基于云計算的移動數(shù)字圖書館服務(wù)平臺構(gòu)建研究

李桂貞

[摘要]云計算技術(shù)正成為研究的新熱點，移動數(shù)字圖書館可以借助云計算這一先進信息技術(shù)，開展云移動服務(wù)。文章在簡述云計算和移動數(shù)字圖書館概念的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一種基于云計算的移動數(shù)字圖書館服務(wù)平臺，并對構(gòu)建模式及平臺構(gòu)建面臨的問題進行了探討。云計算技術(shù)與移動數(shù)字圖書館相輔相成，二者的結(jié)合將會給用戶帶來完美的服務(wù)感受。

[關(guān)鍵詞]云計算；移動服務(wù)；云服務(wù)；數(shù)字圖書館

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2015.03.015

[中圖分類號]G250.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-0821（2015）03-0082-04

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息媒介不斷更新與優(yōu)化，手機、平板電腦等移動終端逐漸成為人們獲取信息與服務(wù)的重要工具。國外圖書館早在2000年就開始利用手機短信等方式為用戶提供信息和服務(wù)，之后隨著信息技術(shù)的發(fā)展，移動數(shù)字圖書館逐步提供了書目查詢、圖書館信息資源查詢等功能，近幾年更開始進行移動終端的應(yīng)用程序開發(fā)以及網(wǎng)站用戶體驗優(yōu)化等研究。國內(nèi)圖書館從2005年開始建設(shè)移動數(shù)字圖書館并提供相關(guān)服務(wù)，現(xiàn)在大部分移動圖書館還只是提供一些簡單的服務(wù)，如SMS服務(wù)、網(wǎng)站服務(wù)（WAP或Web）等。在先進信息技術(shù)支持下，移動數(shù)字圖書館正展現(xiàn)出勃勃生機。

作為對信息技術(shù)比較敏感而且總是適時為“我”所用的圖書館，目前云計算技術(shù)正成為業(yè)界研究的新熱點，而移動數(shù)字圖書館正可以借助云計算這一先進信息技術(shù)，開展云移動服務(wù)。換個角度來看，云計算技術(shù)與移動數(shù)字圖書館其實是相輔相成的。首先，手機、平板電腦等是云計算技術(shù)重要的移動終端；其次，云計算技術(shù)能夠改善傳統(tǒng)移動數(shù)字圖書館計算能力弱、存儲能力差的狀況。它們的結(jié)合將充分發(fā)揮雙方的優(yōu)勢，是移動數(shù)字圖書館服務(wù)成功的基礎(chǔ)。

1.云計算技術(shù)及移動數(shù)字圖書館概述

云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法，目前對云計算（Cloud Computing）并無統(tǒng)一定義，國內(nèi)較為廣泛接受的定義是著云臺給出的：云計算是通過網(wǎng)絡(luò)提供可伸縮的廉價的分布式計算能力。概括來說，云計算是進行分布式處理、并列計算、網(wǎng)格設(shè)計、虛擬存取和海量數(shù)據(jù)處理的一種計算機工具，它具有超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性及高可伸縮性等特點。

移動數(shù)字圖書館（Mobile Digital Library）是指依托成熟的無線移動網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)以及多媒體技術(shù)，以手機、電子書閱讀器、筆記本、MP3、MP4、PDA等便攜式移動設(shè)備作為數(shù)字圖書館管理系統(tǒng)用戶終端，以短信或網(wǎng)頁方式輸送信息的圖書館服務(wù)平臺。由于智能手機的普及，手機成為移動數(shù)字圖書館重要的用戶終端，許多的相關(guān)的服務(wù)也是針對手機展開的，甚至有的高校直接稱之為“手機圖書館”。目前移動數(shù)字圖書館服務(wù)模式主要有SMS服務(wù)（Short Message Service）和WAP服務(wù)（Wireless Application Protocol），隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，有的數(shù)字圖書館還開始利用微信、微博、APP等方式為移動用戶提供服務(wù)。

云計算技術(shù)與移動通信技術(shù)的結(jié)合是一種新的技術(shù)趨勢，移動數(shù)字圖書館服務(wù)給用戶帶來了方便快捷，但現(xiàn)行服務(wù)模式也有很大的局限性。例如，在用戶使用上，編輯短信時要嚴格按照約定的格式進行，同時短信平臺的響應(yīng)時間、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量等也給用戶與服務(wù)器實時交流帶來了一定障礙，從而影響到數(shù)字圖書館的服務(wù)質(zhì)量；WAP服務(wù)也受到現(xiàn)有的設(shè)備、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)等因素制約，無法達到應(yīng)有的服務(wù)速度；在技術(shù)應(yīng)用上，目前3G存在三大標準：CDMA、TD-SCDMA和WCDMA，圖書館要想全面開展移動服務(wù)，需與三家通信運營商同時簽訂網(wǎng)關(guān)協(xié)議，這無疑加重了服務(wù)器的負擔。

云計算可改善移動數(shù)字圖書館服務(wù)的現(xiàn)狀，跳脫出服務(wù)模式的局限性，利用云計算技術(shù)，可將海量數(shù)據(jù)資源存儲于“云”端，用戶可利用移動網(wǎng)絡(luò)直接在“云”獲取自己需要的資源與服務(wù)，無須再通過與圖書館服務(wù)器進行短信溝通或WAP站點訪問。這對服務(wù)雙方——圖書館與用戶來說都是解放：用戶利用資源服務(wù)更加方便快捷，圖書館員則可以擺脫硬件資源帶來的困擾，專心進行高質(zhì)量的服務(wù)研究。

2.基于云計算的移動數(shù)字圖書館服務(wù)平臺構(gòu)建

2.1平臺架構(gòu)

基于云計算的移動數(shù)字圖書館應(yīng)可突破目前系統(tǒng)的限制，通過與OPAC系統(tǒng)、數(shù)字圖書館門戶以及全國共享云服務(wù)體系的集成，實現(xiàn)館藏資源的移動檢索、全文閱讀、音視頻收看以及與其它館的館際互借與資源共享的服務(wù)。同時，系統(tǒng)應(yīng)提供與用戶信息交流的平臺，館員可以與用戶進行良好互動，可在平臺上及時發(fā)布圖書館信息以及實現(xiàn)用戶的個性化定制等等。

基于云計算的移動數(shù)字圖書館服務(wù)平臺的整體架構(gòu)分為4層：門戶層、應(yīng)用層、管理層和轉(zhuǎn)換層，如圖1所示，每層均承擔著獨有的功能。

2.1.1門戶層

門戶層為用戶提供各種方式來訪問移動數(shù)字圖書館，使用移動數(shù)字圖書館的資源與服務(wù)。根據(jù)用戶的特點，為不同用戶提供相應(yīng)的訪問方式。

（1）Web門戶

用戶通過傳統(tǒng)的WWW通信模式即B/S模式訪問移動數(shù)字圖書館內(nèi)容。用戶通過Web門戶一般只能對移動數(shù)字圖書館提供的資源進行在線閱讀，不能進行下載。

（2）WAP門戶

WAP為“無線應(yīng)用協(xié)議”，是一種向移動終端提供互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容和先進增值服務(wù)的全球統(tǒng)一的開放式協(xié)議標準，用戶仍然通過B/S模式訪問網(wǎng)頁，但由于WAP通信模型多了一個WAP網(wǎng)關(guān)，它具有獨特的優(yōu)點，如利用WAP門戶，用戶可在多個首頁中切換瀏覽。

（3）客戶端門戶

用戶利用客戶端門戶可通過c/s模式訪問網(wǎng)頁，能夠?qū)σ苿訄D書館提供的資源進行閱讀、下載和管理。使用此種門戶訪問資源與服務(wù)需要用戶手機能夠支持客戶端閱讀軟件。用戶首次登錄頁面時，系統(tǒng)會根據(jù)手機的不同型號，自動匹配不同的頁面。endprint

（4）閱讀器門戶

閱讀器門戶采用C/S模式為用戶提供訪問資源與服務(wù)的方式。閱讀器是專門顯示來自印本資料的數(shù)字化版本內(nèi)容的設(shè)備。支持如PDF、EXE、CHM、UMD、PDG、JAR、PDB、TXT、BRM等常見的電子圖書的文件格式。閱讀器一般具有設(shè)置書簽、編輯等很多實用的功能。

（5）管理門戶

管理門戶是主要是為業(yè)務(wù)管理者提供的訪問入口。業(yè)務(wù)管理者可通過管理門戶訪問系統(tǒng)以對產(chǎn)品進行頁面管理、模板管理、資源管理、統(tǒng)計管理等各項后臺管理。

2.1.2應(yīng)用層

應(yīng)用層直接面向用戶，通過與底層數(shù)據(jù)存儲交互，向用戶提供可變化的信息視圖，是用戶登錄站點后可以進行的一些操作和應(yīng)用的集合。主要包括用戶功能模塊、公共服務(wù)模塊、個性服務(wù)模塊等。具體功能包括客戶端下載、用戶注冊與登錄、平臺導航、信息發(fā)布、在線閱讀及下載、用戶收藏、用戶打分、參考咨詢以及常規(guī)功能如書目查詢、圖書預約和續(xù)借等等。

（1）客戶端下載

用戶可通過Web門戶和WAP門戶下載各種客戶端軟件。下載時需注意軟件的版本信息、適配的機型等信息。

（2）用戶注冊、登錄

系統(tǒng)通過統(tǒng)一認證門戶系統(tǒng)為用戶提供注冊與登錄的入口，移動圖書館所提供的某些功能用戶只有在獲得合法身份后才能正常使用。

（3）在線閱讀、下載

系統(tǒng)在Web門戶和WAP門戶上具有一些閱讀標簽，這些標簽是預先定義好的，用戶閱讀時，平臺會根據(jù)標簽內(nèi)容及編碼獲取資源數(shù)據(jù)。用戶還可以通過客戶端門戶和閱讀器門戶進行資源的閱讀與下載。門戶與內(nèi)容之間設(shè)有接口以進行資源的獲取。為了保護版權(quán)，用戶在下載電子資源時，要同時下載與其相關(guān)的版權(quán)證書及內(nèi)容解密密鑰。

（4）流媒體播放

指在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上按時間先后次序傳輸和播放的連續(xù)音/視頻數(shù)據(jù)流。流媒體播放模塊支持音頻、視頻的流式播放方式，用戶通過移動終端的文件系統(tǒng)接口和支持通用協(xié)議及文件格式來在線收聽喜歡的音頻、視頻資源。

（5）個性化服務(wù)

個性化服務(wù)是一種有針對性的服務(wù)方式，根據(jù)用戶的設(shè)定來實現(xiàn)，依據(jù)各種渠道對資源進行收集、整理和分類，向用戶提供和推薦相關(guān)信息，以滿足用戶的需求。具體服務(wù)功能有：平臺導航、排行榜、試讀體驗、最近閱讀、書簽應(yīng)用、智能推薦、在線訂購、個人空間、用戶互動等等。

2.1.3管理層

管理層在后臺運行，可實現(xiàn)服務(wù)和資源的協(xié)調(diào)、拓展以及服務(wù)平臺的協(xié)同管理。主要包括下列功能模塊：欄目策劃、關(guān)聯(lián)推薦、內(nèi)容策劃、產(chǎn)品上架、頁面定制、熱門推薦、排行策略、終端適配等。具體可實現(xiàn)以下具體業(yè)務(wù)管理功能：用戶信息資料管理與維護、系統(tǒng)運行管理與參數(shù)設(shè)置、重要系統(tǒng)備份、日志文件下載、數(shù)字信息資源管理、相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計等等。因此對于管理層，要求系統(tǒng)一方面需要具備良好的處理日常事務(wù)的能力；另一方面，為了使用戶有序、高效地使用移動圖書館的資源與服務(wù)，系統(tǒng)還要具備統(tǒng)一身份認證功能以及對用戶完善管理的功能；為了滿足用戶對于一站式、跨系統(tǒng)協(xié)同信息服務(wù)的需求，還需要系統(tǒng)具備對異構(gòu)信息資源及服務(wù)進行統(tǒng)一管理的功能。

2.1.4適配層

數(shù)字資源具有多種文件格式，常見的有CAJ、PDF、PDG、HTML、TXT、JPG、SEP、GW、GD等格式。適配層可將這些格式的文件轉(zhuǎn)換為移動終端支持的類型。此外，由于每個用戶所持移動終端不同以及服務(wù)提供商也不同，導致用戶訪問移動圖書館的接口以及功能實現(xiàn)方式也無法一致，因此，需要對各種訪問接口及實現(xiàn)方式進行封裝，并采用參數(shù)配置模塊對終端型號進行初始化分類適配，以達到調(diào)用不同型號不同服務(wù)提供商移動終端訪問功能的目的。

2.2構(gòu)建模式

云計算環(huán)境下，數(shù)字圖書館云服務(wù)模式主要分為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Infrastructure as a Service，IaaS）、平臺即服務(wù)（Platform as a Service，PaaS）、軟件即服務(wù)（Software as a Service，SaaS）3種主要模式。根據(jù)這一原則，可通過下列模式進行移動數(shù)字圖書館的構(gòu)建。

2.2.1數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)商提供云服務(wù)（LaaS）

我國高校圖書館或公共圖書館使用數(shù)字資源一般是采用購買（本單位購買或集團采購）使用權(quán)的方式。圖書館必須配備大型的服務(wù)器或存儲設(shè)備，數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)商將圖書館購買時間段的數(shù)字資源拷貝或鏡像到這些設(shè)備中，并由專人負責定期更新維護。隨著數(shù)據(jù)的增多，服務(wù)器必須不斷更新；另一方面圖書館還須專門的技術(shù)人員負責與數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)商聯(lián)系以及維護服務(wù)器和存儲設(shè)備，這些都加重了圖書館的人力物力負擔。

云計算技術(shù)中的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IaaS）功能，可把由多臺服務(wù)器組成的云端基礎(chǔ)設(shè)施作為計量服務(wù)提供給客戶，它將內(nèi)存、L/O設(shè)備、存儲以及計算能力整合成一個虛擬的資源池為客戶提供所需要的存儲資源和虛擬化服務(wù)器等服務(wù)。

由此，數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)商可通過租用或組建云服務(wù)器，將自己的數(shù)字資源傳至云端。數(shù)字資源的更新、維護以及格式之間的轉(zhuǎn)換均在云端完成。圖書館用戶使用前，需要圖書館管理系統(tǒng)將認證和權(quán)限上傳至云端，用戶在使用時，憑權(quán)限認證通過互聯(lián)網(wǎng)自由訪問云端資源，省去了圖書館組網(wǎng)的麻煩。

如果圖書館需要，也可以租用一小部分云服務(wù)器，將本館特色資源上傳到云端服務(wù)器，借助云端服務(wù)器提供的平臺，可對數(shù)據(jù)進行加工——分類、組織、關(guān)聯(lián)、整合。這樣圖書館不僅可以節(jié)約購買服務(wù)器以及對數(shù)據(jù)庫更新維護的費用，由于云服務(wù)器處理數(shù)據(jù)須遵循統(tǒng)一的標準規(guī)則，因此通過在云端對特色資源數(shù)據(jù)的加工，可實現(xiàn)資源的整合，達到異構(gòu)資源、異庫資源甚至異館資源的檢索，更有利于數(shù)據(jù)資源的共享。

2.2.2技術(shù)開發(fā)商提供云服務(wù)（PasS）

現(xiàn)有的大部分移動數(shù)字圖書館系統(tǒng)需要三方面的合作：圖書館作為服務(wù)的主體需要提供館藏資源和用戶信息等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；移動運營商則負責圖書館內(nèi)部移動代理服務(wù)器的部署工作；信息技術(shù)公司的工作尤為重要，它要負責提供解決方案，以使圖書館原有的系統(tǒng)功能安全轉(zhuǎn)移、對接至移動數(shù)字圖書館系統(tǒng)中。endprint

云計算技術(shù)中的PasS，可將平臺及開發(fā)環(huán)境作為一種服務(wù)提供給需要的客戶。利用云計算技術(shù)，可由信息技術(shù)公司提供服務(wù)器，這種服務(wù)器基于云計算架構(gòu)，可完成所有的數(shù)據(jù)資源的存儲、運算以及轉(zhuǎn)換工作，客戶端不保留任何信息。用戶界面的設(shè)計也充分利用平臺本身提供的接口，可減輕u移植的壓力，對于用戶移動終端硬件要求不高，用戶很容易獲得良好的應(yīng)用體驗。

2.2.3圖書館系統(tǒng)開發(fā)商提供云服務(wù)（SaaS）

目前圖書館所需要的大量軟件應(yīng)用——從圖書館自動化管理系統(tǒng)到消息交互軟件、SNS等均須圖書館購買安裝至本地，采購、安裝、管理費時費力。云計算技術(shù)的SaaS，可為移動數(shù)字圖書館服務(wù)提供所需的軟件。圖書館系統(tǒng)開發(fā)商在熟悉移動圖書館業(yè)務(wù)、服務(wù)流程的基礎(chǔ)上，可開發(fā)出更契合圖書館需求的一系列移動軟件模塊。這些軟件可上傳至云端供不同圖書館選擇使用。圖書館不再需要配備一整套的圖書館管理系統(tǒng)，它根據(jù)自己的需要，在云端選擇、購買并開通相應(yīng)的移動模塊——就像在超市購物一樣方便，所有移動服務(wù)要求的支持系統(tǒng)均可在云端找到并實現(xiàn)。圖書館所要做的是把所購買的移動模塊集成于一體，開展移動服務(wù)。

2.3平臺構(gòu)建面臨的問題及解決策略

2.3.1全文數(shù)字資源的使用

目前，數(shù)字資源的使用方式一般是：圖書館通過出資購買數(shù)據(jù)庫的使用權(quán)，而數(shù)據(jù)庫商對特定范圍的IP地址開放數(shù)據(jù)庫使用權(quán)限。然而，對于大部分移動網(wǎng)絡(luò)來說，不管是2G、3G還是4G，并沒有一個固定的IP地址，所以數(shù)據(jù)庫商無法再利用傳統(tǒng)的方式進行數(shù)字資源的使用授權(quán)。

想要解決這一問題，可以由云服務(wù)提供商在使用數(shù)字資源的圖書館IP地址范圍內(nèi)設(shè)置代理服務(wù)器，再通過注冊認證等方式使用戶不僅可以使用固定終端，也可以使用移動終端自如瀏覽、下載全文數(shù)字資源。

2.3.2數(shù)據(jù)安全問題

基于云計算的移動數(shù)字圖書館，對“云”的依賴性很強，它將計算和存儲均交給了云端服務(wù)器，自己甚至連維護和運營都不需要。在減輕負擔的同時，也將出現(xiàn)一個重要的問題——數(shù)據(jù)的安全性。一方面，云服務(wù)提供商深知“數(shù)據(jù)核心”原理，一些本屬于圖書館的數(shù)據(jù)，如本地用戶信息及借閱數(shù)據(jù)，可能會為“云”所用，被整合、挖掘，開發(fā)出新產(chǎn)品，這些新產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)界定也許會引起爭議；另一方面，“云”可能會出現(xiàn)故障而導致用戶的數(shù)據(jù)丟失或損壞，一旦出現(xiàn)此類情況，將會導致移動服務(wù)的癱瘓。

對于前者，隨著云服務(wù)的發(fā)展，云服務(wù)市場不斷規(guī)范以及相關(guān)法律的不斷完善將會解決這一問題；而對于后者，專業(yè)的云服務(wù)提供商需要充分考慮到這一點，一方面在進行軟件功能設(shè)計時可根據(jù)用戶定義的備份策略自動備份數(shù)據(jù)；另一方面，為了數(shù)據(jù)安全，可在網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)兩個層面建立完善的密鑰管理、權(quán)限管理以及認證服務(wù)等安全機制。

3.結(jié)語

本文構(gòu)建的基于云計算的移動數(shù)字圖書館服務(wù)平臺具有動態(tài)性、易擴展、自適應(yīng)的系統(tǒng)組織能力和集成機制，平臺具有高度自治性，它以不同的接入方式及服務(wù)模式，對數(shù)字圖書館的硬件資源和軟件資源進行統(tǒng)一的管理、分配、部署、監(jiān)控等，打破應(yīng)用對資源的獨占，從而實現(xiàn)更大程度的資源共享和協(xié)作。但云計算技術(shù)與移動數(shù)字圖書館都是較新的研究領(lǐng)域，平臺面臨著資源調(diào)度、資源整合、響應(yīng)能力、安全性能等諸多挑戰(zhàn)。未來的基于云計算的移動數(shù)字圖書館服務(wù)平臺必將實現(xiàn)應(yīng)用的復雜性和服務(wù)的便捷性，用戶可以使用最方便的移動終端，通過最簡便的操作，以最快的速度獲取最復雜、高質(zhì)量的服務(wù)。云計算與移動通訊的完美結(jié)合或會使這一場景成為可能：在地球的任何一個角落，通過一個普通的手機，輕松享受到任何一個圖書館或資源中心的資源和服務(wù)，并可存于“云”中。期待這一天的早日到來。endprint