基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的圖書(shū)館管理

季擁政

(青海大學(xué)圖書(shū)館，青海 西寧 810061)

1 物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things，簡(jiǎn)稱(chēng)，IOT)指的是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，從人之間的溝通連接擴(kuò)展到人與物 (Human to Thing)和物與物(Thing to Thing)之間的溝通連接。其目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的連接范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了互聯(lián)網(wǎng)，它擴(kuò)大連接到物品，把所有物品(也包括人)相連，形成一個(gè)連接萬(wàn)億個(gè)物品(設(shè)備)和數(shù)億人的一個(gè)無(wú)比龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)，采集和存儲(chǔ)著物理與虛擬的海量信息，通過(guò)分析處理與決策，完成從信息到知識(shí)、再到控制指揮的智能演化，實(shí)現(xiàn)處理和解決問(wèn)題的能力。

2 物聯(lián)網(wǎng)的基本特征

物聯(lián)網(wǎng)是對(duì)物體具有全面感知能力，對(duì)信息具有可靠傳送和智能處理能力的連接物體與物體的信息網(wǎng)絡(luò)。它具有技術(shù)性、感知性、智能性的基本特征。

2.1 技術(shù)性

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，信息領(lǐng)域正在發(fā)生從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的新一輪技術(shù)革命。物聯(lián)網(wǎng)是由多項(xiàng)信息技術(shù)融合而成的新型技術(shù)體系。正如2005年在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WSIS）上，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》報(bào)告指出“物聯(lián)網(wǎng)是一次技術(shù)的革命，它揭示了計(jì)算和通訊的未來(lái)，它的發(fā)展也依賴(lài)于一些重要領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)技術(shù)創(chuàng)新：從無(wú)線傳感技術(shù)到納米技術(shù)。借助于RFID技術(shù)、嵌入式技術(shù)和微納米技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)將世界上的物體從感官上和智能上連接到一起”。由此可見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)包含眾多先進(jìn)技術(shù)、復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)，既是新一代信息技術(shù)的產(chǎn)物，是新一代信息技術(shù)的典型代表，又是新一代信息技術(shù)的體現(xiàn)者，而其發(fā)展又依賴(lài)其眾多技術(shù)的支撐和保障。

2.2 智能性

中國(guó)移動(dòng)有限公司總裁王建宙所言，“物聯(lián)網(wǎng)”是賦予物體智能的傳播。物聯(lián)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。通過(guò)在物體上植入各種微型感應(yīng)芯片，借助無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，把各種信息連接到互聯(lián)網(wǎng)上，讓物體自己“開(kāi)口說(shuō)話”。這不僅實(shí)現(xiàn)了人和物體之間的“對(duì)話”，還讓物體和物體之間暢通“交流”。由此可見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)是各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)可實(shí)現(xiàn)連接物體與物體的、人與物體的全自動(dòng)、智能化采集、傳輸與處理信息的，從而達(dá)到智能化識(shí)別和科學(xué)管理的一個(gè)巨大智能網(wǎng)絡(luò)。從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化到現(xiàn)在的智能化，“物聯(lián)網(wǎng)”是信息傳播技術(shù)演化的新進(jìn)展。

2.3 感知性

物聯(lián)網(wǎng)又稱(chēng)傳感網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是以對(duì)物理世界的感知為目的，綜合通信網(wǎng)絡(luò)、傳感器、微電子、微納技術(shù)等諸多領(lǐng)域，形成的分布式多傳感器動(dòng)態(tài)智能協(xié)同感知系統(tǒng)，通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)、全球定位系統(tǒng)（GPS）、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議實(shí)現(xiàn)任何物品間的網(wǎng)絡(luò)互連、信息交換與數(shù)據(jù)通信，以滿足智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理需求的一種網(wǎng)絡(luò)概念。物聯(lián)網(wǎng)有三個(gè)層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。作為物聯(lián)網(wǎng)的第一層，在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中起核心、主導(dǎo)作用。物聯(lián)網(wǎng)離不開(kāi)傳感設(shè)備，它們是物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的關(guān)鍵元器件。有了它們才可以實(shí)現(xiàn)近（遠(yuǎn)）距離、無(wú)接觸、自動(dòng)化感應(yīng)和數(shù)據(jù)讀出、數(shù)據(jù)發(fā)送等等。

3 物聯(lián)網(wǎng)在圖書(shū)館管理中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)，顧名思義就是“物物相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)”，是“物體的互聯(lián)網(wǎng)”。而作為文獻(xiàn)信息中心的圖書(shū)館，它所擁有的物體就是文獻(xiàn)，確切地說(shuō)，是紙質(zhì)文獻(xiàn)。文獻(xiàn)是圖書(shū)館的基本要素之一，是圖書(shū)館賴(lài)以生存并對(duì)讀者開(kāi)展各項(xiàng)服務(wù)，具有決定意義的物質(zhì)基礎(chǔ)。文獻(xiàn)的科學(xué)管理有一個(gè)基本原則，即“以圖書(shū)的社會(huì)利用為出發(fā)點(diǎn)并表現(xiàn)于行動(dòng)的過(guò)程和歸宿”。隨著信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，圖書(shū)館除了電子資源外，還存在著大量的紙質(zhì)文獻(xiàn)。而這些紙質(zhì)文獻(xiàn)同樣隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)的普及，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理（自動(dòng)化）。現(xiàn)有的圖書(shū)館大多已經(jīng)采用了比較成熟的圖書(shū)館自動(dòng)化集成管理系統(tǒng)。如ILAS(圖書(shū)館自動(dòng)化集成系統(tǒng))、匯文圖書(shū)館文獻(xiàn)信息服務(wù)系統(tǒng)、金盤(pán)圖書(shū)館集成管理系統(tǒng)等。這些自動(dòng)化管理模式的設(shè)計(jì)是基于條碼和磁條技術(shù)，通過(guò)對(duì)條碼的信息讀取實(shí)現(xiàn)圖書(shū)管理，將磁條隱藏在圖書(shū)中進(jìn)行防盜。但如何提高工作效率及準(zhǔn)確率等問(wèn)題仍困擾著圖書(shū)館的管理及工作人員。例如，圖書(shū)的自助借還、圖書(shū)的快速盤(pán)點(diǎn)及查找、亂架圖書(shū)的整理、圖書(shū)的偷盜等問(wèn)題，還沒(méi)有從根本上得到解決，在一定程度上阻礙了圖書(shū)館各項(xiàng)職能的高效、有序發(fā)揮。

物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使圖書(shū)館管理注入了新的活力，使之成為圖書(shū)館管理的一種有效手段。物聯(lián)網(wǎng)是射頻識(shí)別技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合而成的新型網(wǎng)絡(luò)。作為“物聯(lián)網(wǎng)”上游技術(shù)之一的超高頻(UHF)射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)可以讓圖書(shū)館實(shí)現(xiàn)真正的智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化管理。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以為讀者提供方便快捷的自助式服務(wù)，來(lái)識(shí)別、追蹤、和保護(hù)圖書(shū)館的所有資料，實(shí)現(xiàn)圖書(shū)借還、順架、查找、安全、極大地提高圖書(shū)館文獻(xiàn)處理的效率。

3.1 提高書(shū)刊清點(diǎn)的速度及準(zhǔn)確率

由于受傳統(tǒng)的管理模式、時(shí)間、人力、物力等硬件條件制約，圖書(shū)清點(diǎn)非常繁瑣。工作量大，耗時(shí)、耗力、耗財(cái)。而使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，只需將手持閱讀器在書(shū)架上橫掃一遍，就能讀取貼有電子標(biāo)簽的圖書(shū)的全部數(shù)據(jù)。操作靈活，可輕易尋找及分辨在書(shū)架上的書(shū)籍，減少了清點(diǎn)圖書(shū)的工作強(qiáng)度，提高了清點(diǎn)圖書(shū)的速度及準(zhǔn)確率。

3.2 提高書(shū)刊的科學(xué)、規(guī)范排架、上架

由于現(xiàn)在的圖書(shū)館采用的都是藏、借、閱一體化的借閱模式，書(shū)刊亂架率比較高。尋找亂架、錯(cuò)架的書(shū)刊，并進(jìn)行分類(lèi)歸位，是每個(gè)圖書(shū)館都要花費(fèi)大量人力和精力的事情。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)，只需在RFID閱讀器中輸入要檢查的號(hào)碼段或要找的書(shū)名等，沿著書(shū)架依次掃描，一旦發(fā)現(xiàn)排架錯(cuò)誤或找到所要的書(shū)刊時(shí)，立刻用聲光報(bào)警，這使得查找工作變得非常方便，也能顯著降低錯(cuò)架亂架率，在不影響正常工作下，完成順架工作，減少失誤大大提高書(shū)刊整架歸位的速度。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的掃描裝置，對(duì)貼有EPC(Electronic Product Code，稱(chēng)為產(chǎn)品電子碼)標(biāo)簽的圖書(shū)利用讀寫(xiě)器進(jìn)行掃描，讀寫(xiě)器將會(huì)得到大量的不同層級(jí)的EPC標(biāo)簽信息，并辨認(rèn)出各類(lèi)圖書(shū)的信息，瞬間就能完成信息交換和識(shí)別。同時(shí)根據(jù)需要對(duì)有關(guān)信息進(jìn)行核對(duì)處理，將其結(jié)果傳回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，建立相應(yīng)的分配清單，這樣工作人員就能迅速知道書(shū)的類(lèi)別和位置以進(jìn)行分揀，并及時(shí)、快速地進(jìn)行圖書(shū)上架工作。

3.3 實(shí)現(xiàn)自助借還書(shū)刊

物聯(lián)網(wǎng)下的自動(dòng)借書(shū)、還書(shū)系統(tǒng)，使讀者可以自行辦理書(shū)刊借閱、歸還手續(xù)。讀者只要將自己的借書(shū)證和需借閱的圖書(shū)放在借閱設(shè)備的感應(yīng)區(qū)上，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的RFID技術(shù)可進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和掃描處理。通過(guò)與圖書(shū)館自動(dòng)化借閱系統(tǒng)連接，確認(rèn)后即完成借書(shū)。與借書(shū)系統(tǒng)一樣，讀者也可自主還書(shū)，操作完成后打印還書(shū)憑條。圖書(shū)中的安全偵測(cè)位元同時(shí)被啟動(dòng)，通過(guò)檢測(cè)門(mén)時(shí)會(huì)觸動(dòng)警鈴。在確認(rèn)還書(shū)完成后，系統(tǒng)自動(dòng)擷取館藏信息，通知中心系統(tǒng)更新圖書(shū)信息及讀者信息。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)多本圖書(shū)同時(shí)進(jìn)行借還操作的功能，而且增進(jìn)流通速率、簡(jiǎn)化借閱流程，方便了讀者，減少了工作人員的工作量，進(jìn)而提升圖書(shū)館的工作效率和服務(wù)品質(zhì)。

3.4 獲取、查詢(xún)圖書(shū)館相關(guān)信息

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以方便查詢(xún)相關(guān)書(shū)籍設(shè)定的信息，館藏書(shū)目數(shù)據(jù)、借閱數(shù)據(jù)及圖書(shū)當(dāng)前所在位置。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上對(duì)圖書(shū)信息進(jìn)行準(zhǔn)確無(wú)誤跟蹤、實(shí)時(shí)監(jiān)控。任何一個(gè)安裝有讀寫(xiě)器的終端，都可以通過(guò)射頻掃描技術(shù)讀取書(shū)籍的相關(guān)信息，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的信息傳輸作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)流通信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控。其次，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的識(shí)別統(tǒng)計(jì)功能可分析讀者結(jié)構(gòu)和圖書(shū)館利用率，并為讀者提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。借助于標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)（ID）或識(shí)別碼都能在遠(yuǎn)程被任意的掃描，且標(biāo)簽自動(dòng)地，不加區(qū)別地回應(yīng)閱讀器的指令并將其所存儲(chǔ)的信息傳輸給閱讀器。從而隨時(shí)獲得或顯示相關(guān)的讀者信息。通過(guò)應(yīng)用這些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從文獻(xiàn)資料、數(shù)據(jù)資源到圖書(shū)館運(yùn)行狀態(tài)或用戶需求等任何信息，都可以被快速獲取并進(jìn)行分析，便于立即采取應(yīng)對(duì)措施。

3.5 快速、準(zhǔn)確地查找圖書(shū)

實(shí)現(xiàn)圖書(shū)準(zhǔn)確定位和快速查找已成為圖書(shū)館進(jìn)一步提升服務(wù)層次和服務(wù)水平的主要標(biāo)志。圖刊查找是勞動(dòng)強(qiáng)度最大、讀者借閱數(shù)量最多的一項(xiàng)工作。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)RFID電子標(biāo)簽的讀取距離大、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量大、存儲(chǔ)信息更改自如等特點(diǎn)很好地解決了這一難題。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在書(shū)架和地面，安裝UHF(超高頻)“標(biāo)簽”(稱(chēng)為“坐標(biāo)位置標(biāo)簽”)，組成位置矩陣，不同位置的“標(biāo)簽”，其識(shí)別地址(ID)號(hào)不同。當(dāng)同時(shí)讀到“坐標(biāo)位置標(biāo)簽”、圖書(shū)“標(biāo)簽”的ID號(hào)時(shí)，就能確定該圖書(shū)所在的位置(如第幾排，第幾列，哪個(gè)書(shū)架的第幾層)。通過(guò)文獻(xiàn)定位和便攜式的掃描、統(tǒng)計(jì)設(shè)備，可以快速、準(zhǔn)確地找到所需圖書(shū)。

3.6 提高圖書(shū)館的安全管理水平

圖書(shū)館的安全管理主要表現(xiàn)在資源和人員的管理。首先，對(duì)書(shū)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射頻技術(shù)來(lái)測(cè)量、存儲(chǔ)書(shū)刊的物理特性，在被覆蓋的情況下，RFID都能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì),并能夠進(jìn)行穿透性通信。通過(guò)電磁波追蹤定位每本書(shū)刊的活動(dòng)情況,達(dá)到了防范書(shū)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)到杰弗遜圖書(shū)館的Philips所說(shuō)的 “如果有人試圖避開(kāi)警報(bào)偷取圖書(shū)或其它媒體資料，圖書(shū)館仍然可追蹤圖書(shū)，從而將其歸放原處”。其次，對(duì)讀者及工作人員的管理。目前，國(guó)內(nèi)許多圖書(shū)館已普遍使用圖書(shū)館門(mén)禁系統(tǒng)。圖書(shū)館門(mén)禁是安全管理的重要組成部分，是提高安全管理效率的重要手段。隨著無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，非接觸式RFID門(mén)禁系統(tǒng)由于其技術(shù)成熟、價(jià)格低廉、使用方便等優(yōu)異的性能，已成為重要的門(mén)禁系統(tǒng)。射頻識(shí)別技術(shù)是利用無(wú)線電波來(lái)進(jìn)行通信的一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于身份識(shí)別、物流、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程、交通系統(tǒng)和門(mén)禁系統(tǒng)等。典型的RFID系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽，讀寫(xiě)器以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三個(gè)部分。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)門(mén)禁管理系統(tǒng)以后，大大提升圖書(shū)館智能化及安全管理。對(duì)圖書(shū)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(xún)等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，有效的管理、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(mén)禁管理系統(tǒng)，可以對(duì)讀者進(jìn)行有效管理。通過(guò)查詢(xún)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁管理系統(tǒng)的查詢(xún)功能，可以確切知道某位讀者是否在圖書(shū)館以及讀者的到館次數(shù)、來(lái)館時(shí)間、停留時(shí)間以及學(xué)習(xí)時(shí)間到館的時(shí)間基本信息。同時(shí)，通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的門(mén)禁管理系統(tǒng)，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)非持卡人的門(mén)禁控制。可以將非學(xué)校人員拒之門(mén)外，對(duì)整個(gè)圖書(shū)館大樓的安全起到極大的作用。

圖書(shū)館是成長(zhǎng)的有機(jī)體，它的發(fā)展始終與科學(xué)技術(shù)，尤其是信息技術(shù)的發(fā)展緊密相連。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，使應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館管理的高效率和自動(dòng)化成為可能，必將成為圖書(shū)館智能化的一個(gè)重要手段。提高了圖書(shū)管理的效率，簡(jiǎn)化了圖書(shū)管理的流程，降低了圖書(shū)管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，可見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書(shū)館領(lǐng)域有著非常廣闊的發(fā)展、應(yīng)用前景。

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