基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧校園圖書館的分析與研究

王星月　管程程

摘? 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為信息時(shí)代發(fā)展的“新生一代”，同樣在高校推進(jìn)智慧校園建設(shè)中起到重要作用。智慧校園圖書館的分析以智慧校園自身的特征與功能為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧校園圖書館的信息化建設(shè)進(jìn)行了研究，并以提升圖書館服務(wù)能力主線，明確提升智慧校園圖書館服務(wù)能力的相應(yīng)策略，探討了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧圖書館系統(tǒng)基本模塊的主要內(nèi)容，以期為未來智慧校園圖書館的建設(shè)與實(shí)踐提供參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智慧校園;智慧圖書館;服務(wù)能力

中圖分類號(hào)：TP391.44;TN929.5? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）05-0158-04

Analysis and Research on Intelligent Campus Library

Based on Internet of Things Technology

WANG Xingyue，GUAN Chengcheng

（Shandong Huayu University of Technology，Dezhou? 253034，China）

Abstract：As the “new generation” of the development of information age，internet of things technology also plays an important role in promoting the construction of smart campus in colleges and universities. Based on the characteristics and functions of smart campus itself，the analysis of smart campus library studies the information construction of smart campus library under the technology of internet of things. With the main line of improving the service ability of the library，the corresponding strategies of improving the service ability of the smart campus library are made clear，and the main contents of the basic modules of the smart library system based on the technology of internet of things are discussed In order to provide reference for the construction and practice of smart campus library in the future.

Keywords：internet of things technology;smart campus;smart library;service ability

0? 引? 言

在互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展推動(dòng)下，數(shù)字化信息校園建設(shè)只實(shí)現(xiàn)數(shù)字化并不能滿足當(dāng)前教育信息化發(fā)展的需求。因此，這要求我們以數(shù)字化為基礎(chǔ)，向智慧校園進(jìn)行革新，如今智慧校園建設(shè)正炙手可熱，我國(guó)教育發(fā)展也順應(yīng)時(shí)代發(fā)展從“數(shù)字化”向“智慧化”演變與創(chuàng)新。智慧校園是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，圖書館作為校園中名副其實(shí)的第二課堂，針對(duì)于建設(shè)智慧圖書館的意義巨大。

本文基于山東華宇工學(xué)院2019年度大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目——“智利用+智能物聯(lián)”超級(jí)校園圖書館，通過對(duì)校內(nèi)圖書館的實(shí)踐調(diào)查與數(shù)據(jù)收集、分析，對(duì)當(dāng)代物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的智慧校園圖書館進(jìn)行了分析與研究。

1? 研究背景

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)近些年在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，“智慧”思想引導(dǎo)著圖書館的進(jìn)步，打破傳統(tǒng)模式的運(yùn)行方式。在我國(guó)，對(duì)智慧校園圖書館的研究早在2005年便開始了，力求建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的高校智慧圖書館。目前，高校圖書館的信息化模式已初見成效，智慧校園圖書館從本質(zhì)上改變了圖書館的服務(wù)能力，我們分析了當(dāng)下智慧圖書館的服務(wù)能力，提高圖書館的服務(wù)質(zhì)量，加深“智慧”思想在高校圖書館的應(yīng)用，提高使用者的體驗(yàn)度與滿意度，使高校圖書館的服務(wù)能力產(chǎn)生質(zhì)的改變。因此，研究基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧圖書館具有一定的理論與實(shí)踐價(jià)值。

2? 智慧校園的特征以及功能分析

2.1? 智慧校園的特征分析

2.1.1? 多角度融合的系統(tǒng)

智慧校園是一個(gè)有機(jī)整體，就其外在形象而言，包括了智慧圖書館、智慧交通、智慧教室、智慧餐廳、智慧辦公區(qū)等等;就管理而言，包括了人、物、信息、情景等多方面。智慧校園是一個(gè)完整的系統(tǒng)，各個(gè)分塊發(fā)揮作用并互相協(xié)調(diào)，形成多角度融合模式，如圖1所示，使得校園綠色發(fā)展、科學(xué)決策、服務(wù)便捷高效。

2.1.2? 具有感知性

智慧校園的“智慧性”主要依靠于互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，核心問題是如何增強(qiáng)感知信息的能力與處理大數(shù)據(jù)的能力。應(yīng)用于智慧校園建設(shè)的感知技術(shù)包括GPS、RFID技術(shù)、人臉識(shí)別技術(shù)、激光掃描技術(shù)等，在這些技術(shù)的支持下，校園從傳統(tǒng)的固定模式轉(zhuǎn)變成智慧型校園，原本單一獨(dú)立的設(shè)備，通過物聯(lián)網(wǎng)這一紐帶，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人操作物、物連接網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)反饋信息給使用者的智能化識(shí)別、傳輸、服務(wù)和管理。隨著智能化的推進(jìn)，近幾年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)智慧校園的建設(shè)有了更加深入的滲透，如刷臉考勤、刷卡取水、圖書流動(dòng)定位等，極大程度地豐富了校園的服務(wù)。

2.1.3? 教育資源整合

目前“線上教育”發(fā)展得如火如荼，在新冠肺炎防疫的特殊期間，智慧校園發(fā)揮著傳統(tǒng)校園運(yùn)行模式不可比擬的優(yōu)勢(shì)。我們通過網(wǎng)絡(luò)問卷形式對(duì)在校學(xué)生的“線上”學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行了調(diào)查，如表1所示，可以看出“線上教育”將教育資源進(jìn)行了整合，可供多平臺(tái)、眾高校以及智能化設(shè)備使用，使得課堂不再局限于普通的“面授”方式，學(xué)生可以獲取到其他學(xué)校的教育資源。

同時(shí)，在智慧校園的發(fā)展下，智慧圖書館突破紙質(zhì)化限制，目前更多的教育圖書信息借助云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)教育資源的及時(shí)推送、更新以及管理，解決了教育資源分配難題。

2.2? 智慧校園的功能分析

2.2.1? 綠色型服務(wù)

建立智能型后勤服務(wù)系統(tǒng)以及宿舍管理系統(tǒng)。學(xué)生宿舍以及教室、實(shí)驗(yàn)室等區(qū)域常出現(xiàn)浪費(fèi)、高耗能問題，智慧校園將水、電、熱等耗能監(jiān)測(cè)與計(jì)算機(jī)結(jié)合，通過數(shù)據(jù)分析與監(jiān)測(cè)，建設(shè)低耗能、高效率、綠色的智能化校園。

2.2.2? 智能型教學(xué)

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，借助云平臺(tái)，將教學(xué)設(shè)備與教學(xué)資源聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)線上課程隨機(jī)點(diǎn)名、搶答、簽到等操作，打破傳統(tǒng)教學(xué)方式，加強(qiáng)各方向、各角度、各專業(yè)的教育資源共享，培養(yǎng)全方面發(fā)展型創(chuàng)新人才。

2.2.3? 智慧校務(wù)

校務(wù)工作復(fù)雜而繁瑣，師生辦公、管理、運(yùn)行工作緊密相連，智慧校園引進(jìn)辦公自動(dòng)化、學(xué)生管理系統(tǒng)、人員檔案管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)等，滿足校園運(yùn)行需求與高校事務(wù)辦理訴求。

2.2.4? 智慧醫(yī)務(wù)

學(xué)生心理與生理健康是學(xué)生管理工作的基礎(chǔ)，智慧校園醫(yī)務(wù)室采取智能化藥物管理系統(tǒng)，并加強(qiáng)建立智能化設(shè)備，如急救設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、輔助設(shè)備等。

3? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧校園圖書館信息化建設(shè)的SWOT分析

3.1? 優(yōu)勢(shì)

智慧校園圖書館的建設(shè)目標(biāo)是維持圖書館高效、科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)運(yùn)作的互通性、高效節(jié)能與人性化，從而提高使用者環(huán)境體驗(yàn)度與便利，打破耗能耗時(shí)的圖書館管理傳統(tǒng)模式。

互通是指智能化設(shè)備與設(shè)備之間相連接，人與人之間借助網(wǎng)絡(luò)可進(jìn)行信息溝通，將圖書館的管理與服務(wù)嵌入閱讀體驗(yàn)、環(huán)境感應(yīng)、操作流程等方方面面。高效節(jié)能是指發(fā)展智慧圖書館的資源節(jié)約、環(huán)境綠色、服務(wù)友好，將效益、效率、效能三者集成。人性化是指在泛在環(huán)境中提高使用者體驗(yàn)度，將人本理念融入智慧校園圖書館建設(shè)中，使圖書館不再受空間禁錮，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地、隨意、隨性的簡(jiǎn)便服務(wù)。

3.2? 劣勢(shì)

建設(shè)智慧校園圖書館技術(shù)限制較多，就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能型圖書館，目前的技術(shù)主要依靠于RFID、ZigBee、Wi-Fi定位、Beacon等技術(shù)，在這些技術(shù)支持下，書籍跟蹤模型的精確度達(dá)到2 m，但對(duì)于室內(nèi)相對(duì)更加密集型情形，技術(shù)突破難度較大。并且，圖書館作為一個(gè)系統(tǒng)的集合，模塊分散，利用技術(shù)將各個(gè)模塊綜合，對(duì)人才、設(shè)備、技術(shù)、資源要求較高。

3.3? 機(jī)會(huì)

未來校園圖書館必定是智能化的，發(fā)展智慧校園圖書館，可實(shí)現(xiàn)微型書架、自動(dòng)借書還書柜，解放管理員繁瑣的工作流程，減輕管理負(fù)荷。

3.4? 威脅

在發(fā)展智慧校園圖書館的過程中也存在著威脅，主要針對(duì)信息安全、成本、操作等方面，如何保證管理成本平均水平可接受以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用安全性，是我們重點(diǎn)關(guān)心的問題。同時(shí)還要保證智慧校園圖書館操作平臺(tái)承受程度較高和物聯(lián)網(wǎng)信息安全，這對(duì)建設(shè)智慧圖書館提出了更高要求與難度，需要國(guó)家和各個(gè)部門加強(qiáng)協(xié)同管理。

4? 智慧校園圖書館能力提升策略

4.1? 加強(qiáng)多維度建設(shè)

通過物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，可以將感知芯片嵌入書籍中，通過定位技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)搭建成知識(shí)、服務(wù)、管理、空間、時(shí)間多維建設(shè)，強(qiáng)化用戶與圖書館內(nèi)書籍、設(shè)備的內(nèi)外在聯(lián)系。由于書籍本身具有的數(shù)字化特點(diǎn)，可以將用戶的“完全主動(dòng)性”向“相對(duì)被動(dòng)型”轉(zhuǎn)型，借助微信平臺(tái)或軟件技術(shù)將圖書信息主動(dòng)化，用戶可設(shè)定符合個(gè)性的書籍類型，由智能化網(wǎng)上圖書館數(shù)據(jù)分析，向用戶推送智能化、個(gè)性化、科學(xué)性強(qiáng)的圖書信息以及智能化引導(dǎo)用戶使用設(shè)備。在高校圖書館中，讀者進(jìn)入室內(nèi)圖書館時(shí)，借助一卡通實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別;在進(jìn)行借書、還書、檢索書籍操作時(shí)，通過智能感應(yīng)設(shè)備，查詢借書記錄、余額，后臺(tái)書籍分析讀者喜好與行為，反饋信息，向讀者綁定的智能化移動(dòng)設(shè)備推送合適讀物;進(jìn)行檢索書籍操作時(shí)，在智能化室內(nèi)設(shè)備的感應(yīng)器上使用一卡通，可通過智能物聯(lián)的感應(yīng)芯片搜索到書籍位置，在移動(dòng)設(shè)備的圖書館平臺(tái)上，可借助搜索引擎檢索書籍位置;對(duì)于圖書館的座位，要進(jìn)行精確管理，可在微信公眾號(hào)等平臺(tái)對(duì)座位進(jìn)行預(yù)約、釋放，館員根據(jù)云平臺(tái)對(duì)座位使用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高管理效率。

4.2? 推進(jìn)可持續(xù)綠色發(fā)展

圖書館作為藏書閣，對(duì)紙張的需求較大，如何對(duì)紙張的使用進(jìn)行節(jié)約管理的研究空間較大。將線下圖書館向智能化線上轉(zhuǎn)型具有重大意義，減少紙張使用，就是對(duì)綠色環(huán)境發(fā)展做貢獻(xiàn)。同時(shí)可通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)選座功能對(duì)圖書館室內(nèi)閱讀區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)籌管理、分區(qū)管理，根據(jù)人員密集程度與需求程度推薦、推送優(yōu)質(zhì)位置，供用戶選擇，并對(duì)相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行燈光、智能設(shè)備、感應(yīng)供水、供暖等外在必需環(huán)境條件進(jìn)行控制，達(dá)到低碳環(huán)保、綠色可持續(xù)發(fā)展的智能化現(xiàn)代圖書館標(biāo)準(zhǔn)，提高圖書館自身服務(wù)能力。

4.3? 以知識(shí)為載體

圖書館最根本的功能是提供知識(shí)，促進(jìn)文化交流。傳統(tǒng)圖書館被動(dòng)性較大，并且屬于單向流動(dòng)知識(shí)模式，智慧校園圖書館開展線上交流會(huì)，讀者可自行將閱讀體驗(yàn)心得分享，筆者也可在此模式下與讀者進(jìn)行思維交流，活躍閱讀過程，引導(dǎo)創(chuàng)新思維的迸發(fā)。

智慧校園圖書館要充分發(fā)展跨系統(tǒng)的集成應(yīng)用、跨模塊的智能設(shè)備管理、跨部門的信息交互，充實(shí)圖書館的文獻(xiàn)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)、管理平臺(tái)、信息分享平臺(tái)等等，為讀者和各界業(yè)務(wù)研究者提供全方位、一體化、系統(tǒng)化的知識(shí)庫(kù)，將各個(gè)圖書館由獨(dú)立個(gè)體轉(zhuǎn)型為可視化整體系統(tǒng)。

5? 智慧校園圖書館的系統(tǒng)模塊分析

智慧校園圖書館作為一個(gè)全面而復(fù)雜的有機(jī)整體，系統(tǒng)的構(gòu)成極具復(fù)雜性，主要由智慧化管理系統(tǒng)、智慧感應(yīng)系統(tǒng)、智慧服務(wù)系統(tǒng)三大子系統(tǒng)構(gòu)成，三者相互聯(lián)動(dòng)、相互支持，實(shí)現(xiàn)圖書館向信息化運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)型。

5.1? 智慧管理系統(tǒng)

智慧圖書館要實(shí)現(xiàn)對(duì)書籍位置的實(shí)時(shí)管理與跟蹤，方便圖書館管理者與使用者對(duì)書籍進(jìn)行管理與查詢，主要應(yīng)用的技術(shù)為RFID技術(shù)、GPS技術(shù)、CSS技術(shù)、ZigBee技術(shù)。

利用RFID技術(shù)識(shí)別相關(guān)無線電信號(hào)捕捉到的信息（書籍信息），對(duì)書籍信息進(jìn)行分揀、歸類并反饋到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中，管理員可直接通過計(jì)算機(jī)掌握書籍活動(dòng)信息與采集所需書籍信息，借助RFID技術(shù)可簡(jiǎn)化借書、還書操作，解放復(fù)雜而繁瑣的人工操作，而且突破了磁條與條碼等簡(jiǎn)單的技術(shù)使用，更加增強(qiáng)圖書館的自主性。

對(duì)圖書館內(nèi)書籍位置的管理也尤為重要。當(dāng)館內(nèi)書籍隨使用者離開圖書館后，可借助GPS、CSS技術(shù)對(duì)室外書籍進(jìn)行位置追蹤，同時(shí)結(jié)合ZigBee技術(shù)輔助圖書館管理人員對(duì)館內(nèi)藏書資源定位。將定位技術(shù)與云計(jì)算技術(shù)結(jié)合，將書籍位置信息發(fā)送至微信或者應(yīng)用軟件中，為管理員與使用者提供書籍導(dǎo)航服務(wù)。多種技術(shù)結(jié)合，修補(bǔ)傳統(tǒng)圖書館的管理漏洞，減輕人工操作量，實(shí)現(xiàn)圖書館的管理信息化。

5.2? 智慧感知系統(tǒng)

智慧感應(yīng)系統(tǒng)是智慧校園圖書館的運(yùn)行基礎(chǔ)。目前高校主要應(yīng)用一卡通，使用一卡通進(jìn)行身份識(shí)別、借閱信息查詢，將一卡通與電子感應(yīng)器、網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)設(shè)備相結(jié)合，傳遞讀者各操作信息，實(shí)現(xiàn)推送、管理、知識(shí)交流、綠色節(jié)能等現(xiàn)代智慧圖書館的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)擴(kuò)寬一卡通的作用與實(shí)踐范圍，如一卡通取水、用電、取暖等。

智慧感應(yīng)系統(tǒng)還包括對(duì)環(huán)境的感應(yīng)功能，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，針對(duì)圖書館的環(huán)境濕度、溫度、聲量大小進(jìn)行檢測(cè)，利用計(jì)算機(jī)應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)反饋到計(jì)算機(jī)，形成數(shù)據(jù)型可視化信息，方便對(duì)書籍所處位置的濕度、讀者所在環(huán)境的溫度與噪音進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)智慧校園圖書館的綠色可持續(xù)發(fā)展要求。

5.3? 智慧服務(wù)系統(tǒng)

智慧校園圖書館不同于傳統(tǒng)意義上的圖書館，其中重要影響因素在于其服務(wù)能力的提升，智慧圖書館可實(shí)現(xiàn)自主操作、移動(dòng)閱讀、位置預(yù)約等。

一卡通的使用可以使讀者自主在設(shè)備上完成借閱操作，讀者可以將信息綁定到相應(yīng)的平臺(tái)，在移動(dòng)設(shè)備上查詢借閱記錄、借閱余額等，完成提前預(yù)借書籍、充值、書籍信息檢索等操作。擴(kuò)展圖書館服務(wù)體系，智慧服務(wù)系統(tǒng)還包括了建立網(wǎng)上座位預(yù)約服務(wù)，當(dāng)讀者有特定時(shí)間或特定地點(diǎn)閱讀的需求時(shí)，可以在手機(jī)等智能設(shè)備上進(jìn)行座位預(yù)約，這不僅極大地提高了圖書館內(nèi)資源的利用率，而且為管理員的管理工作提供便捷。同時(shí)智慧服務(wù)還包括了智能引導(dǎo)服務(wù)以及各個(gè)圖書館系統(tǒng)相連的信息共享服務(wù)，在閱讀平臺(tái)上利用移動(dòng)設(shè)備獲取圖書，實(shí)現(xiàn)無距離、無限制輕松隨意閱讀。

6? 結(jié)? 論

智慧校園圖書館的建設(shè)空間還很大，現(xiàn)存的實(shí)例依然存在未解決的問題，無論是子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建立還是整體系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，都需要進(jìn)行更深的探究。同時(shí)，還要同步物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，完善各個(gè)系統(tǒng)分支與運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，將圖書館智能化融合進(jìn)智慧校園的建設(shè)進(jìn)程中，提高校園整體服務(wù)能力。

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作者簡(jiǎn)介：王星月（1999.03-），女，漢族，山東濱州人，本

科在讀，研究方向：信息管理與信息系統(tǒng);管程程（1983.04-），

女，漢族，山東德州人，副教授，碩士研究生，研究方向：經(jīng)濟(jì)管理。