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应用探索应用探索CE MAGAZINE PAGE 78CE MAGAZINE PAGE 792，在成本与效率上均占优。各智能设备使用模式及优劣势见表1。表1 各智能设备的使用模式及优劣势二、影响盘点机器人读取率的因素在实践过程中，馆员根据实际情况不断发现运行中的问题并提出更新需求，以加速盘点机器人在原始版本基础上的持续更新和升级。在探讨盘点机器人的实际应用情况时，我们发现图书的摆放位置、盘点机器人的运行速度以及其离架距离对盘点机器人的读取率具有显著的影响。（一）图书摆放位置相较于高校图书馆使用超高频RFID技术，公共图书馆通常采用高频RFID技术。使用高频RFID意味着对于芯片识别距离有更高的要求。因此，图书在书架上的位置会直接影响到盘点机器人的准确率。为了测试不同摆放位置对读取率的影响，我们进行了实验并分别测量了以下三种情况：当图书靠近书架最外侧摆放时，读取率为99.384%。当图书靠近书架最里侧摆放时，读取率为96.615%。当图书不规则放置时，读取率介于以上两种情况之间为97.231%。（二）移动速度为了测量盘点速度对读取率的影响，我们分别进行了以0.05m/s、0.10 m/s、0.15m/s、0.20 m/s、0.25 m/s的速度对8色散率等特殊性质，从而实现宽带和薄型的天线。而基于微带结构的超材料可以产生快速模式转换和宽带效应，从而实现更好的天线带宽性能。对于超材料天线，具体的结构形式需要充分考虑材料的特性以及所需要实现的性能指标。一般情况下，宽带天线的设计需要优化天线的线性尺度和电流传播路径。通过电磁仿真软件等工具，可以进行优化设计，并且根据需要选择合适的天线形状，如圆形、方形、八字形等等。将所设计的超材料天线制作成样机，通过测试可以得到其实际的性能特点。这个过程需要进行多次实验，并且根据实验结果进行调整和优化，从而实现更完美的性能表现。超材料天线的应用前景非常广阔，可以应用于通信、雷达、高速铁路通信等领域，为未来的智能化社会提供更好的服务。（四）实现偏振控制一些特殊的超材料可以用于实现对电磁波的偏振控制，从而实现对天线辐射方向的控制。利用超材料可以实现天线的偏振控制。在传统天线中，实现偏振控制的方法是通过改变天线的结构来控制电磁波的振动方向。但是超材料可以通过改变其内部结构和材料参数来控制电磁波的偏振方向，从而实现更加灵活和可靠的偏振控制。一种常见的使用超材料在天线中实现偏振控制的策略是采用正交拼接法。该方法通过将两个超材料层正交拼接，形成一个超材料平面，使得天线可以同时控制x、y两个方向的电磁波振动方向。在这种构造中，天线的输入端口作为一个电子器件，通过调制输入电压，控制天线的工作状态，从而实现偏振控制。该方法的优点是可以实现快速的偏振转换，且可以在大范围内实现波束移动，这在通信和雷达应用中具有很大的优势。同时，该方法还可以缩小尺寸，实现高频天线的设计。但是，该方法也存在一些挑战，比如超材料的成本高，制造过程也比较复杂。同时，超材料本质上是一种集成结构，当天线电路和超材料不完全匹配时，会对天线性能产生影响。需要深入研究超材料的电磁性质，探索更加高效、便捷和经济的制造方法和应用场景。结语综上所述，超材料在天线中的应用具有巨大的潜力和优势，超材料在天线中的应用已经成为当前研究的热点之一。超材料的独特电磁波性质可以用来改善天线的性能，提高其带宽和增益，同时还可以降低天线的尺寸和重量，提高其复杂度和灵活性。尽管在超材料天线的设计和制备中仍然存在一些技术难点和挑战，但是有理论和实验研究表明，这些问题不会阻止超材料天线在通信、雷达、遥感等领域的应用。未来的研究应该继续探索超材料在天线中的应用，剖析具体的问题和优势，在理论上深入研究和模拟超材料天线的电磁特性，同时也需要结合实验研究进行验证，提高设计和制备超材料天线的精度和可靠性。参考文献：1 周士豪.新型电磁超材料在天线中的应用研究 J.科学与信息化,2017(7):133-134.2 张海洋.新型左手超材料单元在微带天线中的应用研究 D.天津:天津理工大学,2019.3 刘晓阳,焦新光.一种K波段电磁超材料的设计及其在微带天线中的应用J.现代电子技术,2017,40(5):93-96.DOI:10.16652/j.issn.1004-373x.2017.05.024.4 胡立忠,王光明,蔡通,等.一种小型化电负超材料单元在微带天线阵解耦中的应用 J.科学技术与工程,2014,14(23):209-213.DOI:10.3969/j.issn.1671-1815.2014.23.040.5 陈海涛，黄继进.电磁超材料及其在舰船通信天线中的应用 J.现代通信技术,2016,(04):1-7.图书盘点机器人实践与应用展望以上海图书馆东馆为例梁诚谅 王飞翔【摘 要】随着智慧图书馆理念的提出，图书馆业务不断朝着自动化、智能化方向突破。以往人工盘点存在着效率不足、正确率不高的情况。目前，盘点机器人具有高便利性、高效率、低人工成本等优势。基于以上原因，使用盘点机器人是提高图书馆智能化、提升馆员工作效率的重要方式之一。本文旨在通过介绍实际应用过程中影响盘点机器人读取率的多种因素及实际使用策略，探讨盘点机器人在未来的发展方向和服务创新的可能性，为公共图书馆读者服务工作及图书定位工作提供经验。【关键词】图书定位；机器人；图书馆作者简介：梁诚谅，本科，上海图书馆（上海科学技术情报研究所），助理馆员；王飞翔，本科，上海图书馆（上海科学技术情报研究所），助理馆员。在“十四五规划”中特别提出“智慧图书馆”这一概念，它在提供智慧便捷的公共服务上担任着重要角色。目前，学界定义“智慧图书馆”为在云计算、人工智能、物联网等技术环境下，以智慧馆员、用户为核心要素，对信息资源进行有机整合的图书馆。其中，对信息资源进行有机整合的重要一步便是对馆藏资源进行高效定位、盘点。因此，对于公共图书馆要实现智慧化目标，借助新兴技术定位盘点馆藏资源，实现资源高效整合是一项重要课题。近年，上海图书馆在数字化、智慧化盘点上不断探索，先后试用了几类智能设备，并于2022年上海图书馆东馆开馆之际率先引进盘点机器人。文章从上海图书馆东馆阅读广场对盘点机器人的实际使用情况出发，介绍影响盘点机器人使用效果的部分情况，以及在日常工作中使用盘点机器人的经验策略，探究并展望盘点机器人在图书馆中更广阔的运用前景。一、盘点机器人优势对比图书盘点工作是一种对馆藏图书进行全面检查和定位的有效手段。随着图书馆事业的发展，传统的人工盘点有三大问题：一是馆藏规模较大，盘点工作需在开馆服务期间进行，无法保证盘点工作的时效性；二是建立在馆员经验上的识别馆藏图书工作容易产生遗漏、重复统计、误判等情况；三是在盘点完成后并不能迅速获取直观、标准化数据，也无法对其进行深度挖掘与分析1。为应对以上问题，新的智慧化盘点手段应包含高便利性、高效率、低人工操作等特征。目前智能化盘点设备包括：手持盘点设备（如盘点书车、手持RFID等）；智能书架；盘点机器人等。上海图书馆自2019年起先后测试了各种设备，通过使用比较发现了盘点机器人的优势。相较于其他设备盘点机器人将RFID技术与机器人技术相结合，其夜间自动盘点的运行模式大大降低了人力成本，突破了时间限制智能设备手持盘点设备智能书架盘点机器人劣势盘点效率低，时效性低设备成本高，电子部件使用寿命较短稳定性不足，对场地和馆员要求较高使用模式依靠多人工操控盘点自动采集在架图书信息通过既定任务实现自动盘点优势设备成本较低，行动灵活效率较高，实时读取图书数据多设备夜间无人值守盘点，效率相对较高应用探索应用探索CE MAGAZINE PAGE 80CE MAGAZINE PAGE 81列共32格书架上的969本图书进行盘点测试。结果显示，不同速度下的盘点读取率与耗时系数如表2所示。表2 不同速度下的盘点读取率与耗时系数根据表中的数据，我们可以得出以下结论：在盘点范围固定的情况下，盘点机器人的运行速度越慢，耗时越长，读取率越高。然而，较快的盘点速度容易导致图书未被识别的情况，这是由于数据上传的网络波动，及后台算力的限制。因此，在实际针对大量书架的盘点任务，不应仅追求高的盘点率而忽略较慢的速度对耗时和电量的影响，应该寻求盘点速度与读取率之间的平衡。（三）离架距离书架上的层架标也会对盘点机器人的离架距离产生影响。为确保读取率的准确性和稳定性，经过多次测试，我们发现在7cm的距离中，盘点机器人的读取率较高，同时受客观因素影响的概率也较低，如表3。表3 离架距离对于读取率的影响三、盘点机器人的使用模式策略盘点机器人共有两种模式：1.采集模式：采集新书RFID芯片数据及馆藏条码信息，将新上架图书信息补充至后台服务器内，采集模式读取率为读取模式的80.39%左右。2.读取模式：根据读取到的实际信息与后台数据库中图书应摆放位置作比对，供馆员参考。根据以上两种模式，上海图书东馆阅读广场通过实践，总结了一套较为成功的使用策略。首先利用周五夜晚进行采集盘点，随后利用闭馆日前一晚（周日晚）设置六台设备进行固定盘点，每一台根据自身电量情况重复运行一到三遍，在盘点全部完成后，将盘点数据上传后台进行分析汇总，最终得出报表。其中包括全部盘点的图书信息、错架、馆藏状态错误、流通状态错误信息。如在其他时间发现亟需解决的图书“在馆不在架”情况，可采取随机模式，确定图书的具体位置及信息。机器人各盘点模式目的介绍详见表4。表4 盘点策略介绍由于单次盘点难免会有部分图书未读取到的情况，一般将采集模式数据作为补充与同一周的读取模式数据去重合并后得到正式报表，供馆员在闭馆时间进行使用，读取模式及采集模式读取率及合并后的提升率如表5所示。表5 各使用模式图书数量四、盘点机器人在图书馆的应用展望随着盘点机器人的实际使用与功能的深度挖掘，盘点机器人的进一步优化将在多方面推动图书馆服务创新，促使智慧化图书馆目标的达成。（一）实现常态化盘点，提高服务质量盘点机器人仅需前期部署采集图书信息、进行路径规划后，即可实现无人值守情况下的自动盘点，大大节省了盘点工作耗费的时间，使高频率盘点成为可能3。盘点数据已成为一线读者服务工作中的重要工具之一。面对读者咨询“找不到书”的情况，馆员可及时查询报表确定图书具体位置。面对读者已还但系统显示未归还的图书，可搜索近期是否被盘点到过，即可判断产生这一情况的具体原因。同时，图书馆可依据盘点机器人数据拓展一线服务功能，例如将盘点报表与还书系统结合，盘点到即视作已归还等，以此提高读者服务质量。（二）实现精准定位和监测，提高读者满意度在传统的图书馆中，读者寻找书籍通常需要耗费大量时间和精力在书架间寻找，但盘点机器人的出现解决了这一问题。由于东馆阅读广场包含智能书架、普通书架、展示书架等，读者无法直观理解检索结果，盘点机器人可利用其定位技术，区分图书具体位置，并在检索平台展示图书位置图，以清晰的图示帮助读者快速找到目标图书的位置4。也可以结合路径规划功能，在读者多本想借的图书位置间规划最佳路线，为读者提供智能寻书服务，降低读者因找不到位置而产生的拒借率。（三）促进多领域合作，推动服务创新在智慧图书馆建设的背景下，机器人技术、人工智能等领域的应用正成为图书馆服务创新的重要方向。盘点机器人的引入为图书馆服务创新提供了新的思路和技术支持。例如与大数据分析结合，判断书架的图书流动率，便于馆员整理书架，分析图书的在架时长及书架的空置率，为图书馆的采编工作提供数据支撑；也可以与先进机器人技术结合，运用机械臂、移动机器人为读者索书；还可以与ChatGPT等自然语言处理模型结合，配合分析流通情况，做到有时效性的热点书架区域推荐5。盘点机器人为图书馆服务创新提供了可靠的数据支撑和广阔的想象空间，使得更多新技术的融合应用成为可能，必将推动图书馆向智慧化方向转变，大幅度提高其服务效能和体验。上海图书馆东馆阅读广场历经与厂商多次的更新升级，使盘点机器人在功能、性能、稳定性上有了较大的提升，对于未来的运用方向也进行了初步的展望，希望可以为智慧图书馆建设以及公共图书馆的读者服务工作带来更多可复制的经验和实践价值。盘点时速度（m/s）0.050.100.150.200.25读取率98.039%97.213%96.594%92.982%91.640%耗时系数31.510.750.6离架距离579读取率97.420%96.594%92.363%客观因素影响概率大小极小盘点策略常规盘点随机盘点盘点时间周五夜间周日夜间不定时间盘点模式采集模式读取模式读取模式盘点目的采集图书信息补充至服务器，确保数据准确利用闭馆日集中处理错架及状态错误图书定位亟需解决的“在馆不在架”图书序号123456读取模式图书数量236089250732221547231025229011243146采集模式图书数量190912203093175026192037183755189850采集模式的读取率80.864%81.000%79.002%83.124%80.239%78.081%读取模式+采集模式图书数量250354264572232402246549240736254068合并对于单读取模式的提升率6.042%5.520%4.900%6.720%5.120%4.492%参考文献：1 樊慧丽,邵波.智能机器人图书盘点创新实践与思考 以南京大学图书馆为例 J.图书馆,2018(9):96-100.DOI:10.3969/j.issn.1002-1558.2018.09.017.2 陆亚红,马灵,杨婉茹,等.智能图书盘点机器人技术的实践与应用研究 以上海交通大学图书馆为例 J.大学图书馆学报,2023,41(1):44-51.DOI:10.16603/j.issn1002-1027.2023.01.007.3 张若兰.图书馆智能化机器人与图书馆服务创新的融合 J.农业图书情报学刊,2018,30(10):153-156.DOI:10.13998/ki.issn1002-1248.2018.10.030.4 江锦红.图书馆室内图书定位技术的分析 J.科技视界,2020(9):165-166.DOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2020.09.064.5 牟晓红.智能机器人技术在公共图书馆实时参考咨询服务中的应用分析 J.卷宗,2019,9(20):150.应用探索应用探索CE MAGAZINE PAGE 80CE MAGAZINE PAGE 81列共32格书架上的969本图书进行盘点测试。结果显示，不同速度下的盘点读取率与耗时系数如表2所示。表2 不同速度下的盘点读取率与耗时系数根据表中的数据，我们可以得出以下结论：在盘点范围固定的情况下，盘点机器人的运行速度越慢，耗时越长，读取率越高。然而，较快的盘点速度容易导致图书未被识别的情况，这是由于数据上传的网络波动，及后台算力的限制。因此，在实际针对大量书架的盘点任务，不应仅追求高的盘点率而忽略较慢的速度对耗时和电量的影响，应该寻求盘点速度与读取率之间的平衡。（三）离架距离书架上的层架标也会对盘点机器人的离架距离产生影响。为确保读取率的准确性和稳定性，经过多次测试，我们发现在7cm的距离中，盘点机器人的读取率较高，同时受客观因素影响的概率也较低，如表3。表3 离架距离对于读取率的影响三、盘点机器人的使用模式策略盘点机器人共有两种模式：1.采集模式：采集新书RFID芯片数据及馆藏条码信息，将新上架图书信息补充至后台服务器内，采集模式读取率为读取模式的80.39%左右。2.读取模式：根据读取到的实际信息与后台数据库中图书应摆放位置作比对，供馆员参考。根据以上两种模式，上海图书东馆阅读广场通过实践，总结了一套较为成功的使用策略。首先利用周五夜晚进行采集盘点，随后利用闭馆日前一晚（周日晚）设置六台设备进行固定盘点，每一台根据自身电量情况重复运行一到三遍，在盘点全部完成后，将盘点数据上传后台进行分析汇总，最终得出报表。其中包括全部盘点的图书信息、错架、馆藏状态错误、流通状态错误信息。如在其他时间发现亟需解决的图书“在馆不在架”情况，可采取随机模式，确定图书的具体位置及信息。机器人各盘点模式目的介绍详见表4。表4 盘点策略介绍由于单次盘点难免会有部分图书未读取到的情况，一般将采集模式数据作为补充与同一周的读取模式数据去重合并后得到正式报表，供馆员在闭馆时间进行使用，读取模式及采集模式读取率及合并后的提升率如表5所示。表5 各使用模式图书数量四、盘点机器人在图书馆的应用展望随着盘点机器人的实际使用与功能的深度挖掘，盘点机器人的进一步优化将在多方面推动图书馆服务创新，促使智慧化图书馆目标的达成。（一）实现常态化盘点，提高服务质量盘点机器人仅需前期部署采集图书信息、进行路径规划后，即可实现无人值守情况下的自动盘点，大大节省了盘点工作耗费的时间，使高频率盘点成为可能3。盘点数据已成为一线读者服务工作中的重要工具之一。面对读者咨询“找不到书”的情况，馆员可及时查询报表确定图书具体位置。面对读者已还但系统显示未归还的图书，可搜索近期是否被盘点到过，即可判断产生这一情况的具体原因。同时，图书馆可依据盘点机器人数据拓展一线服务功能，例如将盘点报表与还书系统结合，盘点到即视作已归还等，以此提高读者服务质量。（二）实现精准定位和监测，提高读者满意度在传统的图书馆中，读者寻找书籍通常需要耗费大量时间和精力在书架间寻找，但盘点机器人的出现解决了这一问题。由于东馆阅读广场包含智能书架、普通书架、展示书架等，读者无法直观理解检索结果，盘点机器人可利用其定位技术，区分图书具体位置，并在检索平台展示图书位置图，以清晰的图示帮助读者快速找到目标图书的位置4。也可以结合路径规划功能，在读者多本想借的图书位置间规划最佳路线，为读者提供智能寻书服务，降低读者因找不到位置而产生的拒借率。（三）促进多领域合作，推动服务创新在智慧图书馆建设的背景下，机器人技术、人工智能等领域的应用正成为图书馆服务创新的重要方向。盘点机器人的引入为图书馆服务创新提供了新的思路和技术支持。例如与大数据分析结合，判断书架的图书流动率，便于馆员整理书架，分析图书的在架时长及书架的空置率，为图书馆的采编工作提供数据支撑；也可以与先进机器人技术结合，运用机械臂、移动机器人为读者索书；还可以与ChatGPT等自然语言处理模型结合，配合分析流通情况，做到有时效性的热点书架区域推荐5。盘点机器人为图书馆服务创新提供了可靠的数据支撑和广阔的想象空间，使得更多新技术的融合应用成为可能，必将推动图书馆向智慧化方向转变，大幅度提高其服务效能和体验。上海图书馆东馆阅读广场历经与厂商多次的更新升级，使盘点机器人在功能、性能、稳定性上有了较大的提升，对于未来的运用方向也进行了初步的展望，希望可以为智慧图书馆建设以及公共图书馆的读者服务工作带来更多可复制的经验和实践价值。盘点时速度（m/s）0.050.100.150.200.25读取率98.039%97.213%96.594%92.982%91.640%耗时系数31.510.750.6离架距离579读取率97.420%96.594%92.363%客观因素影响概率大小极小盘点策略常规盘点随机盘点盘点时间周五夜间周日夜间不定时间盘点模式采集模式读取模式读取模式盘点目的采集图书信息补充至服务器，确保数据准确利用闭馆日集中处理错架及状态错误图书定位亟需解决的“在馆不在架”图书序号123456读取模式图书数量236089250732221547231025229011243146采集模式图书数量190912203093175026192037183755189850采集模式的读取率80.864%81.000%79.002%83.124%80.239%78.081%读取模式+采集模式图书数量250354264572232402246549240736254068合并对于单读取模式的提升率6.042%5.520%4.900%6.720%5.120%4.492%参考文献：1 樊慧丽,邵波.智能机器人图书盘点创新实践与思考 以南京大学图书馆为例 J.图书馆,2018(9):96-100.DOI:10.3969/j.issn.1002-1558.2018.09.017.2 陆亚红,马灵,杨婉茹,等.智能图书盘点机器人技术的实践与应用研究 以上海交通大学图书馆为例 J.大学图书馆学报,2023,41(1):44-51.DOI:10.16603/j.issn1002-1027.2023.01.007.3 张若兰.图书馆智能化机器人与图书馆服务创新的融合 J.农业图书情报学刊,2018,30(10):153-156.DOI:10.13998/ki.issn1002-1248.2018.10.030.4 江锦红.图书馆室内图书定位技术的分析 J.科技视界,2020(9):165-166.DOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2020.09.064.5 牟晓红.智能机器人技术在公共图书馆实时参考咨询服务中的应用分析 J.卷宗,2019,9(20):150.