圖書盤點(diǎn)機(jī)器人實(shí)踐與應(yīng)用展望

梁誠(chéng)諒 王飛翔

在“十四五規(guī)劃”中特別提出“智慧圖書館”這一概念，它在提供智慧便捷的公共服務(wù)上擔(dān)任著重要角色。目前，學(xué)界定義“智慧圖書館”為在云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)環(huán)境下，以智慧館員、用戶為核心要素，對(duì)信息資源進(jìn)行有機(jī)整合的圖書館。其中，對(duì)信息資源進(jìn)行有機(jī)整合的重要一步便是對(duì)館藏資源進(jìn)行高效定位、盤點(diǎn)。因此，對(duì)于公共圖書館要實(shí)現(xiàn)智慧化目標(biāo)，借助新興技術(shù)定位盤點(diǎn)館藏資源，實(shí)現(xiàn)資源高效整合是一項(xiàng)重要課題。近年，上海圖書館在數(shù)字化、智慧化盤點(diǎn)上不斷探索，先后試用了幾類智能設(shè)備，并于2022年上海圖書館東館開館之際率先引進(jìn)盤點(diǎn)機(jī)器人。文章從上海圖書館東館閱讀廣場(chǎng)對(duì)盤點(diǎn)機(jī)器人的實(shí)際使用情況出發(fā)，介紹影響盤點(diǎn)機(jī)器人使用效果的部分情況，以及在日常工作中使用盤點(diǎn)機(jī)器人的經(jīng)驗(yàn)策略，探究并展望盤點(diǎn)機(jī)器人在圖書館中更廣闊的運(yùn)用前景。

一、盤點(diǎn)機(jī)器人優(yōu)勢(shì)對(duì)比

圖書盤點(diǎn)工作是一種對(duì)館藏圖書進(jìn)行全面檢查和定位的有效手段。隨著圖書館事業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的人工盤點(diǎn)有三大問題：一是館藏規(guī)模較大，盤點(diǎn)工作需在開館服務(wù)期間進(jìn)行，無(wú)法保證盤點(diǎn)工作的時(shí)效性；二是建立在館員經(jīng)驗(yàn)上的識(shí)別館藏圖書工作容易產(chǎn)生遺漏、重復(fù)統(tǒng)計(jì)、誤判等情況；三是在盤點(diǎn)完成后并不能迅速獲取直觀、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行深度挖掘與分析[1]。

為應(yīng)對(duì)以上問題，新的智慧化盤點(diǎn)手段應(yīng)包含高便利性、高效率、低人工操作等特征。目前智能化盤點(diǎn)設(shè)備包括：手持盤點(diǎn)設(shè)備（如盤點(diǎn)書車、手持RFID等）；智能書架；盤點(diǎn)機(jī)器人等。上海圖書館自2019年起先后測(cè)試了各種設(shè)備，通過使用比較發(fā)現(xiàn)了盤點(diǎn)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)。相較于其他設(shè)備盤點(diǎn)機(jī)器人將RFID技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，其夜間自動(dòng)盤點(diǎn)的運(yùn)行模式大大降低了人力成本，突破了時(shí)間限制[2]，在成本與效率上均占優(yōu)。各智能設(shè)備使用模式及優(yōu)劣勢(shì)見表1。

表1 各智能設(shè)備的使用模式及優(yōu)劣勢(shì)

二、影響盤點(diǎn)機(jī)器人讀取率的因素

在實(shí)踐過程中，館員根據(jù)實(shí)際情況不斷發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的問題并提出更新需求，以加速盤點(diǎn)機(jī)器人在原始版本基礎(chǔ)上的持續(xù)更新和升級(jí)。在探討盤點(diǎn)機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用情況時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)圖書的擺放位置、盤點(diǎn)機(jī)器人的運(yùn)行速度以及其離架距離對(duì)盤點(diǎn)機(jī)器人的讀取率具有顯著的影響。

（一）圖書擺放位置

相較于高校圖書館使用超高頻RFID技術(shù)，公共圖書館通常采用高頻RFID技術(shù)。使用高頻RFID意味著對(duì)于芯片識(shí)別距離有更高的要求。因此，圖書在書架上的位置會(huì)直接影響到盤點(diǎn)機(jī)器人的準(zhǔn)確率。為了測(cè)試不同擺放位置對(duì)讀取率的影響，我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)并分別測(cè)量了以下三種情況：當(dāng)圖書靠近書架最外側(cè)擺放時(shí)，讀取率為99.384%。當(dāng)圖書靠近書架最里側(cè)擺放時(shí)，讀取率為96.615%。當(dāng)圖書不規(guī)則放置時(shí)，讀取率介于以上兩種情況之間為97.231%。

（二）移動(dòng)速度

為了測(cè)量盤點(diǎn)速度對(duì)讀取率的影響，我們分別進(jìn)行了以0.05m/s、0.10 m/s、0.15m/s、0.20 m/s、0.25 m/s的速度對(duì)8列共32格書架上的969本圖書進(jìn)行盤點(diǎn)測(cè)試。結(jié)果顯示，不同速度下的盤點(diǎn)讀取率與耗時(shí)系數(shù)如表2所示。

表2 不同速度下的盤點(diǎn)讀取率與耗時(shí)系數(shù)

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，我們可以得出以下結(jié)論：在盤點(diǎn)范圍固定的情況下，盤點(diǎn)機(jī)器人的運(yùn)行速度越慢，耗時(shí)越長(zhǎng)，讀取率越高。然而，較快的盤點(diǎn)速度容易導(dǎo)致圖書未被識(shí)別的情況，這是由于數(shù)據(jù)上傳的網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)，及后臺(tái)算力的限制。因此，在實(shí)際針對(duì)大量書架的盤點(diǎn)任務(wù)，不應(yīng)僅追求高的盤點(diǎn)率而忽略較慢的速度對(duì)耗時(shí)和電量的影響，應(yīng)該尋求盤點(diǎn)速度與讀取率之間的平衡。

（三）離架距離

書架上的層架標(biāo)也會(huì)對(duì)盤點(diǎn)機(jī)器人的離架距離產(chǎn)生影響。為確保讀取率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，經(jīng)過多次測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)在7cm的距離中，盤點(diǎn)機(jī)器人的讀取率較高，同時(shí)受客觀因素影響的概率也較低，如表3。

表3 離架距離對(duì)于讀取率的影響

三、盤點(diǎn)機(jī)器人的使用模式策略

盤點(diǎn)機(jī)器人共有兩種模式：1.采集模式：采集新書RFID芯片數(shù)據(jù)及館藏條碼信息，將新上架圖書信息補(bǔ)充至后臺(tái)服務(wù)器內(nèi)，采集模式讀取率為讀取模式的80.39%左右。2.讀取模式：根據(jù)讀取到的實(shí)際信息與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中圖書應(yīng)擺放位置作比對(duì)，供館員參考。

根據(jù)以上兩種模式，上海圖書東館閱讀廣場(chǎng)通過實(shí)踐，總結(jié)了一套較為成功的使用策略。首先利用周五夜晚進(jìn)行采集盤點(diǎn)，隨后利用閉館日前一晚（周日晚）設(shè)置六臺(tái)設(shè)備進(jìn)行固定盤點(diǎn)，每一臺(tái)根據(jù)自身電量情況重復(fù)運(yùn)行一到三遍，在盤點(diǎn)全部完成后，將盤點(diǎn)數(shù)據(jù)上傳后臺(tái)進(jìn)行分析匯總，最終得出報(bào)表。其中包括全部盤點(diǎn)的圖書信息、錯(cuò)架、館藏狀態(tài)錯(cuò)誤、流通狀態(tài)錯(cuò)誤信息。如在其他時(shí)間發(fā)現(xiàn)亟需解決的圖書“在館不在架”情況，可采取隨機(jī)模式，確定圖書的具體位置及信息。機(jī)器人各盤點(diǎn)模式目的介紹詳見表4。

表4 盤點(diǎn)策略介紹

由于單次盤點(diǎn)難免會(huì)有部分圖書未讀取到的情況，一般將采集模式數(shù)據(jù)作為補(bǔ)充與同一周的讀取模式數(shù)據(jù)去重合并后得到正式報(bào)表，供館員在閉館時(shí)間進(jìn)行使用，讀取模式及采集模式讀取率及合并后的提升率如表5所示。

表5 各使用模式圖書數(shù)量

四、盤點(diǎn)機(jī)器人在圖書館的應(yīng)用展望

隨著盤點(diǎn)機(jī)器人的實(shí)際使用與功能的深度挖掘，盤點(diǎn)機(jī)器人的進(jìn)一步優(yōu)化將在多方面推動(dòng)圖書館服務(wù)創(chuàng)新，促使智慧化圖書館目標(biāo)的達(dá)成。

（一）實(shí)現(xiàn)常態(tài)化盤點(diǎn)，提高服務(wù)質(zhì)量

盤點(diǎn)機(jī)器人僅需前期部署采集圖書信息、進(jìn)行路徑規(guī)劃后，即可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守情況下的自動(dòng)盤點(diǎn)，大大節(jié)省了盤點(diǎn)工作耗費(fèi)的時(shí)間，使高頻率盤點(diǎn)成為可能[3]。盤點(diǎn)數(shù)據(jù)已成為一線讀者服務(wù)工作中的重要工具之一。面對(duì)讀者咨詢“找不到書”的情況，館員可及時(shí)查詢報(bào)表確定圖書具體位置。面對(duì)讀者已還但系統(tǒng)顯示未歸還的圖書，可搜索近期是否被盤點(diǎn)到過，即可判斷產(chǎn)生這一情況的具體原因。同時(shí)，圖書館可依據(jù)盤點(diǎn)機(jī)器人數(shù)據(jù)拓展一線服務(wù)功能，例如將盤點(diǎn)報(bào)表與還書系統(tǒng)結(jié)合，盤點(diǎn)到即視作已歸還等，以此提高讀者服務(wù)質(zhì)量。

（二）實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位和監(jiān)測(cè)，提高讀者滿意度

在傳統(tǒng)的圖書館中，讀者尋找書籍通常需要耗費(fèi)大量時(shí)間和精力在書架間尋找，但盤點(diǎn)機(jī)器人的出現(xiàn)解決了這一問題。由于東館閱讀廣場(chǎng)包含智能書架、普通書架、展示書架等，讀者無(wú)法直觀理解檢索結(jié)果，盤點(diǎn)機(jī)器人可利用其定位技術(shù)，區(qū)分圖書具體位置，并在檢索平臺(tái)展示圖書位置圖，以清晰的圖示幫助讀者快速找到目標(biāo)圖書的位置[4]。也可以結(jié)合路徑規(guī)劃功能，在讀者多本想借的圖書位置間規(guī)劃最佳路線，為讀者提供智能尋書服務(wù)，降低讀者因找不到位置而產(chǎn)生的拒借率。

（三）促進(jìn)多領(lǐng)域合作，推動(dòng)服務(wù)創(chuàng)新

在智慧圖書館建設(shè)的背景下，機(jī)器人技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域的應(yīng)用正成為圖書館服務(wù)創(chuàng)新的重要方向。盤點(diǎn)機(jī)器人的引入為圖書館服務(wù)創(chuàng)新提供了新的思路和技術(shù)支持。例如與大數(shù)據(jù)分析結(jié)合，判斷書架的圖書流動(dòng)率，便于館員整理書架，分析圖書的在架時(shí)長(zhǎng)及書架的空置率，為圖書館的采編工作提供數(shù)據(jù)支撐；也可以與先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)結(jié)合，運(yùn)用機(jī)械臂、移動(dòng)機(jī)器人為讀者索書；還可以與ChatGPT等自然語(yǔ)言處理模型結(jié)合，配合分析流通情況，做到有時(shí)效性的熱點(diǎn)書架區(qū)域推薦[5]。盤點(diǎn)機(jī)器人為圖書館服務(wù)創(chuàng)新提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐和廣闊的想象空間，使得更多新技術(shù)的融合應(yīng)用成為可能，必將推動(dòng)圖書館向智慧化方向轉(zhuǎn)變，大幅度提高其服務(wù)效能和體驗(yàn)。

上海圖書館東館閱讀廣場(chǎng)歷經(jīng)與廠商多次的更新升級(jí)，使盤點(diǎn)機(jī)器人在功能、性能、穩(wěn)定性上有了較大的提升，對(duì)于未來(lái)的運(yùn)用方向也進(jìn)行了初步的展望，希望可以為智慧圖書館建設(shè)以及公共圖書館的讀者服務(wù)工作帶來(lái)更多可復(fù)制的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐價(jià)值。

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