雙頻RFID技術在圖書出版供應鏈的應用模式研究

（北京印刷學院 機電工程學院，北京 102600）

0 引言

近年來，RFID技術在各行業的應用越來越廣泛，在新聞出版行業主要應用于圖書館和書店。在圖書館領域，國內第一批使用RFID技術的圖書館有廈門集美大學圖書館等，隨后，深圳圖書館、廈門市少年兒童圖書館、上海市長寧區圖書館等多家圖書館都推出了自己的RFID 智能系統[1]。在書店領域，國外的亞馬遜線下實體書店Amazon Books 也采用RFID技術，可以給讀者提供最感興趣的圖書。西安曲江書城等實體書店在RFID技術的應用也比較成熟，簡化了盤點和結算流程。RFID技術應用已經成為我國圖書出版行業發展的一種趨勢[2]。

然而傳統單頻RFID 技術并不能解決圖書出版行業長期存在的庫存壓力大、盜版現象多、選題數據少等問題[3]，反而由于RFID貼合在供應鏈末端，即書店或圖書館，仍然需要人工操作，RFID在供應鏈前端乃至整個鏈條上還是無法發揮作用。因此，需要有新的思路來降低RFID 技術應用成本以及延伸RFID技術應用功能。

1 雙頻RFID技術介紹

RFID 也稱為射頻識別，是一種無需接觸自動識別和采集數據的技術。RFID 具有低、高、超高、微波四種主要工作頻段。雙頻RFID 是指利用兩個頻段同時工作的RFID 技術，可兼容兩個頻段各自的優點。目前，存在有低頻和微波雙頻標簽、高頻和超高頻雙頻標簽的應用[4-5]。

本文采用的是高頻和超高頻雙頻標簽，見表1，不僅解決了數據串讀的問題，而且保證了靈敏度、識別距離、識別速度和識別目標個數。故高頻、超高頻雙頻技術可滿足市場便利化要求，有利于新的應用場景的開發[6]，在出版物方面有著很好的應用場景。

表1 高頻和超高頻雙頻標簽的技術比較

2 流程重構

2.1 圖書出版流程現狀

當前圖書出版仍然是傳統的“編印發銷”四個環節，每個環節相對獨立，缺乏數據銜接，這就造成了傳統圖書出版數據不足的問題[7]，如圖1所示。

圖1 傳統圖書出版流程

（1）在“編”環節中，核心工作為出版社的圖書選題和編輯，其中在選題過程中，編輯部通過市場調研，從圖書配送中心和線上線下書店獲取圖書銷售的數據，掌握讀者需求。其中書號（ISBN）的申領是圖書編輯過程中的關鍵環節，獲取世界唯一的圖書身份證，做到“一品一碼”。

（2）在“印”環節中，主要是由印刷廠完成，包括封面封底的裝幀和正文內容的印刷。其中封面封底的裝幀通常也被認為是印后環節，包括覆膜、燙金、裝訂、裁剪等流程。整個印刷過程可以使圖書大規模復制，便于圖書內容的傳播。由于大部分印刷企業缺乏對信息化技術的認識，一般對RFID技術認識不夠深刻，很少有企業涉足印刷RFID天線技術。

（3）在“發”環節中，主要是指發行渠道，狹義的發行也特指圖書配送環節，這是典型的傳統供應鏈物流體系，包括收貨、揀貨、打包、配送、退貨等流程，一般由圖書物流公司按照出版社的發貨指令配送到相應的倉庫、書店或圖書館等。盡管部分物流企業具有一定的信息化手段，但缺乏對具體某類或某種圖書物流的具體畫像。

（4）在“銷”環節中，主要是在末端零售的過程，一般由線上電商或線下書店完成。其中包括零售和盤點，這個環節是RFID 應用比較成熟的環節，也是數據相對豐富和準確的環節。但這類數據通常不向供應鏈上游共享，從而造成出版社不了解銷售情況。

傳統圖書出版流程仍然需要有內容創新，但目前出版單位不能及時響應市場需求，不能按照訂單選題和生產，造成庫存過高，其供應鏈是以推為主，推拉結合的供應鏈，整個供應鏈信息化水平不高，各個環節存在數據不共享的問題，出版單位無法及時掌握市場需求信息，以及圖書準確的區域投放數量和庫存數量，容易導致發生退貨現象，同時傳統防偽標簽的形式也不能有效阻止盜版現象。即使是單頻標簽，也由于無法及時有效的獲得讀者數據，仍然解決不了上述問題。

2.2 以數據為核心重構出版流程

針對圖書出版行業存在庫存壓力大、選題數據少、盜版現象多等問題，當前傳統方法已不能起到明顯改善效果。從雙頻RFID標簽的角度，圖書出版供應鏈上下游可以實現數據共享，以數據為核心重組和優化出版流程，實現圖書出版高質量發展。這主要有兩個層面：一方面是利用高頻標簽近場單目標讀取功能，有效獲取和共享讀者數據，實現供應鏈流程重組；另一方面是利用超高頻標簽遠距離多目標讀取功能，實現精準和快速的倉庫和貨架盤點，優化物流過程。

2.2.1 供應鏈流程重構。傳統出版“編印發銷”四個環節相對獨立，作業流程單向直線化，數據不能共享。以雙頻標簽技術為基礎，利用高頻標簽近場單目標讀取功能，出版社可以獲取消費者的數據，實現圖書出版供應鏈重構，如圖2所示[7]。

圖2 基于雙頻標簽重構圖書出版供應鏈流程

（1）出版單位在向印刷企業提交稿件信息的同時，應通過數據云處理中心向印刷企業提交應寫入的標簽信息，這些信息包括圖書的書名、書號、出版社、唯一編碼和融媒體的超鏈接等。

（2）印刷企業在收到出版單位訂單后，將含有唯一信息雙頻標簽的紙張做成圖書的封面或內頁。印刷企業可采用RFID技術或標簽貼合設備，可在不影響現有印刷工藝的情況下，以較高的效率完成生產，最終使得每本圖書獲得唯一的身份信息，有效的避免盜版現象。

（3）物流企業利用超高頻標簽多目標讀取功能，進行物流流程的優化，包括路線規劃、庫存盤點，統計投放區域相應的數量等，有效的避免串貨現象。圖書物流信息實時上傳數據云處理中心，以便出版單位掌握圖書物流情況。

（4）圖書配送至圖書商店時，通過超高頻標簽多目標讀取功能，進行貨架整理、盤點和收銀結算等，提升書店工作效率，也可以利用RFID 定位技術，對消費者在室內圖書取放動作進行辨識，從而了解消費者對圖書的偏好；此外，書店可以上傳零售信息至數據云處理中心，使出版單位掌握第一手的圖書銷售情況。

（5）消費者在購買完圖書后，可用手機近場通信功能，讀取高頻標簽圖書信息，并通過標簽的唯一識別信息，從相應網站上獲取與該圖書相關的視頻、音頻或輔助資料（如教材的PPT）的信息，以及利用APP從相應網站中獲取同類圖書或作品的其他信息，形成融媒體出版形式。數據云處理中心在處理手機這些行為信息的同時，對圖書市場的變化就可以有準確的分析。

（6）數據云處理中心可以由一家出版社單獨建設，也可以由幾家出版社聯合建設，還可以成立出版單位數據云處理中心聯盟，形成出版單位的聯盟區塊鏈，更有利于版權保護，進一步共享行業圖書出版數據，使得全行業內數據兼容，市場信息更加準確。

2.2.2 與傳統圖書出版供應鏈的對比。與傳統圖書出版供應鏈相比，以雙頻標簽為基礎技術的數據驅動圖書出版供應鏈的主要特點和優勢在于圖書市場和讀者行為數據的實時共享性和圖書標簽的唯一性，這就極大地促進了出版單位作為供應鏈核心企業的決策效率，促進了出版單位不斷根據讀者的需要，實現圖書選題跟得上圖書市場發展形勢，使得圖書出版供應鏈從推動式供應鏈向拉動式供應鏈轉變。具體對比情況見表2。

表2 傳統模式下和數據驅動下圖書出版供應鏈的對比

在數據共享方面，通過數據云處理中心，圖書出版全流程的數據，包括圖書信息、物流信息、零售信息和讀者信息都能夠及時處理和掌握，出版單位可以根據這些信息加以分析，根據數據云處理中心了解讀者需求，取得更好的市場效益，有助于圖書選題。

在圖書身份方面，借助RFID，可以做到圖書的“一本一碼”，可以從基礎上減少圖書盜版的渠道。

從融媒體的角度來看，RFID 標簽數據的融媒體性一方面能夠更加貼近讀者，方便獲取讀者的行為數據，更重要的是，圖書出版不僅是圖文信息的出版，可以通過RFID 的超鏈接或爬蟲搜索工具，將更豐富的版權內容以新媒體的形式呈現給讀者，從而增加了讀者對正版圖書的依賴性。

從供應鏈的類型上來看，傳統供應鏈是通過市場調研來預測市場需求，盡管有一定的創新性，但總體上看，對市場反應速度較慢，遠不能滿足市場變化的需要。通過數據驅動的圖書出版供應鏈，可以直接獲取讀者對圖書出版的興趣程度，大大提高出版單位的反應速度，加快出版內容創新，從而使供應鏈更趨于向創新性和拉動式供應鏈轉變。

3 關鍵技術

雙頻標簽技術在圖書出版的應用，主要是為了解決圖書出版行業中長期存在的選題、庫存和盜版等問題，其中RFID 本身的設計和制造，以及數據的收集和處理，是此應用的關鍵技術環節，具體可分為雙頻RFID 的制造工藝、RFID 數據結構的設計、圖書室內定位技術和用戶畫像分析技術四種關鍵技術。

3.1 雙頻RFID的制造工藝

RFID 的制造工藝主要包括天線設計與制造、芯片的選型、基材的選擇和封裝。盡管RFID標簽設計和制造技術已經成熟，但是雙頻標簽天線設計的研究不如單頻標簽那么深入[8]。目前公開報道的高頻（13.56MHz）和超高頻（860～960MHz）兩個頻段單芯片標簽的應用并不多見。

與傳統RFID制造工藝相比，應用于圖書出版的雙頻RFID制造工藝難點在于，如何與印刷技術相結合，能夠快速在印刷企業完成與圖書的綁定，以及如何設計天線和芯片選型，使得RFID 符合高頻（13.56MHz）和超高頻（860～960MHz）兩個頻段的單芯片標簽的要求[9]。從目前的技術進展看，采用納米銀導電墨水和柔性版印刷工藝生產RFID紙，作為封面封底或者正文頁，在印刷環節將數據寫入標簽，可以較好地平衡成本和性能，具有大規模推廣的潛力。

3.2 RFID數據結構的設計

RFID數據結構是雙頻標簽應用在圖書出版供應鏈提升數據共享性的核心，應著重發揮RFID“一本一碼”和大存儲空間的優勢，實現出版物物聯網的實施。關于RFID 編碼規則較多，常用的如EPC、UID等。以EPC 編碼為例，根據圖書出版實際場景的需要，標簽可利用的編碼區域可分為EPC 塊和User 塊兩類。

在EPC 塊，一般分為標頭、通用管理代碼、對象分類代碼和序列號四大部分，除標頭外，其他各部分均可參考圖書版權頁上的信息，即圖書在版編目數據[10]。通用管理代碼由出版單位代碼和印刷企業代碼組成，對象分類代碼由ISBN號、圖書版次號和印次號組成，序列號則是由生產日期和個體身份編號組成。

在User 塊，主要是自定義的為讀者提供拓展融媒體服務的信息，利用單獨的應用程序或微信小程序，鏈接到出版社平臺或第三方平臺（優酷、愛奇藝、喜馬拉雅、天貓淘寶）的資源，這些資源包括電子書、衍生產品、演示文稿（PPT）、主題歌曲、影視作品等，甚至可以通過爬蟲搜索鏈接到關于圖書版權內容的其他創作[11]。這個自定義區域可以提供普通二維碼所不能提供的功能。出版單位可以通過版權綁定的方式，即購買圖書也就是購買部分或全部線上資源，向讀者提供更多的服務。

EPC 塊的主要作用是識別圖書身份，從而為運輸、配送、倉儲或書架盤點等提供更好的技術支持；而User 塊則是提供拓展服務，以增強讀者對圖書的理解，有利于知識內容的傳播。

3.3 圖書室內定位技術

圖書室內定位是了解讀者在實體書店購買圖書或在圖書館閱讀圖書行為的一種基礎技術，可以獲取圖書室內移動的軌跡，從而計算出讀者從書架取下圖書的時間長度，以了解讀者對圖書的興趣程度，從而為圖書選題及營銷提供依據[12]。

RFID室內定位技術具有功耗低、作用距離長、體積小、環境適應性強等特點，在二維室內定位技術中具有一定的優勢，常用的算法包括TOA（到達時間）定位算法、TDOA（到達時間差）定位算法、AOA（到達角度）定位算法和RSSI（接收強度）定位算法[13]。由于圖書室內定位的計算環境較為復雜，室內必然存在大量流動人員，這些算法精度均不適合用于圖書室內定位，不能準確了解圖書的取放情況，而且對于三維定位的結果都不太理想，故還需要在此基礎上進一步研究。

3.4 用戶畫像分析

用戶畫像分析用于精準營銷決策的研究，是近幾年的熱門研究領域，根據客戶的行為數據，抓住其需求特征，進行用戶畫像分析與可視化的構建，為企業客戶需求的精確描述，迎合不同消費者的需求提供依據[14]。

在圖書出版領域，用戶畫像分析主要目的是為圖書出版選題提供有力的市場依據[15]。因此雙頻標簽獲取讀者的行為數據至關重要。讀者通過手機NFC功能，讀取雙頻標簽用戶自定義區域的數據，可以通過應用程序或微信小程序獲得圖書的拓展資源，可以獲取讀者身份信息、圖書銷售數量、讀者對圖書的興趣程度、讀者對融媒體類型的偏好以及讀者評論的需求和情感關鍵詞等。

4 結語

本文提出了雙頻RFID 技術在圖書出版供應鏈的應用，特別是以數據為核心的流程重構，以及提出了雙頻標簽四個關鍵技術，認為這是解決當前出版物流通過程中庫存壓力大、選題數據少、盜版現象多的有效途徑之一，同時既可以減少人工成本，簡化工作流程，也可以為讀者提供更加豐富的服務和資源，具有良好的市場應用前景，對出版物物聯網技術的發展和圖書出版供應鏈的完善具有積極作用。