WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位對圖書館讀者服務(wù)的研究

程煜

關(guān)鍵詞：WiFi；iBeacon；定位；圖書館；讀者服務(wù)

摘要：WiFi和iBeacon作為室內(nèi)定位技術(shù)是有效解決問題的技術(shù)手段，將WiFi和iBeacon技術(shù)互補(bǔ)融合，既能全面提升圖書館服務(wù)質(zhì)量，又能提高其管理效率，是圖書館未來服務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢之一。

中圖分類號：G250.72文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-1588（2017）07-0120-03

1室內(nèi)定位技術(shù)概述

1994年，全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡稱GPS）技術(shù)的功能和應(yīng)用在室外定位領(lǐng)域已經(jīng)十分成熟。然而，當(dāng)人們的定位需求從室外轉(zhuǎn)至室內(nèi)，GPS就顯得無能為力。美國Strategy Analytics公司發(fā)現(xiàn)，當(dāng)今與全球人們的工作和生活相關(guān)的通信場景70%～80%來自室內(nèi)，從全球的需求體量來看，室內(nèi)定位技術(shù)的前景也是非常廣闊的。如：常見的室內(nèi)定位技術(shù)有紅外線、藍(lán)牙（iBeacon）、射頻識別（RFID）、WiFi、ZigBee等技術(shù)。從實(shí)踐來看，WiFi和iBeacon是業(yè)內(nèi)的兩大主流技術(shù)。其中，國內(nèi)對于WiFi和iBeacon技術(shù)融合的可行性案例也有過考證。孔勇平[1]等就論證WiFi和iBeacon室內(nèi)定位的融合算法和布局，也給出了合理性和精準(zhǔn)性的融合結(jié)論。

1.1WiFi和iBeacon室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展

WiFi室內(nèi)定位是基于無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)，通過信號強(qiáng)度和三角定位原理實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位。因此，WiFi室內(nèi)定位有組網(wǎng)靈活、部署便捷[2]的特點(diǎn)。同時，IEEE802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的WiFi網(wǎng)絡(luò)已被廣泛應(yīng)用，具備可復(fù)制、易推廣、場景適應(yīng)強(qiáng)等特點(diǎn)。例如：圖書館、停車場、商場等空間大、人流多的場景，WiFi室內(nèi)定位是有效解決問題的技術(shù)手段之一[3]，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位、信息交互等一系列功能。

iBeacon是蘋果公司在2013年9月發(fā)布iOS7操作系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)，是基于BLE低功耗藍(lán)牙2.4G的射頻技術(shù)，精準(zhǔn)高且能耗低。iBeacon在移動傳媒、支付應(yīng)用、會展展示等領(lǐng)域都具備很強(qiáng)的開發(fā)潛力。所以，蘋果公司對此開放了商標(biāo)使用申請，同時谷歌、三星等公司也相繼發(fā)布了一系列iBeacon的產(chǎn)品。

1.2WiFi和iBeacon室內(nèi)定位的融合互補(bǔ)

WiFi優(yōu)勢在于信號覆蓋范圍廣，數(shù)據(jù)傳輸量大；iBeacon優(yōu)勢在于定位精準(zhǔn)，能耗低。通過對兩項(xiàng)技術(shù)的覆蓋范圍、精度誤差、能耗等技術(shù)指標(biāo)的對比（見表1），可以看出WiFi和iBeacon的技術(shù)指標(biāo)在整體上互有優(yōu)勢。所以，WiFi+iBeacon融合互補(bǔ)的模式能更好地作用于圖書館室內(nèi)定位功能。

WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位具備了位置定位、信息定位、路徑規(guī)劃等功能，能夠有效解決讀者的需求（見圖1）。首先，通過讀者進(jìn)入覆蓋區(qū)域，激活終端設(shè)備的WiFi和藍(lán)牙功能；其次，與圖書館館舍無線信號形成連接，利用智能軟件讓讀者和館舍內(nèi)所有資源建立潛在的動態(tài)聯(lián)系；最后，發(fā)出需求指令，即可實(shí)時獲取所需要的資源響應(yīng)。對讀者而言，規(guī)劃路徑、實(shí)時導(dǎo)航、資源定位等服務(wù)要有一定的直觀性。讀者只需一臺支持WiFi和藍(lán)牙的智能終端，安裝定制的智能軟件，通過智能地圖便可體驗(yàn)WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位技術(shù)帶來的服務(wù)。同時，融合定位具備采集讀者的行為數(shù)據(jù)，再結(jié)合大數(shù)據(jù)主動分析讀者的需求情況[4]，提升圖書館服務(wù)的精準(zhǔn)度和精益度。

2.2空間布局設(shè)計(jì)

圖書館館舍是由閱覽室、學(xué)術(shù)廳等一系列功能區(qū)組成。隨著讀者需求的增加，圖書館的功能區(qū)也在不斷地優(yōu)化結(jié)構(gòu)、擴(kuò)充內(nèi)容。然而，功能區(qū)在滿足讀者需求的同時也會提高其復(fù)雜性，在一定程度上會造成讀者的閱讀麻煩，有悖于功能區(qū)優(yōu)化的初衷。因此，對圖書館功能區(qū)進(jìn)行合理的布局，精準(zhǔn)資源位置就顯得十分必要[5]。

WiFi+iBeacon融合定位的布局要做到由外而內(nèi)，由模糊到精準(zhǔn)的過程。首先，就建設(shè)而言，我國大多數(shù)圖書館都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了WiFi覆蓋，無須更多的資金進(jìn)行重復(fù)建設(shè)，僅適當(dāng)填補(bǔ)盲點(diǎn)即可；其次，圖書館的功能區(qū)要在WiFi覆蓋范圍以內(nèi)，充分發(fā)揮WiFi室內(nèi)定位、數(shù)據(jù)采集的作用；最后，iBeacon信標(biāo)等資源要規(guī)劃在功能區(qū)范圍以內(nèi)，其建設(shè)重點(diǎn)要落在具體的資源點(diǎn)上，這樣既能提高讀者定位目標(biāo)資源的精準(zhǔn)性，又節(jié)約了投入成本。

2.3運(yùn)營結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在運(yùn)營過程中，對WiFi和iBeacon信標(biāo)進(jìn)行有效規(guī)劃和合理建設(shè)，能有效提高覆蓋面和精準(zhǔn)度。同時，基于圖書館資源庫和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫互為補(bǔ)充的圖書館資源數(shù)據(jù)庫，要實(shí)現(xiàn)實(shí)時采集、存儲和調(diào)用功能。由于WiFi具備大傳輸通道的特性，可使用采集和響應(yīng)的雙向鏈路實(shí)現(xiàn)交互。iBeacon通道傳輸量小，則采用單向終端的采集鏈路。一方面，圖書館資源庫要有iBeacon接口，其功能是將iBeacon數(shù)據(jù)格式中的部分字節(jié)[6]轉(zhuǎn)換成圖書館資源數(shù)據(jù)庫可識別的尋址字節(jié)，用于資源庫的數(shù)據(jù)調(diào)用。另一方面，所有響應(yīng)信息都要通過WiFi數(shù)據(jù)響應(yīng)通道將目標(biāo)資源信息響應(yīng)給目標(biāo)讀者。隨著社會技術(shù)水平的發(fā)展，讀者未來的終端智能軟件中必然會嵌入智能地圖、OPAC文獻(xiàn)檢索等功能模塊，輔助WiFi+iBeacon室內(nèi)定位運(yùn)營模型的實(shí)現(xiàn)，豐富讀者與圖書館數(shù)據(jù)資源庫之間的交互。WiFi+iBeacon室內(nèi)定位技術(shù)融合結(jié)構(gòu)詳情見圖2。

圖2WiFi+iBeacon室內(nèi)定位技術(shù)融合結(jié)構(gòu)圖

3融合定位在圖書館的應(yīng)用

圖書館的室內(nèi)定位能進(jìn)一步縮小圖書館空間，使讀者更方便、快捷地查找所需的信息資源，同時采集讀者行為數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的個性化服務(wù)[7]。融合定位在圖書館的應(yīng)用有：①位置導(dǎo)航。傳統(tǒng)圖書館的導(dǎo)航方式是在室內(nèi)的主道區(qū)域放置平面地圖，雖然可以解決讀者導(dǎo)航的需求，但有一定的制約性，讀者在現(xiàn)代圖書館中找書難、找座難、找服務(wù)難等現(xiàn)象[8]并未得到解決。通過融合定位技術(shù)，讀者就可以直觀地看到周邊資源和服務(wù)的動態(tài)情況。②文獻(xiàn)定位。查找文獻(xiàn)是基層館員和讀者服務(wù)的日常易觸矛盾之一。開架的實(shí)體文獻(xiàn)具有流通量大、歸架周期長、易錯、易漏等特點(diǎn)[9]，傳統(tǒng)圖書館依靠人工查找不但效率低，還會給讀者造成流通環(huán)境差的不良感受，而融合定位技術(shù)可以有效解決文獻(xiàn)定位的問題。③讀者數(shù)據(jù)采集。隨著科技水平的發(fā)展，圖書館傳統(tǒng)服務(wù)模式和讀者個性化需求之間的矛盾日益明顯。從讀者的興趣、習(xí)慣和行為出發(fā)，如何正確掌握讀者的閱讀情況是圖書館目前亟須解決的問題。因此，圖書館基于WiFi+iBeacon融合，開發(fā)自有的終端智能軟件，將檢索、查詢、數(shù)字資源、讀者交互等功能與讀者服務(wù)相關(guān)聯(lián)，具備采集讀者個性行為數(shù)據(jù)的功能。④個性化服務(wù)。如今，讀者獲取信息的渠道和方式越來越多，其中大多數(shù)人會選擇互聯(lián)網(wǎng)。但互聯(lián)網(wǎng)資源量過于龐雜，權(quán)威性、準(zhǔn)確性和規(guī)范性均不如圖書館資源。因此，圖書館有義務(wù)去了解、分析讀者的真實(shí)需求，這樣一來圖書館就具備了定制個性化服務(wù)的能力[10]。融合定位的數(shù)據(jù)交互功能可以讓讀者體驗(yàn)到實(shí)時訪問、實(shí)時反饋、個性推送等多項(xiàng)個性化服務(wù)。⑤監(jiān)控和應(yīng)急管理。融合定位系統(tǒng)可以實(shí)時檢測館內(nèi)人員位置的分布情況，根據(jù)對人流量的長期統(tǒng)計(jì)，圖書館可以宏觀掌握讀者群體的位置規(guī)律，提高管理效率。通過WiFi采集人流量分布和行為規(guī)律的數(shù)據(jù)，可作為管理者調(diào)配文獻(xiàn)、調(diào)整崗位、調(diào)整設(shè)施等決策的依據(jù)。同時，圖書館作為公共場所，對人流量和危機(jī)事件[11]進(jìn)行預(yù)案、管控是必要的。一旦有危機(jī)事件發(fā)生，利用融合定位系統(tǒng)，圖書館的安保部門可以在第一時間掌握館舍內(nèi)需要救援人員的所在位置，并及時制訂應(yīng)急路徑和處置方案。

4融合定位技術(shù)存在的問題

目前，WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位技術(shù)還存在著一些亟待解決的問題：①信號干擾。WiFi和iBeacon在同一區(qū)域內(nèi)運(yùn)作時還存在信號相互干擾的問題，從而影響定位質(zhì)量。有學(xué)者嘗試通過減少數(shù)據(jù)包或采用5.8GHz的發(fā)射頻率[12]來試圖解決干擾問題。②終端局限。WiFi+iBeacon融合定位對讀者的終端配置有一定的要求，推廣應(yīng)用存在局限性。但是，現(xiàn)代多數(shù)商家正努力更新終端配置并培養(yǎng)用戶的使用習(xí)慣，終端的局限性會隨著終端市場更迭和時間推移得到解決。③隱私安全。WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位技術(shù)在采集讀者數(shù)據(jù)提供個性化服務(wù)的同時，也涉及讀者的隱私安全問題。這就需要運(yùn)營者在運(yùn)營前從機(jī)制上充分考慮如何尊重讀者的個人意愿，恰當(dāng)采集讀者信息，避免發(fā)生安全隱患。④維護(hù)難度。iBeacon信標(biāo)還不能實(shí)施監(jiān)控，只能通過定期巡檢的方式進(jìn)行管控維護(hù)，成本高且效率低。然而，AprilBrother作為國內(nèi)的iBeacon創(chuàng)業(yè)公司在官網(wǎng)上分享了其產(chǎn)品AprilBeacon維護(hù)管理的經(jīng)驗(yàn)，初步為iBeacon的維護(hù)積累了經(jīng)驗(yàn)。WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位是未來圖書館提升服務(wù)和管理的重要技術(shù)，讀者通過融合定位技術(shù)可以享受到更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，同時輔助管理者做出更有效的決策。

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（編校：崔萌）