室內(nèi)定位技術(shù)在學(xué)校圖書館管理中的應(yīng)用

鄭盼

摘 要：介紹室內(nèi)定位概念及幾種常用的室內(nèi)定位技術(shù)，隨著室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展，可將室內(nèi)定位技術(shù)應(yīng)用到高校圖書館的管理中包括借閱或未及時放置在正確位置的圖書監(jiān)測，圖書館自習(xí)座位分配引導(dǎo)等，提高座位利用率，降低管理成本，提高學(xué)生使用圖書館資源的效率。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)定位；圖書館管理；應(yīng)用

1 引言

隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）的不斷發(fā)展，它在各領(lǐng)域尤其是室外定位中應(yīng)用廣泛，我們已經(jīng)實現(xiàn)對船只、車輛及飛機的精密導(dǎo)航、測速以及運動目標(biāo)的監(jiān)控與管理等，也用于智能手機軟件中為人們提供日常定位，但由于接收機進入室內(nèi)環(huán)境或被高大建筑遮擋，衛(wèi)星信號被反射、遮擋時，定位精度會急劇下降，直接影響導(dǎo)航的進行，室內(nèi)導(dǎo)航變得非常困難，而隨著現(xiàn)代人類生活越來越多的時間都處在室內(nèi)，室內(nèi)定位技術(shù)前景廣闊，如何進行室內(nèi)定位逐漸成為人們探究的焦點。

2 室內(nèi)定位技術(shù)內(nèi)涵及常用的室內(nèi)定位技術(shù)

室內(nèi)定位技術(shù)是指在室內(nèi)環(huán)境中實現(xiàn)位置定位，主要采用無線通訊、基站定位、慣導(dǎo)定位等多種技術(shù)集成形成一套室內(nèi)位置定位體系，從而實現(xiàn)人員、物體等在室內(nèi)空間中的位置監(jiān)控。

2.1 室內(nèi)定位技術(shù)主要包括以下幾種：

（1）基于紅外線的室內(nèi)定位技術(shù)

紅外線（Infrared）是波長介于微波與可見光之間的電磁波，波長在760納米（nm）至1毫米（mm）之間的非可見光。紅外線室內(nèi)定位有兩種：第一種是被定位目標(biāo)使用紅外線IR標(biāo)識作為移動點，發(fā)射調(diào)制的紅外射線，通過安裝在室內(nèi)的光學(xué)傳感器接收進行定位；第二種是通過多對發(fā)射器和接收器織成紅外網(wǎng)覆蓋待測區(qū)域，直接對目標(biāo)進行定位。

紅外線技術(shù)用于室內(nèi)定位精度相對較高，但由于紅外線只能視距傳播，穿透性極差，在傳輸過程中易受物體或墻體阻隔且傳輸距離較短，定位系統(tǒng)復(fù)雜性較高，有效性和實用性仍待提高。

（2）基于超聲波測距技術(shù)的室內(nèi)定位技術(shù)

超聲波具有頻率高、振幅小、對外界光線和電磁場不敏感等特性，有利于對其進行應(yīng)用。超聲波定位系統(tǒng)與無線電定位系統(tǒng)原理相似，通過接受幾個固定位置點發(fā)射的波，得到主體到這幾個發(fā)射點的位置，計算得到主體位置，超聲波室內(nèi)定位精度很高，達到厘米級，有一定的穿透性和抗干擾能力，只不過超聲波在空氣中衰減較大，且有很強的多徑效應(yīng)，只適用于較小距離。

（3）基于射頻識別（RFID）的室內(nèi)定位技術(shù)

射頻（RF）是具有一定波長的電磁波，它的頻率描述為：k Hz、MHz、GHz，范圍從低頻到微波不一。 射頻識別是一種基于電磁理論的無線電通信技術(shù)，通過一種無線電訊號和微芯片標(biāo)簽識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，識別系統(tǒng)和待識別的目標(biāo)之間不需要進行機械或者光學(xué)接觸。由于射頻識別具有長距離識別，非接觸識別等特點，成為定位技術(shù)的首選，成本越來越低，且應(yīng)用廣泛。

（4）超寬帶定位

超寬帶（UWB）技術(shù)是一種新型的無線通信技術(shù)，它通過對具有很陡上升和下降時間的沖激脈沖進行直接調(diào)制，利用事先布置好的已知位置的錨節(jié)點和橋節(jié)點，與新加入的盲點進行通訊，并利用三角定位或者“指紋”定位方式來實現(xiàn)確定位置。 它對信道衰落不敏感，發(fā)射信號功率譜密度低，截獲能力低，抗多徑效應(yīng)，定位精度高等特點。

（5）基于Wi-Fi的室內(nèi)定位技術(shù)

Wifi定位技術(shù)有兩種：利用移動設(shè)備和三個無線網(wǎng)絡(luò)接入點的無線信號強度，通過差分算法對目標(biāo)進行較精準(zhǔn)的定位，或是事先記錄大量確定信號強度的位置點，通過新加入的位置信號強度比較建立數(shù)據(jù)庫來確定位置。但wifi用于室內(nèi)定位精度只能達到2米左右，無法精確定位。

（6）基于Zigbee技術(shù)的室內(nèi)定位技術(shù)

Zig Bee 是一種全新的短距離、低功率、低成本、雙向無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過若干個待定位的盲點和一個已知位置的參考節(jié)點與網(wǎng)關(guān)之間形成組網(wǎng)，每個盲點之間相互協(xié)調(diào)通信確定位置。這些傳感器只需要很少的能量，便可通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個傳感器，因此效率非常高。具有低功耗低成本的特點，但Zigbee受多徑效應(yīng)影響大定位精度受多因素影響。

（7）基于藍牙的室內(nèi)定位技術(shù)

藍牙室內(nèi)技術(shù)是在室內(nèi)安裝藍牙局域網(wǎng)接入點，把網(wǎng)絡(luò)維持成基于多用戶的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接模式，并保證接入點始終是piconet的主設(shè)備，通過信號強度的測量對新加入的盲節(jié)點進行三角定位。基于藍牙的室內(nèi)定位技術(shù)具有使用設(shè)備體積小，距離短，低功耗等特點，但藍牙系統(tǒng)本身穩(wěn)定性差，只適用于小范圍定位。

2.2 這幾種技術(shù)比較如下表。

3 室內(nèi)定位技術(shù)在學(xué)校圖書館中的應(yīng)用

3.1 圖書館管理現(xiàn)狀

近年來室內(nèi)定位技術(shù)已逐漸發(fā)展，并應(yīng)用于醫(yī)院、體育館、地下車庫等場所，實現(xiàn)對人或物品的快速定位。高校圖書館作為學(xué)生生活不可或缺的一部分，因其豐富的資源，優(yōu)良的環(huán)境，成為學(xué)生自習(xí)閱讀的最佳場所。在國內(nèi)，除個別公共圖書館采用室內(nèi)定位技術(shù)管理圖書館，室內(nèi)定位技術(shù)在高校圖書館應(yīng)用較少，而隨著近些年高校擴招，學(xué)生人數(shù)不斷增加，圖書館規(guī)模逐漸擴大，圖書館的書籍管理，自習(xí)座位分配等問題日益突出，如何利用室內(nèi)定位解決這些問題，以提高管理效率降低成本是亟待解決的問題。根據(jù)上述幾種室內(nèi)定位技術(shù)的比較，綜合精度及成本等問題，我們發(fā)現(xiàn)以下幾種可用于圖書館管理中：（1）基于wi-fi的室內(nèi)定位技術(shù)（2）基于射頻識別的室內(nèi)定位技術(shù)

3.2 綜合利用室內(nèi)定位解決下列問題：

（1）基于wifi的室內(nèi)定位技術(shù)在圖書館座位分配利用的應(yīng)用

在酷夏或寒冬考試周，或者考研期間，圖書館自習(xí)室成為學(xué)生首選之地，而由于高校擴招導(dǎo)致的人數(shù)增多，圖書館的座位問題是每個學(xué)校亟待解決的問題。利用室內(nèi)定位技術(shù)，將定位標(biāo)簽固定在定位設(shè)備上，當(dāng)學(xué)生進入圖書館，定位終端將實時數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器接收數(shù)據(jù)，利用定位算法估計用戶位置，并配合相關(guān)軟件將位置信息以圖形化形式顯示在界面上，使學(xué)生能快速查詢到空余位置并進行選擇。由于一些高校圖書館面積大，還可利用wifi室內(nèi)定位技術(shù)跨樓層導(dǎo)航，引導(dǎo)學(xué)生去往正確的方向。

（2）基于射頻識別的室內(nèi)定位技術(shù)在圖書借閱及錯位圖書查找歸位問題的應(yīng)用

目前圖書館的圖書索引主要依靠索書號實現(xiàn)，學(xué)生在平臺搜索想要查詢圖書的索引書號來查找圖書，但仍存在著一些不便： （1）圖書館面積大，書籍多，索書號也不便于尋找（2）一些書籍放在錯誤位置，查詢到索書號也無法找到需要的書籍，這些凌亂的書籍也不利于圖書館管理，需要花費時間和人力才能歸位（3）雜志閱讀后未放回書架。為解決上述問題，可改進圖書館檢索，利用射頻識別技術(shù)，在圖書上安置射頻標(biāo)簽，在書籍上架前，利用儀器對是射頻信號進行收錄，建立起可實時更新的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)找不到書籍時，學(xué)生可通過數(shù)據(jù)庫定位到準(zhǔn)確位置，既節(jié)省了人力，又方便快捷。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，圖書館不僅是學(xué)生借閱書籍的地方，將會承載著更多的功能，如何利用室內(nèi)定位進行檢索、定位、查詢，提高圖書館管理效率，節(jié)約人力，方便學(xué)生將成為我們探究的主要問題。不管是何種方式，室內(nèi)定位的前景都非常廣闊，室內(nèi)定位技術(shù)也會隨著科技進步發(fā)展得更為精確，應(yīng)用更為普遍。

參考文獻

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