基于RFID技术的图书搬迁排架定位技术研究

侯松霞

摘要：随着云计算和物联网技术的普遍应用，很多图书馆采用了RFID图书管理系统，但该系统不能很好地解决图书搬迁过程中排架定位问题。介绍了基于RFID技术的定位方法和图书搬迁排架定位的流程，通过设计图书排架软件实现书架空间预留、解决图书频繁倒架和相同学科图书聚类上架等问题，扩展了基于RFID技术图书管理系统的排架定位功能。

关键词：RFID; 图书定位排架; 图书搬迁

中图分类号：G250.7文献标识码：A

DOI： 10.13897/j.cnki.hbkjty.2019.0046

1引言

随着信息技术的普遍应用， RFID技术被广泛应用到图书馆管理系统中。RFID技术是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[1]。基于RFID技术的图书馆管理系统（以下简称RFID系统）能够实现图书的自助借还、门禁防盗、图书盘点、馆藏管理等功能，能够有效提升管理效率，降低管理人员劳动强度，提高图书盘点及整理效率[2]。经调查和实践应用表明，基于RFID的图书管理系统在图书馆搬迁过程中的图书排架、上架、倒架等功能还需进一步完善。

天津交通职业学院旧图书馆于2014年7月拆除，新馆于2018年投入使用，期间有35万册纸质图书按图书大类打包封存，在大类内这些图书是无序的。新馆搬迁，面临的重要工作就是图书的排架、上架和定位。据对天津市采用RFID系统的高校图书馆进行调查得知，RFID系统不具备图书排架和上架功能，其定位功能是基于图书馆所有图书已上架的基础上，而图书排架顺序需靠人工计算和分析，在图书排架顺架过程中容易出错。笔者以天津交通职业学院新图书馆需要搬迁的35万册图书的排架定位为例，利用数据库和编程技术，设计新图书馆图书排架软件，提高排架速度和准确率;同时结合新图书馆图书排架上架需求，确定图书定位方法，优化了RFID技术在图书排架定位工作的应用。

2RFID系统图书定位方法

RFID系统的图书定位是将粘贴有RFID标签的图书与书架上的层架标识进行数据关联，实现图书与层架标识的“绑定”，从而实现图书的智能定位。目前基于RFID技术的图书定位方法主要有三种：全书定位、首书定位和邻居定位。

2.1全书定位

全书定位是根据图书所在的物理位置，人工逐册扫描图书，将粘贴有RFID标签的图书与层架标签进行关联绑定，实现图书定位[3]。

这种方法的优点是图书之间无关联，某本图书定位错误不会影响其他图书;定位操作简单，直接与层架标签关联，不受排架规则和质量影响。缺点是耗费人力和时间，工作量大;图书没有严格按照图书馆分类法排序，不利于读者同类图书的查找;随着时间变长，书架整理、圖书替旧、新书上架会导致图书实际位置与理论位置发生偏差，增加图书重新定位的强度。

2.2首书定位

首书定位指在图书严格按照图书分类法排序上架的基础上，采集书架每一层的首书信息，相邻两本首书索书号之间的图书被定位在前一本首书所在的层位。

这种方法的优点是因倒架导致的图书重新定位工作量小;缺点是如果图书没有严格按照图书分类法进行排架，图书定位信息将会非常混乱。

2.3邻书定位

邻书定位的原理与首书定位类似，其方法是在系统中找到与要定位图书相邻的前一本图书的索书号，然后将其定位在相邻前一本图书所在的层架上。这种方法适用于新注册的书籍。

3天津交通职业学院图书馆图书排架定位流程

笔者所在的天津交通职业学院图书馆在新图书馆搬迁过程中，馆藏35万册图书需要重新排架定位，图书排架定位流程如图1所示。

3.1图书排架定位设计

新图书馆图书的初次排架是一个既复杂又庞大的工作，必须解决两个问题：一是对新书科学预留空间，避免以后频繁倒架;二是按照《中国图书馆图书分类法》（以下简称“中图法”）利用索书号进行分类排架，实现相同学科图书的聚类排序，方便读者借阅图书[4]。

我馆图书的初次排架方案按照《中图法》，首先，将馆藏图书数据从图书信息管理系统中导出，并按照分类号与种次号分别作为第一、第二排序字段进行排序;其次计算出每架书架存放图书的数量，再利用数据库技术和编程技术依次读取馆藏数据表数据，精确计算出新图书馆每层每架书架上图书明细，不用人工计算和排架，速度快，准确率高，有效填补RFID系统不具备新图书馆图书排架功能的缺陷。

3.1.1书架布局及数量分析

依据2015年中华人民共和国颁布的《图书馆建筑设计规范》标准，核算出新图书馆共需书架总数。经过从妙思文献信息管理系统中导出的馆藏数据分析得知，我馆每类图书的新购比例基本与馆藏比例相符。因此：

每类图书所需书架节数=总书架节数*（每类图书册数÷馆藏图书总册数）

按照以上计算方法，结合图书馆建筑设计实际，计算出各个书库应馆藏图书大类及所需书架数量。图2就是自然科学书库书架布局示意图：

书库书架的命名由排、面、架构成，我馆RFID图书智能管理系统的层架标签标识与此一致。排的序号见图2，从西向东差值1逐次增加;面的序号是每排书架的西侧为A面，东侧为B面;架号由北向南差值1逐次增加。以第一排书架为例，从左至右（由北向南）生成自然科学图书阅览区排面次序表如表1：

其中，一个排面就是一节书架的一面，A面或B面。

经调研发现，RFID系统采用层架标签会给后期倒架、顺架带来频繁定位工作，因此我馆仅采用了架签标识方法，即架内图书定位不分层。

3.1.2书架预留空间分析

依据《图书馆建筑设计规范》，高校图书馆开架 6层双面书架每架存放图书410册，填充系数为75%的标准，我馆按照每架双面6层书架存放480册，每个排面存放图书240册，就可以计算出各个书库藏书容量和书架预留空间量[5]。以自然科学书库为例，其馆藏容量为240*480=115 200册，其书架预留空间为55%左右[4]。经调研，我馆自2014年至2017年新购图书的比例分配是依据学院专业设置及学生素质拓展需要设计的，四年基本没变化;经过妙思文献信息管理系统进行图书22大类比例分析，发现每年采购图书大类比例基本一致，因此，我馆采取基于各个大类下的架位平均分配预留空架[5]，也即自然科学书库每面书架初次上架平均册数为109册。

3.1.3馆藏数据分析

从妙思文献信息管理系统中导出馆藏明细，保留数据列：索书号、ISBN、正题名、复本数。新增数据列：序号、分类节点、种次号。以“分类节点”和“种次号”为第一、第二排序条件进行升序排列[6]，生成各库馆藏明细表（见表2）。

（1）序号：以步长为1生成的等差数列;

（2）分类节点：取“索书号”的图书分类号部分生成“分类节点”的数据;

（3）种次号：取“索书号”的种次号部分，种次号不够4位的前面补“0”，生成4位数据。

3.1.4创建数据库，设计软件输出排架结果

利用SQL server创建数据库，按照表1、表2数据结构创建数据表，并将各库排面次序数据、馆藏数据（表1、2的 EXCEL数据表）导入数据库。

基于以上分析及数据库的创建，笔者选择使用PowerBuilder 8.0编程，设计软件并输出35万册图书的排架结果。以自然科学书库为例（6层双面书架共240节，480个排面，需排架馆藏图书52 477册），软件的完整设计思路及计算方法如下：

设变量pmxh记录排面序号，赋初值为1;

设变量pmcs记录排面存放图书册数（如自然科学书库为109册，同节点下满架藏书为240册），赋初值为0;

设变量fbs累计排面图书的复本数，设变量jds统计排面藏书的节点数，设变量dls统计排面藏书的大类数，均赋初值为0;

依次从馆藏数据表（如表2）中取出每种图书，复本数累加到变量fbs上，每累加一次，就统计一次节点数和大类数，并分别赋值给变量jds和变量dls当变量dls>1时，变量pmxh加1，变量fbs重置0，变量jds重置0，变量dls重置0;否则当fbs>=109，且变量jds>1时，排面序号变量pmxh加1，变量fbs重置0，变量jds重置0，变量dls重置0;否则当fbs>=240时，排面序号变量pmxh加1，变量fbs重置0，变量jds重置0，变量dls重置0。此过程一直循环，直到导完所有馆藏数据表数据，也就输出了整个书库每架书架每个排面上的图书上架明细（在这个表中排面号仅仅是一个序号）。

以上算法的关键点是：一，图书大类变化时，图书上架至下一个排面;二，图书大类不变化，图书复本数累加超过109且图书节点数大于1时，图书上架至下一个排面;三，图书大类不变化且在同一个图书节点下，当图书复本数累加超过240时，图书再上架至下一个排面。

由排面次序表的“排面序号”字段与上述程序的排面序号变量“pmxh”相关联，就可以完整输出每个书库每架书架每个排面上的图书上架明细了，也就是图书上架定位一览表，如表3所示。

其中，表3中的“排面名称”字段对应的内容就是RFID架签的名称。由输出结果可知每册图书的上架位置，同时也非常明确每排面书架应存放图书的总册数以及应存放图书明细。

3.2图书整理

我馆要搬迁至新图书馆的35万册图书，首先要按照大类进行RFID数据注册，这样才能使图书的RFID数据库与妙思文献信息系统数据库中的数据实现对接和同步。

对RFID数据注册完成的图书，按照排架软件输出的排架定位顺序对图书进行排序、打包，并在每包图书上粘贴标识：×层××书库×排×面×架第×包，以便搬家时图书能够准确搬运至定位书架。

3.3单架顺架排架

将搬运至书架的图书，按照包次在书架上从上至下逐本上架，并在本架次内按照软件输出的图书顺序进行顺架排架。顺架时要注意几点：一、种次号连号的图书每架层填充系数为75%;二、每个分类节点后面要预留空架位。

3.4图书定位优化

基于RFID图书定位方法的优缺点和我馆仅采用架签的工作实际，在采用排架软件对图书索书号有序排序的基础上，我馆图书定位采用两种方法：全书定位和邻书定位。

对旧书（搬迁前已购图书）采用全书定位法，其优点是既保障所有图书均按图书馆分类法有序排序，方便读者同类书的查找;又能保障每一本图书都能物理定位，有效避免图书错定、漏定。

对新书（搬迁后新购图书）采用邻书+全书定位法。新书进行数据加工和RFID注册后，通过RFID的邻书定位法找到该书相邻前一本书的物理地址，再按照全书定位法进行图书定位。其优点是既能提高馆员对新书的上架速度，又能保障每册图书物理定位准确。

3.5单架纠错

我馆图书定位仅采用架签，为确保图书定位准确无误，在图书全面上架后，在图书单架内进行查架纠错。出现问题如下：一是图书定位失败，原因是采编环节RFID注册不成功，解决办法是退回采编再次加工注册;二是一本书显示多条有效记录，原因是图书在采编环节因操作失误注册了多条RFID数据，解决办法是有效去除多余RFID磁条;三是一本书既有RFID有效记录，又有乱码记录，后查明乱码记录是图书原有磁条的信息干扰，后与RFID系统供应商沟通解决。

4基于RFID系統的图书排架定位建议

4.1RFID系统增设图书排架功能

图书排架定位工作是图书馆的常规工作，其效率直接影响图书馆服务水平的高低。笔者虽然设计了排架软件，填补了RFID系统对图书排架功能的空白，但该软件相对于RFID系统是独立的，仅仅起到功能的补充作用，没有与RFID系统有机融合。RFID系统已经与图书馆文献信息系统实现数据对接和同步，因此可以结合书架数、图书页数、书架预留空间标准、图书排架原则等信息，增加其排架功能，从而有效提高馆员工作效率，释放馆员时间为读者去做更深层次的服务。

4.2实现RFID系统注册、定位、盘点三合一功能绑定

图书馆的图书要实现RFID系统的智能管理，要进行标签注册、图书定位和图书盘点三个步骤[7]，大多数图书馆的标签注册工作都在采编完成，定位和盘点均有读者服务部的教师操作。不管是注册、定位还是盘点，均会出现因人工操作而造成的疏忽和失误，从而导致注册失败、定位不成功、图书盘点失败等现象。由于盘点书车不具备标签注册功能，图书盘点时会有问题图书频繁返回采编重新注册，增加馆员工作量和复杂度，工作局面较混乱。因此建议在盘点书车上增加标签注册功能，这样在图书盘点时，由于标签注册的问题造成的定位盘点失败，在读者服务部就可以得到一站式解决，从而能够提高工作效率，优化工作流程。

4.3规范工作流程，形成工作制度

RFID系统在图书馆界的应用虽然已有多年，但在排架、定位、倒架等方面的应用还不是很理想，再加上设备供应商不同，各馆在其操作使用上问题各异，对于新技术的使用经验不足，从而造成RFID系统功能不能充分发挥作用，系统问题不能全面显现。完善规范的工作流程，有助于发挥RFID系统在图书馆智能化中的作用。

5小结

虽然RFID技术在图书馆的实际应用还存在一些不足。随着物联网、大数据等新兴技术的不断发展，基于RFID技术的智能图书馆系统的问题会得到有效解决，随著机器人、智能制造等智能技术的不断完善和广泛应用，智慧书架、智慧图书馆会应运而生，图书馆的智慧化建设会使得图书的排架定位更稳定可靠，读者的满意度会得到极大的提高。

参考文献

[1]陈嘉懿，曲建峰，李鲍.高校图书馆超高频RFID数据模型规范研究[J].大学图书馆学报，2014，32（5）：103-109.

[2]彭美玲.高校图书馆应用RFID系统图书定位方式的选择——以内蒙古大学图书馆为例[J].图书馆学刊，2018，40（1）：41-47.

[3]江波.图书馆RFID系统建设中图书定位存在的问题及对策[J].图书馆理论与实践，2015（11）：109-111.

[4]杨军.论开架图书的索书号外化为排架号——开架图书乱架问题的根本解决路径[J].图书馆工作与研究，2017（3）：77-81，92.

[5]邓友诚.图书搬迁之架位预留技术研究[J].图书馆论坛，2010，30（1）：132-135.

[6]段梅.书库动态分析模型在图书排架中的应用——以南京理工大学图书馆为例[J].图书馆杂志，2013，32（12）：42-45.

[7]邵纬.公共图书馆RFID图书定位技术研究[J].图书馆学刊，2017，39（1）：118-122.

Technical Research on the Shelving and Positioning of Book Relocation in

Library Based on RFID Technology

— Taking the Library of Tianjin Transportation Vocational College as

an Example

Hou Song xia

Abstract：With the widespread application of cloud computing and Internet of things technology， many new libraries have adopted the RFID books management system. However， the system cant solve the problem of the shelving and positioning in the course of book relocation. This paper introduces the positioning method and the process of shelving and positioning of book relocation.

Through the design of book shelving software， problems of bookshelf space reservation， frequent upside down turns of books and clustering of books on the same discipline are solved， and the function of shelving and positioning of books management system based on RFID technology is extended.

Keywords：RFID; Book Positioning Shelving; Book Relocation