淺談多技術(shù)融合的智慧圖書館發(fā)展

陳 莉

（石河子大學(xué)圖書館，新疆 石河子 832003）

智慧圖書館從2003年芬蘭的Aittola等人提出“超越時(shí)空限制、可以被感知的移動(dòng)圖書館”以來，受到廣泛關(guān)注，并不斷應(yīng)用在國家、城市、社區(qū)、校園等建設(shè)中。

從圖書館的發(fā)展軌跡來看，圖書館經(jīng)歷了辦公自動(dòng)化、資源數(shù)字化和管理系統(tǒng)信息化后，正在不斷升級(jí)、蛻變，邁入到智慧圖書館的發(fā)展階段，這是圖書館發(fā)展的必然選擇。從概念的定義來看，學(xué)者們?cè)诓粩嗵接懼腔蹐D書館的內(nèi)涵及特征，從感知概念、發(fā)展模式、技術(shù)要素、人文關(guān)懷等方面來定義智慧圖書館。從技術(shù)層面來看，智慧圖書館不斷融合著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，形成一個(gè)不斷創(chuàng)新、不斷轉(zhuǎn)型的多學(xué)科、多技術(shù)的系統(tǒng)工程，向人類理想中的圖書館進(jìn)化。

1 智慧圖書館的概念和特點(diǎn)

1.1 概念

智慧圖書館是一種新型的圖書館模式，它是指利用現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)圖書館進(jìn)行升級(jí)和改造，構(gòu)建一個(gè)集知識(shí)管理、信息資源共享、服務(wù)功能于一體的數(shù)字化、智能化、個(gè)性化的綜合性信息服務(wù)平臺(tái)。不僅是存儲(chǔ)和傳遞信息的場(chǎng)所，更應(yīng)該成為知識(shí)獲取、研究和創(chuàng)新的重要場(chǎng)所。智慧圖書館不僅擁有傳統(tǒng)圖書館的功能，還能實(shí)現(xiàn)無紙化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的管理和服務(wù)，為讀者提供更加便捷、高效和個(gè)性化的信息化管理服務(wù)。智慧圖書館不僅是傳統(tǒng)圖書館的升級(jí)、改進(jìn)，更是一種圖書館的創(chuàng)新。其核心是人工智能輔助物聯(lián)網(wǎng)等其他技術(shù)，通過對(duì)讀者使用行為（如閱讀習(xí)慣和興趣愛好）、圖書流通（如圖書借閱和還書情況）等進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，為讀者提供更加個(gè)性化的服務(wù)。此外，不斷推出一些創(chuàng)新的服務(wù)，如虛擬閱讀室、數(shù)字圖書館等，使讀者的閱讀體驗(yàn)更加豐富多彩。滿足當(dāng)前信息化、智能化時(shí)代讀者個(gè)性化、多樣化的需求[1]。

1.2 主要特點(diǎn)

（1）數(shù)字化。智慧圖書館借助信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)，將各種書籍、期刊、報(bào)紙等資源數(shù)字化存儲(chǔ)和管理，采用數(shù)字化方式進(jìn)行資源共享和傳遞。（2）智能化。智慧圖書館借助智能化技術(shù)，如人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)對(duì)讀者的需求進(jìn)行分析和處理，為讀者提供更加智能化的服務(wù)。（3）個(gè)性化。智慧圖書館注重滿足不同讀者的個(gè)性化需求，通過個(gè)性化推薦、定制化服務(wù)等方式實(shí)現(xiàn)讀者與圖書館資源的深度互動(dòng)。（4）自助化。智慧圖書館實(shí)現(xiàn)了無人化操作，包括自助借還書、電子閱覽、自動(dòng)檢索等功能，極大地提高了讀者的使用效率。

智慧圖書館是圖書館現(xiàn)代化服務(wù)發(fā)展的方向和趨勢(shì)，將進(jìn)一步推動(dòng)圖書館服務(wù)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、個(gè)性化方向發(fā)展。

2 智慧圖書館的主要技術(shù)構(gòu)成

2.1 人工智能技術(shù)

智慧圖書館的核心技術(shù)是人工智能技術(shù)。人工智能技術(shù)可以幫助智慧圖書館提供更加智能化和個(gè)性化的服務(wù)，使讀者體驗(yàn)到更好的服務(wù)質(zhì)量和效率?，F(xiàn)將其中應(yīng)用較多的技術(shù)簡(jiǎn)要介紹如下：

2.1.1 智能客服

智慧圖書館可以利用人工智能技術(shù)，建立智能客服系統(tǒng)，為讀者提供貼心和便捷的服務(wù)。通過自然語言控制和問答系統(tǒng)，智能客服可以回答讀者的問題，并提供圖書館藏書信息如借閱情況、預(yù)約還書等方面的服務(wù)。智能客服系統(tǒng)可以24小時(shí)在線提高圖書館服務(wù)效率和質(zhì)量，它的構(gòu)建類似于2022年11月出現(xiàn)的OpenAI公司的ChatGPT-4、微軟的新Bing，、Google 的巴德（Bard）和百度的文心一言。例如，以ChatGPT-4為代表的大型語言模型，可以在許多不同領(lǐng)域和應(yīng)用中發(fā)揮作用，包括自然語言處理、語音識(shí)別、智能對(duì)話、自動(dòng)化寫作等，讓人工智能實(shí)現(xiàn)了從感知理解世界到生成創(chuàng)造世界的巨大躍遷[2]。

2.1.2 個(gè)性推薦

智慧圖書館需要處理大量的信息，包括藏書信息、讀者借閱信息、數(shù)據(jù)庫登錄下載信息等。通過數(shù)據(jù)可以了解讀者的借閱偏好和需求，為讀者推薦更加符合他們需要的圖書。同時(shí)，通過對(duì)圖書館數(shù)據(jù)的分析，深層挖掘有價(jià)值的信息，如哪些圖書館藏受讀者歡迎，哪些數(shù)據(jù)庫的使用較為頻繁，哪些圖書館藏需要擴(kuò)充等。實(shí)現(xiàn)個(gè)性推薦的技術(shù)底層由數(shù)據(jù)分析來實(shí)現(xiàn)。

主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：（1）讀者使用行為分析。智慧圖書館通過對(duì)讀者使用行為的分析，了解讀者的閱讀興趣、閱讀習(xí)慣等，為讀者提供個(gè)性化的服務(wù)。例如，可以根據(jù)讀者的閱讀記錄，為讀者推薦相關(guān)的圖書，提高圖書借閱率。（2）圖書流通情況分析。智慧圖書館通過對(duì)圖書的流通情況進(jìn)行分析，了解圖書的流通趨勢(shì)、熱門度等，為圖書采購、排布提供參考。例如，智慧圖書館可以根據(jù)圖書流通情況，調(diào)整圖書的放置位置，提高圖書借閱率。（3）安全監(jiān)控。智慧圖書館可以利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)圖書館內(nèi)的安全進(jìn)行監(jiān)控，如監(jiān)控進(jìn)館安全人數(shù)、讀者體溫、空調(diào)溫度等情況，確保圖書館的安全。（4）自動(dòng)化處理。智慧圖書館利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書借閱、還書等操作的自動(dòng)化處理，提高工作效率。

當(dāng)讀者面臨信息過載無從選擇的時(shí)候，借助人工智能技術(shù)，可以快速確地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出有價(jià)值的結(jié)論和建議。個(gè)性推薦系統(tǒng)通過對(duì)讀者的歷史借閱記錄和閱讀偏好的分析，為讀者推薦更多有價(jià)值的圖書、期刊或者文章，對(duì)讀者的閱讀選擇提供一個(gè)有效的解決方案，提高圖書期刊的運(yùn)營效率，促進(jìn)資源合理利用和流通。

2.1.3 圖像識(shí)別

智慧圖書館可以利用人工智能技術(shù)中的圖像識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自助借還書等操作。例如，讀者可以用圖像識(shí)別技術(shù)，將書放入還書口自助完成借還書操作。這樣既可以提高借還書的效率，也方便了讀者。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過傳感器等設(shè)備采集圖書館內(nèi)部環(huán)境信息（如溫度、濕度、照明等），并將信息進(jìn)行處理和分析，對(duì)圖書館設(shè)施自動(dòng)化控制，例如自動(dòng)開關(guān)照明、調(diào)節(jié)空調(diào)溫度等[3]，使圖書館更加智能化、自動(dòng)化，提高圖書管理效率和讀者體驗(yàn)。

2.3 RFID技術(shù)

RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)是一種無線電頻率識(shí)別技術(shù)，采用無線電信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的辨識(shí)和數(shù)據(jù)的讀寫。通過在被識(shí)別物體上貼附或嵌入電子標(biāo)簽，然后使用RFID讀寫器與這些標(biāo)簽進(jìn)行通信來實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)化。RFID技術(shù)主要由三個(gè)部分組成：RFID電子標(biāo)簽、讀寫器和應(yīng)用軟件。其中RFID電子標(biāo)簽為核心部件，包括天線和芯片，天線接收讀寫器發(fā)射的電磁波，并將芯片中存儲(chǔ)的信息發(fā)送給讀寫器；讀寫器則是核心的控制設(shè)備，通過電磁感應(yīng)將RFID電子標(biāo)簽的信息讀取出來，并將信息傳輸?shù)綉?yīng)用系統(tǒng)中進(jìn)行處理[4]。

RFID技術(shù)具有一系列優(yōu)點(diǎn)，例如可以快速讀取大量標(biāo)簽信息、讀寫距離遠(yuǎn)、可靠性高、標(biāo)簽可重復(fù)使用、抗干擾性強(qiáng)等，因此得到了廣泛的應(yīng)用，如物流管理、庫存管理、車輛管理、產(chǎn)品跟蹤及防偽溯源等。在圖書館設(shè)備方面主要應(yīng)用于門禁系統(tǒng)、圖書自助借還、智能書架等。基于RFID的自助借還機(jī)無疑比傳統(tǒng)的館員手工作業(yè)效率大大提高。同時(shí)，還可以通過RFID（射頻識(shí)別）配合物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)對(duì)圖書實(shí)時(shí)追蹤和管理，提高館藏圖書的保護(hù)管理水平。通過高精度的圖書定位系統(tǒng)，讀者也可以迅速找到所需要的圖書位置，節(jié)省時(shí)間和精力。

2.4 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式賬本技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)去中心化的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于數(shù)字貨幣、智能合約、去中心化應(yīng)用等領(lǐng)域。在數(shù)字身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)、智能合約等方面，可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)來增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性和可信度[5]。

除此之外，智慧圖書館還可以通過人臉識(shí)別、語音識(shí)別等技術(shù)實(shí)現(xiàn)自助借閱圖書等功能，為讀者提供更加便捷的借閱服務(wù)?？傊腔蹐D書館與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等的結(jié)合可以為圖書館帶來更高效、便捷的管理和服務(wù)方法，提升用戶滿意度。

3 智慧圖書館在服務(wù)場(chǎng)景中的應(yīng)用

3.1 智能空間服務(wù)

每到期末考試或者考研季的時(shí)候，圖書館占座就成了讀者最關(guān)心的問題。Liu Y等提出了一個(gè)人工智能輔助物聯(lián)網(wǎng)的座位預(yù)定系統(tǒng)，利用RFID標(biāo)簽、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序、壓力感應(yīng)器對(duì)座位使用信息數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和管理，讀者僅基于手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備即可在閱覽室方便地登錄、預(yù)約、掃碼、簽到、退座等[6]。

3.2 紙電資源互動(dòng)

傳統(tǒng)圖書館圖書位置是按照中國圖書館分類法進(jìn)行排列，這種排列方式雖然專業(yè)，但無法關(guān)聯(lián)到相關(guān)內(nèi)容的拓展資源。周杰提出Eddystone技術(shù)與圖書館的資源管理系統(tǒng)相結(jié)合，通過在圖書館的每個(gè)書架上安裝Eddystone信標(biāo)，再將信標(biāo)的ID與電子資源的元數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)紙質(zhì)圖書進(jìn)行精確定位和管理，使紙質(zhì)圖書和電子資源的無縫對(duì)接。當(dāng)讀者在書庫某個(gè)書架發(fā)現(xiàn)了需要的圖書，利用終端APP中的分類標(biāo)簽，就可以瀏覽網(wǎng)頁上的電子圖書、熱搜詞、相關(guān)描述資源和書評(píng)等，實(shí)現(xiàn)紙電資源的互動(dòng)和可視化[7]。

4 智慧圖書館的優(yōu)勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn)

智慧圖書館可以將管理員從繁瑣、簡(jiǎn)單重復(fù)的工作中解放出來，更加關(guān)注讀者感受，對(duì)知識(shí)服務(wù)不斷創(chuàng)新，為讀者提供了更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。盡管人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、RFID等技術(shù)在智慧圖書館中的應(yīng)用有了長足進(jìn)步，但仍然面臨著很多挑戰(zhàn)。

智慧圖書館需要應(yīng)用多種技術(shù)，如人工智能、云計(jì)算技術(shù)等，技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用難度較大。目前云計(jì)算技術(shù)尚處于探索階段，缺乏統(tǒng)一的搭建標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)有的智慧圖書館傾向于處理特定傳感器產(chǎn)生的同質(zhì)數(shù)據(jù)。然而，隨著智慧圖書館的發(fā)展，各種業(yè)務(wù)場(chǎng)景的RFID、NFC、藍(lán)牙、紅外線等多種傳感器產(chǎn)生的異構(gòu)數(shù)據(jù)聯(lián)合處理是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

智慧圖書館的海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，涉及到大量的個(gè)人隱私，如人臉圖像數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)一旦泄露將對(duì)人們的生活造成影響，如何保證讀者數(shù)據(jù)的隱私安全是一個(gè)問題。

從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，搜集海量數(shù)據(jù)需要海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。用于構(gòu)建感應(yīng)環(huán)境數(shù)據(jù)的傳感器由于數(shù)量眾多，采購成本較高；隨著新技術(shù)的應(yīng)用，需要不斷更新維護(hù)技術(shù)和設(shè)備，這都需要大量的資源和成本投入。不過根據(jù)摩爾定律，單個(gè)傳感器產(chǎn)品的成本和尺寸可以合理減少，那么，將來成本可能會(huì)逐漸降下來。

5 智慧圖書館的未來發(fā)展趨勢(shì)

隨著人工智能（AI）和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，智慧圖書館、智慧校園、智慧社區(qū)、智慧城市等一系列創(chuàng)新理念應(yīng)運(yùn)而生并滲透到人類生活的方方面面。

智慧圖書館改變了傳統(tǒng)以體力勞動(dòng)為基礎(chǔ)的公共服務(wù)模式，在服務(wù)效率上不斷提升。更加注重實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，提高圖書利用率。其次，智慧圖書館將更加注重對(duì)讀者的個(gè)性化服務(wù)，采用更加智能化的服務(wù)模式，為讀者提供更加貼心的服務(wù)。第三，智慧圖書館將更加注重對(duì)讀者數(shù)據(jù)的安全保障，采用更加有效的安全措施，保障讀者數(shù)據(jù)的隱私安全。最后，智慧圖書館將更加注重開放合作，與其他圖書館、出版社等進(jìn)行合作，共同推進(jìn)智慧圖書館的發(fā)展。這種新興的圖書館模式，其發(fā)展趨勢(shì)值得我們關(guān)注。