFID技術的同時，還必須結合國內圖書

5、館工作實際，以先進的文獻服務理念和館藏管理模式為先導，打破原有的傳統束縛，大膽地進行探索和改革，使RFID技術成為圖書館提高服務水平、實行館藏文獻管理智能化的有效手段，進而解決全行業性的難題，使圖書館讀者乃至整個社會普遍為此而受益。2.1讀者服務水平的提高新技術的應用將全面提升我館讀者服務水平，提高服務效率，表現在：n 讀者自助借還書。提供自助借還書周邊設備，操作簡單易學、快速安全，使大部分讀者可自行辦理圖書借還手續，同時還能有效保護讀者隱私。n 簡化借還作業。應用RFID技術，以RFID標簽取代條碼及磁條，借還書免除消磁及上磁工作。n 在館圖書定位準確，方便讀者查找文獻。n 引導標識系統科學

6、、簡明，無論是工作人員指引讀者還是讀者自行閱覽都變得容易。2.2工作人員工作效率的提高新技術的應用將有效降低一線人員的工作量，提高工作效率，提升館藏管理能力。n 降低勞動強度。自助借還系統的應用將大大減少柜臺借還書的數量，有效地降低了工作人員的勞動強度。n 還書歸架。借助自助設計研發的RFID智能書車，使得還書歸架工作效率大增。n 巡架工作。便攜式RFID閱讀器容易查找不在架上或者亂架的圖書，使得巡架工作更為準確。n 專題圖書排架和倒架。高效的批處理功能可快速完成圖書架位的重新確認，有效地解決了專題圖書排架和倒架的問題。n 文獻清點。RFID閱讀器可一次讀取數個RFID標簽資料，提高了文獻清點

7、的工作效率。n 文獻入藏。由過去的單本入藏轉變為批入藏方式，顯著提高文獻入藏效率，對新館搬遷時的文獻入藏工作尤其重要。3系統總體思路3.1指導方針以全新的讀者服務理念和文獻管理模式為先導，積極引進、努力學習、認真掌握國外先進的RFID技術，同時針對圖書館服務工作和文獻管理的實際需要以及存在的重大問題，以開拓創新的精神自主研發“RFID文獻智能管理系統”（以下簡稱“系統”），以全面實現圖書館文獻管理智能化、切實提高工作效率和服務水平、改革舊有的落后工作理念和方式，真正讓廣大讀者“有所求而來，心滿意足而歸”，促進圖書館社會形象大改觀。3.2技術思路信息技術是現代圖書館的最主要的技術支撐，館藏文獻是

8、圖書館最基本的資源實體，文獻提供是圖書館最主要的服務內容，“RFID文獻智能管理系統”以RFID文獻智能管理系統以新興的RFID標識技術為基礎，對圖書館文獻服務的排架提出全新的定位和排架理念，采取讀者、文獻、書庫書架的一體化RFID標識，從而構架起計算機信息和館藏文獻、讀者服務之間的更為方便、高效、便捷的津梁。其間各元素關系如下：（圖1 ）條形碼線性排架工作臺借還處理智能自助借還工作臺借還處理書目數據庫管理系統RFID文獻智能管理系統讀者文獻信息需求RFID架標層標定位排架館藏文獻資源按分類排架號為準，低效率、費時、命中率低架位層位靈活多變的排架方式，高效率、定位準確圖1 系統定位模式對比圖3

9、.3 總體架構系統通過引進的相關RFID流通設備、RFID讀寫設備、RFID安全門設備、RFID典藏設備進行讀者、文獻、書架的一體化管理與維護，借助自主研發的智能移動書車、架位定位標識、文獻定位導航體系，保持文獻與書架的一一對應關系，從而實現讀者自助定位借還文獻、文獻精確典藏和快速定位歸架。如圖2示。智能文獻書車OPAC查詢終端文獻讀者工作人員書架自助借還設備工作臺借還設備館藏清點設備RFID歸架及導航系統文獻查詢定位導航圖2 系統結構模塊圖4 RFID應用方案規劃4.1文獻排架定位規則及存儲就文獻架位管理而言，讀者和工作人員存在一定的矛盾：讀者的期望值是精確排架，越精準越好，相對于工作人員而

10、言，其文獻上架、整架的工作量就越繁重；而工作人員的期望值是模糊排架，越粗糙越好，相對于讀者而言，其花費在文獻查找、借閱的時間就越多。為解決二者之間的這種矛盾，書架的RFID標識可以文獻的分類號為基礎，以單面單聯書架的一層作為基本的定位管理單元，每一層書架對應一個文獻分級類碼，一個單元中的文獻作為存儲和定位管理的實體，這樣就實現了文獻和其存儲的架位實體的一一對應。4.1.1 文獻定位規則本系統結合RFID的應用，滿足讀者閱讀、圖書定位和架位管理等多方面的需要，將書庫劃分多個排架單位（基本區），以書架單面的一層為一個基本區。按照空間物理位置制定編碼的方位走向及文獻分區范圍規劃。以書架的一層為基本排

11、架和文獻定位單位，使OPAC查詢和館員指引不僅能夠揭示文獻的流通狀態，同時能夠準確給出文獻在館的具體位置，即某個書架的某一層，有效解決開架閱覽方式給圖書館帶來的文獻定位不準及整架困難等問題，無論是工作人員指引讀者還是讀者自行閱覽都變得比較容易。在樓層中加以分區標識，可以方便工作人員按照區位進行文獻的分區上架和指引讀者找到正確的書架存放架位；同時工作人員在進行文獻上架和歸架操作及讀者查找索取文獻時都以巷道為行走路徑，系統以巷道為編碼參考實體，利于進行路徑指引和導航。由于圖書館書庫內多為鐵質、鋼質金屬書架，對RFID標簽的吸收在金屬物質較多的環境下應用RFID，會使得實際的讀寫率、讀寫距離和可靠性

12、大大降低。為減少金屬書架對RFID閱讀效率的影響，可以在書架上鑲嵌一個外掛式的玻璃或木質板，將標簽粘貼在上面，或者在書架上粘貼隔離層，使得金屬書架對RFID標簽、閱讀器、典藏器的識讀影響減少到最低。文獻是活動的和流動的，但是書架的位置是固定和不變的。對書架進行RFID標識，實行嚴格的定位管理，可以滿足多種排架方式：按分類排架、按主題排架、按著者排架等。4.1.2 定位標識及存儲書架的RFID標識體系采用架標標簽和層標標簽。架標標簽用于存儲一個書架的單面單聯信息，層標標簽用于存儲一個書架的單面單聯的一層信息，是最小的文獻分級類碼。4.1.3層架標數據維護n 初始化：鑒于書架分布的不規則性和編碼的

13、復雜性，可以先按照一個分區間內的書架的大致架位規律進行最大化的碼序設計，并按照此碼序打印相應條形碼粘貼在各個書架上，最后將書架上所有的條形碼架位編碼進行采集寫入系統數據庫，后續的RFID架標則可依據此數據進行準確的初始化和粘貼，減少了進行精確碼序編制的工作量及可能存在的RFID標簽的浪費。n 查詢檢索：當讀者通過OPAC檢索終端或者網絡檢索時，他們可以從檢索結果中得到的所需要查閱書籍的詳細排架信息。流通過程不涉及書籍的排架信息的交互。n 書籍上架：新書上架時先在基本區即架區將書籍放好，然后收集書籍的RFID標簽信息和定位信息傳送后臺數據庫更新；流通歸還書籍按圖書的基本區號上架。n 圖書排架和倒

14、架處理：針對最小的排架單位，書架的一檔的某一層，先將書籍擺好，然后用移動式RFID閱讀器讀入該層所有的標簽信息，通過后臺軟件接口，實現對數據庫中數據的批處理。4.2 RFID文獻標簽及RFID讀者證4.2.1 標簽類型系統所采用的RFID標簽和借書證為13.56MHz頻率無源標簽，應符合國際相關行業標準，如ISO15693標準，ISO 18000-3標準等。RFID文獻標簽有圖書專用標簽和光盤專用標簽之分。讀者證擬采用標準13.56MHz頻率RFID借書證，RFID標簽中存儲借書證號碼，并在借書證上顯式的打印出借書證號碼。利用RFID借書證的優勢體現在以下幾個方面：n 快速的RFID處理設備，

15、方便了讀者和工作人員，提高了書籍借閱的效率。n RFID安全門可以對RFID借書證進行統計，方便業務部門進行讀者業務統計工作。n 借書證接口單一，“一證通”可以產生積極的社會效應。通過RFID讀寫設備對RFID標簽的信息進行讀取和修改。4.2.2存儲信息及編碼RFID標簽的內存中有用戶可自定義區域，可以將流通資料的相關信息寫入到RFID標簽中。由于標簽的讀寫速度與標簽的存儲容量有關，且資料存儲過多時，讀寫速度及性能會相對下降，所以寫入標簽中的數據必須是頻繁使用的精簡資料。所有存儲的信息將會采取編碼的形式，這樣不僅提高了存儲、讀取的效率，而且也保障了數據傳輸的安全。對所有流通文獻粘貼RFID標簽

16、，并將文獻的基本信息如條碼信息、流通類型、防盜位等寫入RFID標簽。對讀者使用RFID讀者證進行標識，并將讀者證號、證類型等信息寫入RFID讀者證。在標簽之中讀寫數據時必須要考慮到以下幾個問題：n 讀寫速度。寫入的資料越多，所花費的時間就會越長，相對應讀取的速度就會更慢。n 跟后臺數據庫的同步。由于寫入到標簽之中的這些信息字段需要過RFID閱讀器才能夠被讀取和識別出來，對讀者而言，這些信息是沒有辦法直接獲取到的。因此必須要在后臺數據庫保持這些信息字段的同步數據。數據的同步受所同步數據的大小，網絡流量，網絡連通性等因素的制約。4.3 借還系統采用RFID系統之后，針對讀者將具備多種的借/還操作模

17、式。一種是傳統的工作人員工作臺借還操作，不過采用了RFID系統的借還操作將可以實現多本借還操作；一種是讀者自助式的借還操作，這種操作可以發揮讀者的自助能力；一種是閉館后的24小時不間斷的自助還書系統，方便讀者在圖書館閉館后進行流通資料的歸還操作。如圖3所示。 RFID采用非接觸和一次多本的方式實現快速安全簡便的文獻自助借還，同時提供自助借還書周邊設備，操作簡單易學、快速安全，使大部分讀者可自行辦理文獻借還手續，有效保護讀者隱私，同時還能有效減輕文獻流通部門的工作壓力。擬配備多套RFID自助借/還系統設備，在文獻公共流通的二、三層中每層至少配備3臺，在一層為方便讀者出館外借至少配備1臺；同時在館

18、舍外設置1套自助歸還系統設備，用于閉館時為讀者提供館外還書服務，保證讀者一天24小時還書時間。圖3 流通借還模式4.4 文獻查詢定位導航為使讀者更為方便、準確的找到文獻所在的書架的位置，依據流通庫內架位體系結構及分布，在書架各分區、各巷道內設置分區指引、編碼指引及導向，指引讀者進行架位的查找；同時，在OPAC查詢WEB頁面上建立直觀的圖書館流通庫內架位分布結構導向。讀者通過查詢終端找到文獻的具體存放位置，通過頁面導航及流通庫內分區巷道指示，可以自助式的準確找到所需要的文獻。4.5 RFID歸架及導航系統4.5.1 歸架原則現有的排架分布是按照索取號來設置的，采用模糊定位的原則，100號以內的書

19、籍的擺放是可以忽略的。工作人員在進行書籍上架時，先對書籍分大類，然后再對某一類的書籍進行排序，最后才是推著書車去上書。這就如同我們在數一筆面值不等的錢的時候，先是把相同面值金額的錢幣放到一起，然后再數錢。我們暫且把這種處理規則叫做數錢規則。工作人員如果長期從事上架工作，就會對書籍架位的分布很熟悉，這樣上架的時候速度就大大提高。根據數錢規則，對貼有RFID標簽的書籍在進行上架時，可以同樣的先分好大類然后再詳細排序。但是這樣就存在幾個問題：書籍上面沒有直觀的定位符號，我們獲得排架信息是通過RFID讀寫設備讀取標簽然后再進入后臺數據庫取得的，因而在進行分類和排序的時候非常不方便；書籍的最小排架單位是

20、一排書架的一檔的某一層，在排類的時候應該怎么樣設定類是比較復雜的事情，類如果很小的話，類目的數量巨大，沒有那么大的空間來進行這樣的操作；類目太小，就沒有進行分類的必要。因而，相比起索取號排架起來，利用數錢規則來對RFID標簽書籍分類，遠遠復雜的多。4.5.2 RFID文獻智能書車為使讀者所歸還的文獻、平常閱覽時所隨意存放的文獻、錯架、亂架的文獻能夠準確的完成歸架工作，保證讀者、文獻、書架作為一個流通整體的有序化，系統中必須有一種可以移動的書車設備完成對這類文獻的準確歸架和進行巡架的設備，結合RFID閱讀器設備可實現圖書定位功能，能準確識別相對書架的所處自身位置，將文獻送到指定書架位置，能清晰表

21、達文獻所在書架的層面，是一種用于流通部門進行文獻歸架、巡架、整架的輔助工具。文獻智能書車應集成車載電腦、可觸摸顯示屏幕、RFID閱讀器、文獻分揀單元、控制顯示電路和驅動控制裝置等組成部分，其物理性能可描述為：n 單人操作，四輪移動，推拉、轉向輕便，行走無噪音。n 承載部分為雙層水平結構，上層有單行或雙行間隔，每格可順序放置一本或多本圖書，容量為30至50冊；下層為平板，可堆放圖書。n 要求每一層書架中有若干個可活動或固定的檔板（檔板上有顯式的數字標識）。n 車上設有隨車電腦和RFID閱讀器插槽，充電接口及有線網絡接口等。其位置應方便工作人員查看和操作，可插卸平板式電腦，可觸摸顯示屏幕，RFID

22、標簽讀寫設備。n 利用電瓶車驅動。工作人員上書時所行走的路程同活動上書車的容量及書本的數量是緊密相關聯的，為了減少工作人員上書的頻率和次數，可以進行集中上書處理。將書車進行上下擴展，使得書車一次可以存放更多的書籍，并在書車前部分加上電瓶動力驅動系統，這樣每上一次書的數量可大大提高。n 一本書放一個檔格。由于要求檔位是可活動的，因此將書籍放到書車上時，在活動書車的存儲設備上，一個檔位對應一本書籍。在定位書車上的書籍時，通過“層數+檔位”來定位。這樣對書車檔位要求的數量就比較高，才能提高上架的工作效率。如某一本書其書車定位信息為“102”，表示為書車第一層第2本書。n 在書車上加裝指示燈。指示燈對

23、應書車上的每一個檔格，由電腦控制，當該檔格有下一次需要歸架的書籍時，指示燈就發出相應指示。文獻智能書車是一種幫助閱覽室管理人員進行圖書歸架、巡架整架的輔助工具，具有圖書定位、巡架糾錯和架位信息收集等功能，具體如下：n 設備自帶電腦存儲在館文獻的架位信息，并能通過與服務終端的連接，實現與中央數據庫數據的更新，獲取或傳遞最新的架位信息和文獻的存儲架位信息。其更新可以通過有線連接的脫機后續更新或無線網絡架構環境下的在線實時更新完成。n 設備在文獻分揀到書車上時通過RFID閱讀器識別設備所載文獻的RFID中存儲的信息，記錄并顯示文獻在設備上的位置，同時根據獲取的文獻存儲架位信息，將需要進行上架工作的架

24、位和書車上對應的書的存放檔位對應起來，并在顯示屏幕上按照書庫的位置將該車書的具體上架位置顯示和指引出來，方便工作人員進行高效率歸架工作。n 在書車行走過程中，書車可以對書架的架標進行識讀，并對比當前該車上的文獻的存放架位信息，如果有則通過控制顯示電路進行告警(提醒)，并自動切斷驅動動力，同時將應該上架的方位和層數指引出來，引導工作人員以最便捷的方式完成文獻歸架工作。n 通過RFID閱讀器識別在架文獻的館藏號，并與數據庫進行數據對比，發現不屬于該架位的圖書（報警提示），并給出其正確的架位。n 利用RFID閱讀器識別新上架文獻的館藏號及所在的架位號，并上傳追加到中央數據庫，實現新文獻的定位。n 利

25、用RFID閱讀器識別原架位號（架位標簽）和圖書準備移入的架位號（架位標簽），并上傳到中央數據庫，以圖書移入的架位號更換原架位號，實現圖書倒架。針對文獻智能書車所需軟件功能：n 上架導航系統。系統內部存有樓層架位布局信息，根據RFID標簽讀取設備所讀取的標簽信息，連接到后臺數據庫并將排架信息存儲到當前工作區。根據樓層架位布局路線，通過對數據排序處理得出上架導航系統線路圖。n 上架指示系統。針對一個特定的單位，比如一檔書架，貼有頻率較高的RFID標簽，并在智能書車經過時可讀取存儲在該標簽中的信息，后臺對智能書車上的書進行匹配，如果有需要上架的書，則顯示屏幕上進行相應的指示。但是該設計相應提高了設備

26、需求：較高頻率的RFID標簽，針對該頻率范圍的標簽讀取設備。4.5.3 書車操作方法及步驟n 操作方法1：（1） 工作人員收集書籍，區分大類。（2） 將同一類的書放在智能書車上。智能書車上的RFID讀取設備讀取RFID標簽信息，連接到后臺數據庫取得對應的架位信息，并將需要進行上架工作的架位和書車上對應的書的存放檔位對應起來，通過排序程序得出上架導航路線圖。（3） 工作人員根據書車上的導航圖和指示燈進行上架。由于架位信息已經存到書車的小型電腦之中，所以進行上架時就不需要和后臺網絡保持連接。n 操作方法2：（1） 工作人員仍可繼續沿用“數錢規則”進行圖書上架。（2） 工作人員利用智能書車上的設備將

27、收集的書籍按區排序并記錄區號；（3） 根據區號將書籍擺放到該區架位。4.6 RFID館藏清點系統本系統中的館藏清點設備由持式RFID閱讀器和筆記本電腦組成。通過手持式RFID閱讀器，可快速非接觸式的識別書架上的圖書館藏資源的RFID標簽，筆記本電腦用于運行館藏清點軟件、架位采集軟件和存儲文獻清點結果、架位信息采集數據。依靠快速輕便的館藏清點設備，極大地提高了館藏文獻清點工作效率，不僅速度提高，更重要的是清點的準確性也有了質的提升，即通過館藏清點，不僅能掌握準確的館藏文獻數量，更能掌握文獻品種，實現傳統手工清點方式幾乎不可能完成的任務，為讀者服務和文獻采購部門提供精確的館藏分析數據。工作人員借助

28、清點設備，通過對書架及粘貼有RFID標簽的流通資料的掃描，可以對流通庫文獻進行架位信息采集、文獻地址信息的采集工作，幫助排架、查找和統計特定的流通資料等。采集的書架架位信息在與圖書館書庫架位分布具體位置圖融合后，可以建立出詳細的書架分布地址數據模型圖。4.7 RFID安檢系統安全門檢測系統設備可對粘貼有RFID標簽的流通文獻進行掃描、安全識別的系統設備，用于流通部門對流通資料的進行安全控制，以達到防盜和監控的目的。該設備系統通過對存儲在RFID標簽中的書籍借閱狀態信息的判斷來確定報警提示信息是否鳴響。應用RFID安全檢測系統，能將館藏的信息與安全防盜管理合而為一，讓圖書館防盜系統更容易處理，并

29、且在脫離中心數據庫的情況下仍能獨立運作；同時RFID安全系統的識別統計功能可分析讀者結構和圖書館利用率，并提供讀者更為優質的服務。深圳圖書館在各個樓層的主出入口設置多個通道的RFID安全檢測系統， 從目前考察的新館的設施來看，需要設置安檢點的地方比較多。結合我館文獻分布情況及讀者文獻服務的便利性，盡量做到少而精，擬進行如下設置：一樓入口處3組點，員工通道處出口處有1組點，二樓主出入口處4組點，地下樓層電梯入口處1組點，負二樓入口處1組點；因六樓書庫為閉架文獻，實行精確排架，故在六樓出入口出設置2組點。所有RFID安全門通道依據ADA的標準來進行布局。5系統軟件功能描述5.1 系統功能模塊圖4 系統軟件功能模塊圖4所示，系統主要由標識初始化系統、流通管理系統、文獻定位系統、采集典藏系統四部分構成。標識初始化系統通過RFID的基本設施實現了文獻的RFID標簽粘貼、加工及初始化工作，讀者證的加工及初始化工作、書架地址編碼及其標簽的加工工作；流通管理服務系統通過自助借還模塊實現了讀者對流通文獻的自助借還操作，OPAC系統實現讀者對文獻的查詢