基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧圖書館建設(shè)研究

唐亦玲

（金陵科技學(xué)院圖書館，江蘇 南京 211169）

“智慧圖書館”即“智慧＋圖書館”，是指圖書館通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將智慧化貫穿于圖書館各項工作之中。智慧圖書館在技術(shù)上實現(xiàn)所有資源智能化；在服務(wù)上一切以用戶為本，努力做到全方位地感知、捕捉信息，提供多種多樣的服務(wù)模式。利用智能化的管理方式提高圖書館的服務(wù)水平，用戶和館員通過物聯(lián)網(wǎng)智能化地完成服務(wù)要求，是智慧圖書館得以實現(xiàn)的標(biāo)志。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展為圖書館各項業(yè)務(wù)智能化發(fā)展提供了有利的技術(shù)支撐，也使智慧圖書館的構(gòu)建成為可能，智慧圖書館已成為圖書館未來的發(fā)展趨勢。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，物聯(lián)網(wǎng)主要是在以RFID（radio freque－ncy identification）為關(guān)鍵技術(shù)、以紙本館藏為對象的智能館藏管理系統(tǒng)上應(yīng)用，但這只是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧圖書館初級階段的簡單應(yīng)用。鑒于當(dāng)前RFID 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一、芯片性能還不夠穩(wěn)定以及芯片價格偏高等因素制約，所以采用RFID 技術(shù)的圖書館還局限在一個較小的范圍。RFID 只是未來圖書館物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)所需的眾多傳感技術(shù)中的一種，要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館的全面應(yīng)用還需要較長的實踐探索。但從國內(nèi)外圖書館十多年的應(yīng)用實踐來看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在推動圖書館智慧化管理上大有作為。

世界上最早使用RFID 技術(shù)的圖書館是新加坡國家圖書館。該館早在1998 年便開始測試RFID 在圖書館流通、分揀與物流系統(tǒng)中的應(yīng)用，并于2002年全面建成并投入運行［1］，是世界上全面應(yīng)用RFID 技術(shù)的第一館。在新加坡國家圖書館，公民憑借身份證就可自助完成圖書查詢、借還業(yè)務(wù)，還可以利用手持式的RFID 閱讀器讀取圖書標(biāo)簽信息，快速完成文獻查找、排架、檢查庫存等工作流程。此后美國、荷蘭等國家的圖書館也開始使用該項技術(shù)。目前采用RFID 技術(shù)的圖書館數(shù)量逐年增長，截至2011年6 月，全球已有大約4 000家圖書館應(yīng)用該技術(shù)管理圖書［2］。

在國內(nèi)，廈門集美大學(xué)誠毅學(xué)院圖書館在2006 年率先試運行了“RFID 智能館藏管理系統(tǒng)”［3］。同年，深圳圖書館新館也全面采用RFID技術(shù)，用戶可以通過借還一體機實現(xiàn)借還圖書、自動充消磁、自動分揀和排架等一系列自動化管理功能。在此基礎(chǔ)上深圳圖書館還開發(fā)研制了“城市街區(qū)24小時自助圖書館系統(tǒng)”，該系統(tǒng)集辦證、查詢、預(yù)借、借書、還書等功能為一體，把傳統(tǒng)圖書館的服務(wù)延伸到街區(qū)。2008年9 月，國家圖書館二期暨國家數(shù)字圖書館正式開館，該館引入RFID 技術(shù)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)服務(wù)和數(shù)字服務(wù)的有機融合［1］。此后，很多大型公共圖書館和一些高校圖書館也先后使用了RFID 的智能館藏管理系統(tǒng)。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2012年，國內(nèi)已有450余家圖書館正式應(yīng)用了RFID 系統(tǒng)與設(shè)備［4］。同年6 月，中國文化行業(yè)——圖書館RFID 標(biāo)簽數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)出臺［5］，這充分表明RFID 技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用被廣泛認(rèn)可，并開始逐漸普及。

二、智慧圖書館的形態(tài)特征與建設(shè)愿景

（一）信息感知全面化

借助各種信息感知裝置，實現(xiàn)對構(gòu)成整個圖書館資源體系、服務(wù)體系與管理體系的所有元素的感知，是支撐智慧圖書館正常運行的基礎(chǔ)。智慧圖書館的信息感知是全面的、深度的感知，各類文獻資源、人員與環(huán)境實體是感知的對象，圖書館的運行狀態(tài)與用戶需求信息同樣也是感知的對象。借助感知信息，圖書館里的所有需要管理的對象與管理系統(tǒng)建立了關(guān)聯(lián)并為管理系統(tǒng)所控制。目前，一些開展智慧化館藏管理的圖書館，就是在每本圖書中嵌入一個RFID 芯片，通過芯片信息把孤立的圖書與管理系統(tǒng)建立聯(lián)系，從而實現(xiàn)對圖書的自助借還、智能分揀、自助盤點與順架、安全檢測，以及對館藏架位導(dǎo)航等智慧化管理。

（二）服務(wù)模式多元化

在物聯(lián)網(wǎng)背景下，智慧圖書館的服務(wù)模式更加多樣化、智慧化和個性化，可以提供如自助服務(wù)、移動手機服務(wù)、RSS訂閱、3G 定制、PDA／PPC 定制、移動E－mail定制等服務(wù)。借助傳感信息，管理系統(tǒng)還能夠自動識別和感知用戶的當(dāng)前位置及其所關(guān)注的研究主題，并能夠?qū)⒂脩粼谔摂M環(huán)境下與實體圖書館環(huán)境下的信息行為傾向相結(jié)合，為用戶構(gòu)建個性化的偏好模型，及時給用戶提供個性化的相關(guān)服務(wù)，如為用戶自動推送相關(guān)信息資源與動態(tài)資訊，構(gòu)建個人數(shù)字圖書館等。

（三）管理過程智慧化

智慧化管理是智慧圖書館的重要特征。其不僅要求在館藏資源借閱服務(wù)、打印、掃描、繳納圖書逾期款、選座上實現(xiàn)智慧化管理，還要實現(xiàn)對用戶智能化的跟蹤和分析管理，提供深層次的有效服務(wù)。此外，還要對智慧圖書館的物理環(huán)境與日常維護進行多方面智能化管理，如圖書館樓宇中的水、燈光、電梯、門、安保攝像頭等全部實行感應(yīng)式的自動化管理。例如，美國芝加哥大學(xué)的曼索托圖書館建立的機器人堆疊書庫管理系統(tǒng)，能夠通過每本書的感應(yīng)信息，對所收藏的350萬冊書籍以書名和尺寸進行分類與堆疊管理，其占地面積僅為常規(guī)書庫的七分之一，大大節(jié)省了建筑空間［6］。又如，日本在圖書館安裝聯(lián)網(wǎng)溫控傳感器，按照需要的溫度對空調(diào)進行智能調(diào)節(jié)，據(jù)悉可節(jié)約電量29．4%［7］。

（四）服務(wù)理念人性化

人性化服務(wù)理念不僅是當(dāng)代圖書館人的追求，更是智慧圖書館的追求目標(biāo)。一切以用戶為本、創(chuàng)新服務(wù)是智慧圖書館的動力之源。基于人性化服務(wù)的理念，在圖書館的空間功能規(guī)劃上，不僅要為讀者創(chuàng)造傳統(tǒng)風(fēng)格上求“靜”的閱覽空間，還應(yīng)為其提供可“動”的功能區(qū)域。除了提供傳統(tǒng)的閱讀功能區(qū)域外，還應(yīng)設(shè)置如咖啡屋、音樂室、文化沙龍活動區(qū)等休閑性活動區(qū)域，讓讀者在休息中閱讀，在閱讀中休息。為了給讀者提供一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，閱覽室內(nèi)的溫度、濕度、亮度都將實行自動控制與調(diào)節(jié)。另外，為了激發(fā)和啟迪讀者的創(chuàng)意靈感，一些國外圖書館將一些現(xiàn)代化工具（如3D 打印機）向讀者提供外借服務(wù)。此外，還有“真人圖書館”服務(wù)模式，都是當(dāng)代圖書館追求以人為本服務(wù)理念的極佳典范，這些也必將會為未來更多的智慧圖書館的創(chuàng)新實踐所借鑒［8］。

智慧圖書館將極大地拓展傳統(tǒng)圖書館的服務(wù)時間與空間。以手機或平板電腦作為信息服務(wù)終端的移動圖書館服務(wù)將成為用戶利用圖書館的新途徑?；诨ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)，用戶可以方便地實現(xiàn)身份認(rèn)證、移動借閱、視頻點播、信息檢索與參考咨詢等功能。移動圖書館在服務(wù)時間上可以24小時開放，服務(wù)的空間上也不受具體物理地址的限制。在城市基礎(chǔ)設(shè)施支撐下，通過移動圖書館機制，讀者借助現(xiàn)代化設(shè)備隨時可以享受圖書館各項服務(wù)。美國佛羅里達機場與布勞沃德縣圖書館（Broward County Library）合作，開展為旅客提供15 000種免費電子書的服務(wù)，讀者只要借助筆記本電腦或智能手機等載體即可免費閱讀［9］，從而實現(xiàn)了書與人的跨時空關(guān)聯(lián)。

（五）智慧圖書館理想構(gòu)建模式

智慧圖書館的構(gòu)建分為三個階段：初級階段，發(fā)展階段和聚合階段。智慧圖書館都是在現(xiàn)有圖書館的基礎(chǔ)上逐步實現(xiàn)的。目前已建成的現(xiàn)代圖書館是智慧圖書館的雛形，無論是線上（虛擬的）還是線下（實體的）圖書館，都是智慧圖書館建設(shè)的初級階段，是RFID 技術(shù)在圖書館的廣泛應(yīng)用階段。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館界不斷深化和滲透，圖書館必會迎來智慧圖書館的發(fā)展階段——各類資源包括圖書館樓宇、設(shè)備、設(shè)施等經(jīng)過智能化處理后，自動地服務(wù)于用戶。此后，開始實現(xiàn)智慧圖書館的最終階段——聚合階段，圖書館提供給用戶全方位的泛在服務(wù)，圖書館的服務(wù)會主動“飄移”到用戶身邊（圖1）。

三、智慧圖書館建設(shè)發(fā)展的問題及對策分析

（一）突破感知節(jié)點的技術(shù)瓶頸

實現(xiàn)圖書、設(shè)備、人員、環(huán)境的有效感知是智慧圖書館建設(shè)的重要基礎(chǔ)。感知點除了要有采集信息的能力外，還要有存儲、處理和通信的能力，而當(dāng)前能夠提供信息感知節(jié)點的傳感器種類很少，而且缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前RFID 的標(biāo)準(zhǔn)主要有日本的Ubiquitous ID Center、歐美的EPC Global以及國際標(biāo)準(zhǔn)組織的ISO／IEC 18000，而這三個標(biāo)準(zhǔn)相互之間并不兼容。而我國目前也缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范［10］。國內(nèi)高校系統(tǒng)圖書館動輒藏書達百萬冊，如果盲目采用不規(guī)范的RFID 芯片，將會給今后信息互通與共享工作帶來被動和困難。可見，RFID芯片的技術(shù)瓶頸是在國內(nèi)圖書館推廣RFID技術(shù)的主要障礙。因此，盡快建立與國際主流標(biāo)準(zhǔn)兼容的RFID 國家標(biāo)準(zhǔn)，提高RFID 芯片的性能穩(wěn)定性，降低RFID 芯片生產(chǎn)成本，這是推動我國未來智慧圖書館建設(shè)的關(guān)鍵。

圖1 智慧圖書館理想模式

（二）解決信息安全與隱私問題

在構(gòu)建智慧圖書館服務(wù)體系中，還存在不容忽視的信息安全與隱私安全問題。其一，物聯(lián)網(wǎng)的開放架構(gòu)本身存在潛在的隱患和風(fēng)險。如標(biāo)簽的被竊、篡改、偽造和復(fù)制；通信遭受干擾、竊聽和拒絕服務(wù)等攻擊；互聯(lián)網(wǎng)中的不安全因素擴散到物聯(lián)網(wǎng)中；利用標(biāo)簽進行跟蹤、定位等［11］。其二，手機、PC、平板電腦等終端在接入過程中會帶來病毒的侵入和傳播，造成圖書館信息系統(tǒng)的癱瘓，使無線傳感網(wǎng)絡(luò)受到安全威脅，而現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全保障機制無法保障其安全性［8］。因此，盡快構(gòu)建圖書館RFID 系統(tǒng)安全模型，避免系統(tǒng)運行中的安全隱患，同樣是智慧圖書館構(gòu)建過程中需要重視的問題。

（三）降低智慧圖書館建設(shè)成本

館藏管理智能化建設(shè)是智慧圖書館初期建設(shè)的基礎(chǔ)，然而，目前僅少數(shù)館引入RFID 技術(shù)。究其原因，除了前面述及的芯片技術(shù)問題和安全隱患問題之外，建設(shè)成本問題同樣不容忽視。目前，電子標(biāo)簽成本很高，國內(nèi)RFID 電子標(biāo)簽單價為人民幣1元左右，國外的芯片價格更高，每個約為0．7美元。對于國內(nèi)一般的大中型圖書館，要實現(xiàn)對全館圖書的RFID 電子標(biāo)簽管理，僅電子標(biāo)簽的投入將達百萬元，這對于多數(shù)圖書館都是一筆不小的費用。此外，目前生產(chǎn)的電子標(biāo)簽的使用壽命較短，一般為10～15年，這一使用年限對于商品流通領(lǐng)域的應(yīng)用是足夠的，但應(yīng)用于圖書館的館藏管理上則遠遠不夠［12］。其次，在圖書館樓宇的改造上需要花費大量資金，如各種傳感器的布置以及配套的智能控制系統(tǒng)［8］。再次，其它的各種接入網(wǎng)設(shè)備如Wi－Fi、藍牙、ZigBee等的投入價格也不菲［8］。因此，要全面推進智慧圖書館的建設(shè)，從總體上整合和共享圖書館資源，有待于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，進而帶來各類相關(guān)應(yīng)用設(shè)備性能的大幅度提高及生產(chǎn)成本的大幅度下降。

（四）加強隊伍建設(shè)，提升圖書館員職業(yè)素養(yǎng)

智慧服務(wù)是圖書館服務(wù)的最高狀態(tài)，圖書館除必須具備智能化的設(shè)備外，對圖書館員的素質(zhì)提出了更高的要求。隊伍建設(shè)歷來是圖書館建設(shè)與發(fā)展的核心要素，智慧圖書館館員隊伍建設(shè)的水平直接影響智慧服務(wù)的質(zhì)量。因此，建設(shè)一支愛崗敬業(yè)、知識廣博且思維敏捷的高素質(zhì)館員隊伍是實現(xiàn)圖書館智慧化服務(wù)的有力保障。圖書館需在人才引進、館員的角色定位、核心能力培養(yǎng)、服務(wù)模式探索及配套機制建設(shè)等方面加以完善，以推進智慧圖書館建設(shè)的步伐。

［1］謝芳．論高校智慧圖書館的功能與構(gòu)建［J］．圖書館學(xué)研究，2014（6）：15－17

［2］撖立軍．RFID 技術(shù)在圖書館的應(yīng)用現(xiàn)狀與問題分析［J］．物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2012（12）：79－80，83

［3］年華．RFID 技術(shù)在高校圖書館應(yīng)用中存在的問題及功能拓展［J］．科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2014（11）：39－42

［4］杜亮，朱廣智．物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智能圖書館發(fā)展研究［J］．圖書館工作與研究，2014（7）：23－26

［5］李學(xué)寧．淺議RFID 在圖書館應(yīng)用的必然性［J］．科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2014（9）：44－45

［6］潘呈昀．圖書館行業(yè)（RFID）標(biāo)準(zhǔn)下的智能圖書館應(yīng)用研究［J］．科技資訊，2014（1）：252－253

［7］王世偉．論智慧圖書館的三大特點［J］．中國圖書館學(xué)報，2012（11）：22－28

［8］沈彥君．物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能圖書館中的應(yīng)用［J］．國家圖書館學(xué)刊，2012（8）：51－54

［9］趙曉芳．智慧圖書館的服務(wù)途徑實現(xiàn)與構(gòu)建［J］．圖書與情報，2012（6）：46－48

［10］林振洋．免費開放下RFID 的應(yīng)用與研究——以天津圖書館為例［J］．圖書館工作與研究，2012（9）：49－51

［11］李峰，李書寧．基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能圖書館發(fā)展研究［J］．圖書情報工作，2013（3）：66－70

［12］王世偉．未來圖書館的新模式：智慧圖書館［J］．圖書館建設(shè)，2011（12）：1－5