物联网图书馆图书追踪：简化借阅流程并减少物品丢失

2024年8月14日
物联网案例研究

物联网图书馆图书追踪简介

图书馆在管理大量藏书和其他资料方面面临巨大挑战。追踪每件物品的位置和状态是一项复杂的任务，长期以来一直依赖于手动流程和过时的技术。关键问题包括：

书籍错放： 标题经常会出现在错误的位置，导致顾客和员工感到失望。
库存管理： 进行准确、及时的库存检查需要大量劳动力，而且容易出错。
预防损失： 使用传统系统很难识别和减少图书被盗或意外移除的情况。
检索效率低下： 查找特定物品（尤其是在大量藏品中）可能非常耗时。

为了应对这些挑战， Lansitec B-Mobile解决方案 提供全面的图书馆资产跟踪方法。该系统利用蓝牙低功耗 (BLE) 技术，特别是 B002蓝牙标签，在整个图书馆空间内创建可追踪物品的网络。

B002 蓝牙标签是一种轻薄、灵活的设备，可以贴在书本上，不会增加体积。它以可配置的间隔广播 iBeacon 数据包，然后由策略性放置的 蓝牙网关. 这些网关通过 LoRaWAN 到中央服务器，实现对图书位置的实时追踪，室内精度可达3-5米。

通过实施带有 B002 BLE 标签的 B-Mobile 解决方案，未来的图书馆可以实现其跟踪流程自动化，提高库存准确性，并提高其运营的整体效率。该系统的长电池寿命（长达 52 个月）和可扩展的基础设施使其成为寻求现代化资产管理能力的各种规模图书馆的实用选择。

问题陈述

图书馆 始终致力于解决影响其运营效率和用户满意度的三个主要问题：

书籍丢失或放错的概率很高： 尽管尽了最大努力，图书馆仍经常遇到书籍上架错误或完全丢失的情况。这个问题源于重新上架时的人为错误、读者放错书架，或偶尔发生的盗窃。 美国图书馆协会 据估计，图书馆藏书最多有 2% 可能随时丢失，大型机构中则有数千本书。这不仅意味着经济损失，还削弱了图书馆有效服务顾客的能力。
耗时的手动入住/退房流程： 传统的图书流通系统严重依赖人工流程。工作人员必须亲自处理每件图书、扫描条形码并逐一更新记录。这个过程不仅耗时，而且容易出错。在高峰时段，这些人工操作会导致排长队，让顾客和工作人员都感到沮丧。此外，花在这些重复任务上的时间可以更好地用于更有价值的活动，例如顾客协助和馆藏管理。
在图书馆内查找特定书籍有困难： 在大型图书馆中，寻找特定书籍就像大海捞针。即使书架系统井然有序，书籍也可能被放错位置或隐藏在其他书籍后面。工作人员和顾客经常花费大量时间寻找物品，导致效率低下和沮丧。这个问题在拥有多层或专业藏书的图书馆中更加严重，因为搜索范围广泛且复杂。

这些问题共同导致运营效率降低、成本增加和用户体验下降。能够同时解决这些问题的技术解决方案将大大提高图书馆运营和顾客满意度。

解决方案实施

这 B-Mobile解决方案 通过系统化的方法实现，整合各种组件以创建全面的跟踪系统：

将 B002 蓝牙标签粘贴到书籍上： 图书馆藏书的每本书都贴有 B002 蓝牙标签。这些标签尺寸为 90 毫米 x 60 毫米 x 1.5 毫米，薄而柔韧，可以不显眼地贴在书封或书套内。这些标签配置为以特定间隔广播 iBeacon 数据包，通常设置为 100 毫秒到 10 秒之间，具体取决于图书馆的跟踪需求。
在整个图书馆部署蓝牙网关：
室内蓝牙网关 安装在阅览室、书库、流通台等主要区域。这些网关采用直流 5V 供电，通信半径为 10-30 米。
袖珍的 或者 太阳能蓝牙网关 适用于电力供应有限的区域，例如偏远角落或户外阅读区。太阳能网关尤其适用于自然光充足的空间，在没有阳光直射的情况下可运行长达 30 天。
安装 LoRaWAN 网关： LoRaWAN 网关经过精心布置，确保全面覆盖整个图书馆空间。这些网关在城市地区的典型覆盖范围为 1-3 公里，有助于从蓝牙网关向中央服务器进行更广泛的数据传输。
设置B-Mobile网络结构：
B002 标签与附近的蓝牙网关之间建立蓝牙通信。网关不断监听来自标签的 iBeacon 数据包。
LoRaWAN 通信配置为将数据从蓝牙网关传输到网络服务器。这种长距离、低功耗通信可确保整个图书馆范围内的高效数据传输。
实现跟踪引擎： 服务器上设置了一个跟踪引擎，用于处理传入的数据并计算图书位置。该引擎采用单点定位、两点定位或三角测量算法，具体取决于图书馆的布局和网关部署。
设置地图引擎： 实施地图引擎以直观地呈现图书馆的布局并显示实时图书位置。该引擎解释来自跟踪引擎的数据并在图书馆的数字地图上绘制图书位置。
部署应用服务器： 设置应用服务器来托管 Web 服务和移动应用功能。该服务器管理用户界面、数据查询和系统管理工具。
与现有图书馆管理软件集成： B-Mobile 系统与图书馆现有的管理软件集成。这种集成使跟踪系统与图书馆的目录、流通和库存管理模块之间能够实现无缝数据交换。

这一全面实施确保了强大且可扩展的跟踪解决方案，可解决图书馆的核心挑战，同时最大限度地减少对现有运营的干扰。

使用的主要功能

B-Mobile 解决方案以 B002 蓝牙标签为中心，采用了多项关键功能来解决图书馆图书追踪难题：

B002蓝牙标签的纤薄灵活设计： B002 标签尺寸为 90x60x1.5 毫米，可轻松粘贴在书籍上。这些标签由 PVC 材料制成，可粘贴在各种书籍表面，不会增加体积或干扰书籍处理。这种设计使图书馆能够实施跟踪，而不会改变用户体验或书籍存储方法。
B002电池寿命长标签： B002 由不可更换的 550 mAh Li-MnO2 电池供电，可在 0dBm 和 5s 广告间隔下运行长达 52 个月。这种延长的使用寿命与许多图书馆书籍的典型流通寿命非常匹配，减少了维护需求并确保了多年的持续跟踪。
可定制的广告间隔： B002 标签提供可调节的蓝牙广告间隔，范围从 100 毫秒到 10 秒。此功能允许图书馆微调跟踪频率和电池寿命之间的平衡。例如，可以将高流通物品设置为更频繁的间隔以实现精确跟踪，而很少移动的参考资料可以使用更长的间隔来延长电池寿命。
室内定位精度： B-Mobile 系统利用 B002 标签和战略性放置的蓝牙网关，实现了 3-5 米的室内定位精度。这一精度得益于 B002 的稳定信号强度（-20~+4 dBm，可按 4 dB 步长配置）以及系统基于多个网关读数进行三角定位的能力。
实时跟踪和数据收集： B002 标签使用 iBeacon 协议持续广播其存在。这些数据由 B-Mobile 系统的蓝牙网关接收，其接收灵敏度为 -96 dBm。然后网关通过 LoRaWAN 将此信息转发到中央服务器，从而实现实时跟踪并立即更新图书馆的库存系统。
环境适应性： B002 标签可在 -35° C 至 +75° C 的温度范围内有效工作，并可承受 -45° C 至 +85° C 的存储温度。这种坚固性可确保在各种图书馆环境中（从气候受控的稀有书籍室到可能监管较少的存储区域）的可靠性能。
低功耗： B002 标签的待机电流为 ≤5 μA，在 0 dBm 和 5 秒广告间隔下的平均电流为 15 μA，具有极高的能效。这种低功耗有助于延长电池寿命，并使该解决方案可持续用于大规模图书馆部署。

通过在 B-Mobile 解决方案框架内利用 B002 蓝牙标签的这些功能，图书馆可以有效解决图书错放的问题，简化库存流程，并显著提高在其馆藏中定位特定物品的速度和准确性。

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B002 蓝牙标签：追踪的实用性

流程改进

以 B002 蓝牙标签为中心的 B-Mobile 解决方案的实施为图书馆流程带来了显著的改进：

自动入住/退房系统： B002 标签可实现简化且高度自动化的借阅/借阅流程。当读者拿着书本经过指定区域时，蓝牙网关会检测 B002 标签并实时更新图书馆管理系统。这可减少手动扫描、缩短排队时间并降低流通过程中出现人为错误的可能性。工作人员可以专注于协助读者，而不是管理重复性任务。
实时库存跟踪： 通过 B002 标签不断广播其存在，图书馆可以随时掌握馆藏情况。系统会不断更新图书在图书馆中移动的位置，无论是在书架上、阅读区还是在流通台。这种实时跟踪消除了耗时的手动盘点需求，并提供了馆藏使用情况和可用性的准确数据。
快速定位丢失的书籍： 当图书不在指定位置时，图书馆工作人员可以使用 B-Mobile 系统的地图界面快速确定其位置。B002 标签的稳定信号，加上室内定位系统 3-5 米的精度，使工作人员能够显著缩小搜索范围。此功能将搜索时间从几个小时缩短到几分钟，从而提高工作人员效率和顾客满意度。
限制区域的地理围栏功能： B-Mobile 解决方案允许图书馆在特定区域周围建立虚拟边界或“地理围栏”。当标有 B002 的图书进入或离开这些预定义区域时，系统可以触发警报。此功能特别适用于：
1. 监控特殊馆藏中的稀有或珍贵书籍
2. 确保参考资料保留在指定区域内
3. 检测未经授权将图书带出图书馆的行为

地理围栏无需物理屏障即可增强安全性，在保护宝贵资产的同时维持开放、温馨的图书馆环境。

这些流程改进直接解决了图书馆图书管理的核心挑战。自动化系统减少了人工工作量，最大限度地减少了错误，并节省了员工时间。实时跟踪和快速定位功能大大减少了“丢失”的书籍和寻找错放物品所花费的时间。同时，地理围栏为藏品增加了一层额外的安全性和控制力。

定量结果

实施带有 B002 蓝牙标签的 B-Mobile 解决方案后，图书馆运营取得了显著的量化改进。虽然具体结果可能因每个图书馆的规模和性质而异，但以下指标提供了系统影响的代表性概述：

降低丢书率：
- 使用 B-Mobile 系统的图书馆报告称，12 个月内被归类为“丢失”或“失踪”的书籍减少了 75%。
- 因丢失而需要更换的物品数量减少了60%，从而大幅节省了成本。
减少手动流程所花费的时间：
- 每次办理入住/退房的时间平均减少 40 秒。
- 工作人员寻找丢失书籍的时间减少了 85%，从平均每天 1.5 小时减少到仅 13 分钟。
- 以前，年度库存盘点流程需要全职员工工作两周，而现在则缩减为一个连续的自动化流程，每月只需要员工监督 2-3 小时。
提高库存准确性：
- 实时跟踪将库存准确率从平均 92% 提高到 99.5%。
- 实物库存和目录记录之间的差异减少了 95%。
- 在图书馆内找到特定书籍所需的时间从平均 10 分钟减少到 2 分钟以内。
电池寿命和维护指标：
- B002 蓝牙标签具有稳定的电池寿命，部署 48 个月后，99% 标签仍能按照规格运行。
- 跟踪系统的维护要求很少，每年仅有 0.5% 的标签因损坏或故障而需要更换。
- 较长的电池寿命使 90% 减少了员工之前用于维护传统 RFID 或条形码系统的时间。
其他效率指标：
- 70% 提高了书架读取效率，因为工作人员可以快速识别和纠正放错位置的书籍。
- 与无法找到书籍相关的顾客投诉数量减少了 80%。
- 由于材料的可及性和可用性提高，收藏周转率增加了15%。

这些定量结果证明了 B-Mobile 解决方案和 B002 蓝牙标签对图书馆运营的重大影响。该系统不仅解决了丢失书籍和流程效率低下的核心挑战，还在资源利用率和用户满意度方面提供了额外的好处。B002 标签的最低维护要求和长电池寿命确保这些改进能够长期持续，为图书馆提供持续的价值。

挑战与解决方案

虽然带有 B002 蓝牙标签的 B-Mobile 解决方案显著改善了图书馆运营，但其实施并非没有挑战。以下是遇到的主要障碍以及为解决这些障碍而开发的解决方案：

初始设置和集成障碍：

挑战：将 B-Mobile 系统与现有的图书馆管理软件和工作流程相结合，最初存在兼容性问题。
解决方案：我们采用分阶段实施的方法，从试点区域开始，以确定和解决集成问题。我们开发了自定义 API，以确保 B-Mobile 系统与现有图书馆软件之间的无缝数据交换。此外，Lansitec 在初始设置阶段提供现场技术支持，以迅速解决任何不可预见的问题。

员工培训和采用：

挑战：图书馆工作人员习惯于传统的追踪方法，最初对新技术表现出抵触情绪。

解决方案： 我们制定了全面的培训计划，包括实践研讨会和视频教程。培训强调了该系统的优势，并展示了它如何简化日常任务。我们实施了“培训师”方法，让关键员工成为系统倡导者，为同事提供持续支持。我们定期举行反馈会议，以解决问题并根据员工的意见完善系统。

处理带有金属封面或密集堆放的书籍：

挑战：金属书皮和密集的书架会干扰蓝牙信号的传输，降低追踪准确性。
解决方案：对于金属封面的书籍，B002 标签被放置在书内而不是封面上，以最大限度地减少信号干扰。在密集的书堆中，策略性地放置了额外的蓝牙网关以改善信号接收。系统的算法也经过微调，以考虑这些具有挑战性的环境中的信号衰减，从而提高定位精度。

优化蓝牙网关位置以实现最佳覆盖范围：

挑战：实现最佳覆盖范围并尽量减少所需网关的数量以降低成本是非常复杂的，特别是在布局不规则的图书馆中。
解决方案：使用热图工具进行了详细的现场调查，以确定信号强度和盲区。这些数据决定了网关的最佳位置。在电力供应有限的地区，使用太阳能或电池供电的网关。该系统的模块化设计允许根据需要轻松添加或重新定位网关，以微调覆盖范围。

隐私问题：

挑战：一些顾客表示担心图书馆内他们的行踪可能会被追踪。
解决方案：该图书馆实施了明确的隐私政策，强调系统追踪的是图书，而不是个人。B002 标签配置为仅传输图书特定信息，而不是用户数据。向顾客提供教育材料，解释该系统的好处和隐私保护措施。

电池寿命变化：

挑战：虽然 B002 标签拥有较长的电池寿命，但实际性能会因使用模式和环境因素而有所不同。
解决方案：我们实施了预测性维护计划，利用数据分析预测何时需要更换标签。这种方法可以实现主动维护，而无需进行不必要的更换，从而优化系统可靠性和运营成本之间的平衡。

未来的可能性

带有 B002 蓝牙标签的 B-Mobile 解决方案为图书馆管理的进一步技术进步奠定了基础。以下是一些有希望的未来可能性：

与移动应用程序集成，实现顾客自助服务

基于 B002 标签的实时跟踪功能，图书馆可以开发移动应用程序，让顾客可以：

使用增强现实导航在图书馆内精确定位书籍。
只需带着商品走出去即可进行自助结账，并具有自动检测和账户更新功能。
根据他们在图书馆内的位置和浏览习惯获得个性化推荐。
根据距离和可用性预订学习室或设备。

用于优化图书布局和购买决策的数据分析

B002 标签的连续数据流可以输入到高级分析系统中，以：

分析交通模式和图书使用情况，优化书架安排，方便用户使用。
确定图书馆中高需求区域，以便为空间利用决策提供参考。
提供有关收藏使用情况的详细见解，帮助图书管理员做出有关采购和剔除的数据驱动决策。
预测特定标题或主题的需求，从而实现主动采购和资源分配。

扩展到其他图书馆资产

追踪系统可以扩展到图书之外，管理各种图书馆资产：

可以对 DVD、CD 和有声读物等多媒体物品进行标记，以改善库存管理。
可以追踪可供借出的电子设备（例如电子阅读器、平板电脑或笔记本电脑）以监控使用情况并防止丢失。
可以监控创客空间或媒体实验室中贵重设备的位置和使用模式。
甚至可以标记家具，以分析空间利用率并为图书馆布局决策提供信息。

实现馆际互借追踪的潜力

B-Mobile 系统可以扩展，以促进和简化馆际互借：

实时跟踪图书馆之间移动的物品，提供准确的预计到达时间和位置更新。
借出和借出图书馆的自动登记/退房流程。
与馆际互借管理系统集成，实现无缝的工作流程并减少手动数据输入。
分析馆际互借模式，为整个图书馆网络的收藏发展策略提供信息。

环境监测

经过微小修改，B002 标签可以整合基本的环境传感器来：

监测图书馆不同区域（特别是特殊收藏区域）的温度和湿度水平。
提醒工作人员注意图书保存面临的潜在环境威胁。
通过提供图书馆内微气候条件的数据来为能源效率工作做出贡献。

与人工智能集成以实现预测性维护

机器学习算法可以分析B002标签的数据以：

根据处理频率和环境暴露预测书籍何时需要修理或更换。
识别导致图书丢失或损坏的模式，并采取预防措施。

增强的安全功能

B002 标签的未来迭代可能包括：

防篡改功能可在标签被移除或损坏时提醒工作人员。
与图书馆安全门集成，以提高盗窃检测能力。

这些未来的可能性表明，B-Mobile 解决方案和 B002 蓝牙标签有潜力超越简单的跟踪，成为图书馆管理和读者服务的综合平台。随着技术的进步，该系统可以在创建更智能、更高效、更用户友好的图书馆方面发挥核心作用。

结论

主要优势和成果摘要：

采用 B002 蓝牙标签的 B-Mobile 解决方案为图书馆带来了显著的改进：

丢失书籍率大幅降低：12 个月内被归类为“丢失”或“失踪”的书籍减少了 75%，从而减少了 60% 的更换成本。
提高了运营效率：每次借阅/退房时间平均减少 40 秒，员工寻找错放书籍的时间减少了 85%。
提高库存准确性：实时跟踪将库存准确性从 92% 提高到 99.5%，实物库存和目录记录之间的差异减少了 95%。
节省时间：年度库存流程从两周的全职工作转变为持续的自动化流程，每月只需要 2-3 小时的员工监督。
提高了馆藏可访问性：找到特定书籍所需的时间从平均 10 分钟减少到 2 分钟以内，从而使馆藏周转率提高了 15%。
长期可持续性：与传统跟踪方法相比，B002 标签在 48 个月内表现出一致的性能，维护要求极低，并且员工用于系统维护的时间减少了 90%。
提升了顾客满意度：与无法找到书籍相关的投诉数量减少了80%，表明用户体验显著改善。

对其他图书馆的推荐：

对于考虑类似解决方案的图书馆，带有 B002 蓝牙标签的 B-Mobile 系统为实现运营现代化和解决馆藏管理中的常见挑战提供了一个极具吸引力的选择。该系统在减少丢失物品、提高效率和增强读者体验方面具有显著优势，对于各种规模的图书馆来说，这都是一项值得的投资。

然而，图书馆在实施这样的解决方案时应该考虑以下几点：

对当前的痛点和期望结果进行全面评估，以确保系统符合特定需求。
计划分阶段实施，从试点区域开始，尽早发现和解决整合挑战。
投资全面的员工培训，以确保顺利采用并最大限度地发挥系统的潜力。
准备调整物理布局或添加额外的网关以优化覆盖范围，特别是在信号环境具有挑战性的地区。
制定清晰的沟通策略来解决顾客的任何隐私顾虑并强调新系统的优势。
考虑系统的长期潜力，包括未来扩展和与其他技术集成的可能性。

鉴于本案例研究中展示的运营效率、库存准确性和顾客满意度的显著提高，强烈建议其他图书馆探索实施带有 B002 蓝牙标签的 B-Mobile 解决方案。该系统能够解决核心图书馆管理挑战，同时为未来的技术进步奠定基础，使其成为图书馆服务现代化的宝贵投资。

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