基于RFID技術(shù)的圖書高效定位方法研究

摘 要 論文將通過分析現(xiàn)有的理論定位方法優(yōu)劣，結(jié)合西南政法大學圖書館45萬冊RFID圖書定位的實際案例，系統(tǒng)講解實際定位操作流程，包括操作步驟、出現(xiàn)的問題、解決方法等細節(jié)，從實踐中對比分析不同定位方法存在的差別，提出軟件需求設(shè)計，探索研究可持續(xù)、易操作、低消耗、高準確率的定位方法。

關(guān)鍵詞 RFID 圖書定位 高效定位 首書定位

分類號 G250

Research on High Efficient Location Method of Books Based on RFID Technology： A Case Study of the Library of Southwest University of Political Science and Law

Lv Junjie

Abstract This paper analyses the advantages and disadvantages of existing theoretical positioning method， and combines with the actual case of Southwest University of Political Science and Law Library 450，000 RFID book positioning to systematically explain the actual positioning operation process， including the steps， problems， solutions and other details. It contrasts and analyses the differences of different positioning methods from the practice， and puts forward the design of software needs to explore the sustainable positioning method with easy operation， low consumption， and high accuracy.

Keywords RFID. Book positioning. Efficient positioning. First book positioning.

0 引言

RFID（ Radio Frequency Identification） ，即無線射頻識別技術(shù)。該技術(shù)興起于20世紀90年代，利用無線電波對記錄媒體進行讀寫的非接觸式自動識別技術(shù)[1]。在圖書館應用當中，RFID可以替換現(xiàn)有傳統(tǒng)條形碼的技術(shù)，自2006年深圳圖書館第一個全面使用RFID系統(tǒng)以來，越來越多的圖書館使用RFID系統(tǒng)[2]。其最核心的功能之一是“自助借還”，該功能幫助圖書館節(jié)省了人力，提高了借還效率[3]。而由于大多數(shù)讀者缺乏對圖書館藏分布和圖書排架規(guī)則的了解，單憑索書號人工比對無法實現(xiàn)圖書快速定位，找書難一直困擾者圖書館用戶[4]。RFID的另一核心功能“圖書定位”，其直觀的圖書位置顯示，能幫助用戶快速、準確的在大量圖書中找到目標書籍。

圖書定位一直是圖書館RFID相關(guān)研究中的重點，從定位系統(tǒng)的設(shè)計[5]、到定位模式研究[6]、再到定位方法[7]，其研究目的都是為了實現(xiàn)準確的定位效果。但在現(xiàn)有的研究當中，忽視了定位效率問題，完成體量幾十萬，甚至上百萬的圖書館的圖書定位是一項龐大的工程。而由于圖書動態(tài)實時定位技術(shù)還不夠成熟，目前絕大多數(shù)圖書館采用的都是靜態(tài)定位模式[8]，在此模式下，圖書的定位會隨著使用時間和書架調(diào)整變得越來越偏離，用戶體驗感降低，而海量的圖書重新定位又耗時耗力。因此，平衡人力和時間成本與定位準確率，實現(xiàn)低消耗高準確，將是本文的研究重點。筆者將通過實際定位案例，探索可持續(xù)、易操作、高效率的定位方法。

1 研究方法

本文以西南政法大學圖書館45萬冊圖書的定位為例，分析現(xiàn)有的定位方法優(yōu)劣，選擇理論上方便高效的定位方法，與實踐相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)和解決該方法在實際操作過程中存在的問題，驗證其是否具備高效性。

1.1 定位方法

在靜態(tài)定位模式下，RFID系統(tǒng)將為每一格書架分配一個層架標（人讀），將該層架標的數(shù)據(jù)（機讀）信息寫入該格書架中放置的RFID圖書標簽中，層架標樣式和層架標數(shù)據(jù)如圖1、圖2所示。讀者查詢圖書時，系統(tǒng)以平面圖或三維圖的方式翻譯機讀數(shù)據(jù)，標識出某一圖書的具體位置。數(shù)據(jù)庫存放的是每一本圖書的理論位置，當圖書的物理位置發(fā)生變動時，系統(tǒng)是無法識別的，因此，定位的準確性極大地依賴于書庫圖書及時的上架和整理。

目前靜態(tài)模式包含三種定位方法，全書定位、首書定位[9]、鄰居定位[10]。西政圖書館在2013年首次實施RFID項目時，為已上架的40萬冊流通圖書進行了全書定位。而隨著使用時間的變長和圖書大范圍的更新和調(diào)動，定位效果已經(jīng)出現(xiàn)了較大的偏離，但是全書定位太耗時耗力，根據(jù)本館實際情況，筆者在實踐過程中采用了首書定位與鄰居定位混合定位方法，為流通庫的45萬冊圖書進行了重新定位，從實際操作過程中來驗證其是否具有高效性。

1.1.1 全書定位

全書定位是根據(jù)圖書當前所在的物理位置，逐冊將圖書與層架標進行綁定。

優(yōu)勢：初期定位準確率高，圖書不受排架規(guī)則和質(zhì)量影響，直接與層架標關(guān)聯(lián)；圖書之間無關(guān)聯(lián)，剔舊、調(diào)撥不會相互影響其他圖書的定位信息；操作步驟簡便，只需逐冊掃描。

劣勢：定位需要消耗大量的人力和時間，不利于圖書定位信息的更新維護；定位期間已借出的書籍無法定位；隨著使用時間變長，圖書調(diào)撥、書架整理等情況會使得整體定位效果變得越來越差，圖書實際位置與理論位置會逐漸發(fā)生偏離。

1.2.1 首書定位

首書定位原理如圖3所示，在系統(tǒng)中存入每格書架的第一本，根據(jù)排架規(guī)則按照索書號排序，理論上索書號小于第二格（2-0004-6）第一本（B）而大于第一格（2-0004-5）第一本（A）的書應該都自動匹配到第一格中。為了便于計算機識別索書號順序，系統(tǒng)按特定規(guī)則把索書號翻譯成偽索書號，如圖4所示。

優(yōu)勢：定位消耗人力時間少；定位準確率高；圖書再次定位或部分更新維護便利；定位期間借出圖書也可定位。

劣勢：定位準確率與高質(zhì)量排架密切相關(guān)；操作步驟相對繁瑣。

1.2.3 鄰居定位

鄰居定位主要用于為新注冊的書籍自動分配定位信息，其原理和首書定位類似，把新書的索書號翻譯成偽索書號后，在系統(tǒng)中找到與之相鄰的前一本書的偽索書號，然后把前書的層架號賦予該新書。

優(yōu)勢：自動為新注冊圖書分配定位信息，節(jié)省人力和時間。

劣勢：依賴整個書庫高準確率的定位效果，否則將出現(xiàn)連鎖的錯誤定位。

1.2 定位流程

筆者將詳細介紹首書定位的操作流程（如圖5所示），以及其中出現(xiàn)的問題及解決辦法。

1.2.1 前期準備

（1）書架整理。館員對上架圖書進行一次細排整理，使得整個書庫中的圖書是按照排架規(guī)則，有序的排列，盡可能少的出現(xiàn)錯架書籍。按照圖書館工作要求，有序的圖書排架是屬于日常工作范疇，因此不會出現(xiàn)大量的無序圖書，也不會增加太大的工作量。即使出現(xiàn)排架錯誤，也可以在定位過程中發(fā)現(xiàn)，首書定位也是一次對書庫排架質(zhì)量的檢查。（2）數(shù)據(jù)更新。對RFID數(shù)據(jù)庫與業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的圖書基本信息進行一次同步。圖書館包含多個書庫，在日常業(yè)務流程中，各個書庫中的圖書時常出現(xiàn)調(diào)撥、下架等操作，這些操作只會在圖書館業(yè)務系統(tǒng)中進行，隨著時間的變長，將使RFID數(shù)據(jù)與業(yè)務數(shù)據(jù)大量的不匹配，由于首書定位數(shù)據(jù)是以RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)為依據(jù)，同步數(shù)據(jù)的目的就是保證定位所需的核心數(shù)據(jù)（索書號和館藏地）能夠和業(yè)務數(shù)據(jù)保持一致。

1.2.2 首書采集

首書采集是首書定位中最核心的工作內(nèi)容，同時也是初次定位中工作量最大的部分，以西政流通庫為例，流通庫包含4個書庫，每個書庫中有119個書架，每個書架6行2列2面，24個格子，每一格需要采集一本首書，每個書庫需要采集2856本，4個書庫總計11424本。此項工作原本是利用智能書車掃描，采集和數(shù)據(jù)錄入同步完成，但在實際操作過程中，智能書車的使用效率太低，因硬件功能問題時常出現(xiàn)無法掃描，錯誤掃描的情況，效果不佳，因此需要把采集和錄入分開進行。由書庫管理人員手動采集，采集信息包括圖書的館藏號（圖書唯一編碼）和索書號（錄入后核對），技術(shù)人員手動錄入館藏號后，RFID系統(tǒng)將自動補全該書的書名、索書號和館藏地，把數(shù)據(jù)存入RFID數(shù)據(jù)庫中首書信息表中。在軟件錄入過程中會出現(xiàn)兩種問題，第一是該首書是非RFID圖書，其原因是該首書并未在RFID系統(tǒng)中注冊，解決辦法只需把該首書重新注冊即可。第二是錄入后系統(tǒng)補全的索書號和現(xiàn)場采集的索書號存在較大差異。其原因是該書書脊上的索書號與系統(tǒng)索書號不符，解決辦法是重新選擇該層的第二本書作為首書，有誤的圖書收集起來從編目環(huán)節(jié)開始查找問題，修改索書號。從實際情況來看，每個書庫中大概存在50-100本問題首書，錯誤率在2.5%左右，由于圖書注冊和索書號張貼都是人工操作，其中難免出現(xiàn)錯誤情況。在首書采集過程中也可以發(fā)現(xiàn)圖書館在編目、圖書上架中存在的問題。

1.2.3 層位糾錯

當一個書庫的所有首書都無誤的錄入后，進行下一步層位糾錯，其目的是對每相鄰的兩個個首書排序進行比對，驗證所有首書是否按層位順序從小到大排列。如圖6所示，理論上相鄰的首書的索書號（偽索書號）大小順序應該與層架標的大小順序一致，如果不一致，系統(tǒng)會提示一組（兩本）錯誤。出現(xiàn)這種問題的原因是排架錯誤，有以下幾種情況。（1）日常管理中未按照排架規(guī)則正確排列圖書，有漏排、錯排情況。（2）書脊上的索書號和系統(tǒng)索書號不符，由于人工排架是以書脊上的索書號為依據(jù)，因此出現(xiàn)錯誤提示。（3）各個書庫之間的書相互穿插，存在用戶隨意放置的圖書，也存在系統(tǒng)調(diào)撥后并未實際調(diào)動的圖書。

解決錯誤層位的辦法是把錯誤排架的圖書進行整理，按照規(guī)則進行正確排架，把不屬于該書庫的圖書放置到正確書庫，把索書號不符的收集退回重新編目，然后重新采集該層的首書，或者直接選擇該層第二本作為首書。從新修正錯誤首書后，再進行層位糾錯，循環(huán)進行，直到系統(tǒng)不再提示錯誤為止。根據(jù)實際測試，每個書庫在層位糾錯中會出現(xiàn)20-30組錯誤順序，錯誤率在2%左右，在層位糾錯環(huán)節(jié)中，可以發(fā)現(xiàn)在排架、調(diào)撥工作中存在的問題，并及時解決。

當系統(tǒng)不在提示順序錯誤后，進行批量更新每個書庫中的圖書，系統(tǒng)會根據(jù)相鄰首書索書號（偽索書號），自動賦予其他圖書新的層位，并統(tǒng)計各層位中理論存在的圖書數(shù)量。更新完畢后，就可以檢驗定位效果是否準確了。

2 結(jié)果與分析

首書定位方法在實際操作中擁有采集量小、定位覆蓋面全、節(jié)約人力和時間，高準確率的優(yōu)勢，按照規(guī)定的定位流程，完善的軟件功能，高質(zhì)量的排架，在不影響圖書館正常流通的情況下，即可實現(xiàn)可持續(xù)、易操作、低消耗、高準確率的圖書定位。

2.1 準確率結(jié)果

在每個書架隨機選擇4本圖書，每一面各選2本，一個書庫總計隨機抽查500本，記錄選出的圖書館藏號和實際層位號，然后逐一核實系統(tǒng)顯示的定位位置和實際層位號是否相符。實際抽驗結(jié)果為每個書庫存在3-5本完全偏離，相差超過3個層位；5-10本略有偏離，相差在3個層位以內(nèi)；其余完全吻合，定位準確率在97%-98%之間。隨機選擇100本需要上架的新書，重新注冊后通過系統(tǒng)分配的理論位置與其應上架的實際位置進行對比，98本完全正確，2本略有偏離。從準確率角度來看，首書定位準確率高。

2.2 耗費結(jié)果

2013年初次對40萬冊圖書進行的全書定位，使用了8-10熟練工人，用時約80-100個小時完成，2017年初次對45萬冊圖書進行的首書定位，使用了流通部2人，技術(shù)部2人，耗時30個小時完成。從耗費人力和工作時間角度來看，首書定位的消耗遠低于全書定位，而且在此次首書定位實踐中，由于軟硬件功能的不完善，以及研究和摸索花費了大量時間，如完善軟件功能，可進一步大幅度降低定位成本。

2.3 對比分析

筆者列出首書定位和全書定位的相關(guān)要素，從前序需求、圖書采集量、定位計算、人工需求和耗費時間五個維度進行對比分析，如下表1所示。

2.3.1 前序需求

對于首書定位來說，高質(zhì)量的排架是必要的前提，此方法就是根據(jù)有序的圖書排列進行層位計算并賦值。高質(zhì)量的排架需要耗費部分人力和時間，耗費量根據(jù)書庫原有的排架質(zhì)量而定。一個圖書館有序的排架是日?；A(chǔ)性工作中，絕大部分圖書都處于有序的排列中，這樣會減少定位時的排架工作量。在首書定位時書庫是不需要封閉的，可以在正常開館的情況下同時開展定位工作。而全書定位最好在封閉書庫的前提下實施，停止書籍的流通，定位盡量多的圖書。從這點來看，首書定位影響更小，更易操作。

圖書采集和定位計算是整個定位流程中最耗時耗力的環(huán)節(jié)，從表1中可以發(fā)現(xiàn)，首書定位的采集量只有全書定位的2.4%。首書定位中除去首書外的其他圖書定位工作，全部是由軟件自動完成，由系統(tǒng)根據(jù)算法自動賦值，如表2所示，圖書X的定位賦值=與其相鄰首書中排序在前的首書層位，因此，高質(zhì)量的排架，決定了首書定位的高準確率。無論是在館的圖書還是已借出的圖書，都會被軟件賦予一個層位值。而在全書定位中，所有圖書的定位賦值都是由人工一本一本手動完成，工作量巨大，而且只有在架的圖書才會被人工發(fā)現(xiàn)，不在架的只能漏掉。這也解釋了為什么首書定位的時候圖書館可以開放，而全書定位的時候最好閉館的原因。由此可見，首書定位的工作量小，定位覆蓋完全且準確率高。

2.3.3 人工及時間

正是是由于采集量和定位計算的不同，才使得兩種定位需要的人力和時間存在明顯的差距。全書定位中大部分人力和時間都被用于每本圖書定位的重復工作中，效率低下。而且此次測試的書庫僅45萬冊圖書，如果是流通體量上百萬的圖書館，要完成一次全書定位是非常浪費時間和人力的。從投入產(chǎn)出的角度來看，首書定位耗費少，準確率高，效率因此也就高。

2.4 軟件需求設(shè)計

計算機軟件承擔了首書定位的大部分工作量，軟件的功能完善與否直接影響定位的效率，通過此次的實踐發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的定位軟件還存在許多不完善和不夠人性化的地方，最核心的需求改動包括以下幾點。

2.4.1 首書信息批量導入

智能書車在實際使用中效果太差，圖書標簽在金屬書架中變得不易掃描，書車掃描器容易出現(xiàn)無法識別或識別錯誤的情況。人工采集首書雖然初次耗時較多，但更易于操作，但是目前前軟件功能只支持人工單本書錄入，效率太低，如修改軟件滿足批量導入功能，初次形成的首書信息制作成電子表格就可為以后再次定位節(jié)省能耗，無論是整個書庫重新定位，還是部分書架進行了調(diào)整，只需批量導入全部首書或變動的部分首書信息，即可滿足重新定位需求，達到可持續(xù)操作的目的，大大節(jié)省了定位時間。

2.4.2 新舊首書比對

在首書信息批量導入后，需要軟件把原有的首書與新導入的首書中存在差異的部分進行提示和糾錯，其目的是再次核對需要變動的首書，這樣給管理者一個更清晰更直觀的可視化操作界面，便于檢查錯誤和漏洞。

2.4.3 層位定向更新

所謂層位定向更新是指的在更新圖書定位時，不需要整庫全部更新，而是根據(jù)管理者需要，只更新指定的個別層位或部分范圍層位。圖書館書架的變動大部分時間都是小范圍的，這個功能可以根據(jù)需求隨時對變動的圖書進行層位更新和維護，減少了定位維護的時間。同時這個功能也可以很方便的檢驗系統(tǒng)排序規(guī)則與實際排架規(guī)則是否相符。據(jù)筆者估計，在軟件功能完善后，只需2名館員花費10個小時左右，在圖書館正常開放的情況下，即可完成一次高準確率的全館圖書定位，如果僅是小范圍書架變動的定位維護工作，則可以隨時在極短時間內(nèi)完成。

3 結(jié)語

圖書定位功能特別受到讀者關(guān)注，定位信息的偏離不僅會增加讀者找書的難度，而且使讀者產(chǎn)生反感，降低用戶滿意度。定位功能只有在隨時保持高準確率的情況才具備其存在的意義，一個便捷、高效、可操作的定位方法即可保證定位信息的有效性，在一定程度上解決了找書難的問題。隨著移動技術(shù)的不斷進步，未來可能通過移動圖書館、移動設(shè)備[11]、智能書架[12]、無線網(wǎng)絡(luò)[13]實時和圖書位置關(guān)聯(lián)，找書難將會徹底變成歷史，在期待新技術(shù)普及的同時，用好現(xiàn)有的技術(shù)也同樣重要。希望本文為同樣存在定位不準問題的圖書館起到借鑒和參考作用，為讀者提供穩(wěn)定、可靠的定位信息，提高用戶滿意度。

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呂俊杰 西南政法大學圖書館 技術(shù)部主任，館員。重慶，401120。

（收稿日期：2018-02-04 編校：曹曉文）