基于條碼與RFID標簽數據關聯的問題分析

〔摘 要〕RFID技術以其免接觸、快識別、大容量等優勢日益成為引領未來建立現代化圖書館的發展方向。然而實踐表明，在將條碼和標簽之間進行數據關聯時問題不少。帶著這些問題，筆者調查走訪了成渝兩地正在使用RFID技術的高校圖書館，結合重慶理工大學圖書館RFID項目實際，探索其成因、分析其影響，并在此基礎上提出了相應的解決措施。

〔關鍵詞〕高校圖書館；圖書條碼；RFID標簽；數據關聯

無線射頻技術（RFID）以其免接觸、識別快、容量大等特點受到了廣大圖書館的青睞。相比較而言，基于條碼的傳統手工借還模式在當今科技日趨發達的信息時代已經明顯落伍了，越來越多的圖書館開始嘗試使用RFID新技術，但在應用過程中也發現了諸多問題和不足。特別是在將條碼和標簽進行數據關聯時問題不少，造成人力、物資的巨大浪費，給實際工作帶來了許多麻煩，嚴重影響關聯進度。為了弄清這些問題，筆者調查走訪了成渝兩地部分正在使用RFID技術的高校圖書館，如重慶大學圖書館、重慶交通大學雙湖新館、重慶后勤工程學院圖書館、西華師范大學圖書館等。調研發現，絕大多數圖書館在進行數據關聯時都遇到了條碼問題、電子標簽問題、標簽識別距離問題、工作人員操作問題等。筆者結合自身在重慶理工大學圖書館RFID項目中的實踐經驗，就幾個核心問題作一些粗淺的探討，以期能為正在或將要進行RFID技術加工的圖書館提供借鑒。

1 RFID標簽及其轉換子系統的體系架構簡介RFID標簽將RFID芯片嵌入磁條大小的標簽中，然后將標簽固定、隱藏在書本里。每個標簽可以保證10萬次讀寫，記憶功能強，能存儲大量信息，而且具有免觸識別功能，即不用一一打開圖書就可以同時讀取多本圖書的信息記錄，改變了以往逐一手輸讀取信息的方式，提高了借還效率[1]。RFID圖書管理系統包括4個子系統，即電子標簽轉換、館員工作站、圖書安全監測和自助借還子系統。其中，電子標簽轉換子系統是實現圖書館RFID管理工作的第一站，是整項工作的基礎，基本職能是實行數據關聯。其體系架構如圖1：

圖1 圖書館RFID標簽轉換體系架構圖 從圖1能清晰地看出圖書條碼與RFID標簽之間關聯的具體脈絡和轉換原理。表面上看關聯工作人員只有一個輸入條碼的程序，而實際要關涉讀寫器、頻率選擇、標簽質量與信號有無等多方面，任一環節都有可能出問題，從而導致關聯失敗。弄清此架構圖，有利于找準問題節點。

2 RFID標簽關聯中的幾個主要問題館藏上百萬冊的圖書館，要在短時間內完成貼簽加工和數據整合，是一項相當繁重而又復雜的工作。但這卻是RFID技術在圖書館應用中最重要、最關鍵的一個環節。從這個意義上講，數據關聯工作是RFID技術能夠實現其功能的前提和基礎。筆者梳理了成渝兩地部分正在使用RFID的高校圖書館，其存在的問題主要有以下幾個方面：

2013年3月第33卷第3期現？代？情？報Journal of Modern InformationMar.，2013Vol.33 No.32013年3月第33卷第3期基于條碼與RFID標簽數據關聯的問題分析Mar.，2013Vol.33 No.32.1 圖書條碼問題條碼作為一冊圖書在圖書館中的惟一代碼，通常由館內人員按照所編條碼的自然順序，結合圖書的加工順序自行編制，所以又稱館內碼。這種“流水號”條碼是進行RFID數據關聯的第一要素，關聯中發現有些條碼本身殘缺不全、有些圖書根本沒條碼、有些條碼外觀完好卻不能掃描等一系列問題。

2.1.1 條碼兩側留白太窄問題位于條碼兩側的靜區通常是空白的，沒有任何印刷符和條碼信息。靜區寬度至少要6.35mm，對閱讀器有提示作用，從靜區開始掃描能獲得最佳的掃描效果。如果留白太窄，閱讀器就容易產生誤讀或者對條碼無反應。這也就是為什么有的條碼表面看起來好好的，可就是不能掃描的原因。

2.1.2 條碼粘貼的皺、污問題一般情況下，絕大多數圖書館都采用不干膠條碼，粘貼時較方便，但要求粘貼平整，不能弄皺，更不能有污點。因為條或者空上的疵點和污點容易使掃描儀的反射光變異，造成識讀困難；條碼弄皺也會使掃描儀無法正確識讀。

2.1.3 條碼使用中的磨損問題由于紙張、油墨和環境等原因，條碼使用過久容易產生條色漸淺、空色模糊、對比度減低、局部剝落等各種不同程度的磨損，導致條碼不能識別或識讀錯誤。因條碼局部脫落會使條碼信息不完整，而條碼模糊則會使掃描器識別不了。

2.1.4 條碼掃描的角度、距離及速度問題條碼信息的正確識讀對掃描的角度、距離、速度等有一定要求。無論光筆掃描器還是CCD掃描儀，在掃描時都要求掃描器與條碼間要傾斜一定的角度，一般45度左右；距離大約0.2mm～1mm；速度上要求掃描器保持勻速直線運動，一般為75mm/s～1300mm/s。因為角度不對、距離過遠不能使掃描光聚焦點正好在掃描器球形筆尖表面，容易產生識讀條碼信息不完整，導致誤讀；而手掃速度是一個隨機量，會因人因時而異，過快掃描容易導致識讀信息不準確。

2.2 電子標簽問題電子標簽也稱電子應答器（Transponder），是RFID系統的載體，由存儲信息的電子芯片及內置無線天線組成，每個標簽都有惟一編碼[2]。所以每個標簽所承載的信息具有惟一性，不會造成圖書信息的重復和錯亂。但是由于廠家技術和圖書館操作等方面的原因，電子標簽也會出現諸多問題。

2.2.1 標簽質量問題標簽質量的好壞在圖書數據關聯與轉換中起決定作用。如果標簽質量不合格，或者在加工過程中被損壞，讀寫器就無法識讀，關聯工作就會滯后或被迫停止。筆者發現標簽的質量問題主要有兩種情況：一是標簽在加工中被損壞；二是標簽本身不合格。標簽芯片在加工中被損壞的情況極少，因它位于標簽中心；標簽天線在加工中被損壞的情況相對較多，因它位于兩端且比較靠邊。貼簽人員撕開標簽保護紙時，不小心就會弄卷一端的天線，從而影響信號接收。關于標簽本身的質量問題。大多數情況下，公司會對檢驗不合格的標簽注明“0”或“x”。貼簽人員看到此標記的簽就不能貼，但有的貼簽人員不細心，有時難免將其誤作合格簽，貼上后卻識讀不了、關聯不上，關聯人員只得撕掉再重新貼1根標簽，從而造成重復勞動。當然，這種不合格的標簽從比例上看并不大，一大卷中一般只有一二十根，所以貼錯的機率很小。最惱火的是那些外觀完好但卻識別不了的壞簽，屏幕始終顯示標簽數為“0”。剛遇到此情況，關聯人員第一反應就是認為此書無簽，被貼簽人員漏掉了，于是補貼1根。有的補貼后能順利關聯，有的補貼后竟然顯示有2根簽，條碼根本掃描不起，無奈只得去找簽，撕掉1根。哪知巧的是偏偏撕掉的是好簽，結果屏幕又顯示標簽數為“0”，依然識別不了。沒辦法，要關聯還得把另一根有質量問題的簽找出來撕掉，再補1根。象這種表面上看起來沒什么，實則有質量問題的壞簽，所有加工RFID的圖書館都遇到過。調研數據顯示，西華師范大學圖書館共發現近1萬根，所占比例約0.5%；其他幾所大學更少，都只有幾千根，比例在0.4%左右。而本館貼簽和關聯還未完成，目前僅發現3000多根，所占比例約0.2%。雖然從所占總數比例看并不大，但從一小卷、一車（書）所占的比例看，就有些嚇人了。以本館為例。我館以100本書為一車進行關聯，以便核定關聯數據準確與否，從而減少疏漏。結果發現有時一車中連續有40～60本書都識別不了簽。很明顯，這應該是標簽的問題而不是粘貼的問題，所以不是補1根簽那么簡單。可以想象，一車中40%～60%的書都要先把壞簽找出來撕掉，然后補貼1根新簽，其工作量有多大，又多浪費人力和時間，單就撕壞的書和浪費的標簽經費（約1元/根）而言，高校圖書館就傷不起。

2.2.2 標簽信號問題標簽信號具有極重要的作用，信號不好、網絡不暢，關聯就無法進行。標簽信號問題主要表現為：（1）金屬外殼屏蔽問題。筆者在關聯中發現，書籍有金屬封皮的，標簽信號極不穩定，經常被屏蔽，讀寫器不易識別。如果只有封面是金屬的，則影響較小；若封面和封底都是金屬的，則完全讀不到標簽信號。（2）磁條對標簽信號的影響問題。磁條與標簽共存是幾乎所有采用RFID技術的圖書館面臨的共同現象。磁條對標簽信號的影響究竟有多大，也是一個值得深入研究的課題。關聯實踐和測試表明，磁條對標簽信號有一定干擾作用，這一點是肯定的。筆者選定關聯反應慢、讀寫器信號燈（RX）總是閃爍不定的100本圖書作了一些測試，從相隔頁數與所占比例的對應關系中不難看出其影響大小，對大家今后的貼簽工作有一定的指導作用（如表1）。表1 磁條與標簽相隔頁數與不易關聯比例

簽位置相隔50頁以內的比例很大，約84.2%；其中相隔在10頁以內的最大。說明50頁以內，磁條對標簽有明顯影響。據此可推斷，標簽和磁條在相隔50頁以上較合適。

2.2.3 標簽貼法問題貼標簽是實行RFID技術的第一步，其貼法是有講究的：①距封底5～20頁之間；②書脊位置中上方的兩頁中間；③盡量隱蔽。此外，不同批次的簽還有細微區別。比如，有箭頭方向的要將箭頭朝著書脊。然而實際操作中，貼簽人員為了趕進度，或責任心不強，有的沒貼在規定的范圍內，有的沒將箭頭朝書脊，有的弄皺標簽，從而導致關聯時閱讀器接收的信號不穩定，不能快速正常地進行轉換。標簽貼法問題主要有：一是貼得不夠隱蔽。有的粘貼不牢，有的貼在最后一頁，有的甚至連簽上的保護紙都沒撕，很容易被讀者發現，不利于防盜。二是沒靠近中上方。貼在書脊中間或中下位置的標簽，關聯時必須移動書本方能識讀。三是沒靠近封底。貼在書本頁數的中間甚至靠近封面的標簽，關聯時信號不穩定，有時要反過來才能關聯。四是箭頭沒朝著書脊，也導致信號不穩定，不易關聯。

2.2.4 標簽可識別距離問題標簽的差異性導致標簽可識別距離不一致。從理論上講標簽的識別距離受許多因素的影響，在不考慮識別設備的靈敏度、信號能量的反射效率的情況下，標簽的識別距離跟設備的工作頻率、標簽天線增益、標簽能正常工作的最小域值有直接關系，同時標簽的可識別距離跟標簽本身的設計和制造也有很大的關系，標簽的性能很大程度上決定了設備能否順利識別標簽[3]。標簽的可識別距離問題主要有兩種：一是可識別距離過小，關聯時因掃描動作過快而經常失敗；二是可識別距離太大，則會出現將旁邊待關聯圖書的標簽信息也讀進去，從而導致標簽干擾而無法正常關聯。

2.2.5 標簽的長短問題圖書的UHFRFID電子標簽一般為長條形，長約9.5cm，寬約0.5cm，和普通磁條大小差不多，而圖書的長度一般為22cm～40cm，所以會出現貼簽的兩頁中間有超過50%不能黏貼的問題，一條長而明顯的縫隙，會讓讀者在翻書時比較容易發現標簽，不利于防盜。改變標簽的長度，使之達到圖書長度的70%以上，標簽就不易被讀者發現。另外增加標簽的長度后，也增加了標簽信號覆蓋的范圍，有利于圖書關聯和讀者今后在自助借還機上操作，也有利于以后門禁系統防盜。

2.3 掃描問題

2.3.1 掃描儀靈敏度問題掃描儀是有壽命的，用久之后就不靈敏了。有時一本書按了半天也無反應，關聯數量極不理想。工欲善其事，必先利其器。選擇靈敏的掃描儀，能起事半功倍的效果。在關聯前應調試好掃描儀的靈敏度。

2.3.2 掃描儀大小問題目前，絕大多數圖書館使用的掃描器體積都比較大，需要完全占用一只手才能把持，從而妨礙了書刊的翻頁和傳送。本館在關聯時，兩人一組，一人負責關聯，另一人負責翻書。否則，一手翻書，一手掃描，速度就會很慢，關聯進度就跟不上打包速度，延誤工期。

2.3.3 掃描儀的掃描范圍問題老式掃描儀的掃描范圍一般為線狀，其覆蓋面積比較小，條碼信息容易掃不完整，影響信息的準確性；而新式掃描儀的掃描范圍改線狀為塊狀，擴大光源聚焦在條碼上的范圍，加大信息的攝入量，使信息的讀取更加完整，以確保條碼信息的準確性。

2.3.4 掃描人員的責任心問題掃描工作人員的責任心問題主要在于：一是工作人員掃描條碼過快，導致數據關聯失敗。有的工作人員為趕進度，掃描速度過快，并沒注意到系統還未完成數據轉換，他就將書本拿走，繼續下一本書的掃描；二是條碼信息掃描不完整，就馬虎注冊成功。工作人員關聯時不仔細，只管掃描，也不核對掃描的數據和條碼是否一致，就完成一次關聯。

2.4 讀寫器問題讀寫器是條碼和標簽進行關聯的橋梁，主要負責讀取或寫入條碼和標簽信息，并實現數據處理。其工作原理為讀寫器通過天線發射一定頻率的信號，當標簽的目標對象進入天線工作區域時就會產生感應電流，電流獲得能量便會發射存儲在芯片中的數據信息，讀寫器對接收到的信號進行解調和解碼后傳輸到數據系統，再由數據系統對其作出相應的處理，從而實現關聯與轉換[2]。其主要問題在于：

2.4.1 讀寫器的連接問題連接問題非常重要，是能否進行數據關聯的前提條件。連接線接觸不良會使信號時有時無，影響關聯的順利進行；脫落則會使信號斷開，讀寫器上的電源指示燈熄滅，關聯便無從開展。所以關聯人員在關聯時首先要檢查相關連接，并經常關注讀寫器的電源燈是否亮著。

2.4.2 讀寫器與標簽的響應關系問題讀寫器與標簽響應的快慢與標簽信號的強弱、書本在讀寫器上的擺放位置、書本的放置方式等諸多因素有關。