自助借還系統(tǒng)比較研究

收稿日期：2024-05-06

作者簡(jiǎn)介：王超（1972—" ），北京師范大學(xué)圖書館副研究館員；黃薇（1972—" ），北京師范大學(xué)圖書館館員；張慧琴（1966—" ），北京師范大學(xué)圖書館副研究館員。

摘" 要：文章分析了圖書的三種識(shí)別介質(zhì)，即條形碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽、ColorBit標(biāo)簽，概述了三種識(shí)別介質(zhì)的特點(diǎn)，分析了三種識(shí)別介質(zhì)的防盜方式及其缺點(diǎn)，以及其對(duì)圖書館自助借還系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，并就三種識(shí)別介質(zhì)對(duì)自助借還系統(tǒng)中門禁及借還終端的要求進(jìn)行了分析比較，以期為圖書館完善自助借還系統(tǒng)、提升自助借還能力提供借鑒。

關(guān)鍵詞：自助借還；條形碼標(biāo)簽；RFID標(biāo)簽；Colorbit標(biāo)簽

中圖分類號(hào)：G250""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""" 文章編號(hào)：1003-1588（2024）06-0074-03

隨著智慧圖書館概念的提出，不少圖書館開始引入自助借還系統(tǒng)為讀者提供便捷服務(wù)。圖書館的自助借還系統(tǒng)一般包括三部分：圖書館集成系統(tǒng)、圖書識(shí)別系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)。圖書館集成系統(tǒng)是自助借還系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是圖書館的服務(wù)基礎(chǔ)。圖書識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別功能與識(shí)別介質(zhì)相關(guān)，識(shí)別介質(zhì)主要包括條形碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽、ColorBit標(biāo)簽等三類；不同識(shí)別介質(zhì)下的防盜模式主要有磁條防盜、RFID防盜等。圖書識(shí)別系統(tǒng)與防盜系統(tǒng)密切關(guān)聯(lián)。

圖書館的自助借還系統(tǒng)按終端主要分為兩種，即基于公共自助借還書機(jī)的自助借還系統(tǒng)及基于移動(dòng)終端的自助借還系統(tǒng)。無論哪種系統(tǒng)，圖書借還效率都依賴于介質(zhì)識(shí)別的準(zhǔn)確率和響應(yīng)速度，圖書安全因素也必須考慮。本研究將在分析圖書識(shí)別介質(zhì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合防盜方式討論圖書館自助借還系統(tǒng)特點(diǎn)。

1" 三種識(shí)別介質(zhì)分析

1.1" 條形碼標(biāo)簽

條形碼系統(tǒng)包括標(biāo)簽、生成設(shè)備、識(shí)讀器。條形碼標(biāo)簽（以下簡(jiǎn)稱“條形碼”），相當(dāng)于單冊(cè)（件）圖書的身份證號(hào)，采用光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)進(jìn)行識(shí)別。圖書條形碼的印制內(nèi)容主要包含文字信息和圖形信息兩部分，文字信息是指圖書所屬圖書館名稱和圖書編號(hào)，而圖形信息是圖書編號(hào)的圖形標(biāo)識(shí)符，是按編碼規(guī)則排列的平行且寬度不等的黑白條。條形碼的生成和制作方法都很成熟，可以定制，易被復(fù)制，易受潮濕、溫度、化學(xué)品、褶皺等影響，壽命短。條形碼可粘附在圖書的任意位置，如題名頁、書脊、封面、封底等處，掃描器、攝像頭需對(duì)準(zhǔn)條形碼才能讀取信息，且一次只能讀取一條。條形碼的粘附位置會(huì)影響讀者自助借還效率和體驗(yàn)，若條形碼粘附于圖書封面、封底或書脊處都能較易被自助借還系統(tǒng)讀取，而貼于題名頁則不易被讀取，從而降低借還效率。

1.2" RFID標(biāo)簽

基于射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、閱讀器、天線和應(yīng)用系統(tǒng)軟件組成。RFID標(biāo)簽又稱電子標(biāo)簽，是RFID系統(tǒng)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的電子芯片。圖書館常用的貼紙式無電源RFID標(biāo)簽一般由面層、芯片、天線電路層等組成，面層可以印制文字、圖形。圖書館常用的貼紙式無電源RFID標(biāo)簽主要有兩種，即HF（高頻）-RFID和UHF（超高頻）-RFID，HF-RFID標(biāo)簽的最大有效距離為1米，UHF-RFID標(biāo)簽的最大有效距離為10米。

RFID標(biāo)簽需要通過轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將其識(shí)別號(hào)與圖書館集成系統(tǒng)中的圖書編號(hào)鏈接，使RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)與圖書館集成系統(tǒng)掛接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書的識(shí)別或訪問。一些圖書館將RFID標(biāo)簽的識(shí)別號(hào)與條形碼鏈接，HF-RFID標(biāo)簽一般粘貼在圖書封面或封底內(nèi)側(cè)，UHF-RFID標(biāo)簽則粘貼于靠近書脊的隱蔽處。RFID標(biāo)簽可通過館內(nèi)自助借還終端的閱讀器和館員工作站讀取，讀取時(shí)無須直接接觸或光學(xué)可視，將標(biāo)簽（圖書）置于感應(yīng)區(qū)域即可，可多標(biāo)簽讀取識(shí)別。HF-RFID標(biāo)簽還可通過移動(dòng)端的近場(chǎng)通信（Near Field Communication，NFC）天線讀取；UHF-RFID系統(tǒng)供應(yīng)商已研制出帶有讀寫天線的智能手機(jī)，但由于成本等因素，尚未應(yīng)用到讀者的移動(dòng)終端（手機(jī)或平板電腦）以實(shí)現(xiàn)圖書借還［1］。圖書疊合、包含金屬材質(zhì)或RFID標(biāo)簽被包覆都會(huì)影響標(biāo)簽讀取。此外，UHF-RFID標(biāo)簽的有效距離為10米，自助借還系統(tǒng)可能會(huì)讀取鄰近的其他標(biāo)簽（圖書），從而造成誤操作。

1.3" ColorBit標(biāo)簽

ColorBit標(biāo)簽系統(tǒng)由彩色比特碼標(biāo)簽、數(shù)碼相機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)軟件組成。ColorBit標(biāo)簽是一種由紅、綠、藍(lán)三種色塊按照不交叉、連續(xù)無分枝規(guī)則排列的圖形標(biāo)識(shí)符，可粘附于書脊處，自助借還系統(tǒng)通過讀取ColorBit標(biāo)簽中相鄰色塊顏色的變化值識(shí)別標(biāo)簽，色塊的大小、形狀不影響自助借還系統(tǒng)讀取。置于手機(jī)、平板電腦、照相機(jī)、掃描器等視域范圍內(nèi)的ColorBit標(biāo)簽都可被讀取，一般的相機(jī)可同時(shí)讀取十幾張ColorBit標(biāo)簽。ColorBit標(biāo)簽即便彎折、褪色、殘缺也不影響讀取［2］。目前，使用ColorBit標(biāo)簽的圖書館不多。

2" 三種識(shí)別介質(zhì)的防盜方式及其缺點(diǎn)

2.1" 條形碼

條形碼作為圖書識(shí)別介質(zhì)本身不具有防盜功能，需外加媒介實(shí)現(xiàn)防盜。圖書館通常會(huì)在書脊隱蔽處粘貼細(xì)條狀磁條（視圖書厚薄一般不超過兩根），同時(shí)設(shè)置與磁條對(duì)應(yīng)的電磁門禁設(shè)備，自助借還系統(tǒng)進(jìn)行借還時(shí)需對(duì)圖書（磁條）進(jìn)行消磁、充磁，經(jīng)過消磁的圖書（磁條）可通過門禁，未經(jīng)消磁的圖書（磁條）則會(huì)發(fā)出警報(bào)。磁條可以反復(fù)充消磁，便于隱藏，成本低，且具有較高的報(bào)警準(zhǔn)確率。但圖書若被金屬物覆蓋，如錫箔紙，或圖書本身含金屬物，門禁可能會(huì)漏報(bào)。

2.2" RFID標(biāo)簽

RFID標(biāo)簽的防盜方式有網(wǎng)絡(luò)無關(guān)、網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)兩種［3］。網(wǎng)絡(luò)無關(guān)防盜需設(shè)置標(biāo)簽的安全位，自助借還系統(tǒng)操作圖書借還時(shí)依據(jù)館藏狀態(tài)改寫標(biāo)簽安全位，圖書通過門禁、標(biāo)簽觸發(fā)門禁或門禁甄別標(biāo)簽與館藏狀態(tài)不相符時(shí)，門禁報(bào)警。網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)防盜方式也有兩種：一種是名單核對(duì)，自助借還系統(tǒng)對(duì)經(jīng)過門禁的圖書（標(biāo)簽）與借出圖書（標(biāo)簽）逐一核對(duì)，若圖書（標(biāo)簽）不在借出數(shù)據(jù)庫(kù)名單內(nèi)，則觸發(fā)警報(bào)；另一種是名單排除，自助借還系統(tǒng)在借出圖書時(shí)將其標(biāo)簽信息發(fā)送給門禁終端數(shù)據(jù)庫(kù)，門禁終端數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)將讀取到的圖書信息與門禁數(shù)據(jù)庫(kù)信息比對(duì)，若發(fā)現(xiàn)圖書（標(biāo)簽）不在門禁數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)則報(bào)警。此外，以下情況也會(huì)造成門禁漏報(bào)：RFID標(biāo)簽受水、電子產(chǎn)品干擾可能會(huì)漏報(bào)；圖書含金屬物質(zhì)或被金屬材料覆蓋會(huì)漏報(bào)；HF-RFID標(biāo)簽折斷使標(biāo)簽失效會(huì)漏報(bào)；智能手機(jī)的NFC模塊可以對(duì)HF-RFID標(biāo)簽的安全位改寫，從而造成漏報(bào)。

2.3" ColorBit標(biāo)簽

ColorBit標(biāo)簽既可通過附加磁條方式防盜，也可通過數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)核對(duì)方式防盜。在磁條防盜模式下，ColorBit標(biāo)簽與條形碼的情況類似。數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)核對(duì)防盜模式是將ColorBit標(biāo)簽置于門禁系統(tǒng)的相機(jī)或攝像頭視域范圍內(nèi)，把讀取到的信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)信息狀態(tài)進(jìn)行核對(duì)，由核對(duì)結(jié)果確定是否觸發(fā)警報(bào)，此種防盜模式對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬及門禁拍攝系統(tǒng)有較高要求。

3" 基于三種介質(zhì)的自助借還系統(tǒng)比較

3.1" 識(shí)別介質(zhì)對(duì)自助借還系統(tǒng)識(shí)別圖書的影響

在圖書自助借還過程中，圖書識(shí)別是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。圖書的識(shí)別依賴于識(shí)別介質(zhì)，筆者從讀取距離、讀取效率、包裹影響、折損、褪色等方面對(duì)幾種識(shí)別介質(zhì)進(jìn)行了比較，詳見表1。

3.2" 識(shí)別介質(zhì)對(duì)門禁及借還終端的要求

門禁是自助借還系統(tǒng)不可或缺的部分。圖書館的自助借還系統(tǒng)終端分公共終端（自助借還書設(shè)備）和移動(dòng)終端（智能手機(jī)、平板電腦等）。兩類終端都需通過識(shí)別介質(zhì)讀取圖書，不同識(shí)別介質(zhì)下自助借還系統(tǒng)的處理方式不同，對(duì)門禁的要求也不同。

3.2.1" 條形碼。以條形碼為識(shí)別介質(zhì)時(shí)，門禁安全需要依靠復(fù)合磁條的充消磁實(shí)現(xiàn)，自助借還系統(tǒng)需配置充消磁設(shè)備。因此，以條形碼為識(shí)別介質(zhì)的自助借還終端一般采用公共終端，較少使用移動(dòng)終端。例如，西安電子科技大學(xué)圖書館的書蝸App可以通過條形碼將書借到讀者賬戶上，但需使用掌圖自助校驗(yàn)消磁設(shè)備對(duì)磁條消磁，讀者方可將實(shí)體書帶出圖書館［4］。

3.2.2" RFID標(biāo)簽。以RFID標(biāo)簽為識(shí)別介質(zhì)時(shí)，圖書館可使用RFID門禁防盜。RFID門禁通過讀取安全位信息或核對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)名單方式實(shí)現(xiàn)防盜。采用標(biāo)簽安全位方式防盜，HF-RFID標(biāo)簽既可通過閱讀器進(jìn)行，也可通過帶NFC模塊的移動(dòng)終端進(jìn)行；UHF-RFID標(biāo)簽的安全位改寫多通過閱讀器進(jìn)行。若采用數(shù)據(jù)庫(kù)名單核對(duì)方式防盜，HF-RFID標(biāo)簽可通過移動(dòng)端或公共終端保障安全，而UHF-RFID標(biāo)簽則通過公共終端保障安全。

3.2.3" Colorbit標(biāo)簽。以Colorbit標(biāo)簽為識(shí)別介質(zhì)時(shí)，圖書館可通過外加復(fù)合磁條或門禁讀取數(shù)據(jù)等方式實(shí)現(xiàn)門禁安全，使用復(fù)合磁條要與有充消磁器的公共終端聯(lián)用。ColorBit標(biāo)簽一次可以讀取幾十條信息，能夠通過門禁讀取數(shù)據(jù)保障安全，Colorbit標(biāo)簽既可經(jīng)由公共終端借還，也可通過移動(dòng)終端借還。

3.2.4" 安保方式分析。在圖書自助借還過程中，只要圖書館集成系統(tǒng)有保障，通過上述三種識(shí)別介質(zhì)都能識(shí)別和借出圖書，但為保障圖書安全，必須區(qū)分圖書借出和非借出狀態(tài)。一種方式是將圖書館藏狀態(tài)寫入圖書的粘附介質(zhì)，門禁通過讀取粘附介質(zhì)信息確認(rèn)圖書的館藏狀態(tài)。該方式下讀者借還圖書，借還終端須修改粘附介質(zhì)（磁條或RFID標(biāo)簽）的安全標(biāo)志，這要求借還終端有充消磁或改寫RFID標(biāo)簽安全位功能，推高了借還終端的成本，限制了借還終端的選擇。另一種方式是利用門禁核對(duì)圖書的數(shù)據(jù)信息，確認(rèn)圖書館藏狀態(tài)。該方式下門禁讀取標(biāo)簽將其與圖書館集成系統(tǒng)中的信息進(jìn)行比較，確認(rèn)圖書的館藏狀態(tài)，要求門禁快速讀取識(shí)別介質(zhì)，RFID標(biāo)簽與ColorBit標(biāo)簽或許可以實(shí)現(xiàn)，條形碼則比較困難。可見兩種安保方式對(duì)借還終端、識(shí)別介質(zhì)具有不同的要求。

4" 結(jié)語

4.1" 借還效率

圖書館自助借還系統(tǒng)的借還效率取決于其對(duì)識(shí)別介質(zhì)的讀取效率。除條形碼外，RFID標(biāo)簽與ColorBit標(biāo)簽都可以一次進(jìn)行多冊(cè)圖書借還。ColorBit標(biāo)簽一次借還的圖書冊(cè)數(shù)受攝像區(qū)域限制，并與圖書的厚薄有關(guān)；HF-RFID標(biāo)簽讀取則受圖書疊合影響，一次借還的圖書數(shù)量最多為6冊(cè)，而UHF-RFID標(biāo)簽一次借還的圖書可達(dá)十幾甚至幾十冊(cè)，從識(shí)別效率看，UHF-RFID標(biāo)簽最優(yōu)。

4.2" 服務(wù)類型與自助終端

三種識(shí)別介質(zhì)作為圖書識(shí)別標(biāo)識(shí)都能夠?qū)崿F(xiàn)圖書的正常自助借還。條形碼、ColorBit標(biāo)簽、HF-RFID標(biāo)簽都能通過移動(dòng)端提供讀者之間的圖書轉(zhuǎn)借服務(wù)，UHF-RFID標(biāo)簽較少通過移動(dòng)端提供服務(wù)，可見條形碼在提供轉(zhuǎn)借服務(wù)方面最為便捷。在自助終端服務(wù)方面，條形碼、ColorBit標(biāo)簽要求圖書粘貼磁條，并配備相應(yīng)的充消磁設(shè)備以區(qū)別圖書的館藏狀態(tài)，而HF-RFID標(biāo)簽無須增加外部設(shè)備就可實(shí)現(xiàn)圖書的館藏狀態(tài)變更，因此就自助終端要求而言，HF-RFID標(biāo)簽最為便捷。

4.3" 門禁

三種識(shí)別介質(zhì)對(duì)門禁系統(tǒng)的要求依賴于粘附介質(zhì)或自身。條形碼、ColorBit標(biāo)簽作為識(shí)別介質(zhì)須粘貼磁條通過磁條門禁實(shí)現(xiàn)安保，而RFID標(biāo)簽既是識(shí)別介質(zhì)，也是防盜介質(zhì)，其做防盜介質(zhì)時(shí)可以使用網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)門禁，也可使用無網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)門禁，如HF-RFID標(biāo)簽可用附加磁條做防盜介質(zhì)使用電磁門禁系統(tǒng)。總體而言，HF-RFID標(biāo)簽的門禁要求較低。

參考文獻(xiàn)：

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［2］" 有鸝.Colorbit code自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用［J］.蘭臺(tái)世界，2021（2）：109-111.

［3］" 錢海鋼.圖書防盜技術(shù)發(fā)展歷史及其反思［J］.圖書館論壇，2018（7）：16-23.

［4］" 呂璐，王祥偉，關(guān)芳.圖書館O2O服務(wù)新平臺(tái)：書蝸App應(yīng)用探析［J］.圖書館學(xué)研究，2017（20）：32-35.

（編校：徐黎娟）