基于NFC的图书馆移动服务探索——以广东省立中山图书馆为例*

钱海钢

基于NFC的图书馆移动服务探索
——以广东省立中山图书馆为例*

钱海钢

文章以NFC技术在广东省立中山图书馆的应用为例，讨论基于NFC技术开展的手机自助借书、还书、移动支付、信息获取与分享等移动服务的探索。

近场通信技术 移动图书馆 读者服务

0 前言

随着移动信息技术发展，以手机为主的移动智能终端设备普及，通过移动设备获取信息或服务成为新的生活方式。近场通信技术是(NFCNear Field Communication)由非接触式射频识别(RFID-Radio Frequency Identification)和互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。如果把NFC芯片装在手机上，手机就有小额电子支付和读取其他NFC设备或标签信息的功能。NFC的短距离交互大大简化认证识别过程，电脑、数码相机、手机、PDA等多个电子设备之间可快捷安全地进行无线连接，进而实现数据交换和服务[1]。安装NFC芯片的手机既可应用于支付、信息查询、门禁保安等，也可应用于图书馆的移动服务。

1 NFC在图书馆的应用现状

1.1 国内图书馆应用现状

在国内，关于NFC在图书馆服务中的应用的研究较少。陈文珏、韦绍明[2]探讨NFC技术配合无线网络和蓝牙技术在图书馆应用的可行性；许芳[3]介绍NFC技术及其在国内图书馆应用的可行性，阐述其应用模式；陈恩琳、刘圣煌[4]对NFC技术在图书馆的应用进行分析与展望；刘淑萍[5]认为NFC技术将广泛应用于图书馆，实现服务创新。不过，上述讨论均停留在理论探讨方面。

1.2 国外图书馆应用现状

2012年初，美国斯卡拉顿大学(University of Scranton)图书馆员Kristen Yarmey和Sheli Elizabeth McHugh在“公共图书馆协会年会”上做题为《近场通讯图书馆指南》(A Librarian’s Field Guide to Near Field Communication)的报告，介绍NFC标签在公共馆可能的应用[6]。2012年9月奥地利克拉福根市开展Ingeborg计划，旨在突出NFC技术的全新用处：打造虚拟移动图书馆，将70张配备二维码和NFC芯片的标签放置于市内不同场所，用户可通过公共域名服务下载电子书，而提供下载电子书的主题大多与下载场所相关。2013年7月日本埼玉县饭能市图书馆在书架上部署NFC标签，读者在借书前可先使用自己的智能手机来获取图书信息。NFC标签提供商富士通计划把自己的信息系统推广到日本500家图书馆[7]。美国纽约市在地铁车厢内安装支持NFC的电子图书馆，用户通过电子图书馆选好读物后，可通过NFC传送到手机上[8]。

综上所述，无论是国内还是国外，NFC技术应用于图书馆移动服务的实例还比较少。

2 基于NFC的图书馆移动服务探索

2.1 基于NFC的图书馆移动服务系统的可行性

NFC技术应用于图书馆移动服务有两大前提：一是图书须贴有13.56Mhz高频RFID标签，二是使用者的手机须具备NFC功能。目前我国引进RFID技术的图书馆有300多家[9]，普遍使用13.56Mhz高频RFID[10]，与NFC工作频率相同。2010年底广东省立中山图书馆引入RFID标签技术。移动行业研究公司M for Mobile认为，2015年NFC手机市场渗透率将达51%，这为NFC技术在图书馆移动服务的应用奠定基础。由此看来，NFC技术应用于图书馆移动服务可行。

2.2 基于NFC的图书馆移动服务系统构建

基于NFC的图书馆移动服务系统主要由三部分构成：图书馆业务自动化系统(如Aleph500)、接口服务系统和手机等移动设备APP。该系统技术架构简单，所有提供给读者的信息数据通过基于Aleph500的X-service接口封装搭建的第三方消息接口服务系统(即“接口服务系统”)与移动设备APP进行交互通讯，反馈给用户，具体架构见图1。

图1 基于NFC的图书馆移动服务系统架构图

2.2.1 接口服务系统的设计

Aleph500提供标准的开发接口可进行二次开发，以扩展系统功能。X-Service API就是其中之一，提供开发接口，使外部系统能通过标准的XML接口与Aleph500系统进行交互，使图书馆可自行开发个性化的服务系统，提供PDA、手机等终端设备的接入功能，利用此功能搭建专用服务器，从馆藏查询、读者信息、借阅信息、图书信息、罚金缴纳以及图书预约、借阅、续借、归还等功能接口中重新组合封装，集成第三方自定义接口。比如，读者信息和借阅信息整合成“我的借阅”，借阅信息与图书续借整合成“我要续借”等第三方接口，图书馆移动服务功能将更个性化，底层源数据更安全。接口服务系统部署在本地服务器内，分A、B两套子系统：A系统负责直接访问Aleph500的X-service接口，只通内网，不通外网；B系统负责与A系统和手机APP打交道，直通外网，是读者与业务系统的中转者，如此就对数据多加了一层防护。

2.2.2 手机APP与接口服务系统的交互

NFC的工作模式有三种：读写模式、卡模拟模式、双向模式。(1)读写模式即主动模式，NFC终端具有非接触式阅读器功能，可读写外部非接触卡片信息。(2)卡模拟模式即被动模式，类似图书RFID标签，NFC终端可模拟成一张标签被读取，用来替代信用卡、积分卡、交通卡等非接触类卡片，该模式下的卡片通过非接触读卡器来供电，即便手机没电也可工作。(3)双向模式即点对点通信模式，NFC终端可与其他NFC设备进行数据交换，实现下载音乐、交换影像以及同步处理通信等功能[11]。

目前三大主流手机操作系统安卓(Android)、苹果(iOS)、微软(Windows phone)都具备NFC功能。以安卓系统的开发为例，对NFC提供android.nfc开发包，利用其进行安卓系统环境下的RFID标签读写，把标签数据提交到接口服务系统，再同Aleph500进行交互。

基于NFC的手机借还功能主要利用NFC的主动模式，工作流程为：首先根据图书馆使用RFID的数据标准(ISO28560)读取并识别RFID标签里存储的数据；然后把获取的数据(如条码号)和读者ID上传到接口服务系统，由该系统向Aleph500提交借还书的请求，并返回结果；最后手机收到成功操作的返回，修改RFID标签安全位AFI状态(如“在馆：ox07”“外借：oxc2”)，并提示相应的操作结果。

基于NFC的手机信息获取功能主要是利用NFC主动模式。NFC手机作为读卡器，通过发出射频场来识别和读取布置在图书馆的固定位置(如某层书架)的RFID标签(NFC标签)，从标签上读取相关信息(如链接)上传到接口服务系统进行交互。接口服务系统有一个数据表记录标签ID与信息内容的一一对应关系，可灵活更改，有利于标签的固定化和长期化。

基于NFC的手机移动支付功能主要利用NFC被动模式。此时的NFC手机可模拟成一个卡片被读取。在用户自愿原则下，接口服务系统将NFC卡片的ID和读者卡绑定，读者可把NFC手机当成读者卡来刷。结合配备的NFC读卡器，手机既可借书，又可缴纳打印费、过期罚金等。

基于NFC的手机分享功能主要利用NFC双向模式。手机无需向接口服务系统提交数据，也无需网络支持，只要两台手机都打开Android Beam功能并靠近彼此，就可通过APP的分享功能把信息内容(如图书页面、书评、活动链接)分享给对方。

2.2.3 对馆藏查询和预约、续借数据的整合

读者希望快速清晰地得到信息，为此接口服务系统对Aleph500提供的“查询关键词”“查询分页”“查看详细信息”“查看馆藏状态”等API进行整合，手机APP在“馆藏查询”页只保留一般情况下读者想要的信息。第一，在检索框里提供题名、著者、出版社、ISBN查询等常用信息的检索；第二，结果列表里显示封面、题名、作者、出版信息、索书号五个信息，助读者辨别想要的图书版本；第三，读者通过点击结果列表上的某册图书进入图书的详细页面，可了解图书的基本信息和馆藏状态。

“馆藏状态”根据图书的开放情况分为可外借图书、可内阅图书、可预约图书三大类。可外借图书指分布在开架书库且在架上可供借出的图书；可内阅图书指分布在阅览室或保存本库、仅供内阅而不可外借的图书；可预约图书是指已经借出的或在闭架书库可预约外借的图书。通过查询，读者可清晰地了解该书的馆藏状态，以快速、准确获得图书资料。

图书封面图片虽然不是Aleph500的标配，但可通过网络上的免费资源获取。目前能提供图书封面图片的网站有亚马逊、当当和豆瓣。以豆瓣网提供的免费图书API为例，接口服务系统利用该API获得封面图片地址，然后把图片本地化，同时把封面的本地地址和图书的关联数据索引到数据库里。对搜索不到的图片，系统将定期再获取，同时暂时默认一个封面。读者访问时接口服务系统将优先从本地数据库里查询图片，若有结果则直接推送到APP显示，否则将先进行本地化。

为方便读者操作，图书预约和续借宜采用“一键预约”或“一键续借”形式呈现。只要读者进入想要预约的图书详细页，就可一键预约该书。只要读者账号下挂有“在借图书”，点击“一键续借”就能完成续借手续。如续借不成功，会出现“图书已过期”“有过期罚金未交”“图书已经续借过”等提示。

2.3 构建基于NFC的图书馆移动服务系统的要点

根据图书馆业务特点，基于NFC的图书馆移动服务系统客户端可分为个人版与公共版，主要区别在于功能和应用场景。在功能上，公共版之于个人版增加了还书功能；在应用场景上，个人版是下载安装到读者的手机中，可在图书馆内随时随地使用，而公共版则是安装到图书馆提供的手机中，类似于传统的小型自助借还书机，广东省立中山图书馆为此专门设置的NFC手机自助借还体验区。

在开发实践中，系统平台有三个设计要点：第一，以读者为中心。手机程序的操作界面力求精明，特别要考虑读者的账户安全，个人版本可增设类似“记住密码”“绑定账号”功能。公共版要有类似“提醒退出”“超时退出”功能。第二，保证数据安全。图书馆业务自动化系统数据的访问接口不宜直接暴露在手机安装包里，且手机软件安装包要进行加固，增强反编译的难度。第三，保证软件的健壮性。解决不同品牌手机之间及不具备NFC功能的手机的兼容性问题。此外，图书馆要引导读者积极参与体验，通过设置体验专区、拍摄推广视频或者利用微信、微博等渠道进行宣传。

2.4 基于NFC的图书馆移动服务系统的社会效应

在Ex Libris产品中国用户协会2014年年会上，我国参会图书馆对基于NFC的图书馆移动服务APP(下称APP)的自助借还书功能很感兴趣。2014年广东图书馆学会年会将该APP作为新技术在图书馆应用中的典范进行推介。据统计，该APP上线不到5个月，自助借还书模块就分担广东省立中山图书馆20%的自助借还书流量，用户下载数超过1万人次。根据下载地区IP分析，55%来自广州，15%来自美国，11%来自深圳，6%来自上海，13%来自北京、杭州、佛山、我国香港、澳门等城市，以及德国、日本、瑞典、加拿大等国家。由此可见，该APP得到读者的广泛认可。在广东省立中山图书馆官方微博上，读者大量转发介绍NFC手机自助借书功能的微博。《全国公共图书馆微博监测月报》显示，该微博进入2014年10月全国公共图书馆微博互动量评比前10名。

2.5 基于NFC的图书馆移动服务系统的创新

2.5.1 利用NFC新技术，实现图书借还

二战后图书馆以电子计算机技术的应用为标志，进入自动化管理时代。计算机代替手工操作，广泛应用于图书馆各工作环节，大大提高工作效率。其中图书借还通过PC端图书管理系统辅以人工操作进行。近年RFID在图书馆的应用使图书借还方式发生改变，读者借还书不再需要通过人工操作，而是通过具有RFID识别功能的自助借还书机(ATM)进行。但以上操作在使用地点上有局限性。与此同时，用手机来借阅电子书日渐盛行，如果纸质书可通过手机NFC功能实现自助借还，则是对手机借阅电子书的有力回应。借还纸质书变得灵活便利，读者可随时随地畅游书海，享受纸质书香。通过NFC手机自行完成借阅手续，读者个人信息得到保护，无需排队等待轮候操作，实现自由进出的“个人图书馆”愿景。

2.5.2 利用NFC新技术，实现移动支付、信息获取和分享

移动支付已成潮流，NFC手机刷机消费是趋势。搭建一个NFC手机绑定读者卡在图书馆内支付各种款项的小型支付系统符合潮流。NFC (RFID)标签具有不易被仿制和不易被损坏的特点，结合手机NFC功能，用NFC(RFID)标签作为识别工具获取信息，能保证其正确性和安全性。利用NFC实现随时随地的信息分享是现代社交常见方式，读者将因此享受到图书馆利用新技术带来的便捷与快乐。

2.5.3 充分利用本地资源及网络免费资源，优化馆藏查询

读者找书难是大部分图书馆面临的问题，NFC手机系统在设计时可加入有助于读者快速找书的诀窍。比如，在图书详细页面利用豆瓣API免费资源显示图书的封面图片和书本的尺寸，读者可以通过这两个直观的信息提高找书的效率。

3 结语

NFC技术虽然并非为图书馆服务量身定制，但实践证明它在图书馆工作中大有可为。NFC技术结合无线网络技术为读者提供服务，是图书馆的创新服务，也是图书馆引入先进技术的典范。建立以NFC技术为基础的服务系统，为读者提供泛在化服务，可使读者在图书馆自由地享受移动数字技术的便利，提高图书馆资源利用率，提升服务质量。NFC技术和图书馆界普通采用的RFID标签技术无缝接合，读者借还书可脱离自助借还书机(ATM)，还能为图书馆节省RFID设备购置经费。与此同时，建立在微信硬件平台上的微信服务号设备功能提供了物联网解决方案，允许硬件设备厂商通过服务号将用户与其拥有的智能设备相连。微信已成功地将蓝牙设备和WIFI设备接入，若将来能成功接入NFC，那么依托其庞大的活跃用户，基于NFC的移动图书馆将更具应用前景，对促进全民阅读具有重要意义。

[1]百度文库.NFC技术[J/OL].[2015-02-12].http：//wenku. baidu.com/view/d5877c22bcd126fff7050b0d.html.

[2]陈文珏，韦绍明.图书馆引入NFC技术探讨[J].公共图书馆，2013（1）：52-56.

[3]许芳.NFC在图书馆的应用探析[J].图书馆理论与实践，2014（11）：95-96.

[4]陈恩琳，刘圣煌.NFC技术在图书馆的应用展望[J].图书馆研究，2014（4）：111-113.

[5]刘淑萍.NFC技术与图书馆服务创新[J].图书情报工作，2014（8）：91-94.

[6]RICK ROCHE.ALibrarian’sField Guide to Near Field Communication[EB/OL].[2015-02-12].http：//plablog.org/2012/03/a-librarians-field-guide-to-near-field -communication.html.

[7]sdcm.日本、奥地利通过NFC标签使阅读更方便更能实现自动化[EB/OL].[2015-02-12].http：//www. 94nfc.com/html/nfcbiaoqian/131.html.

[8]美国大学生建立地铁NFC“电子图书馆”[EB/OL]. [2015-02-12].http：//www.sensorexpert.com.cn/ Article/niuyueditiejianliNFC_1.html.

[9]李昌健，刘伟，夏绍模，等.国内图书馆RFID应用评述[J].情报探索，2014（5）：132.

[10]张谦.射频识别技术在图书馆应用的调研分析[J].图书馆论坛，2005（3）：89-91，100.

[11]赵波.Android NFC开发实战详解[M].北京：人民邮电出版社，2014：13-16.

Exploration of Library Mobile Service Base on NFC Technology——A Case Study of Sun Yat-sen Library of Guangdong Province

QIANHai-gang

Based on NFC technology，this article discusses the exploration and innovation on mobile services，which has been applied in the Sun Yat-sen Library of Guangdong Province.Mobile services，such as self-help lending and returning books，mobile payment，information acquisition and sharing，benefit from the NFC technology.

NFC；mobile library；reader service

格式 钱海钢.基于NFC的图书馆移动服务探索——以广东省立中山图书馆为例[J].图书馆论坛，2015（8）：132-136.

钱海钢，男，广东省立中山图书馆馆员。

2015-03-05

*本文系2014年广东省图书馆科研课题“基于NFC的图书馆移动服务创新研究与实践”（课题编号：GDTK1407）研究成果之一