移動(dòng)圖書館架構(gòu)下RFID的應(yīng)用創(chuàng)新——西南政法大學(xué)圖書館RFID項(xiàng)目實(shí)踐 *

江 波

0 導(dǎo)言

自2006年深圳圖書館第一個(gè)全面使用RFID(Radio Frequency Identification)系統(tǒng)以來，越來越多的圖書館使用RFID系統(tǒng)。經(jīng)過8年多發(fā)展，圖書館RFID應(yīng)用形成兩大特點(diǎn)：一是絕大多數(shù)公共館選用HF(High Frequency)高頻系統(tǒng)，絕大多數(shù)高校館選擇UHF(Ultra-High Frequency)超高頻系統(tǒng)[1]；二是國產(chǎn)RFID系統(tǒng)快速發(fā)展，占據(jù)絕大部分用戶市場(chǎng)[2]。圖書館RFID應(yīng)用也存在兩大不足：一是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定嚴(yán)重滯后于實(shí)踐[3]；二是RFID管理和服務(wù)基本照搬國外模式[4]，應(yīng)用創(chuàng)新乏善可陳[5]。

從條形碼到RFID，不僅是識(shí)別技術(shù)的變革，更是讀者感知和使用習(xí)慣的轉(zhuǎn)變，即圖書館服務(wù)內(nèi)涵與文化的變革[6]。西南政法大學(xué)圖書館(以下簡(jiǎn)稱為“西政館”)2013年底規(guī)劃RFID項(xiàng)目時(shí)，決定將RFID系統(tǒng)與該館移動(dòng)圖書館系統(tǒng)進(jìn)行深度整合，大膽對(duì)現(xiàn)有RFID應(yīng)用模式進(jìn)行創(chuàng)新，以挖掘RFID價(jià)值，提高項(xiàng)目滿意度及投資回報(bào)[7]。該RFID項(xiàng)目于2014年7月實(shí)施，9月投入運(yùn)行。建成的RFID系統(tǒng)除防盜、自助借還、書架管理等傳統(tǒng)RFID功能外，還提供App借閱、微信借閱、手機(jī)定位、手機(jī)借還書等創(chuàng)新服務(wù)。館員和讀者對(duì)系統(tǒng)使用效果反映良好。本文擬進(jìn)行分析，供后來建設(shè)的圖書館參考。

1 總體架構(gòu)

西政館在傳統(tǒng)RFID系統(tǒng)架構(gòu)中，增加了一套R(shí)TM(RFID to Mobile)服務(wù)平臺(tái)。RTM 通過Socket協(xié)議與RFID通用管理系統(tǒng)交互，同時(shí)通過SIP2協(xié)議與LIS系統(tǒng)交互。RTM 提供Http形式的標(biāo)準(zhǔn)接口和服務(wù)。原有移動(dòng)圖書館服務(wù)系統(tǒng)，包括App、微信[8]等通過與RTM 對(duì)接實(shí)現(xiàn)RFID相關(guān)功能，見圖1。

圖1 總體架構(gòu)

2 防盜模式

2.1 傳統(tǒng)防盜模式

圖書館RFID系統(tǒng)傳統(tǒng)的防盜模式有兩種：

(1)磁條防盜(雙標(biāo)簽)模式，即在圖書中安裝RFID標(biāo)簽和可充消磁條，通過原有的磁條防盜系統(tǒng)進(jìn)行防盜。優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)較成熟，防盜效率較高；缺點(diǎn)是不能充分發(fā)揮RFID大批量快速讀寫的優(yōu)勢(shì)，借還書時(shí)可同時(shí)操作的圖書冊(cè)數(shù)受到較大限制，后期耗材和加工成本較高。該模式在圖書館RFID發(fā)展前期使用較多，發(fā)展后期使用的圖書館逐漸減少[9]。

(2)安全位防盜模式，即在RFID的EPC(Electronic Product Code)數(shù)據(jù)區(qū)中指定特定的數(shù)據(jù)位bit來標(biāo)識(shí)借還狀態(tài)。高校圖書館RFID技術(shù)應(yīng)用聯(lián)盟工作小組在《高校圖書館UHF-RFID技術(shù)第二部分：應(yīng)用指南》中規(guī)定：EPC的第1字節(jié)第7bit(最高bit)為安全位，有0和1兩個(gè)取值，0代表未出借狀態(tài)(館內(nèi)存放)，1代表出借狀態(tài)。監(jiān)測(cè)門通過對(duì)安全位的檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)防盜。該模式優(yōu)點(diǎn)是讀寫檢測(cè)較為穩(wěn)定，技術(shù)實(shí)現(xiàn)便捷。缺點(diǎn)是受RFID物理特性影響，防盜存在弱點(diǎn)[10]。同時(shí)由于安全位的差異性和數(shù)據(jù)區(qū)的訪問口令(Access Password)限制，各廠商設(shè)備及系統(tǒng)無法通用。該模式是當(dāng)前圖書館防盜使用的主流模式[11]。

2.2 UID 黑名單防盜模式

傳統(tǒng)的防盜模式以物理的RFID標(biāo)簽為核心。在成熟的高寬帶光纖網(wǎng)絡(luò)、全面覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，如何構(gòu)建以后臺(tái)大數(shù)據(jù)為核心的全面融合網(wǎng)絡(luò)是圖書館RFID應(yīng)用拓展和智慧圖書館系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)[12]。西政館經(jīng)過反復(fù)研討，最終選擇以后臺(tái)數(shù)據(jù)為中心的后臺(tái)數(shù)據(jù)校驗(yàn)防盜模式，一是可為后期的應(yīng)用創(chuàng)新和服務(wù)拓展奠定基礎(chǔ)；二是在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)模型缺失的情況下，可最大程度擺脫系統(tǒng)對(duì)特定廠商的依賴[13]。

后臺(tái)數(shù)據(jù)校驗(yàn)防盜的常規(guī)模式是：當(dāng)圖書通過安全監(jiān)測(cè)門時(shí)，系統(tǒng)讀取圖書內(nèi)RFID標(biāo)簽的UID，并實(shí)時(shí)連接服務(wù)器數(shù)據(jù)庫進(jìn)行校驗(yàn)。此模式對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的要求極高。一旦發(fā)生網(wǎng)絡(luò)延時(shí)或擁堵，便會(huì)造成校驗(yàn)失敗。西政館對(duì)常規(guī)模式進(jìn)行優(yōu)化，提出UID黑名單防盜模式。在此模式下，安全監(jiān)測(cè)門以固定的頻率與后臺(tái)服務(wù)器保持心跳連接(Heartbeat connection)，不斷同步UID黑名單數(shù)據(jù)到本地。當(dāng)圖書通過安全監(jiān)測(cè)門時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)讀取RFID標(biāo)簽的UID，并通過本地的黑名單數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。較好地解決了網(wǎng)絡(luò)延時(shí)或擁堵的問題，也排除了AFI(Application Family Identifier)應(yīng)用族標(biāo)識(shí)符不規(guī)范造成的系統(tǒng)誤報(bào)。

3 新書定位

3.1 傳統(tǒng)定位方法

圖書基于RFID的定位有兩種：一是動(dòng)態(tài)模式，如Meco公共圖書館基于Zigbee的定位系統(tǒng)[14]；二是靜態(tài)模式，我國圖書館基本采用靜態(tài)模式?；厮菁庸r(shí)，館藏圖書在安裝RFID標(biāo)簽并注冊(cè)后，需要通過全書定位(標(biāo)準(zhǔn)定位)或首書定位的方式，對(duì)書庫現(xiàn)有的所有圖書進(jìn)行一次書架層架標(biāo)簽與圖書標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)，將某一本具體的圖書定位到某一書架的某一層。

新書到館后，一般采用兩種方式進(jìn)行新書定位：一是人工定位法，即館員使用智能書車等設(shè)備逐一對(duì)新書進(jìn)行手工定位，優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度高，缺點(diǎn)是耗費(fèi)較多的人力物力；二是首書智能定位法，即系統(tǒng)使用回溯時(shí)的首書數(shù)據(jù)，對(duì)新書進(jìn)行自動(dòng)定位，優(yōu)點(diǎn)是效率高，節(jié)省人力物力，缺點(diǎn)是回溯時(shí)使用全書定位的圖書館需要重新手工采集全庫的首書數(shù)據(jù)，新書才能使用該方法定位；首書數(shù)據(jù)需要持續(xù)維護(hù)，如果遇到倒架等情況，需要重新手工采集首書數(shù)據(jù)[15]。

3.2 鄰居定位法

西政館在回溯加工時(shí)為最大程度保證圖書定位數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，選用全書定位的方法。在后期新書定位時(shí)，設(shè)計(jì)全新的新書定位方法——鄰居定位法，首先對(duì)館藏圖書的索書號(hào)進(jìn)行翻譯和索引，建立偽索書號(hào)序列，然后根據(jù)特定的排架規(guī)則建立約束。新書定位時(shí)，根據(jù)新書的索書號(hào)和相應(yīng)的約束，查找緊鄰的前一本圖書，并將該書的層架號(hào)賦予當(dāng)前圖書。這一新書定位方式計(jì)算效率高，不需要后期維護(hù)首書數(shù)據(jù)，節(jié)省了人力物力。

4 手機(jī)定位及手機(jī)借還書

RFID技術(shù)的引進(jìn)使讀者可自助借還圖書，推動(dòng)了圖書館業(yè)務(wù)流程的重組[16]。不過，書庫管理員須進(jìn)行更精細(xì)的管理，才能充分發(fā)揮RFID系統(tǒng)的智能定位功能，讓讀者通過定位平面圖快捷地找到所需圖書[17]。目前圖書館在圖書上架時(shí)一般使用智能書車上架，但具體操作時(shí)存在差異。部分圖書館要求每一本圖書都須先通過智能書車確定層架號(hào)，再上架，但是同一格的圖書可以進(jìn)行混排[18]。該方式排架最精確，但效率低，大部分館員不樂于采用此種方式。另一部分圖書館要求總體上采用索書號(hào)順序上架，遇到某一格的首書和末書時(shí)，再使用智能書車確定層架號(hào)。實(shí)際使用中，由于智能書車較為笨重，裝載圖書量小，一些館員覺得使用不便，遇到首書和末書時(shí)放棄使用智能書車定位，隨意放置。這些圖書由于標(biāo)簽干擾、信號(hào)反射等，不一定能在后期的盤點(diǎn)和順架中全部精確檢出[19]。

根據(jù)這一現(xiàn)狀，西政館設(shè)計(jì)基于手機(jī)的圖書定位系統(tǒng)。館員可在自己的手機(jī)上安裝APP客戶端，或者使用館里配備的HF-UHF雙模物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)。遇到某一格的首書和末書時(shí)，直接用手機(jī)APP讀取條碼號(hào)或者RFID標(biāo)簽，就能查詢?cè)摃臏?zhǔn)確層架位置。為提高查詢效率，APP還提供數(shù)據(jù)離線功能。書庫管理員可將自己負(fù)責(zé)的書架上的圖書層架數(shù)據(jù)離線緩存在手機(jī)上，實(shí)現(xiàn)離線使用。上架時(shí)如果發(fā)現(xiàn)某冊(cè)圖書定位錯(cuò)誤，可使用手機(jī)APP直接將該書重新定位。同時(shí)，由于HF-UHF雙模物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)支持校園一卡通的讀取，館員在書庫中巡視和上架時(shí)，可以隨時(shí)為需要幫助的讀者進(jìn)行借書、還書和續(xù)借操作，如圖2所示。

圖2 APP客戶端

5 移動(dòng)借閱

5.1 APP 借閱

為方便讀者借閱圖書，西政館設(shè)計(jì)專用APP借閱客戶端。讀者在手機(jī)中安裝后，可在書庫中任何位置，用手機(jī)通過讀取某冊(cè)圖書的RFID標(biāo)簽或者條形碼借閱圖書，而不用借助圖書館大廳的自助借還書機(jī)。西政館還對(duì)超星移動(dòng)圖書館的APP進(jìn)行定制開發(fā)，讀者可在超星移動(dòng)圖書館中選擇“掌上借書”，完成借書操作，如圖3所示。

5.2 微信借閱

圖3 掌上借書

西政館采用輕量級(jí)、松耦合架構(gòu)構(gòu)建了微信APPServer，利用微信公眾平臺(tái)和自定義接口I/O通道，通過API和開放數(shù)據(jù)庫互連(Open Database Connectivity，ODBC)與各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通訊[20]。為方便讀者，將借書功能集成到了微信圖書館中。微信通過http協(xié)議調(diào)用RTM 平臺(tái)接口。讀者在綁定借書證后，就可以通過微信圖書館完成借閱、續(xù)借等操作。

5.3 館外流通

同寢室、同班或者相識(shí)的讀者之間，如果張三想借李四當(dāng)前所借的某一本圖書，兩人需要一起到圖書館，等李四歸還圖書后，張三再將該書借出。為加快圖書流通速度，減少讀者不必要的出行和時(shí)間成本，西政館設(shè)計(jì)了全新的館外流通功能。讀者只需要通過移動(dòng)圖書館APP讀取某冊(cè)借出狀態(tài)圖書的RFID標(biāo)簽或者條碼號(hào)，就可以發(fā)出轉(zhuǎn)借請(qǐng)求。該書的當(dāng)前借閱者確認(rèn)后，該書便完成歸還，并借出到請(qǐng)求讀者的名下。

6 結(jié)語

西政館在RFID項(xiàng)目建設(shè)中，從移動(dòng)服務(wù)視角開展了一些創(chuàng)新和嘗試，也許還存在許多的不足，但希望能以此給后來的建設(shè)者和研究者帶來啟發(fā)，提供參考。圖書館RFID可拓展和延伸應(yīng)用的角度還有很多，如智能信息推送、讀者行為定量研究[21]。只要充分運(yùn)用移動(dòng)服務(wù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等最新理念和技術(shù)，不斷對(duì)圖書館RFID管理和服務(wù)進(jìn)行創(chuàng)新，便一定能進(jìn)一步挖掘圖書館RFID應(yīng)用的價(jià)值，不斷向智慧圖書館邁進(jìn)。

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