基于RFID技術的圖書搬遷排架定位技術研究

侯松霞

摘要：隨著云計算和物聯網技術的普遍應用，很多圖書館采用了RFID圖書管理系統，但該系統不能很好地解決圖書搬遷過程中排架定位問題。介紹了基于RFID技術的定位方法和圖書搬遷排架定位的流程，通過設計圖書排架軟件實現書架空間預留、解決圖書頻繁倒架和相同學科圖書聚類上架等問題，擴展了基于RFID技術圖書管理系統的排架定位功能。

關鍵詞：RFID; 圖書定位排架; 圖書搬遷

中圖分類號：G250.7文獻標識碼：A

DOI： 10.13897/j.cnki.hbkjty.2019.0046

1引言

隨著信息技術的普遍應用， RFID技術被廣泛應用到圖書館管理系統中。RFID技術是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[1]。基于RFID技術的圖書館管理系統（以下簡稱RFID系統）能夠實現圖書的自助借還、門禁防盜、圖書盤點、館藏管理等功能，能夠有效提升管理效率，降低管理人員勞動強度，提高圖書盤點及整理效率[2]。經調查和實踐應用表明，基于RFID的圖書管理系統在圖書館搬遷過程中的圖書排架、上架、倒架等功能還需進一步完善。

天津交通職業學院舊圖書館于2014年7月拆除，新館于2018年投入使用，期間有35萬冊紙質圖書按圖書大類打包封存，在大類內這些圖書是無序的。新館搬遷，面臨的重要工作就是圖書的排架、上架和定位。據對天津市采用RFID系統的高校圖書館進行調查得知，RFID系統不具備圖書排架和上架功能，其定位功能是基于圖書館所有圖書已上架的基礎上，而圖書排架順序需靠人工計算和分析，在圖書排架順架過程中容易出錯。筆者以天津交通職業學院新圖書館需要搬遷的35萬冊圖書的排架定位為例，利用數據庫和編程技術，設計新圖書館圖書排架軟件，提高排架速度和準確率;同時結合新圖書館圖書排架上架需求，確定圖書定位方法，優化了RFID技術在圖書排架定位工作的應用。

2RFID系統圖書定位方法

RFID系統的圖書定位是將粘貼有RFID標簽的圖書與書架上的層架標識進行數據關聯，實現圖書與層架標識的“綁定”，從而實現圖書的智能定位。目前基于RFID技術的圖書定位方法主要有三種：全書定位、首書定位和鄰居定位。

2.1全書定位

全書定位是根據圖書所在的物理位置，人工逐冊掃描圖書，將粘貼有RFID標簽的圖書與層架標簽進行關聯綁定，實現圖書定位[3]。

這種方法的優點是圖書之間無關聯，某本圖書定位錯誤不會影響其他圖書;定位操作簡單，直接與層架標簽關聯，不受排架規則和質量影響。缺點是耗費人力和時間，工作量大;圖書沒有嚴格按照圖書館分類法排序，不利于讀者同類圖書的查找;隨著時間變長，書架整理、圖書替舊、新書上架會導致圖書實際位置與理論位置發生偏差，增加圖書重新定位的強度。

2.2首書定位

首書定位指在圖書嚴格按照圖書分類法排序上架的基礎上，采集書架每一層的首書信息，相鄰兩本首書索書號之間的圖書被定位在前一本首書所在的層位。

這種方法的優點是因倒架導致的圖書重新定位工作量小;缺點是如果圖書沒有嚴格按照圖書分類法進行排架，圖書定位信息將會非常混亂。

2.3鄰書定位

鄰書定位的原理與首書定位類似，其方法是在系統中找到與要定位圖書相鄰的前一本圖書的索書號，然后將其定位在相鄰前一本圖書所在的層架上。這種方法適用于新注冊的書籍。

3天津交通職業學院圖書館圖書排架定位流程

筆者所在的天津交通職業學院圖書館在新圖書館搬遷過程中，館藏35萬冊圖書需要重新排架定位，圖書排架定位流程如圖1所示。

3.1圖書排架定位設計

新圖書館圖書的初次排架是一個既復雜又龐大的工作，必須解決兩個問題：一是對新書科學預留空間，避免以后頻繁倒架;二是按照《中國圖書館圖書分類法》（以下簡稱“中圖法”）利用索書號進行分類排架，實現相同學科圖書的聚類排序，方便讀者借閱圖書[4]。

我館圖書的初次排架方案按照《中圖法》，首先，將館藏圖書數據從圖書信息管理系統中導出，并按照分類號與種次號分別作為第一、第二排序字段進行排序;其次計算出每架書架存放圖書的數量，再利用數據庫技術和編程技術依次讀取館藏數據表數據，精確計算出新圖書館每層每架書架上圖書明細，不用人工計算和排架，速度快，準確率高，有效填補RFID系統不具備新圖書館圖書排架功能的缺陷。

3.1.1書架布局及數量分析

依據2015年中華人民共和國頒布的《圖書館建筑設計規范》標準，核算出新圖書館共需書架總數。經過從妙思文獻信息管理系統中導出的館藏數據分析得知，我館每類圖書的新購比例基本與館藏比例相符。因此：

每類圖書所需書架節數=總書架節數*（每類圖書冊數÷館藏圖書總冊數）

按照以上計算方法，結合圖書館建筑設計實際，計算出各個書庫應館藏圖書大類及所需書架數量。圖2就是自然科學書庫書架布局示意圖：

書庫書架的命名由排、面、架構成，我館RFID圖書智能管理系統的層架標簽標識與此一致。排的序號見圖2，從西向東差值1逐次增加;面的序號是每排書架的西側為A面，東側為B面;架號由北向南差值1逐次增加。以第一排書架為例，從左至右（由北向南）生成自然科學圖書閱覽區排面次序表如表1：

其中，一個排面就是一節書架的一面，A面或B面。

經調研發現，RFID系統采用層架標簽會給后期倒架、順架帶來頻繁定位工作，因此我館僅采用了架簽標識方法，即架內圖書定位不分層。

3.1.2書架預留空間分析

依據《圖書館建筑設計規范》，高校圖書館開架 6層雙面書架每架存放圖書410冊，填充系數為75%的標準，我館按照每架雙面6層書架存放480冊，每個排面存放圖書240冊，就可以計算出各個書庫藏書容量和書架預留空間量[5]。以自然科學書庫為例，其館藏容量為240*480=115 200冊，其書架預留空間為55%左右[4]。經調研，我館自2014年至2017年新購圖書的比例分配是依據學院專業設置及學生素質拓展需要設計的，四年基本沒變化;經過妙思文獻信息管理系統進行圖書22大類比例分析，發現每年采購圖書大類比例基本一致，因此，我館采取基于各個大類下的架位平均分配預留空架[5]，也即自然科學書庫每面書架初次上架平均冊數為109冊。

3.1.3館藏數據分析

從妙思文獻信息管理系統中導出館藏明細，保留數據列：索書號、ISBN、正題名、復本數。新增數據列：序號、分類節點、種次號。以“分類節點”和“種次號”為第一、第二排序條件進行升序排列[6]，生成各庫館藏明細表（見表2）。

（1）序號：以步長為1生成的等差數列;

（2）分類節點：取“索書號”的圖書分類號部分生成“分類節點”的數據;

（3）種次號：取“索書號”的種次號部分，種次號不夠4位的前面補“0”，生成4位數據。

3.1.4創建數據庫，設計軟件輸出排架結果

利用SQL server創建數據庫，按照表1、表2數據結構創建數據表，并將各庫排面次序數據、館藏數據（表1、2的 EXCEL數據表）導入數據庫。

基于以上分析及數據庫的創建，筆者選擇使用PowerBuilder 8.0編程，設計軟件并輸出35萬冊圖書的排架結果。以自然科學書庫為例（6層雙面書架共240節，480個排面，需排架館藏圖書52 477冊），軟件的完整設計思路及計算方法如下：

設變量pmxh記錄排面序號，賦初值為1;

設變量pmcs記錄排面存放圖書冊數（如自然科學書庫為109冊，同節點下滿架藏書為240冊），賦初值為0;

設變量fbs累計排面圖書的復本數，設變量jds統計排面藏書的節點數，設變量dls統計排面藏書的大類數，均賦初值為0;

依次從館藏數據表（如表2）中取出每種圖書，復本數累加到變量fbs上，每累加一次，就統計一次節點數和大類數，并分別賦值給變量jds和變量dls當變量dls>1時，變量pmxh加1，變量fbs重置0，變量jds重置0，變量dls重置0;否則當fbs>=109，且變量jds>1時，排面序號變量pmxh加1，變量fbs重置0，變量jds重置0，變量dls重置0;否則當fbs>=240時，排面序號變量pmxh加1，變量fbs重置0，變量jds重置0，變量dls重置0。此過程一直循環，直到導完所有館藏數據表數據，也就輸出了整個書庫每架書架每個排面上的圖書上架明細（在這個表中排面號僅僅是一個序號）。

以上算法的關鍵點是：一，圖書大類變化時，圖書上架至下一個排面;二，圖書大類不變化，圖書復本數累加超過109且圖書節點數大于1時，圖書上架至下一個排面;三，圖書大類不變化且在同一個圖書節點下，當圖書復本數累加超過240時，圖書再上架至下一個排面。

由排面次序表的“排面序號”字段與上述程序的排面序號變量“pmxh”相關聯，就可以完整輸出每個書庫每架書架每個排面上的圖書上架明細了，也就是圖書上架定位一覽表，如表3所示。

其中，表3中的“排面名稱”字段對應的內容就是RFID架簽的名稱。由輸出結果可知每冊圖書的上架位置，同時也非常明確每排面書架應存放圖書的總冊數以及應存放圖書明細。

3.2圖書整理

我館要搬遷至新圖書館的35萬冊圖書，首先要按照大類進行RFID數據注冊，這樣才能使圖書的RFID數據庫與妙思文獻信息系統數據庫中的數據實現對接和同步。

對RFID數據注冊完成的圖書，按照排架軟件輸出的排架定位順序對圖書進行排序、打包，并在每包圖書上粘貼標識：×層××書庫×排×面×架第×包，以便搬家時圖書能夠準確搬運至定位書架。

3.3單架順架排架

將搬運至書架的圖書，按照包次在書架上從上至下逐本上架，并在本架次內按照軟件輸出的圖書順序進行順架排架。順架時要注意幾點：一、種次號連號的圖書每架層填充系數為75%;二、每個分類節點后面要預留空架位。

3.4圖書定位優化

基于RFID圖書定位方法的優缺點和我館僅采用架簽的工作實際，在采用排架軟件對圖書索書號有序排序的基礎上，我館圖書定位采用兩種方法：全書定位和鄰書定位。

對舊書（搬遷前已購圖書）采用全書定位法，其優點是既保障所有圖書均按圖書館分類法有序排序，方便讀者同類書的查找;又能保障每一本圖書都能物理定位，有效避免圖書錯定、漏定。

對新書（搬遷后新購圖書）采用鄰書+全書定位法。新書進行數據加工和RFID注冊后，通過RFID的鄰書定位法找到該書相鄰前一本書的物理地址，再按照全書定位法進行圖書定位。其優點是既能提高館員對新書的上架速度，又能保障每冊圖書物理定位準確。

3.5單架糾錯

我館圖書定位僅采用架簽，為確保圖書定位準確無誤，在圖書全面上架后，在圖書單架內進行查架糾錯。出現問題如下：一是圖書定位失敗，原因是采編環節RFID注冊不成功，解決辦法是退回采編再次加工注冊;二是一本書顯示多條有效記錄，原因是圖書在采編環節因操作失誤注冊了多條RFID數據，解決辦法是有效去除多余RFID磁條;三是一本書既有RFID有效記錄，又有亂碼記錄，后查明亂碼記錄是圖書原有磁條的信息干擾，后與RFID系統供應商溝通解決。

4基于RFID系統的圖書排架定位建議

4.1RFID系統增設圖書排架功能

圖書排架定位工作是圖書館的常規工作，其效率直接影響圖書館服務水平的高低。筆者雖然設計了排架軟件，填補了RFID系統對圖書排架功能的空白，但該軟件相對于RFID系統是獨立的，僅僅起到功能的補充作用，沒有與RFID系統有機融合。RFID系統已經與圖書館文獻信息系統實現數據對接和同步，因此可以結合書架數、圖書頁數、書架預留空間標準、圖書排架原則等信息，增加其排架功能，從而有效提高館員工作效率，釋放館員時間為讀者去做更深層次的服務。

4.2實現RFID系統注冊、定位、盤點三合一功能綁定

圖書館的圖書要實現RFID系統的智能管理，要進行標簽注冊、圖書定位和圖書盤點三個步驟[7]，大多數圖書館的標簽注冊工作都在采編完成，定位和盤點均有讀者服務部的教師操作。不管是注冊、定位還是盤點，均會出現因人工操作而造成的疏忽和失誤，從而導致注冊失敗、定位不成功、圖書盤點失敗等現象。由于盤點書車不具備標簽注冊功能，圖書盤點時會有問題圖書頻繁返回采編重新注冊，增加館員工作量和復雜度，工作局面較混亂。因此建議在盤點書車上增加標簽注冊功能，這樣在圖書盤點時，由于標簽注冊的問題造成的定位盤點失敗，在讀者服務部就可以得到一站式解決，從而能夠提高工作效率，優化工作流程。

4.3規范工作流程，形成工作制度

RFID系統在圖書館界的應用雖然已有多年，但在排架、定位、倒架等方面的應用還不是很理想，再加上設備供應商不同，各館在其操作使用上問題各異，對于新技術的使用經驗不足，從而造成RFID系統功能不能充分發揮作用，系統問題不能全面顯現。完善規范的工作流程，有助于發揮RFID系統在圖書館智能化中的作用。

5小結

雖然RFID技術在圖書館的實際應用還存在一些不足。隨著物聯網、大數據等新興技術的不斷發展，基于RFID技術的智能圖書館系統的問題會得到有效解決，隨著機器人、智能制造等智能技術的不斷完善和廣泛應用，智慧書架、智慧圖書館會應運而生，圖書館的智慧化建設會使得圖書的排架定位更穩定可靠，讀者的滿意度會得到極大的提高。

參考文獻

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[7]邵緯.公共圖書館RFID圖書定位技術研究[J].圖書館學刊，2017，39（1）：118-122.

Technical Research on the Shelving and Positioning of Book Relocation in

Library Based on RFID Technology

— Taking the Library of Tianjin Transportation Vocational College as

an Example

Hou Song xia

Abstract：With the widespread application of cloud computing and Internet of things technology， many new libraries have adopted the RFID books management system. However， the system cant solve the problem of the shelving and positioning in the course of book relocation. This paper introduces the positioning method and the process of shelving and positioning of book relocation.

Through the design of book shelving software， problems of bookshelf space reservation， frequent upside down turns of books and clustering of books on the same discipline are solved， and the function of shelving and positioning of books management system based on RFID technology is extended.

Keywords：RFID; Book Positioning Shelving; Book Relocation