基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧圖書館建設(shè)研究

田麗梅

（渤海大學(xué)圖書館，遼寧 錦州121000）

1 引言

物聯(lián)網(wǎng)給智慧型圖書館的建設(shè)帶來(lái)了新曙光，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到圖書館的各項(xiàng)服務(wù)中，給讀者帶來(lái)更便捷、優(yōu)質(zhì)、高效的讀書體驗(yàn)。智慧圖書館以用戶為本作為服務(wù)理念，實(shí)現(xiàn)全方位感知、捕捉信息，創(chuàng)新多種服務(wù)模式和智能化管理方式，有效提高了圖書館服務(wù)水平。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智慧型圖書館的各項(xiàng)業(yè)務(wù)發(fā)展提供了有利的技術(shù)支持，筆者現(xiàn)就此問(wèn)題展開分析，并提出點(diǎn)滴建議。

2 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概述

2.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)概念產(chǎn)生于20 世紀(jì)末，其意為通過(guò)既定的協(xié)議，將射頻識(shí)別、傳感器、GPS 系統(tǒng)、激光掃描儀等信息識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和任何物品相連，共同進(jìn)行信息交流和溝通。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了物品的智能識(shí)別、定位、跟蹤和監(jiān)管，將“物和物”進(jìn)行有效連接。目前，物聯(lián)網(wǎng)已應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，在不同領(lǐng)域有著不同的定義，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合定義為通過(guò)智能傳感器、識(shí)別技術(shù)和定位技術(shù)，將對(duì)象監(jiān)視、連接和交互進(jìn)行集合，幫助人們收集到所需信息，實(shí)現(xiàn)“物網(wǎng)相連、物物相連和物人相連”，達(dá)到智能感知、識(shí)別和監(jiān)管的目的[1]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)的基本特征

從物聯(lián)網(wǎng)的基本定義中可以看出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心就是物與物之間和人與物之間的相互作用，其基本特征表現(xiàn)在整體感知、可靠傳輸和智能處理3 個(gè)方面。人們利用各種感知設(shè)備獲得物體的各項(xiàng)信息，再將互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)物與物之間的信息共享交流。物聯(lián)網(wǎng)處理信息的功能主要體現(xiàn)在獲取信息、傳送信息、處理信息和施效信息等方面。首先，物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物品的各種信息，通過(guò)某種方式將其狀態(tài)表達(dá)出來(lái)。其次，將對(duì)象狀態(tài)的信息進(jìn)行發(fā)送、運(yùn)輸和接受等，從一個(gè)時(shí)間點(diǎn)、空間點(diǎn)傳送到另一個(gè)時(shí)間點(diǎn)、空間點(diǎn)。最后，對(duì)傳送的信息進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)化，將已知信息轉(zhuǎn)化為全新的信息。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層

物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層介于感知層和應(yīng)用層之間，將傳感層獲得的信息完整、精準(zhǔn)傳遞到下一個(gè)傳輸層，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)傳輸層的功能，可以分為接入網(wǎng)、承載網(wǎng)和匯聚網(wǎng)3個(gè)部分。物聯(lián)網(wǎng)集成了各種網(wǎng)關(guān)設(shè)備，表現(xiàn)出多種訪問(wèn)方法，采用統(tǒng)一訪問(wèn)的形式，將信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和控制。物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需要信息交換和無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)的支持，同時(shí)利用通信設(shè)備轉(zhuǎn)化和優(yōu)化信息。匯聚網(wǎng)是一種常見的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其傳輸速度為250kb/s，傳輸距離在1km 左右。藍(lán)牙就是匯聚網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)例之一，兩個(gè)終端設(shè)備通過(guò)無(wú)線通信，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的信息交換。

3 智慧圖書館建設(shè)的原則

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化

在智慧型圖書館的建設(shè)要求下，需要利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將圖書館信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理和發(fā)布?；ヂ?lián)網(wǎng)為智能型圖書館的建設(shè)提供了多項(xiàng)服務(wù)，提高了建設(shè)速度和建設(shè)質(zhì)量，但為了搭建規(guī)?；膱D書館業(yè)務(wù)系統(tǒng)和共享數(shù)據(jù)庫(kù)，就需要設(shè)計(jì)出建造標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)模型。為確保智慧型圖書館成功建設(shè)，應(yīng)該規(guī)范、協(xié)議和對(duì)應(yīng)相關(guān)設(shè)備，完成圖書館系統(tǒng)和技術(shù)后臺(tái)的建設(shè)。服務(wù)系統(tǒng)在智慧型圖書館系統(tǒng)和互聯(lián)互通的智能化發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用。針對(duì)這一現(xiàn)象，在未來(lái)智慧型圖書館的建設(shè)過(guò)程中，需要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的建設(shè)原則[2]。

3.2 開放性和集成性

智慧型圖書館引進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其館藏系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)更加高效和便捷，可為讀者提供更加智能化的服務(wù)，同時(shí)用戶利用網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，可以主動(dòng)參與到圖書館的日常管理和志愿服務(wù)中。智慧型圖書館將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到數(shù)據(jù)收集、處理、傳遞和檢索的環(huán)節(jié)，為用戶帶來(lái)快捷和便利的體驗(yàn)。由于讀者介入了圖書館信息生產(chǎn)、信息輸出的過(guò)程，增強(qiáng)了圖書館服務(wù)供給與需求之間的交互性，圖書館服務(wù)不再單純依賴館員，使信息傳遞過(guò)程更為高效。智慧圖書館可以實(shí)現(xiàn)的讀者服務(wù)有網(wǎng)絡(luò)終端互動(dòng)、在線信息分享、電話預(yù)約和圖書信息采集等，大大降低了館員和讀者的準(zhǔn)入門檻。在智能型圖書館的管理和服務(wù)中，用戶和館員可以一同參與到圖書館的建設(shè)過(guò)程。云處理技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)圖書館信息數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)，加強(qiáng)各部門的聯(lián)系，將數(shù)據(jù)進(jìn)行集成、匯總、轉(zhuǎn)換和傳播。同時(shí)，依靠大數(shù)據(jù)集成平臺(tái)，將一維數(shù)據(jù)擴(kuò)展成二維數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)線路交換、區(qū)域接觸，達(dá)到智能運(yùn)營(yíng)的目的。由此看來(lái)，智能型圖書館的建設(shè)離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

3.3 建設(shè)性和共享性

建設(shè)智能型圖書館管理系統(tǒng)，需要聯(lián)合各地區(qū)的個(gè)體圖書館，這會(huì)消耗大量時(shí)間和資源。而將多個(gè)智能型圖書館的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，可以減輕智能型圖書館系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)量，還能豐富圖書館館藏資源，以此滿足讀者的閱讀要求。智慧型圖書館是智能型管理系統(tǒng)中的最小單位，為了在短時(shí)間內(nèi)完成智能建設(shè)，就需要建立互聯(lián)系統(tǒng)，通過(guò)信息分享和交互，實(shí)現(xiàn)一個(gè)圖書館可以獲取系統(tǒng)中其他圖書館的智慧信息資源。個(gè)體智慧型圖書館需要相互合作，以此提高數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)的建設(shè)速度。例如：當(dāng)?shù)貓D書館可以結(jié)合為聯(lián)合體，以合作的方式購(gòu)買圖書資源，一般來(lái)講，圖書可以從書商直接獲得，這種聯(lián)合購(gòu)買的方式不僅能節(jié)省智能型圖書館系統(tǒng)的資源，而且可以增加圖書的使用率。同時(shí)，聯(lián)合體中的每個(gè)智慧型圖書館可以將資源和技術(shù)共享，有效地降低建設(shè)成本，縮短構(gòu)建時(shí)間。

4 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智慧圖書館建設(shè)內(nèi)容

4.1 電子讀書證

在一般情況下，用戶需要憑借讀者證進(jìn)入圖書館，便于圖書管理員的管理。為了有效處理圖書館管理信息，對(duì)讀者進(jìn)行高效管理，智慧型圖書館可以使用電子讀書證。電子圖書證中包括讀者個(gè)人身份信息、教育信息、借閱和消費(fèi)信息等，圖書館利用終端讀卡設(shè)備可以監(jiān)測(cè)讀者出入圖書館時(shí)間、次數(shù)、借還圖書記錄等信息，為每名讀者構(gòu)建信息數(shù)據(jù)庫(kù)，便于圖書館相關(guān)人員管理信息和分析用戶行為。當(dāng)新用戶進(jìn)入智能型圖書館時(shí)，需要在服務(wù)臺(tái)輸入真實(shí)身份信息，圖書館員為新用戶建立全新的讀者證號(hào)碼，用戶可以通過(guò)短信、微信和郵件的方式進(jìn)行驗(yàn)證。電子讀書證是一張圖像，可以儲(chǔ)存在手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備中，節(jié)省了制卡的成本和存卡的空間。智能型圖書館的注冊(cè)一般在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行，讀者只需要在圖書館網(wǎng)絡(luò)上填寫注冊(cè)信息即可，大大簡(jiǎn)化了操作流程。當(dāng)讀者注冊(cè)結(jié)束后，圖書館員對(duì)其進(jìn)行在線審批，將讀者簡(jiǎn)要信息繪制成圖像，發(fā)到讀者終端設(shè)備。電子讀書證作為讀者出入館的憑證，有效節(jié)省了讀者信息認(rèn)證的時(shí)間，提高了圖書館管理效率[3]。

4.2 自助借還系統(tǒng)

自助借還系統(tǒng)是智慧型圖書館管理系統(tǒng)中常見的系統(tǒng)之一，其核心技術(shù)是射頻識(shí)別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和軟件工程技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將上述技術(shù)進(jìn)行整合并應(yīng)用到自助借還系統(tǒng)。條形碼識(shí)別和無(wú)線射頻識(shí)別是智慧型圖書館借還系統(tǒng)的常見類型，前者的造價(jià)低，抗干擾能力強(qiáng)，但是需要人工操作，后者的造價(jià)高，管理人員使用方便。由此，將二者進(jìn)行綜合使用，發(fā)揮出條碼識(shí)別和無(wú)線射頻識(shí)別的優(yōu)勢(shì)。射頻識(shí)別是一種智能電子標(biāo)簽，在上面可以錄入產(chǎn)品信息，通過(guò)非接觸式設(shè)備對(duì)信息進(jìn)行采集，便于物品的管理。大型圖書館的藏書量為幾十萬(wàn)冊(cè)至幾百萬(wàn)冊(cè)，圖書館員的工作相當(dāng)繁瑣。管理者需要按照編碼內(nèi)容，對(duì)圖書進(jìn)行分類，然后找到相應(yīng)的書架，再把每一本書放回書架上。將射頻識(shí)別應(yīng)用到圖書管理和借閱環(huán)節(jié)，可以大大簡(jiǎn)化操作流程。當(dāng)讀者使用該系統(tǒng)借還圖書時(shí)，只需把所有圖書平放在機(jī)器上，根據(jù)提示自助快速完成辦理。其操作過(guò)程不僅簡(jiǎn)化了讀者辦理借還圖書的手續(xù)，給讀者提供了更加舒適、便利、人性化、高質(zhì)量的服務(wù)，也減輕了工作人員的工作量，降低了服務(wù)成本，便于圖書館員的工作向藏書整理和咨詢輔導(dǎo)方向轉(zhuǎn)變，大大提升圖書館的整體服務(wù)能力和水平。射頻識(shí)別智能圖書管理系統(tǒng)及自助借還系統(tǒng)的啟用，打破了圖書館原有服務(wù)模式，也標(biāo)志著傳統(tǒng)型圖書館向智慧型圖書館的轉(zhuǎn)型。

4.3 智能書架系統(tǒng)

為解放圖書館館員的生產(chǎn)力，提高讀者查閱效率，智慧型圖書館引入了智能書架系統(tǒng)，系統(tǒng)的核心技術(shù)也是射頻識(shí)別技術(shù)。利用這一技術(shù)建立射頻庫(kù)存系統(tǒng)，圖書館員可以輕松找到和確認(rèn)書籍的位置，有效解決書籍?dāng)[放混亂的問(wèn)題，同時(shí)館員可以進(jìn)行多本掃描，大大提高整理圖書的效率。每一個(gè)書架和藏書上都裝有射頻碼，利用終端設(shè)備讀寫設(shè)備就可以獲取圖書的具體信息，定位圖書在書架上的位置。讀者利用智能書架系統(tǒng)可以對(duì)所需書籍進(jìn)行定位，節(jié)省查找圖書的時(shí)間。

智能書架系統(tǒng)一般分為信息采集、數(shù)據(jù)服務(wù)和讀者服務(wù)3個(gè)模塊，其中讀者服務(wù)模塊又分為借書和還書兩個(gè)環(huán)節(jié)。每個(gè)安裝智能書架系統(tǒng)書架的側(cè)面都有兩個(gè)電子屏幕，一個(gè)是供借書者查詢的觸摸屏，另一個(gè)是為還書者指路的感應(yīng)屏。在用于查詢的觸摸屏上，讀者可以輸入題名、作者等書目信息精準(zhǔn)獲取詳細(xì)的3D 路線導(dǎo)向圖。讀者可根據(jù)引導(dǎo)快速找到所需圖書。為配合智能書架的使用，圖書館所有的圖書背面全部重新貼上了電子標(biāo)簽，上面標(biāo)明了該書的位置在第幾排第幾列，讀者可以根據(jù)這一提示將書本放回原處。由于書庫(kù)的書架較多，不便于讀者的查閱，針對(duì)這一問(wèn)題，圖書館可以在書庫(kù)安置一臺(tái)射頻讀寫機(jī)器，當(dāng)讀者刷書背面的電子標(biāo)簽時(shí)，這本書所屬智能書架的側(cè)面感應(yīng)屏就會(huì)閃爍，并顯示書名等信息，讓讀者快捷地找到還書的位置[4]。

4.4 用戶行為分析

在互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，智慧型圖書館可以分析用戶的行為數(shù)據(jù)，包括用戶檢索信息、借閱書目信息、下載資源信息等，以此進(jìn)一步了解讀者用戶的閱讀需求，便于圖書館管理人員的圖書資源分配，為讀者帶來(lái)個(gè)性化服務(wù)。智慧型圖書館管理系統(tǒng)根據(jù)讀者數(shù)據(jù)記錄，了解其訪問(wèn)、離開、借閱和下載等信息，以此分析讀者的借閱習(xí)慣。為深入了解讀者的行為信息，智慧型圖書館需要基于大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)，在科學(xué)技術(shù)的引導(dǎo)下，給讀者帶來(lái)針對(duì)性的讀書體驗(yàn)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，人們掌握的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，數(shù)據(jù)的價(jià)值也日益凸顯。如今，每位讀者在數(shù)據(jù)空間留下的瀏覽痕跡會(huì)折射出其需求意愿和研究方向，可以形成電子資源訪問(wèn)行為數(shù)據(jù)檔案，這對(duì)智慧圖書館建設(shè)具有非常重要的意義和極大的使用價(jià)值。很多高校已將用戶分析智能系統(tǒng)應(yīng)用于本校圖書館管理，高校智慧型圖書館利用數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)決策，繪制出讀者的閱讀軌跡，剖析其訪問(wèn)行為數(shù)據(jù)，進(jìn)而準(zhǔn)確定位讀者需求，實(shí)現(xiàn)服務(wù)精細(xì)化管理。

4.5 資源數(shù)據(jù)分析

圖書館存儲(chǔ)了大量的信息數(shù)據(jù)，通過(guò)分析專利信息、科學(xué)數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)信息，便于科研人員追蹤熱點(diǎn)，分析前沿信息，也為科研人員提供了理論支撐。業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)對(duì)圖書館內(nèi)訪談、咨詢、文件傳遞、信息搜集等業(yè)務(wù)信息進(jìn)行分析，以此了解館內(nèi)圖書分配情況，根據(jù)服務(wù)內(nèi)容，制定最大化收益的發(fā)展計(jì)劃。這種資源數(shù)據(jù)分析的方式優(yōu)化了圖書館的服務(wù)流程，為未來(lái)智慧型圖書館的開發(fā)決策提供了有效的數(shù)據(jù)支撐。智慧型圖書館為學(xué)者建立針對(duì)性的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)讀者檢索目標(biāo)信息時(shí)，以檢索詞為中心的相關(guān)信息網(wǎng)絡(luò)就會(huì)呈現(xiàn)到讀者面前。

4.6 節(jié)能減排系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的射頻識(shí)別技術(shù)和紅外識(shí)別技術(shù)在圖書館智能節(jié)能減排系統(tǒng)中有著廣泛應(yīng)用，利用傳感器特殊性能可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書館內(nèi)環(huán)境的全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控。整合館內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)和讀者數(shù)據(jù)，利用圖書館照明系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等，對(duì)館內(nèi)照明和空氣循環(huán)進(jìn)行整體調(diào)控，從而節(jié)省更多能源。節(jié)能減排系統(tǒng)包括環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能光控系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等，在主監(jiān)控室采集到各子系統(tǒng)的環(huán)境信息，主系統(tǒng)對(duì)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)控，當(dāng)館內(nèi)環(huán)境發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)會(huì)采取針對(duì)性的措施。為降低智慧型圖書館的設(shè)備耗能，可以引入云平臺(tái)服務(wù)器，通過(guò)云平臺(tái)的虛擬化及資源動(dòng)態(tài)分配技術(shù)，采用機(jī)架服務(wù)器共享存儲(chǔ)，即可承載圖書館云終端的業(yè)務(wù)應(yīng)用。相較于傳統(tǒng)模式，單終端能耗大大降低，為圖書館創(chuàng)造了節(jié)能減排、低碳環(huán)保的運(yùn)行環(huán)境[5]。

4.7 自動(dòng)安防系統(tǒng)

在智慧型圖書館中最重要的系統(tǒng)就是自動(dòng)安防系統(tǒng)，這一系統(tǒng)涉及到讀者和館內(nèi)人員的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全，有必要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到這一系統(tǒng)建設(shè)中。圖書館是公共文化服務(wù)機(jī)構(gòu)，人員流動(dòng)性大，為監(jiān)控潛在的危險(xiǎn)信號(hào)，需要安裝自動(dòng)安防系統(tǒng)。自動(dòng)安防系統(tǒng)包含門禁自動(dòng)化、自動(dòng)預(yù)警和處理火災(zāi)、自動(dòng)預(yù)警突發(fā)事件和自動(dòng)應(yīng)急疏散4項(xiàng)內(nèi)容。在圖書館入口要設(shè)置自動(dòng)門禁，外來(lái)者入館前，需要刷卡或者掃描電子讀者證二維碼，同時(shí)還可以安裝人臉識(shí)別設(shè)備，便于確定讀者的身份信息，保證出入館人員的安全性。圖書館內(nèi)藏有大量圖書等紙質(zhì)資料，應(yīng)該著重注意火災(zāi)預(yù)防?；馂?zāi)防控系統(tǒng)要在發(fā)現(xiàn)火情的第一時(shí)間，切斷館內(nèi)電源，并開啟噴射裝置。此外，當(dāng)發(fā)生地震、火災(zāi)等大型突發(fā)事件時(shí)，智能型圖書館應(yīng)急系統(tǒng)需要為人們提供最佳逃生路線，采取廣播通知、燈光指引等方式，引導(dǎo)讀者快速逃生。自動(dòng)安防系統(tǒng)與當(dāng)?shù)貫?zāi)害防控部門應(yīng)在災(zāi)害發(fā)生的第一時(shí)間取得聯(lián)系，便于及時(shí)采取相關(guān)補(bǔ)救措施。

5 結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效促進(jìn)了智慧型圖書館的建設(shè)，圖書館應(yīng)該發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，建立智能借還系統(tǒng)、智能書架系統(tǒng)等，可依托讀者需求和行為數(shù)據(jù)，為用戶提供更具針對(duì)性、更加精準(zhǔn)的閱讀服務(wù)，大大提高圖書館的管理效能和服務(wù)效能。智慧圖書館建設(shè)是現(xiàn)代化圖書館事業(yè)的發(fā)展方向。