RFID技术在高校图书馆的应用及前景展望

2021-08-23张璟宋志靖柳春周立蓉余磊邵亭波殷世鹏

中国中医药图书情报 2021年4期

张璟宋志靖柳春周立蓉余磊邵亭波殷世鹏

摘要：从无线射频识别技术（RFID）的理论研究与应用现状出发，结合甘肃中医药大学图书馆实际使用情况，对RFID技术应用背景、实施流程、技术构成、工作原理、应用效果等进行介绍，指出该技术在实际应用中存在的具体问题，并提出个人思考和建议，旨在为图书馆使用RFID技术提供参考和借鉴。

关键词：无线射频识别技术;高校图书馆;自动化

中图分类号：G250.7 文献标识码：A 文章编号：2095-5707（2021）04-0028-05

DOI： 10.3969/j.issn.2095-5707.2021.04.005 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Application and Prospect of RFID Technology in Libraries of Colleges and Universities - Taking Gansu University of Chinese Medicine as an Example

ZHANG Jing， SONG Zhi-jing， LIU Chun， ZHOU Li-rong， YU Lei， SHAO Ting-bo， YIN Shi-peng*

（Library of Gansu University of Chinese Medicine， Lanzhou 730000， China）

Abstract： Starting from the theoretical research and application status of Radio Frequency Identification （RFID） technology， combined with the practical implementation of RFID technology in the library of Gansu University of Chinese Medicine， this article introduced the application background， implementation process， technical composition， working principle， application effect and other aspects， pointed out the specific problems existing in the practical application of RFID technology， and put forward personal thoughts and suggestions， with the purpose to provide references and basis for application of RFID in libraries.

Key words： Radio Frequency Identification; libraries of colleges and universities; automation

基金项目：2018年度甘肃中医药大学科学研究与创新基金（KCYB2018-12）;2020年甘肃省高等学校创新创业教育改革项目——甘肃省高等教育教学成果培育项目（2020-127）;2019年度甘肃中医药大学科学研究与创新基金（2019KCYB-1）

第一作者：张璟，E-mail： 369404860@qq.com

*通讯作者：殷世鹏，E-mail： 383814071@qq.com

无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID），是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。它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[1]。RFID作为物联网应用的核心基础技术，以其体积小、承载信息量大、使用寿命长、无需接触、快速识别、可重复使用等特性，正在逐步取代图书馆传统的磁条技术，当前众多图书馆借助新馆建设和旧馆改造的契机纷纷引进该技术。

1 无线射频识别技术的研究及应用概况

1.1 无线射频识别技术的研究背景简述

国际上关于RFID技术在图书馆应用的研究主要集中在RFID标签、RFID系统原理、案例介绍、技术标准等方面，对国内研究起到非常大的借鉴和启示作用。国内研究起步稍晚，本文选择中文科技期刊数据库（维普网），检索式：（K=RFID OR K=无线射频）AND（K=图书馆），截至2019年12月31日，共检索到1395条文献，自2004年张厚生和王启云发表的《图书馆服务的无线技术——RFID的应用》[2]开始，拉开了国内图书馆界研究RFID技术的序幕。发文量按时间分布如图1所示，呈先增后降的趋势，2012年达到峰值（185篇）。分析文獻可知，RFID在我国图书馆应用的前几年为技术引进和介绍的探索阶段，研究内容和主题多为国内外典型案例介绍、应用前景和趋势分析等。发文量随着关注度和热度的增加而增加，在2012年发表的论文中，较多的研究主题围绕图书馆应用现状[3]、问题分析及探讨[4]、技术改良和创新[5]等。随着RFID技术的不断发展和成熟，研究主题开始细化，如深入探讨频率的选择、定位和排架方案、使用效果分析等[6-7]。近年来，发文量有所下降，研究主题多集中在RFID技术融入智慧图书馆建设、人工智能等方面[8-9]。

1.2 无线射频识别技术的应用概况

图书馆作为RFID技术的消费者，其发展过程基本遵循美国爱荷华州立学院（Iowa State College）于1957年提出的技术采用生命周期曲线，该曲线将消费者采用新技术的过程分为5个阶段：创新者、早期采用者、早期大众、晚期大众、落后者，用户占比分别为2.5%、13.5%、34%、34%、16%[10]，以上理论能够衡量图书馆对这一技术的接受程度。1998年，新加坡Bukit Batok社区图书馆首次采用RFID系统[11];2006年2月，集美大学诚毅学院图书馆综合书库正式对外开放，成为国内第一个建成RFID系统的图书馆[12]，它们无疑成为RFID技术率先使用的创新者。随后，国际上涌现出一批早期采用者，如美国、日本、英国等国家的图书馆应用成为典型案例，国内有深圳图书馆[13]、汕头大学图书馆[14]、武汉图书馆[15]等RFID项目相继实施，产生了良好的示范效果。

根据国家统计局统计，2018年底我国普通高等学校有2 663所（包括本科院校1 245所、高职专科院校1 418所），成人高等学校277所[16]，推算出我国高校图书馆总数约3 000家。同时数据显示，我国有公共图书馆3 176个。据笔者从RFID厂商处获得的数据，目前约有2 600个高校图书馆和2 500个公共图书馆已引进RFID技术，应用率分别达86%和78%以上。笔者所在的兰州市12个本科高校图书馆及甘肃省图书馆、兰州市图书馆均已不同程度地应用RFID技术。可见，自1998年新加坡国家图书馆率先使用RFID技术以来[17]，该技术在图书馆应用已达22年，经过众多图书馆和厂商的项目实践与创新，其优势日渐凸显且趋于成熟。由此看来，该技术正处于早期大众向晚期大众的过渡阶段。

2 甘肃中医药大学图书馆应用无线射频识别技术情况

甘肃中医药大学图书馆（以下简称“本馆”）RFID技术的应用系2015年中央财政支持地方高校发展项目“图书馆自动化建设及古籍保护项目”专项建设部分，包括五里铺校区旧馆改造及和平校区新馆建设，经过长期调研、规划、分析，于2018年6月开始部署RFID智能管理系统，7月正式实施，到2019年4月底，旧馆完成升级改造，进入试运行阶段。和平校区新馆目前仍处于在建状态。

2.1 应用背景

笔者此次对五里铺校区旧馆改造情况进行跟踪研究，以期对新馆建设提供参考借鉴。五里铺校区旧馆RFID项目主要在医学、人文社科、自然综合图书书库中进行，涉及纸质图书约23万册。该项目使用超高频无线射频识别（UHF RFID）图书标签231 401个、RFID层架标签2 820个、RFID馆员工作站（含电脑）2台，立式自助借还机（含重力还书箱）3台，馆藏清点器（盘点车）6台，RFID系统管理软件1套，安全门检测系统（两通道）1套，门头显示组件1套。

2.2 实施流程

本馆实施的RFID项目按照信息系统生命周期，经历了总体规划与可行性分析、系统分析、系统设计、系统实施、运行维护等阶段。

2.2.1 总体规划与可行性分析阶段結合本馆实际情况，从技术、经济、时间、运行、人员、进程、环境、管理等方面进行探讨和分析，为RFID项目实施考虑约束条件、提供实现依据、创造实施条件等，明确引进RFID技术的必要性和可行性。

在实际操作中，本馆遇到了一些问题，并提出可行性建议：⑴旧馆书库需覆盖无线Wi-Fi，以便盘点车进行定位和盘点;⑵本馆先将金盘图书管理集成系统更换为Interlib图书馆集群管理系统，之后又更换为图书馆自动化集成系统（Union Intergrated Library Automation System，UILAS），由于系统的频繁更换，出现了RFID技术兼容的问题，需要引起重视并予以解决;⑶在保证图书馆正常开放的前提下，需合理安排项目实施进度和时间;⑷需在不影响图书馆其他业务开展的情况下，安排、抽调馆员参与工作，提高整体进度。

2.2.2 系统分析阶段对本馆目前使用的业务系统进行详细研究，指出了现行系统的局限和不足，从而提出新系统的基本目标和逻辑模型，以实现图书的自助借还、自助查询、3D架位导航等服务。

2.2.3 系统设计阶段厂商按照本馆的实际情况和需求，部署RFID管理系统和硬件设备，架构系统软件，设计系统安全、稳定、易维护、可扩展、界面友好等性能，同时，确保实现与现有业务系统的精准对接。

2.2.4 系统实施阶段按照前期部署和规划，购置项目相关设备，进行安装和调试系统程序，培训馆员，完成转换和定位馆藏文献等工作，在相对较少的时限内使RFID系统进入试运行阶段。

2.2.5 系统运行和维护阶段根据本馆的试运行情况，将获取用户（读者与馆员）的评价和反馈作为常态，要求厂商对系统进行必要的修改和完善，以此来提高用户的服务体验。

2.3 技术构成

本馆RFID系统应用方案以RFID技术为基础，结合计算机技术、网络通讯技术等实现图书馆读者自助服务，主要包括以下技术模块。

2.3.1 标签转换包括对条形码和电子标签的关联（注册与注销）、层架标签的注册与注销功能，实现由编目到流通再到后台数据的同步。

2.3.2 自助借还包括自助借还书机和馆员工作站，主要提供多本图书同时借还、续借等。

2.3.3 图书盘点实现新书的上架指导、定位，馆藏图书的顺架、盘点、倒架、剔旧等。

2.3.4 安全检测对借阅图书进行合法性检测，若读者未正确办理借阅手续，经过安全门时，将触发安全门报警装置，并在门头显示屏显示该图书的书名信息。

2.3.5 Web发布读者在书目检索机检索图书，显示3D架位导航。

2.4 工作原理

新书到馆后，首先要在采编部进行验收、分类、粘贴条形码和RFID电子标签，编目录入UILAS图书管理系统，利用标签转换器将条形码与RFID电子标签进行关联，待图书加工完成后移交流通部，流通部馆员利用盘点车进行图书定位、上架，读者在联机公共目录查询系统（OPAC）书目检索机查找图书，按照3D架位导航图准确地在书库中找到所需图书，在自助借还书机办理借阅手续，经过安全门离开。详见图2。

2.5 应用效果分析

2.5.1 到馆读者和借阅量实施RFID技术前，本馆的安全门只是对未正确办理借阅手续的图书报警提示，目前使用的两通道安全门检测系统，在进行声光报警的同时可以显示该图书的书名信息，避免报错现象发生。此外，实时显示在馆人数、进馆人数和出馆人数。通过以上数据的统计，可以分析读者来馆的高峰时段，以此制定更加合理的开馆时间。

2.5.2 馆员数量和工作岗位应用RFID技术对本馆其他部门并未产生较大影响，除技术部负责日常维护、采编部增加一道加工流程（电子标签转换）外，最大的影响是改变了流通部的工作内容。在应用RFID技术前，本馆流通馆员共10人，实行两班倒制，每班5人，主要从事前台图书的借还及书库图书的分类、上架;应用RFID技术后，流通馆员每班减少至2～3人，除书库图书的定位、上架外，主要开展读者使用自助借还设备的咨询和指导服务。

2.5.3 图书借还速度传统的人工借还由馆员在借阅台的电脑上进行操作，需要用红外线扫描枪对处理图书逐本扫描，然后在图书管理系统中进行流通借还处理;自助借还由读者在自助借还书机上进行，根据准确的声音和画面提示完成图书借还、续借，本馆最多可同时识别8册图书。

如表1所示，从五里铺校区分馆的借阅统计数据看，除续借数据外，自助借还书机的其他使用数据均占总数据的90%以上，说明读者对自助借还有了较高的接受和认可度。

2.5.4 图书清点速度传统的图书清点工作是一项耗时耗力的繁重工程，考虑到图书馆的开放时间，该工作基本选择在假期前后开展，但此时馆员工作积极性不高，加之需逐架、逐层清点，容易忽略排架错误问题，对编目加工错误等问题更是无从发现。使用盘点车对已定位、上架的图书进行清点，理论上能够达到事半功倍的效果，可以减轻流通馆员的负担。但根据本馆近半年的使用情况看，效果不是很明显，在前期盘点、定位之后再也没有进行过清点，只是对个别新书进行定位、上架。据流通馆员反映，图书上架、定位时经常出现扫到背面书架的图书或盘点车故障或网络等问题，反复多次才能完成，所以最后还是依靠人工进行核对。

2.5.5 读者满意度和馆员满意度从不同用户的角度看RFID技术，确有不同效果。在与读者和馆员的访谈过程中了解到，读者对自助借还、3D架位导航等颇为滿意，借还速度、操作便捷度均得到了较为满意的用户体验。馆员的评价是RFID优点在借还环节，省去了传统依靠人工逐本扫条形码借阅的流程，基本上解放了借阅台馆员，工作更侧重于读者指导等咨询工作;其缺点是在书库盘点、定位等环节，加重了馆员工作量，并不是用盘点设备在书架上扫一遍就能完成馆藏的盘点工作，实际盘点工作中因识别速度和准确度等原因达不到理想效果。

3 问题及思考

3.1 标签转换过程管理

旧馆改造涉及23万余册图书电子标签的粘贴、转换及定位，工作量大、时间紧、馆员数量不足，因此本馆实行外包服务，由第三方专门从事图书加工的人员进行上述工作，但结果不尽人意，原因在于：⑴电子标签转换前，未对馆藏图书进行准确地盘点和顺架，导致定位后的错架现象;⑵外包人员对馆藏不熟悉，工作不够细致，出现遗漏、错架等情况;⑶对粘贴电子标签和转换的图书无法进行逐本验收，导致统计数据的偏差;⑷由于外包，馆员的参与度不强，导致对RFID技术的认知较差、对相关设备的使用没有熟练掌握。为了解决上述问题，本馆抽调了部分馆员进行了二次盘点和定位。

3.2 自助借还流程管理

⑴若电子标签被多层厚实的包裹物或被金属（如封面的锡箔纸）阻挡，则会降低RFID的灵敏度，无法识别，针对此种情况，厂商提出可以尝试使用碳金属标签，对于碳金属标签有待进一步研究;⑵出现所借图书与借还机屏幕显示不一致现象，考虑可能是机器误读、RFID电子标签损坏、条形码与RFID标签关联不正确等原因;⑶图书不在架，读者却在书目检索机检索到书目在架，说明图书定位环节出现问题;⑷外借图书被人为破坏、涂画、页码丢失等现象，自助借还无法处理。

3.3 书库管理

在项目实施初期，对馆藏图书进行盘点、定位，需认真核对盘点数据和实际数据。在试运行阶段发现，图书错架、不在架现象时有发生，虽然进行过全库盘点，但并非一劳永逸的，应该对馆藏进行定期顺架，及时发现错架、不在架、RFID电子标签损坏等问题，确保馆藏数据的真实性。

同时，书库上架、定位等过程对网络的依赖性太强，若书库中的网络出现问题，上述工作就无法开展。鉴于此，厂商提出在网络不好或无线网络覆盖不到的书库内，使用离线模式的盘点车进行顺架、下架、倒架等操作，但这个离线模式不适用新书的定位、上架工作。

3.4 安全管理

RFID系统中所有设备几乎都需要连接网络，有些需要连接无线网络，一旦网络出现故障，借还业务就无法正常运行。鉴于此种情况，建议及时生成“在架图书列表”“在借图书列表”，比对后生成“遗失图书列表”。根据“遗失图书列表”在盘点时自动报警提示，提供数据以分析图书丢失及标签损坏率。

3.5 用户培训

基于RFID技术在本馆应用存在的问题，除了积极与厂商沟通，分析原因并提出合理的解决方案以外，在今后工作中应加大馆员和读者的培训力度。针对馆员培训方面，可以考虑让全体馆员分批到流通部轮岗，熟练掌握RFID相关设备的使用和操作，如利用盘点车进行图书的上架、定位、盘点等，自助借还书机、馆员工作站的操作及使用等，能够为今后新馆建设培养馆员的综合能力。针对读者培训方面，应注重新生入馆教育环节，包括自助借还书机及书目检索机的操作流程、爱惜图书的宣传等，培养读者自主、自助使用图书馆的能力，同时招聘更多的学生志愿者以提高图书的清点、顺架速度和质量。

4 小结

全球物联网的兴起带动了RFID行业的快速发展，中国RFID产业也进入大规模推广和布局的成熟期。在2020年新型冠状病毒肺炎疫情防控工作中，RFID技术起到了重要的作用，借助自助借还书机、图书消毒柜、空气消毒机等设备，实现了读者借还图书过程的全程零接触，为图书馆疫情期间正常开放提供了有力保障。随着第三代图书馆的转型与发展，RFID作为智慧图书馆管理平台建设中的重要组成部分，得到更加广泛地应用和普及，将助力馆藏文献资源使用率和管理服务效率的提升，为构建自动化、智能化的智慧图书馆提供技术支撑。

参考文献

[1] 沈嵘.无线射频识别技术（RFID）及其在图书馆的应用[J].现代图书情报技术，2004（9）：37-39.

[2] 张厚生，王启云.图书馆服务的无线技术——RFID的应用[J].大学图书馆学报，2004（1）：56-59.

[3] 陈嘉懿，孙翌，金毅，等.RFID产品在国内图书馆的应用调研与分析[J].图书情报工作，2012，56（1）：107-111.

[4] 朱小梅，叶莎莎.RFID系统在图书馆的应用及存在的问题研究——以中国人民大学为例[J].图书馆学研究，2012（7）：34-37，43.

[5] 徐原青，张宁.基于RFID技术的高校图书馆智能化管理创新——以东北大学图书馆为例[J].图书馆学刊，2013（2）：17-19.

[6] 卢竹璟.UHF RFID在图书流通中的SWOT分析及对应战略——以浙江图书馆为例[J].图书馆理论与实践，2014（12）：21-23.

[7] 吴卫华，王艳红，李亚君.超高频RFID技术在高校图书馆的应用及效果评价——以河北联合大学图书馆为例[J].河北联合大学学报（社会科学版），2013，13（6）：80-82.

[8] 冯银花.基于人工智能的无人图书馆[J]，大学图书情报学刊，2019， 37（4）：89-93.

[9] 黄绍伦，孙东旭.人工智能在校园智慧图书馆中的应用与研究——基于人脸识别与RFID技术[J].现代信息科技，2019，3（19）：133-135.

[10] E.M.罗杰斯.创新的扩散（第五版）[M].唐兴通，郑常青，张延臣，译.北京：電子工业出版社，2016：281-315.

[11] 景祥祜，蔡孟欣，戴淑儿，等.图书馆导入RFID的标准与互操作探讨——以香港高校图书馆为例[J].大学图书馆学报，2009（6）：32-38.