基于噪音監(jiān)測技術(shù)的圖書館座位最優(yōu)利用問題的研究

王亞嬌 李月 房蕊 唐澤梓 顏春陽

一、引言

實現(xiàn)圖書館內(nèi)座位使用的高效率，利用新的技術(shù)監(jiān)控和管理，是高等院校致力于解決的難題之一，在圖書館內(nèi)經(jīng)常會出現(xiàn)占座位的行為，或者因為別人占座位而找不到自己的位置。根據(jù)長安大學(xué)信息工程學(xué)院數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，18%的人總是遇到圖書館內(nèi)找不到座位的情況，46%的人經(jīng)常遇到別人占座位，而自己找不到圖書館座位的情況，而且這種圖書館座位利用率很低的情況常常出現(xiàn)在考試前夕。圖書館座位的占用不具備人性化使用，沒有辦法實現(xiàn)可行度更高的智能圖書館作為管理系統(tǒng)，是一直以來高等院校圖書館所面臨的難題。

二、噪音監(jiān)測技術(shù)與圖書館座位最優(yōu)化利用的研究背景

在高等院校圖書館座位的監(jiān)控和管理問題常年存在，而且學(xué)生占座位或者為別人占座位，不按規(guī)定使用圖書館座位的情況時有發(fā)生，這種情況在考試前夕變得非常嚴(yán)重，而在平時作為監(jiān)控的方法，常常有硬件識別方式和硬件設(shè)備的精準(zhǔn)識別方式。由于高等院校的圖書館面積較大，無法完全通過人為或軟件為學(xué)生分配座位號碼，學(xué)生在根據(jù)軟件所分配的座位的同時，不排除代為占座，浪費(fèi)圖書館位置資源的情況。而針對于圖書館座位的使用，使用軟件約定方式對于使用者操作培訓(xùn)之后，仍然會發(fā)現(xiàn)有很多圖書館用戶鉆了軟件的空子。其突出的表現(xiàn)在于很多圖書館用戶為了為別人占座位，或者被別人占座，直接不通過軟件入座或?qū)W習(xí)，這給圖書館座位的使用帶來了很大的管理難度，而且軟件技術(shù)實現(xiàn)的管理成本并不低。比如中國比較著名的清華大學(xué)、深圳大學(xué)、廈門大學(xué)，廣大圖書館學(xué)生在使用座位的時候，必須要通過軟件申請使用座位，并根據(jù)軟件分配的號碼入座，如果在使用過程中要離開座位，也必須要自動或操作退出。最大的問題就是如果學(xué)生提前離開座位或者系統(tǒng)所分配的座位不能夠釋放，那么圖書館座位就會因此而浪費(fèi)，清華大學(xué)會同步結(jié)合校園卡刷卡的情況來判斷學(xué)生是否離開圖書館座位，但是這種圖書館座位的使用率監(jiān)測情況在學(xué)生離開座位尋找圖書或進(jìn)行電子信息查詢時，可能會出現(xiàn)偏差。即使是如哈爾濱大學(xué)，安徽師范大學(xué)等利用紅外線技術(shù)結(jié)合RFID技術(shù)來實現(xiàn)圖書館座位的分配優(yōu)化，仍然存在著資源沖突和座位資源約束力差的問題。

三、噪音監(jiān)測技術(shù)與圖書館座位最優(yōu)化利用的研究思路

（一）噪音監(jiān)控技術(shù)的使用前提

噪音監(jiān)測技術(shù)最早被使用在噪音污染的監(jiān)測之中，這是一個比較有趣的環(huán)保概念，在活動使用時，工作內(nèi)容常常是幫助各個功能街區(qū)內(nèi)進(jìn)行噪音監(jiān)測，可能包括道路交通的噪音監(jiān)測，當(dāng)然也包括在區(qū)域內(nèi)環(huán)境噪音監(jiān)測和噪音來源的監(jiān)測。結(jié)合環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)使用頻率分析儀，對固定及流動的噪音聲源實現(xiàn)測量技術(shù)可以控制噪音對人體的影響。而與此同時，在圖書館內(nèi)，雖然大部分學(xué)生都會盡量的遏制自己的聲音高度，但是比較精密的聲音來源監(jiān)測技術(shù)可以判斷密集的呼吸聲音也可以判斷在圖書館座位周邊一定范圍之內(nèi)產(chǎn)生的噪音情況。因此如果采用一定的監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)對于圖書館座位一米范圍之內(nèi)的噪音監(jiān)測，就可以配合紅外監(jiān)測技術(shù)和座位號碼的軟件監(jiān)測共同實現(xiàn)圖書館座位的最優(yōu)化使用。這是一個比較大膽的創(chuàng)意，也是結(jié)合噪音規(guī)劃管理和綜合監(jiān)測技術(shù)與圖書館座位最優(yōu)化利用技術(shù)的一個全新思路。

（二）噪音監(jiān)測技術(shù)與圖書館座位最優(yōu)化使用的全新策略

噪音的監(jiān)測技術(shù)防治為圖書館內(nèi)噪音控制和優(yōu)化提供了物理前提，其主要的監(jiān)測手段包括：控制聲音的來源，采用合理的操作方法來降低聲音來源聲音的發(fā)射功率，利用對于聲音的吸收和反射，使用必要的物理干涉，控制聲音源頭的噪音輻射，并且記錄噪音輻射的數(shù)據(jù)?？刂苽鞑ヂ曇舻耐緩剑瑸榱耸乖胍暨h(yuǎn)離，需要安靜的地方，設(shè)立噪音的隔離屏障，利用吸納材料和結(jié)構(gòu)合理規(guī)劃一定范圍之內(nèi)的噪音防范布局。對于圖書館內(nèi)管理員和其他用戶的防護(hù)，也盡量使噪音的暴露時間和暴露波段根據(jù)聽力檢測結(jié)果而記錄。

為了解決圖書館內(nèi)座位監(jiān)測和常年管理障礙，利用移動噪音監(jiān)測感知軟件是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新興概念，通過開發(fā)敏感的噪音監(jiān)測感知元件，就可以對圖書館范圍內(nèi)不同區(qū)域塊噪音感知的數(shù)據(jù)予以監(jiān)測利用，目前比較流行的人工智能大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，將圖書館內(nèi)環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用場景數(shù)據(jù)全面掌控到中央電腦之內(nèi)。將移動群體的智慧感知技術(shù)與圖書館作為資源的實時信息采集相結(jié)合，因此通過中央電腦可以發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域內(nèi)每一平方米噪音數(shù)據(jù)的波動，從而實現(xiàn)對于該技術(shù)與圖書館座位管理的相關(guān)研究。在高等院校及政府公共資源設(shè)立的圖書館內(nèi)，使用移動群體感知就可以實現(xiàn)對于整個閱覽室室內(nèi)和室外部分的監(jiān)控，而且這種監(jiān)控數(shù)據(jù)可以利用智能手機(jī)等移動終端反饋到圖書館管理員所在位置。與WiFi信號連接結(jié)合室內(nèi)定位技術(shù)，可以確認(rèn)用戶目前處于哪個閱覽室或是否處于圖書館閱覽室之內(nèi)。

利用噪音監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)對于圖書館內(nèi)作為優(yōu)化監(jiān)測管理的建議，其評價的精度和監(jiān)測的精準(zhǔn)度非常重要，通過改進(jìn)一些常用的算法：Horus、ActiveCampus、OLL、PlaceLab等，對于目標(biāo)用戶的具體坐標(biāo)位置可以進(jìn)行實時的跟進(jìn)。

（三）噪音監(jiān)測技術(shù)對于圖書館座位優(yōu)化使用的未來發(fā)展

噪音監(jiān)測技術(shù)對于圖書館座位的優(yōu)化使用，是人工智能與人工物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用場景，針對于傳統(tǒng)的算法來說，能夠識別閱覽室的入座率，并且根據(jù)專業(yè)設(shè)備的檢測實現(xiàn)數(shù)據(jù)的感知。其最終的解決方式是利用軟件模塊模擬圖書館內(nèi)座位資源的變動情況，在敏感點一側(cè)的邊界布點，采用等聲級布點法，兩點之間等效聲級值差值不超過3.0dB（A）。也可在所有邊界平均布點，測點數(shù)目可根據(jù)驗收項目規(guī)模而確定。對項目外環(huán)境可能會造成影響的地段，應(yīng)作為測量重點。邊界噪聲變化較大的地段（起伏值大于3—5dB（A））可適當(dāng)加密布點。這種比較新穎的技術(shù)通過現(xiàn)場勘測就可以實現(xiàn)對于圖書館內(nèi)用戶的實時定位。定位算法是基于噪音監(jiān)測技術(shù)，并且利用K隨機(jī)臨近方法所進(jìn)行的監(jiān)測。該監(jiān)測技術(shù)既支持WiFi信號指紋識別技術(shù)，也支持基于藍(lán)牙的入座率推算算法。在未來，噪音監(jiān)測技術(shù)對于圖書館作為優(yōu)化使用的策略，將有助于閱覽室內(nèi)入座情況與閱覽室數(shù)目之間的耦合研究，該算法通過噪音群體感知獲得閱覽室內(nèi)人員變化及運(yùn)動的有關(guān)數(shù)據(jù)。

四、結(jié)語

新穎地提出噪音監(jiān)測技術(shù)對于圖書館座位和圖書館資源浪費(fèi)的改進(jìn)方案，本文這種基本思路是基于噪音監(jiān)測技術(shù)與閱覽室內(nèi)用戶的數(shù)據(jù)感知，通過入座率的推算算法，識別閱覽室內(nèi)人數(shù)和作為使用情況的方案。在圖書館內(nèi)高效率的實踐圖書館作為資源的監(jiān)控和管理，實現(xiàn)移動數(shù)據(jù)終端的軟件管理，可以通過圖書館管理員的后臺，自動對于一定時段內(nèi)沒有被使用的圖書館座位進(jìn)行解鎖處理。這種類似于網(wǎng)吧網(wǎng)絡(luò)終端管理的方法將增加計算的精準(zhǔn)性，而且通過大規(guī)模的測試，有望提高系統(tǒng)可用性和可靠性。（作者單位：沈陽師范大學(xué)，數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院）