基于RFID的图书馆动态信息管理系统研究与可行性分析

习友文

摘 要：无线射频技术已经被运用到国内外各图书馆的日常工作当中。文章从动态信息管理的角度来研究当前图书馆的新高度，不仅要提高传统图书馆的服务效率等，还应该包括借阅者的行为数据分析、图书馆管理员角色转换以及僵尸图书盘活等方面。

关键词：图书馆;射频识别;信息管理

近年来，基于射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术的图书馆在我国各类图书馆中迅速普及，以计算机为代表的信息产业技术的发展与广泛运用，改变了传统图书馆的服务模式。当前，基于无线射频技术对智能化图书馆的研究已经很深入且全面，尤其是关于提高图书馆服务效率方面，对于推广、运用RFID技术的研究也逐渐广泛。但是这些研究大部分都是侧重比较RFID技术和条形码识别技术的优势，从信息管理角度去研究具有RFID技术的图书馆借阅者行为、图书馆管理员角色转换以及图书馆科学管理的文章并不多见。

1 相關技术介绍

1.1 RFID技术

RFID兴起于20世纪90年代，是一种利用无线电波对记录媒体进行读写的非接触式自动识别技术，通过射频信号自动识别目标并获取有关数据，识别工作无须人工干预。除此之外，还可以同时识别多个高速运动的物体，具有识别快、准确性高、适用性强等特点，即电子标签。

1.2 RFID组成元件

经典的RFID系统包括读写器、电子标签和应用系统。读写器由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成，是无源系统，即电子标签内不含电池，电子标签工作的能量由读写器发出的射频脉冲提供。电子标签接收射频脉冲，整流并给电容充电，电容电压经过稳压后作为工作电压。数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑，控制逻辑接受指令完成存储、发送数据或其他操作[1]。

1.3 RFID工作原理

当前RFID技术广泛运用于商场、仓储物流等领域，通过在物体上粘附一种电子商品防盗系统（Electronic Article Surveillance，EAS）标签，当物品被正常购买或者被正常转移时，在结算处或者检测处利用一定的装置使得EAS标签失活，物品就可以被合法地取走。同时，如果物体上的EAS标签没有失活，那么该物体在经过装有EAS系统的门口时就会发出警报，可以有效地防止物体被盗。在这种类型的RFID工作系统中，主要涉及的装置有：附着在商品上的电子标签、电子传感器、电子标签灭活装置和监视器。以上是RFID典型的工作原理，RFID技术还可以应用到数据采集、定位服务、物流管理等领域。

2 系统设计

依靠图书合理摆放来建立起图书馆信息管理系统和图书实体之间的纽带，不仅落后、低效，又大量消耗图书馆管理人员的劳动力。即便管理员兢兢业业、态度认真，还是无法保证图书馆中所有图书都能被有序摆放。由于图书管理系统中存储的都是图书的虚拟信息，无法对所有图书进行实时监控和管理，也许有一天图书馆中某本图书被盗，在图书馆信息管理系统中依然存储有该图书的信息，因此无法立刻发现该图书被盗，即使有读者试图去寻找该图书未果，也会认为不过是图书摆放可能有些混乱导致无法找到。因此，图书馆信息管理系统与图书实体之间缺乏有效的桥梁，经常会使得图书处于一种失控状态[2]。引入RFID技术，在所有图书上粘附一个带传感能力的电子标签，将会彻底解决图书馆中图书和图书信息管理系统之间缺乏桥梁的问题。

2.1 信息采集与处理

图书馆日常主要工作包括图书借还、馆藏清点与整理、归架管理等。需要注意的是，每当一本图书被借阅，就好比一项经济业务的发生，会产生一定量的信息。一个正常规模的高校图书馆，其馆藏量一般都在150万册规模以上，假定一天平均有800个学生去图书馆，每人平均借阅一本图书，那就相当于一天发生800笔交易，考虑到图书的位置编号、种类、学生的年级、专业、兴趣爱好、性别、节假日、工作日等一系列因素，每天产生的信息量不下于8 000条。但目前国内各高校图书馆并没有很好地利用这些信息进行分析和决策。

借助RFID技术，首先，解决了图书信息管理系统和实体图书之间缺乏桥梁的问题，管理者可以随时知道图书的位置信息。但是借助RFID实现物联网只是第一步，并没有实质性的信息产生。其次，应该关注借阅者的操作，是信息产生的源头，参考深圳市图书馆案例[3]，借阅者在借阅和归还图书时只需在自主借还机上操作。自主借还机都是智能终端设备，本质上就是一台计算机，具有信息存储功能，每台自助借阅机会根据不同用户的操作保留各自信息。一台计算机的存储空间毕竟有限，因此，需要建立一个SQL Sever数据库，一方面确保信息不会丢失，另一方面可以保护用户隐私不会被泄露。

2.2 信息储存

构建一个数据库，需要考虑到图书馆信息量一般都在千万级别，故选择一个较大型数据库比较合适。可以安装SQL Sever2012，然后利用Windows身份验证登入，进入后右键数据库，点击新建数据库。数据库表格建立完成后，把SQL Sever数据库中的数据同步到SQL Azure中，实现网络数据云储存的开发[4]。

2.3 信息分析

信息分析主要从趋势分析和相关性分析两个方面展开。趋势分析主要用于分析每个用户借阅图书的习惯以及不同时期的借阅情况，相关性分析主要研究不同因素间是否存在一定的相关关系。

通过调查取样，从某高校图书馆获取了33个样本，研究归还时间、被借阅图书页数、借阅者所属年级、被借阅图书馆藏位置之间的关系，回归结果如图1—2所示。

假设被借阅图书页数和图书放置位置之间没有明显相关关系，归还时间与被借阅图书页数、借阅者所属年级、被借阅图书馆藏位置之间存在线性关系，可构建模型：

Y=C+a1X1+a2X2+a3X3+ε

其中，R squard=0.128，在一定程度上反映被借阅图书与图书页数、图书馆藏位置、年级之间存在线性关系，在1%显著性水平下，楼层每增加一层，图书归还时间延长11.66天;页数每增加100页，图书归还时间延长0.7天;每高一个年级，图书归还时间延长2.76天。残差基本在两个标准差范围内，实际值和拟合值基本一致。

3 系统设计的可行性评价

基于RFID技术构建图书馆的信息管理系统，实质上就是构建一个动态数据库，而且这些数据都是储存在云端里。通过RFID技术实现信息快速积累，相比较传统的条形码识别技术，能更快、更高效地实现感应接收，借助自主借还机产生的信息量也比条形码识别技术来得更加庞大。本文所构建的信息管理系统最主要特点就是利用了大数据分析思维，通过用户行为产生的数据去分析用户的行为逻辑。

下面以某高校图书馆为例说明我国各大高校馆员综合素质现状。从表1中发现，本科生学历占比将近50%，大专及大专以下学历占比也高达40%，研究生学历只占了10%。从趋势上看，2016年具有研究生学历的有10人，2018年增加至12人，说明图书馆馆员的专业化素质在不断提高;采编人数占17%，使用RFID系统以后，实施大开架阅览，新书的加工量变大，采编人员明显偏少;实施RFID系统以后会和以前使用的管理软件有对接问题，在工作过程中读者的网络帮助需求会非常大，需要工作人员随时对读者使用新系统进行指导、维护，信息管理系统的维护和云数据分析都需要一大批专业网络人才，故需充实系统网络部研发人员[5]。此外，RFID技术成本高昂也是影响系统应用的一个重要因素，目前国内大部分图书馆是采用条形码识别技术，借助传统的手工扫描进行图书借阅服务，电子芯片成本大约是$0.85/个，一个拥有100万馆藏量的圖书馆，引进RFID成本大概需要$180万[6]。

4 结语

本项目针对目前图书馆引进RFID技术现状，在提高总体业务水平的基础上，设计了一套信息管理系统，对明确今后图书管理员角色、用户行为逻辑分析以及图书馆科学管理方面提供了新方向和新思路。本文参考了有关使用RFID技术的图书馆文献、图书馆数据库建立文献，详细地阐述了RFID技术较条形码识别性能的优越性和建立信息管理系统的必要性以及其所带来的指导性意义。

引进先进的RFID技术，对图书馆的藏书资源、管理模式进行了优化，实现了图书管理的智能化。RFID技术不仅提高了工作效率，而且还会产生更多的信息，是传统条形码识别技术所无法比拟的优势。随着大数据时代的来临，数据资源的概念逐渐会被越来越多的人所接受并且重视，人们都希望从数据背后找到行为逻辑，从而找到“套利”机会。随着技术的进步和使用需求的不断增加，电子芯片的价格定会逐渐下降，同时我国RFID标准也将逐步建立，到时RFID技术会得到广泛的运用。

[参考文献]

[1]韩广峰.智能化图书馆RFID技术的研究[J].图书馆工作与研究，2007（1）：58-61.

[2]黄力.基于物联网技术的图书馆服务模式与内容的研究[J].图书馆学研究，2011（6）：51-55.

[3]熊泽泉，段宇锋.RFID技术在深圳图书馆的应用[J].图书馆杂志，2018（3）：49-55.

[4]姜伟.基于云平台的工业现场数据发布系统[D].兰州：兰州理工大学，2016.

[5]马月丽.RFID技术服务模式下的图书馆员角色转换探究[J].图书馆建设，2010（1）：100-102.

[6]蔡孟欣.RFID在图书馆应用的可行性研究[J].大学图书馆学报，2006（4）：91-96.

Research and feasibility analysis of the dynamic informationmanagement system of the library based on RFID

Xi Youwen

（Shanghai Lixin University of Accounting and Finance， Shanghai 201209， China）

Abstract：Radio frequency technology has been applied to the daily work of libraries at home and abroad. From the point of view of dynamic information management， this paper studies the new height of the current library， which is not only improve the service efficiency of the traditional library， but also includes the analysis of the behavior data of the borrower， the transformation of the role of the librarian and the activation of zombie books.

Key words：library; radio frequency identification; information management