理论教育 图书馆RFID技术应用与规划

图书馆RFID技术应用与规划

时间:2023-12-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:4)实施将RFID中间件与图书馆应用系统集成到一起,尽可能减少对现有系统的影响;安装RFID设备;将RFID设备与通信网络连接;演示设备配置等。试验阶段的目的在于让参与部门清楚了解RFID的功能应用。1.2.3.3图书馆应用RFID技术的规划步骤图书馆应用RFID系统相关事宜发展变化迅速,软件、标签、读卡器设计、行业标准、产品和服务供应商本身都处于快速变动的状态,实施RFID的技术路线应当有很高灵活性以适应快速变化的供应商和设备。

图书馆RFID技术应用与规划

以往图书馆将每本图书贴上条形码(barcode)标签,辅以电脑系统来识别和管理大量馆藏资源,但条形码标签有容易弄脏且只能一条条读取的缺点,使得图书馆需要经常检查和替换无法使用的条形码。同时图书盘点清查、排架等日常工作,往往需要大量工作人员参与才能完成,费时费力。

近年来由于RFID无线射频识别技术的发展以及晶片制造成本的降低,已经可以使用无线射频识别标签(RFID Tags)取代图书馆使用的条形码标签,将无线射频识别技术(RFID)全面应用于图书馆管理之中,其优点在于可以节约大量人力成本,流通典藏等日常工作可借助技术手段完成,例如读者自助借还书、防盗检测等,并将这些节省的人力资源转移到其他图书馆服务需求之上,来提升图书馆的服务品质。由于无线射频识别标签具有批量读取、信息传输量大、可编程、不易污染等特性,可以有效改善以往条形码标签在图书识别上的缺陷,并且可以加速清点作业、易于寻找不在架上或放错架位的图书等。

应用RFID给不同行业带来的潜在好处见表1-3。

表1-3 RFID对各行业的益处

(续表)

在有限的预算条件下,图书馆希望通过不断引进新技术,在不增加工作人员的情况下便可提供同等水平或更高水平的服务。RFID技术的运用将能带来图书馆服务质量、工作效率、成本效益的提高,加快响应速度,降低成本。

1.2.3.1 图书馆实施RFID的规划步骤

图书馆实施RFID不仅需要考虑RFID读写器和天线的摆放位置,还要考虑需求分析、流程分析、技术评估、预算分析、技术选择、小范围试验、项目评估等几个方面的内容,以及在现有系统中的集成与对环境的影响等诸多可能影响RFID实施的因素。成功实施RFID需要建立一支专门团队,吸纳学科专家、软件应用开发人员、通信工程师等加入团队,在实施RFID的整个过程中通力协作。RFID实施需要经过下面几个阶段。

1)过程分析

明确和分析机构的流程现状(As-is)后建立基本流程,删减掉没有价值、不必要的任务,以重建规范后的优化流程(To-be)。

2)实地调研

到实地调研和搜集RFID射频接口、环境影响、网络基础设施、RFID设备和电源物理位置等信息。

3)技术选择

在此阶段,根据图书馆的实际需要,选择合适的频率;选择标签类型(被动标签Passive tags或主动标签Active tags);设置数据传输速度;设置读取距离;选择RFID协议与标准;选择合适的中间件;选择合适的管理机制和网络安全机制等。

4)实施

将RFID中间件与图书馆应用系统集成到一起,尽可能减少对现有系统的影响;安装RFID设备;将RFID设备与通信网络连接;演示设备配置等。

5)测试

在虚拟测试的基础上,对关键性能结点进行不同场景的实物测试,以保证测试结果的可信度。测试内容包括但不仅限于以下内容。

(1)标签:标签的一致性、物理特性、读取距离、读取角度、动态读取率、调制深度、可靠性、贴附强度、材料特性(阻燃性、扭曲特性、变形特性、温度稳定性、湿度等)、环境适应性(抗磁场、抗静电、抗紫外线、抗X射线、抗静电、交变磁场、交变电场、振动、波形失真)、使用寿命等。

(2)读写器:读写器的覆盖范围、发射功率、发射频谱、协议符合性、抗干扰特性、外观结构、电源适应能力、噪声、安全、EMC无线电干扰、可靠性、工作温度、EMS辐射敏感度、环境适应性(振动、冲击、碰撞、耐电强度等)、对标签的适应性、使用寿命等;读写器空间布局的合理性、系统动态性能(如传送带、分拣系统),特殊环境(金属、液体)下的系统性能、系统安全性、可靠性等。

6)维护更新

需要定期对RFID设备进行维护,关注更新和新应用。

1.2.3.2 EPC建议的RFID系统导入步骤

全球产品电子代码(EPC)机构有一套可供参考的RFID导入策略与指导。RFID系统导入策略并非唯一,这里提到的仅是其中一种策略而已,事实上每个单位必须评估并选择适合自身情况的导入策略。

EPC建议的RFID系统导入进程可以归纳为四个阶段——学习、实验、评估、采用。

1)学习(learn)

RFID在机构内的最初发展源自机构内某些个人的推动,他们对目前的RFID和其他EPC技术基本上有一些了解,基于个人与兴趣积极推动RFID在机构中的应用。在学习阶段过程中,机构会不断评估是否中断或是继续进入下一阶段——“试验”阶段。

2)试验(experiment)

试验阶段的任务是尝试将厂商的技术与产品同机构的业务流程结合在一起。首要活动包括设定一些应用场景和开发小规模试用。试验阶段的目的在于让参与部门清楚了解RFID的功能应用。

3)评估(evaluate)

进入此阶段后机构必须严谨地执行操作试验,为达成不同科技应用的相容性,寻找合适的企业伙伴进行试验,例如读取不同制造商的标签;在不同形态的馆藏物品上附贴标签;在不同位置安装阅读器;在不同环境测试读取率和可靠度等。

在这阶段还应研究、考察一些与RFID有关的管理政策,并提出可行性方案,包括扩展应用需求;信息管理信息安全健康和安全方面的考虑;机构组织变革;业务流程再造;内部沟通和人员变动等。

系统整合规划也是此阶段必须解决的问题。如何将RFID系统与机构业务流程、本土应用结合在一起将是一大课题。评估阶段完成时,必须确认软、硬件的整合方案、信息存储、网络容量等需求,因为标签读取的信息容量很大,并于系统中进行存储、分析、过滤、程序、处理以及提供利用。

4)采用(adoption)

最后阶段将综合前三步骤的经验,不断提炼实践出完善的流程。

虽然引入RFID系统仍要进行许多的IT技术研究与规划,但不代表可以单纯使用技术角度来建设RFID系统,机构必须从业务运营的角度来思考RFID能够创造什么样的业务模式,有什么信息是需要采集的?以及这些信息如何取得?这部分内容将在本书1.4.3节中详述。

1.2.3.3 图书馆应用RFID技术的规划步骤

图书馆应用RFID系统相关事宜发展变化迅速,软件、标签、读卡器设计、行业标准、产品和服务供应商本身都处于快速变动的状态,实施RFID的技术路线应当有很高灵活性以适应快速变化的供应商和设备。由于RFID技术包含很多的标准与技术规格,不同的应用适用不同的RFID系统,甚至必须对RFID系统进行本地化才能符合图书馆的需求,因此图书馆在决定应用RFID系统前应该制定完整的策略,指引RFID技术在图书馆的有效应用(见图1-1),下面列出可减少RFID系统应用不确定性的几个重要步骤。

(www.daowen.com)

图1-1 图书馆应用RFID技术的规划步骤

1)明确本馆应用场景(business case)和进行可行性研究(feasibility study)

图书馆应该时刻明确选择RFID技术的原因和依据,在这一阶段应当定义出RFID系统可产生的价值及其他收益,以及投资成本和持续时间。同时方案还应指出如何衡量该系统的成功与否。

具体来说,为更深刻理解应用RFID技术给图书馆带来的挑战和机遇,图书馆在应用RFID系统之前,一般需要进行应用场景的选择,根据应用场景及业务需求确立应用解决方案,了解RFID可以为图书馆带来的实质效益有哪些,另外也可以进一步预估可能带来的冲击与负面效应。制订与图书馆发展目标紧密结合的有序规划是应用方案不可缺少的一部分。界定系统需求、确定成本估算、进行成本效益(Return on Investment,ROI,成本效益是指通过投资而应返回的价值,又称投资回报率会计收益率、投资利润率)分析等手段都将有助于建立应用方案。

通过对应用RFID系统的可行性进行研究,可以了解图书馆目前施行的技术构架,查看现有技术平台是否适合应用RFID技术,并进一步规划技术构架以控制未来可能发生的问题。

2)制订应用方案与技术路线图

在这一阶段,图书馆必须进一步规划满足自身业务流程需求的RFID系统解决方案,并设计技术路线图。此时最重要的工作任务是描绘RFID技术应用后的路线图,RFID技术路线图与应用其他技术非常相似,包括给予充分的时间以及给予必要的技术支持,例如粘贴RFID标签的位置,放置阅读器的位置、方向、有效距离,测试对环境带来的影响等。

3)开展模拟性能测试并根据导入方案进行先导试验

大规模应用RFID之前,很有必要在真实环境中进行RFID技术测试,事先发现和解决问题。厂商的技术常常处于变动之中,必须确保到实际应用时技术仍适用,并制订应急计划以处理可能存在的不确定性。

在这一步骤中,图书馆需设计与实施先导试验计划。在应用解决方案的大框架下制订试验方案的框架,并且将RFID系统与图书馆内部的硬件设备和软件系统进行整合,连接到主机系统,为先导试验创造真实的系统运行状态,进行真实的数据传输试验。在实际操作中,不可能中断原有系统来进行RFID试验,应确保两者同时进行。

通过先导性的试验计划,图书馆可以验证RFID系统的适用性,有必要时可对现有系统进行修改,另一方面也可了解标签信息是否能正确且迅速地与图书馆信息系统相互传递,了解由RFID标签取得的信息是否正确、是否有利用价值。值得注意的是,先导测试应能反映需求方案中提出的应用场景。

(1)推广RFID技术方案。

为在图书馆内部获得工作人员的支持与认可,利用先导试验的结果展示RFID技术将给图书馆带来的好处,特别指出应用RFID技术后可以给业务带来增值,给日常工作带来改进,每一项应用可提高效率,节省经费,帮助图书馆更好地实现工作目标。

人们通常对变化带有抵触情绪,这往往源于对未知事物的恐惧。良好的培训将消除这种排斥与抵触,图书馆员工应接受细致的培训,学习如何操作新业务流程,如何操作新设备,了解RFID技术带来的优点。

(2)整体规划与正式应用。

利用先导试验的结果,进一步修正RFID系统的应用解决方案,针对图书馆所需要实现的规模与效果,规划出完整的引入方案,另一方面也需要通过建设合理的信息通道(如机构仓储)以进一步整合相关单位间的信息。

(3)技术与产品测试。

研究并确认如何使用RFID相关技术与产品,使得在图书馆特定的环境下可以获得的最大收益。

1.2.3.4 图书馆应用RFID技术的案例:台湾成功大学

图书馆在引进RFID技术之后,可以从流通及典藏工作中节省许多人力,但是流通和阅览工作的图书盘点、图书移架、图书错架、读者藏书(寻书)、馆内图书阅读统计等方面的工作仍然需要花费大量的人力才能达成,因而无法达到全面自动化的作业。台湾成功大学针对上述这些问题场景,利用RFID技术所具备的无线传输及可同时读取多笔数据的特性,提出一解决的方案并建立起一套流通阅览实时处理系统。图1-2为其应用RFID技术的规划步骤。

图1-2 台湾成功大学应用RFID之规划步骤

1)图书馆日常业务现状分析

针对日常业务的工作内容与方式,咨询相关工作人员,分析现行业务工作应用RFID技术的可行性。

2)RFID技术发展及应用现状

搜集RFID研究文献,并参加相关研讨会议,了解RFID目前在图书馆应用的场景及范围、问题及对策,分析其应用局限性及可行性。

3)确认RFID技术与图书馆日常业务结合的研究范围

(1)研究RFID在图书馆日常业务中可以应用的范围,研究重点放在图书馆馆藏图书的业务流程。对于期刊(现刊与过刊)、微缩资料及多媒体资源等的馆藏尚未包括在内。

(2)着重研究自动化整合业务流程的系统与网站的建立,尚未考虑网络安全性的问题。

(3)先导系统的测试仅以仿真测试数据进行测试。

4)系统分析

通过分析目前图书馆馆藏作业的现状,分析RFID可为流通及阅览作业节省哪些人力工作,以及提出一套整合各项读者服务工作的实时处理系统架构

5)系统测试

进行书架图书监测分析模块测试与馆藏工作实时处理系统接口的测试。

6)结论与建议

依据研究及测试结果作出结论,并提供图书馆一个新的馆藏作业管理模式(表1-4)。

表1-4 计划进度甘特图

注:计划预定进度。

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