姜綠圃,焦延濤,王 博,丁振宇(華北水利水電大學水利學院)
高校圖書館是校園文化的重要組成部分,擔負著為教學、科研服務的雙重任務,被譽為學校的“第二課堂”,是激發(fā)學生求知欲望、培養(yǎng)學生良好心理素質、確立社會主義道德情操和人生觀的陣地。但是,在高校圖書館日常借書過程中,時常會遇到查詢顯示在館卻找不到書的情況,大海撈針一樣找書的過程不僅浪費了讀者大量的時間,降低了其閱讀體驗,也影響了圖書館的整體形象。
本文以華北水利水電大學圖書館為例進行分析。2011年,華北水利水電大學圖書館引進了射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)自助借還書系統(tǒng),該系統(tǒng)由RFID閱讀器讀取粘貼在圖書上的存儲著圖書信息的RFID芯片,每本圖書的詳細信息已被錄入圖書管理信息系統(tǒng),當讀者通過檢索系統(tǒng)查找到所需圖書的信息后,便得知該圖書的具體館藏位置,并提供到達目標書架的路徑指示,引導讀者快速找到相應的圖書。[1]但若目標圖書存在亂架、錯架現象,即目標圖書并未按照索引號標示的位置擺放,則導致讀者在相應的目標書架上找不到目標圖書。
目前,圖書錯架、亂架的現象在很多圖書館都普遍存在,造成這一現象的原因有:① 部分讀者在圖書館瀏覽圖書時,習慣邊走邊看,而后隨手將圖書放置在身邊的任一書架上;② 館員對歸還圖書進行重新上架時有時會出現工作失誤,造成錯架、亂架現象。盡管RFID射頻識別技術能在一定程度上協助館員找出錯架的圖書,[1]減少館員由于工作失誤造成圖書錯架、亂架現象的發(fā)生,提高圖書館整架工作的效率,但并不能有效避免在整架工作的間歇期(即讀者正常借閱時間段內)由于讀者隨手放置圖書而造成的錯架、亂架現象。因此,本文研究設計了一種基于RFID技術的圖書館智能錯架提醒系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠在圖書被放錯位置時及時提醒讀者和圖書館管理員,有效規(guī)避圖書錯架、亂架現象。
該系統(tǒng)包含固定式RFID閱讀器、信息集成模塊、數據識別讀取終端。具體方式:在每個書柜的每層書架兩端設置固定式RFID閱讀器,每個書柜設置一個數據識別讀取終端,傳輸信息集成模塊與各層的固定式RFID閱讀器之間的信息(見圖1)。
圖1 系統(tǒng)構成分布(以四層書柜為例)
目前,市面上有高頻(HF RFID)和超高頻(UHF RFID)兩種比較成熟的RFID技術。HFRFID技術發(fā)展較早,但系統(tǒng)造價較高;UHF RFID技術造價低、識別距離遠,但易受環(huán)境影響,[2]為節(jié)約成本,RFID芯片及固定式RFID閱讀器可使用UHF RFID技術。信息集成模塊會將各層固定式RFID閱讀器檢測到的圖書信息實時匯總傳輸到數據識別讀取終端,由數據識別讀取終端分層存儲該書柜所有的圖書信息,并將分層存儲的圖書信息與信息集成模塊傳輸過來的信息進行比對。
(1)數據識別讀取終端分層存儲圖書信息。數據的更新存儲屬于主動指令,即由RFID閱讀器對本書柜范圍內的全部圖書信息進行掃描,并將掃描到的數據儲存于數據識別讀取終端,終端根據閱讀器傳送的實時數據對已存儲的信息進行一鍵更新(見圖2)。
圖2 終端數據更新存儲流程
(2)通過數據識別讀取終端進行檢測。圖書館工作人員會定期整理書架,對已歸還圖書、錯拿錯放圖書重新整理上架,整個過程由于工作量大較容易出錯。為了減少錯誤率,圖書館智能錯架提醒系統(tǒng)在數據識別讀取終端設置了檢測按鈕,在每一個書柜整架完畢后,可以對書柜的每層圖書進行檢測,查看是否存在錯放情況。當存在圖書錯放情況時,數據識別讀取終端會發(fā)出報警提示音提醒,只有手動關閉檢測按鈕或是取出錯放的圖書時報警提示音才會停止(見圖3)。這種主動檢測可以極大地提高圖書整架的工作效率,當該書柜不存在錯放的圖書時,通過終端的主動檢測功能便可以直接進行下一個書柜的整架工作。及時按照索引號規(guī)整圖書,極大地提高了讀者查找圖書的效率,這也是圖書館按照索引號擺放圖書的目的。但因圖書流通量大,圖書錯架、亂架現象常有發(fā)生,主動檢測功能在圖書館工作人員進行圖書歸整時就顯得尤為重要。
圖3 主動檢測功能流程
(3)正常監(jiān)測工況下系統(tǒng)的工作流程。在正常監(jiān)測工況下,RFID閱讀器會對各層書架進行實時掃描監(jiān)測,并將掃描數據傳輸至數據識別讀取終端,數據識別讀取終端將傳回的數據與原有數據進行比對,以保證終端中儲存最新的圖書排架信息(見圖4)。
圖4 終端自動監(jiān)測報警流程
RFID系統(tǒng)由標簽、閱讀器、天線組成。閱讀器是標簽與系統(tǒng)之間進行數據傳輸的途徑,并且具有防沖撞技術,可同時處理多個標簽并確保數據的完整性,這是傳統(tǒng)條形碼所不具備的功能。RFID閱讀器通過天線發(fā)送一定頻率的射頻信號,當標簽(射頻卡)進入發(fā)射天線工作的區(qū)域時將產生感應電流,被激活的標簽(射頻卡)將自身編碼等信息通過內置天線以載波信號的形式發(fā)送出去,載波信號經過天線調節(jié)器傳送到閱讀器,閱讀器對接收的信號進行解調和解碼后會發(fā)送到后臺主系統(tǒng)進行相關處理(見圖 5)。[3]
圖5 RFID系統(tǒng)工作原理
系統(tǒng)數據的交換主要是在閱讀器與數據識別讀取終端之間進行,書柜每一層的兩端均設置有一個閱讀器,兩個閱讀器共同對本層圖書進行監(jiān)測。以四層書柜為例(見圖6),共設置了八個閱讀器,兩個閱讀器監(jiān)測一層書架,由閱讀器與信息集成模塊完成數據的交換。
圖6 系統(tǒng)數據交換(以四層書架為例)
系統(tǒng)的數據交換是一個雙向傳輸的過程:一方面,閱讀器自動將實時監(jiān)測到的圖書信息傳輸給數據識別讀取終端;另一方面,數據識別讀取終端要求閱讀器進行檢測,閱讀器將檢測信息反饋給數據識別讀取終端。信息集成模塊將各個閱讀器掃描到的信息進行匯總傳輸,但這種匯總并不會將整個書柜的信息進行融合,而是仍以層架為單位傳輸信息,方便與終端存儲的原有信息進行層層比對。
3.2.1 監(jiān)測工況下系統(tǒng)數據傳輸
監(jiān)測工況下,在系統(tǒng)開啟之后,閱讀器會自動對各層書架的圖書進行掃描,各層閱讀器將監(jiān)測到的信息通過通訊接口傳送到該書柜的數據識別讀取終端,終端的信息集成模塊將匯總之后的分層信息傳輸給終端數據處理,終端會將接收到的信息與原有信息進行分層比對,當發(fā)現有圖書錯架、亂架現象時,終端會觸發(fā)報警裝置發(fā)出報警提示音,報警提示音持續(xù)3秒鐘自動結束;若圖書信息沒有錯誤,則直接進行下一次掃描比對。再次進行掃描時,若上一個循環(huán)的圖書錯架、亂架現象已觸發(fā)過報警裝置且還未更正,則不會再次觸發(fā)報警系統(tǒng)(見圖7)。
圖7 監(jiān)測工況下系統(tǒng)數據傳輸流程
3.2.2 檢測更新工況下系統(tǒng)數據傳輸
與自動監(jiān)測不同,檢測更新工況下的掃描指令由終端發(fā)出,當存在圖書錯架、亂架現象時,報警提示音將持續(xù)發(fā)出,只有將錯架、亂架的圖書放于正確位置或終端發(fā)出新的指令時,報警提示音才會停止。
待數據識別讀取終端發(fā)出指令后,書柜的所有閱讀器開始對本層圖書進行掃描,并將掃描到的信息通過通訊接口傳送到該書柜的數據識別讀取終端。終端的信息集成模塊將匯總之后的分層信息傳輸給終端數據處理,數據處理將接收到的信息與原信息進行分層比對,當存在圖書錯架、亂架現象時,會觸發(fā)報警裝置并持續(xù)發(fā)出報警提示音;如若沒有上述情況出現,則該次檢測完畢(見圖8)。
系統(tǒng)在兩種情況下會發(fā)出報警提示音:① 該書柜存在圖書錯架、亂架現象;② 該書柜圖書已進行更新,有新書上架或舊書下架。針對第一種情況,需要將錯誤放置的圖書進行正確處理;針對第二種情況,需要更改終端的指令,將書柜的所有圖書信息進行更新。
圖8 檢測更新工況下系統(tǒng)數據傳輸流程
RFID技術已經在圖書館中被廣泛應用,是圖書館現代化管理理念的重要體現。但在現階段的應用中,RFID并未完全發(fā)揮作用。因此,本文在RFID技術應用的基礎上,構建了新的智能錯架報警系統(tǒng),在書柜出現圖書錯架、亂架現象時進行報警提醒。運用該系統(tǒng)可進一步發(fā)揮RFID技術的功能性優(yōu)勢,為讀者提供更好的服務。