法社分館和醫圖分館推動建置RFID 無線射頻系統紀實()

壹、前言 

    圖書館是資訊時代中培育全民資訊素養之重要場所,而隨著資訊科技之日新月異,必須有效運用新的高科技產品,以增進作業效能和符合讀者需求。台大圖書館深切關注資訊技術在圖書館各項服務的應用,希望能於相關科技的使用與實務經驗上保持成長,甚至超越使用者期望,進一步提昇讀者服務的水準和民眾資訊素養之品質。

無線射頻辨識技術(Radio Frequency Identification,以下簡稱RFID )已成為21世紀的十大資訊技術項目之一,工研院系統與航太技術發展中心(以下簡稱系統與航發中心)則是國內推動此技術的主要部門,他們綜合國內外RFID之發展現況與趨勢,認為其應用與機會可涵蓋下列行業:工廠自動化作業、醫院、倉儲管理、航空行李、供應鏈管理、貨櫃管理、資源回收、停車場和圖書管理等等。

鑑於圖書館應用新科技而加強資訊服務之必要,以及系統與航發中心亦認同RFID技術在圖書館界之可行性,台大圖書館法社分館經研圖和醫學院圖書分館(以下簡稱法社分館和醫分館)遂積極研究相關資料,並從今年年初開始推動與建置RFID系統。在我們導入此系統於流通、盤點和安全門禁等圖書館業務的過程中,自籌備到執行本案皆有許多縝密規劃以求慎重周全;此外亦透過撰寫需求書和進行實機測試等工作,更加瞭解RFID技術應用於圖書館界的現況與有關限制。我們目前已完成RFID系統與週邊設備的建置工作,即將進入教育訓練和工程驗收的階段;而為能使圖書館界同道儘快分享這次的經驗與知識,筆者先行整理出兩個分館進行有關工作的重點資料,謹供有志於此的館員參考採行。

貳、RFID簡述

由於各行各業普遍重視RFID系統之應用,故其基本原理與特性之介紹已散見在許多文獻或網站。筆者將依據「RFID EPC 無線射頻辨識完全剖析(2004)」一書、RFID Technology for Libraries(2003)」乙文和RFID 研發及產業應用聯盟」網站的資料,簡略說明RFID系統應用於圖書館之可能效益。

RFID和二維條碼皆屬於自動辨識技術,有關RFID技術可追溯於二次大戰時用於辨識敵機和我機,雖然其演進至今已超過一甲子,但歐美國家在最近五年才有較快速的發展,我國則是近一年才開始重視。因為RFID是一種無線電波的自動辨識系統,所以其採用的頻率亦很重要,現在應用於圖書館的頻率多為13.56MHz。一套RFID系統包括三個部份:天線或線圈、讀取機和標籤(晶片是其主要的零件),讀取機可利用無線電波和天線對標籤內的晶片作讀取或寫入資料的動作,即可達成不同行業所要求之類似功能。例如高速公路自動收費站的讀取機藉由天線偵測到貼有標籤的車輛,接著進行扣款或計算車流之功能;圖書館的讀取機則可以透過無線電波和天線感應到圖書資料內的標籤,完成借還書或防盜的相關工作。

因為標籤內晶片之特質,較目前現行使用的條碼具有更多的優越性,例如資料可更新、可重複使用、可方便讀取與辨識數個資料、資料儲存量大、安全性等優點,再與圖書館現有的自動化系統結合,並且利用無線及免接觸的傳送方式,協助辨識、追蹤和保全圖書資料,將可有效節省讀者借還書的時間,增加館員工作效率,進而提昇讀者服務的品質。

導入RFID系統後,我們預期將會在讀者及圖書館兩者皆能達到雙贏的效果。在讀者方面,可增加其借還書的便利性、縮短借閱圖書等待的時間、可利用還書箱24小時還書,除了能即時更新借閱記錄再立即借書外,其列印還書收據的功能,亦可避免現行還書之糾紛,還能減少讀者找不到圖書的困擾,加強了圖書館支援讀者學習與研究功能。在圖書館方面,可有效率地維持館藏正確位置;讀者使用自助式服務後,使館員更能全心投入專業資訊服務,充分支援讀者的資訊需求;在加快辦理借還圖書速度的同時,也提高讀者對圖書館的滿意度及圖書館整體的形象。

參、導入RFID系統之時程

  台大圖書館之兩個分館預計在三個月內建置RFID系統所需軟硬體,以及完成約9萬8千冊(醫分館6萬3千冊圖書、法社分館3萬5千冊)的書目資料轉換及貼上RFID標籤。為能協助將來欲導入RFID系統的圖書館建立有效的工作流程,筆者彙整出我們在各個時期的具體工作與重點,迄本案驗收前計有36個項目供大家參考,詳如表一。

表一:法社分館暨醫分館推動建置RFID系統時程暨重點說明

項次

工作項目

起迄日期(//)

重點說明

1

RFID廠商產品發表會

93/11/19-93/12/10

共有四家廠商分別參加,每家展示時間為一天

2

成立RFID工作小組

94/2/21-94/3/4

選擇小組成員,完成任務編組

3

撰寫需求建議書初稿

94/2/24-94/4/1

兩個分館分別撰寫後,再予以討論彙整

4

導入RFID第一次會議

94/2/23

製作工作大綱甘特圖

5

導入RFID第二次會議

94/3/1

討論本案有關業務

6

確定招標和決標的進行方式

94/3/1694/4/7

依據採購法第22條第1項第9款辦理

7

舉辦認識RFID 之演講暨導入RFID第三次會議   94/3/23

1.      邀請本校工商管理學系教授指導

2.      討論本案有關業務

8

電詢工研院有關問題並獲得答覆

943/28-94/3/29

主要是關於2.45G規格晶片的現況,以及RFID標籤的種類

9

派員赴北科大參觀RFID系統  94/3/31

 

10

舉辦兩個分館RFID建置作業公開說明會 94/4/7

對外公開說明本案內容,並蒐集業界對本案需求建議書之意見,做為後續工作的參考

11

修訂及確認本案RFID需求建議書

94/4/7-94/4/15

 

12

聯絡「RFID研發及產業應用聯盟」(1)

 

請教圖書館導入RFID系統之有關問題,惟未獲答覆

13

依循行政程序簽陳本案,並成立評選委員會(採購法第94)

94/4/8-94/5/16

包括確認經費來源、訂定評選項目、評審標準和評定方式(2)

14

上網公告招標

94/5/12

 

15

導入RFID第四次會議

94/5/23

討論本案有關業務

16

本案資格標開標

94/5/24

4家廠商符合資格

17

合格廠商到醫圖分館測試軟硬體功能945/31-94/6/3

 

18

測試結果評分會議

94/6/3

討論與決議合格廠商軟硬體功能測試結果之得分

19

製作本館需求軟體功能與廠商建議書對照表

94/6/8

 

20

RFID評選委員會開會

94/6/10

決定最優勝廠商與其他廠商之序位

21

導入RFID第五次會議

94/6/13

討論本案有關業務

22

學校購運組與最優勝廠商議價

94/6/22

決標

23

得標廠商到兩個分館規劃晶片轉換之工作環境

94/6/29-94/6/30

 

24

工研院派員到館討論RFID系統進行驗證之項目

94/6/30

包括標籤之良率、讀取多筆資料的正確率等等。

25

導入RFID第六次會議

94/7/1

討論本案有關業務

 

26

開始進行書目資料轉換與黏貼晶片94/7/29-94/8/25

兩個分館同時進行。

27

醫分館書目資料進行轉換作業協調會94/7/29-94/8/9

共有四次,討論和決議事項包括工作品質的要求、駐館人員的管理、館藏情況之說明、黏貼工作之流程和確認黏貼位置的原則等等

28

RFID系統建置工作進度第一次檢討會94/8/22

確定以後每次工作檢討會之參加人員應包括法社分館、醫圖分館、普傑公司和3M台灣分公司等代表

29

安裝及調整RFID系統硬體設備94/8/24-94/9/16

建置館員工作站、自助借還書機、圖書館數位助理、安全偵測門等設備

30

兩分館派員參觀台北市立圖書館RFID無人圖書館

94/8/24

主要是瞭解該館印出借還書收據之格式

31

升級安全門禁系統

94/8/30

 

32

RFID系統建置工作進度第二次檢討會94/9/5

廠商報告工作進度與溝通協調兩分館督導事項

33

工研院到館確認測試環境與進行方式94/9/13

 

34

工研院在醫分館測試有關設備之性能94/9/19

 

35

RFID系統建置工作進度第三次檢討會94/9/19

確認交貨完成之項目暨預計驗收日期

36

教育訓練工作

94/9/21-94/9/28

兩館分館同仁參加,包括各項設備使用介面說明與實機操作

1:經濟部商業司自民國93年第1季整合國內業者成立「RFID研發及產業應用聯盟」,設有秘書處,其業務由工研院系統及航太技術發展中心(http://www.cast.itri.org.tw/news/index.htm) 負責。目前聯盟之架構分為「研發聯盟」和「應用聯盟」。「研發聯盟」包括『製程設備及材料群組』、『設計及製造群組』和『系統整合群組』等三部份;「應用聯盟」則包括『STARS小組』、『RFID產業應用群組』、『測試與驗證群組』、『標準推廣與驗證群組』,以因應國內RFID之競爭力及配合經濟部推動產業應用RFID技術。至於此聯盟之詳細說明請參見

 http://www.cast.itri.org.tw/RFID/

2:「國立臺灣大學圖書館法社及醫分館RFID建置作業」評選項目及配分表

項次

  

配分

()

建置作業計畫

50分)

1. RFID系統各項功能之反應時間 

  與正確率

2.軟體功能(含標籤隱藏性之設計)

3.硬體需求

4.系統架構及其平面配置設計圖

5.工作時程

6.未來擴充計畫

10

 

15

10

5

5

5

()

系統維護計畫

20分)

1. 維護保固、升級計畫及保固期滿後之每年維護費

2. 館員教育訓練計畫

3. 讀者推廣使用計畫

10

 

5

5

()

廠商履約績效

10分)

1. 廠商資料

2. 實績證明

3. 代理權

3

5

2

()

價格

20分)

廠商除說明總價外,並應詳列各項軟硬體單價

20

總計:                                                       100

肆、RFID系統優缺點暨實務經驗

    伯斯(Richard W. Boss)2003年年初訪談了建置RFID系統之圖書館館員,進行文獻探討和調查美國6家廠商的產品性能後,即於同年的美國圖書館學會年會中發表一篇專文,指出一個擁有4萬份圖書資料的圖書館若要購置完整的RFID系統約須7萬元美金。他也分析了RFID系統的優缺點,而筆者將其論述的優缺點和兩分館於今年(2005)5月底測試各家廠商產品時之實際經驗予以比較,俾助於大家瞭解這些優缺點是否存在,此結果之整理如表二。

表二:RFID系統優缺點暨實務經驗之比較

優點

兩分館的經驗

快速借還(Rapid charging and discharging)

因為不需要將scanner 對準條碼和進行上退磁的動作,故確實可以縮減借還書的時間。但是關於借還書機可以同時借還多筆資料的功能,因受限於無線電波無法穿越某些障礙物,以及標籤黏貼位置的重覆性而導致此項功能不彰。

簡化讀者借還書程序(Simplified patron self-charging)

在使用介面簡單、操作說明清楚易懂和宣傳制度完善之前提下,讀者自己就可以順利進行借還書工作。

有關設備的品質很穩定(High reliability)

1.讀取器在與實物相隔20公分距離內讀到單筆

  資料RFID標籤的正確率是100%。

2.安全偵測門因無線電波的傳輸距離和發射功

  率大小,使得此項設備在約90公分通道的偵

  測正確率低於傳統磁條偵測門,故無法讓人

  同意此項優點而必須再改善。

增加圖書盤點的速度(High-speed inventorying)

在正常情況下應該是如此;惟實際進行盤點工作時,將會受限於環境(如鐡製書架、每本書標籤的黏貼位置和圖書的厚薄程度等等)、自動化系統的回應時間和其他因素等而影響此項說法。

自動分類和移動圖書館的資料

(Automated materials handling)

根據伯斯的調查,北美地區於2003年時約有35個單位的RFID系統具備此項功能,主要是能將讀者歸還的書籍自動依據分類號傳送到指定的位置或書車上。因為我們並沒有測試此項附加設備,故不予分析。

標籤的生命週期優於條碼

(Long tag life)

貼在圖書內的標籤理論上可以被讀取10萬次;但我們聽說新加坡圖書館發生過圖書掉落地面時的撞擊力道,使得標籤上的天線斷掉而導致損壞失效。

缺點

兩分館的經驗

建置費用昂貴(High cost)

伯斯認為這是RFID系統的最大缺點,我們也同意此說法。RFID重要設備在2003年的價格

1.      reader and sensors:$2,500-$3,500

2.      server:$15,000

3.      tag:$0.6-$0.85(伯斯預測2005年時將會降價到$0.5)

易受破壞(Vulnerability to compromise)

我們的經驗符合伯斯在此提出的論點,因為

1.      標籤的隱蔽性欠佳,迄今仍無解決方法。

2.      偵測門的通道距離和兩個以上標籤的重疊現象皆會影響無線電波的傳送,進而導致某些功能無法正常運作。

    國內擁有RFID技術或代理權的廠商提供的設備,尚未充分發揮出伯斯提到的各項優點;而伯斯指出的共同缺點也將延緩圖書館決定購置的進度。若依據我們此次導入系統的實務結果觀之,造成這些問題的原因,大概都與RFID系統中無線電波的傳送障礙與接收不順有關係。所以圖書館RFID系統的廠商應該再針對此原因,參考其他行業應用時的解決之道,設法提高無線電波傳送與接收的效率,並且針對缺點加以改善,進而增加RFID軟硬體設備之效能。果能如此,圖書館與讀者將會受益良多,而廠商亦可創造出令人滿意的業績。

伍、結語

    國內目前建置RFID系統的圖書館仍是少數,本案應該是迄今為止使用較完整的RFID軟硬體設備,以及館藏冊數貼上標籤較多的圖書館之一。在這段期間,我們甚為倚重評審本案的教授們專精學養和客觀立場,亦承蒙各友館同仁如工研院、台北科大、台北市圖、逢甲大學、國衛院、和傳統藝術中心等熱心協助或安排參觀行程,以及國內相關廠商踴躍提供產品資訊,使我們累積了一些實用具體之經驗。在此謹向您們開誠佈公之襄助致上最高謝意,並且撰寫此篇紀實,略述兩分館同仁之努力成果和心得,期能有所回饋於各圖書館和相關業界,敬祈  不吝指正。

陸、參考書目

王連興。「淺談RFID工作架構與原理」。HOPENET科技月刊2004年9月號(民國

  93年9月):頁48-51。

張稜雪。「RFID在圖書館的應用」。國立台灣大學醫學院圖書分館館訊 74(

  9311):18-19

鄭同伯著。RFID EPC無線射頻辨識完全剖析。臺北縣汐止市:博碩文化,民國

  93年。

Boss, Richard W., “RFID Technology for Libraries.” Library Technology Reports

Nov/Dec 2003:6-64.

Dorman, David, “Implementing RFID Technology in Consortial Environment Using a

Shared Library Management System,”25 August 2003,<

www.lincolntrial.info/RFIDInConsortialEnviroment.html> (11 Oct 2004) .

Smart, Laura and Louise Schaper, “Making Sense of RFID.”Library Journal Fall 2004 :

8-14.