物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用淺析

陸 虹

（鄭州輕工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院，河南 鄭州 450002）

著名社會(huì)學(xué)家費(fèi)孝通曾說：“以網(wǎng)絡(luò)為中心的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)國(guó)際語言化的突破，正在把傳統(tǒng)的分離割裂的圖書館推向全球化、網(wǎng)絡(luò)化的境地?！彪S著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，圖書館的管理和服務(wù)將發(fā)生重大的變革。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用，不僅創(chuàng)新圖書館自動(dòng)化管理模式，而且實(shí)現(xiàn)了圖書館與讀者互動(dòng)的人性化服務(wù)，加強(qiáng)了圖書館藏、借、閱一體化的功能，增強(qiáng)了圖書館服務(wù)的安全性、準(zhǔn)確性、可靠性和擴(kuò)展性。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的涵義

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things）的概念是由麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心 （Auto-ID Labs）1999年提出的，其最初的含義是指把所有物品通過射頻識(shí)別（RFID）等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。隨著物聯(lián)網(wǎng)研究的不斷深入，學(xué)術(shù)界對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念的理解趨向統(tǒng)一，認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是通過RFID、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。它有兩層涵義：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間，進(jìn)行信息交換和通信。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的三大技術(shù)體系

根據(jù)功能劃分，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分為三類：（1）信息感知技術(shù)。通過多種傳感器、RFID、二維碼、定位、地理識(shí)別系統(tǒng)、多媒體信息等數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)外部世界信息的感知和識(shí)別；（2）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通過廣泛的互聯(lián)功能，實(shí)現(xiàn)感知信息高可靠性、高安全性傳送，包括各種有線和無線傳輸技術(shù)、交換技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)關(guān)技術(shù)等；（3）應(yīng)用技術(shù)。通過應(yīng)用中間件提供跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同及共享和互通的功能，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、并行計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、平臺(tái)服務(wù)、信息呈現(xiàn)、服務(wù)體系架構(gòu)、軟件和算法技術(shù)等。

在這些技術(shù)中，有三個(gè)是物聯(lián)網(wǎng)重要的技術(shù)體系：第一個(gè)是RFID體系。RFID技術(shù)體系包括條碼和二維碼等，主要用來識(shí)別物體，不能對(duì)物體進(jìn)行控制。RFID技術(shù)是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸，該技術(shù)集成了無線通信、芯片設(shè)計(jì)與制造、天線設(shè)計(jì)與制造、標(biāo)簽封裝、系統(tǒng)集成、信息安全等技術(shù)，目前已經(jīng)進(jìn)入成熟發(fā)展期；第二個(gè)是傳感網(wǎng)體系。主要技術(shù)包括傳感器技術(shù)和近距離通信技術(shù)。傳感網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了信息的感知和獲取，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)之一。傳感網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展體現(xiàn)在傳感器、傳感器節(jié)點(diǎn)、傳感器網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用四個(gè)層面；第三個(gè)體系是M2M技術(shù)。M2M重在強(qiáng)調(diào)廣域網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募夹g(shù)，包括如蜂窩移動(dòng)通信、以太網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)基本的物體識(shí)別的功能，完成物品的統(tǒng)一調(diào)度和管理；傳感器技術(shù)能夠感知環(huán)境的變化并且對(duì)信息進(jìn)行處理；M2M技術(shù)使得對(duì)物體的感知廣域化，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的物體聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)。

2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，國(guó)外對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應(yīng)用主要集中在美、日、韓等少數(shù)國(guó)家。隨著RFID、傳感器技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，近年來物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)、應(yīng)用拓展到環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)療、智能基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)在我國(guó)整體上處于初始階段，在家電業(yè)、安全保衛(wèi)、電力安全監(jiān)控、醫(yī)護(hù)領(lǐng)域、通信領(lǐng)域正在探索建立物聯(lián)網(wǎng)。2009年，上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)和上海世博會(huì)應(yīng)用無錫傳感網(wǎng)中心的傳感器產(chǎn)品，將傳感安全防護(hù)設(shè)備散布在墻頭、墻角、墻面和周圍道路上，傳感器能根據(jù)聲音、圖像、震動(dòng)頻率等信息分析判斷，爬上墻的究竟是人還是其他動(dòng)物，從而可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。

由于圖書館的應(yīng)用環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)也比較簡(jiǎn)單，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)圖書館的物聯(lián)網(wǎng)。新加坡、澳大利亞、印度、荷蘭、馬來西亞等國(guó)家的近100家機(jī)構(gòu)采用了RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了圖書館的智能化管理。在我國(guó)，深圳圖書館利用RFID技術(shù)獨(dú)立創(chuàng)新開發(fā)了架位標(biāo)識(shí)、文獻(xiàn)定位導(dǎo)航和智能分揀書車，并投入應(yīng)用，解決了圖書館事業(yè)發(fā)展和業(yè)務(wù)工作中面臨的共同難題。正在建設(shè)的江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖文信息中心首次應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)有基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、自助借還書系統(tǒng)、機(jī)房管理系統(tǒng)等“感知校園”統(tǒng)一平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)館人員身份的自動(dòng)判別、人員屬性統(tǒng)計(jì)、財(cái)產(chǎn)安全防范、圖書流通智能化管理、信息處理自動(dòng)化等功能。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 文獻(xiàn)采編

在圖書館傳統(tǒng)的編目業(yè)務(wù)流程中，文獻(xiàn)分編人員需要對(duì)每種文獻(xiàn)進(jìn)行分類和編目，如按照《中國(guó)圖書館分類法》對(duì)文獻(xiàn)給出分類號(hào)，在圖書館編目系統(tǒng)中記錄如書名、作者、出版社、出版時(shí)間、分類號(hào)、價(jià)格、館藏地點(diǎn)等信息。利用RFID技術(shù)可以使圖書館文獻(xiàn)采編簡(jiǎn)單化。出版社對(duì)已出版的文獻(xiàn)貼上FRID標(biāo)簽，記錄如書名、作者、出版社、出版時(shí)間、分類號(hào)、價(jià)格等信息。物聯(lián)網(wǎng)可以將出版商的FRID標(biāo)簽轉(zhuǎn)成文件，將CNMARC書目數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入圖書館自動(dòng)化管理系統(tǒng)，編目人員只需給文獻(xiàn)著錄館藏地點(diǎn)，文獻(xiàn)即可進(jìn)入流通環(huán)節(jié)。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的分類法在網(wǎng)絡(luò)信息組織中已有許多不適應(yīng)之處，用戶已越來越青睞于自然語言的檢索方法。因此，文獻(xiàn)分類的詳簡(jiǎn)程度對(duì)用戶檢索文獻(xiàn)的影響在減少。雖然在圖書館中體系分類法仍保持著無可替代的地位，但是文獻(xiàn)上架絕不需要現(xiàn)有的分類表這么詳盡的類目。物聯(lián)網(wǎng)的使用可以使圖書分類系統(tǒng)顯示圖書所屬類別、架位、館藏地點(diǎn)等信息，減少分類時(shí)間，提高歸架時(shí)間，減少錯(cuò)架，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

3.2 文獻(xiàn)上架、清點(diǎn)與借閱

為書籍粘貼RFID電子標(biāo)簽，利用標(biāo)簽轉(zhuǎn)換裝置將數(shù)據(jù)信息寫入電子標(biāo)簽。利用推車式移動(dòng)盤點(diǎn)系統(tǒng)，掃描粘貼了電子標(biāo)簽的新書，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在圖書館系統(tǒng)中上顯示該書應(yīng)存放的書架，用推車載書籍到指定書架上架即可。利用推車式移動(dòng)盤點(diǎn)系統(tǒng)，可以對(duì)書架逐個(gè)掃描，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)挑出錯(cuò)架書籍，并且標(biāo)明正確位置，可幫助館員及時(shí)將圖書歸入正確架位。由于受傳統(tǒng)的管理模式的影響，圖書館清點(diǎn)藏書時(shí)必須閉館，把架上的圖書逐本一一掃描清點(diǎn)，工作量大。而使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，只需將手持閱讀器在書架上掃描一遍，就能讀取貼有電子標(biāo)簽的圖書的全部數(shù)據(jù)，可輕易尋找及分辨在書架的上書籍，在不影響正常工作情況下，完成圖書清點(diǎn)工作。讀者通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以方便查詢相關(guān)書籍設(shè)定的信息，如館藏書目數(shù)據(jù)、借閱數(shù)據(jù)及圖書當(dāng)前所在位置，從而減少讀者選書時(shí)間。讀者通過物聯(lián)網(wǎng)借書，不必排隊(duì)等候，也不需要圖書館員協(xié)助，只要將自己的借書證和需借閱的圖書放在借閱設(shè)備的感應(yīng)區(qū)上，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的RFID可進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和掃描處理。通過與圖書館自動(dòng)化借閱系統(tǒng)連接，確認(rèn)后即完成借書，提高了文獻(xiàn)的借閱速度。如深圳圖書館新館運(yùn)用RFID標(biāo)簽和閱讀器，完全取代了原有的條碼、磁條等傳統(tǒng)設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在深圳圖書館的應(yīng)用簡(jiǎn)化了該館借還書刊的操作程序，為讀者提供了一系列的自助服務(wù)，也提高了清點(diǎn)館藏書刊和書刊整架歸位等圖書館流通工作的效率。

3.3 圖書館日常管理

一是對(duì)書刊等資源的安全管理。物聯(lián)網(wǎng)本身是一個(gè)先進(jìn)的EPC系統(tǒng)，應(yīng)用RFID技術(shù)可測(cè)量、存儲(chǔ)書刊的物理特性，通過電磁波追蹤定位每本書刊的活動(dòng)情況，達(dá)到了防范書刊被毀、被盜的目的。它有聲、光提示報(bào)警功能，同時(shí)能拍照，可對(duì)影像提取辨識(shí)處理，避免糾紛，安全性高，真正達(dá)到“如果有人試圖避開警報(bào)偷取圖書或其他媒體資料，圖書館仍然可追蹤圖書，從而將其歸放原處”的效果。

二是對(duì)讀者及工作人員的管理。目前，國(guó)內(nèi)許多圖書館已普遍使用圖書館門禁系統(tǒng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)門禁管理系統(tǒng)，可提升圖書館智能化及安全管理水平，對(duì)圖書館工作人員出入控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和信息查詢等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，有效地管理、掌握員工的出勤情況和流動(dòng)情況，并可以生成職工進(jìn)館明細(xì)報(bào)表，統(tǒng)計(jì)出職工每天進(jìn)館的次數(shù)和具體時(shí)間，真正實(shí)現(xiàn)考勤的自動(dòng)化管理。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的門禁管理系統(tǒng)，可以對(duì)讀者進(jìn)行有效管理。通過物聯(lián)網(wǎng)門禁管理系統(tǒng)的查詢功能，可以確切知道某位讀者是否在圖書館以及讀者的到館次數(shù)、來館時(shí)間、停留時(shí)間以及學(xué)習(xí)時(shí)間等基本信息。同時(shí)，通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的門禁管理系統(tǒng)，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)非持卡人的門禁控制，對(duì)整個(gè)圖書館的安全起到極大的保障作用。

三是實(shí)現(xiàn)圖書館智能化管理。物聯(lián)網(wǎng)可以讓圖書館采用隨時(shí)隨地感知、測(cè)量、捕獲和傳遞信息的新設(shè)備、新系統(tǒng)或新流程。通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，圖書館可迅速獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，如對(duì)文獻(xiàn)資料（或數(shù)據(jù)資源）、圖書館運(yùn)行狀態(tài)（或用戶需求）等信息進(jìn)行分析，便于發(fā)現(xiàn)問題并立即采取應(yīng)對(duì)措施，確保圖書館的管理決策和服務(wù)數(shù)據(jù)的迅速和準(zhǔn)確，真正實(shí)現(xiàn)圖書館的智能化管理。

3.4 信息服務(wù)

物聯(lián)網(wǎng)是通過各種形式的通信網(wǎng)絡(luò)工具，將用戶電子設(shè)備、圖書館資源和其他信息服務(wù)機(jī)構(gòu)中收集、儲(chǔ)存的信息及數(shù)據(jù)連接起來，進(jìn)行交互和多方共享，使得用戶學(xué)習(xí)、工作可以通過多方協(xié)作得以遠(yuǎn)程操作完成，從而更好地為各類用戶提供智能化服務(wù)，徹底改變了圖書館服務(wù)模式。

物聯(lián)網(wǎng)具有強(qiáng)大的記憶和分析能力，能根據(jù)讀者以往的借閱習(xí)慣和信息使用狀況，對(duì)讀者的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、匯總，形成讀者需求數(shù)據(jù)庫(kù)。圖書館利用物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的讀者需求數(shù)據(jù)庫(kù)，針對(duì)不同讀者的信息需求為讀者提供文獻(xiàn)信息內(nèi)容，促使圖書館服務(wù)功能向多元化發(fā)展。同時(shí)，利用強(qiáng)大的交互式網(wǎng)絡(luò)，依據(jù)分析的潛在讀者需求，做到主動(dòng)為讀者提供各種個(gè)性化的知識(shí)推送服務(wù)。

當(dāng)今，人們并不滿足于圖書館為他們提供的整本書刊或整篇文獻(xiàn)，往往需要獲得內(nèi)容全面、類型完整、形式多樣、來源廣泛、可直接利用的信息。物聯(lián)網(wǎng)為圖書館信息的深度挖掘提供了全新的技術(shù)支持，利用隨機(jī)分布的傳感器和電子標(biāo)簽，廣泛收集各采集點(diǎn)的信息，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把信息自動(dòng)傳輸?shù)街醒胄畔⑾到y(tǒng)，依托云計(jì)算、模糊識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，對(duì)海量信息進(jìn)行深層次的組織和加工，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的開發(fā)利用，使讀者在最短的時(shí)間內(nèi)能獲得有用的信息。不管是個(gè)人讀者還是企事業(yè)單位，都可以通過泛在的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)訪問圖書館，定制或獲取符合個(gè)性化需求的信息。

4 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用，將使圖書館管理和服務(wù)更加人性化和智能化。盡管物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在我國(guó)尚處于起步階段，但國(guó)內(nèi)外一些圖書館成功應(yīng)用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖書館的物聯(lián)網(wǎng)預(yù)示著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館具有廣闊的應(yīng)用空間。因此，圖書館界同仁要關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，積極利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建圖書館物聯(lián)網(wǎng)，創(chuàng)新圖書館服務(wù)新模式，開創(chuàng)圖書館新的服務(wù)空間。

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