智慧圖書館建設(shè)理論與實(shí)踐探索

劉宇田

摘要：智慧圖書館是以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)為基礎(chǔ)，以智能服務(wù)與自動化管理為目標(biāo)的現(xiàn)代公共文化服務(wù)體系不可或缺的重要一環(huán)，也是數(shù)字文化云發(fā)展的有機(jī)組成部分之一。本文以長沙縣圖書館的實(shí)踐探索，從云計(jì)算技術(shù)在公共圖書館應(yīng)用的角度初步探索了智慧圖書館的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算，智慧圖書館，公共圖書館，長沙縣

分類號：G250

《中共中央辦公廳國務(wù)院辦公廳印發(fā)〈關(guān)于加快構(gòu)建現(xiàn)代公共文化服務(wù)體系的意見〉的通知》（中辦發(fā)〔2015〕2號）、《文化部新聞出版廣電總局體育總局國家發(fā)展改革委財(cái)政部關(guān)于印發(fā)〈關(guān)于推進(jìn)縣級文化館圖書館總分館制建設(shè)的指導(dǎo)意見〉的通知》（文公共發(fā)〔2016〕38號）和《湖南省文化廳湖南省新聞出版廣電局湖南省體育局湖南省發(fā)展和改革委員會湖南省財(cái)政廳〈關(guān)于推進(jìn)縣級文化館圖書館總分館制建設(shè)的實(shí)施意見〉》（湘文公共發(fā)〔2017〕63號）等文件明確要求：分步構(gòu)建上下聯(lián)通的一站式服務(wù)平臺，配備公共數(shù)字文化服務(wù)設(shè)備和資源并實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。以上文件均從政策層面指導(dǎo)了圖書館與文化云融合建設(shè)的趨勢，體現(xiàn)了云平臺建設(shè)在未來智慧圖書館建設(shè)中的重要地位。“悅讀星沙”長沙縣智慧圖書館的建設(shè)正是以長沙縣數(shù)字文化云公共服務(wù)平臺建設(shè)為依托，將云計(jì)算技術(shù)貫穿建設(shè)其中，構(gòu)建面向市民提供智慧公共文化服務(wù)、面向企業(yè)提供智能科技查新服務(wù)、面向讀者提供智慧個性化服務(wù)的平臺，最終成為“五悅星沙”數(shù)字文化云建設(shè)的有機(jī)組成部分。

一、智慧圖書館建設(shè)概述

智慧圖書館（Smart Library）是利用新一代信息技術(shù)來改變用戶和圖書館系統(tǒng)信息資源相互交互的方式，以便提高交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度，從而實(shí)現(xiàn)智慧化服務(wù)和管理的圖書館模式[1]。此概念最早是在2003年的人機(jī)交互移動設(shè)備國際研討會上由芬蘭奧盧大學(xué)圖書館的M·艾托拉教授提出，智慧圖書館是基于位置感知、不受空間限制的移動圖書館[2]。直至IBM于2008年首創(chuàng)“智慧地球”概念，以及其后隨之而來對“智慧城市”的研究熱潮將“智慧圖書館”作為“智慧城市”的有機(jī)組成部分，引起了學(xué)界對“智慧圖書館”的高度關(guān)注[3]。當(dāng)前，學(xué)術(shù)界對智慧圖書館的研究主要集中在以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的智慧感知系統(tǒng)研究、以數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為基礎(chǔ)的檢索與發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)研究、以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)的智慧管理系統(tǒng)研究等方面[4]。

現(xiàn)有的智慧圖書館系統(tǒng)架構(gòu)相對比較簡單，一般均采用B/S架構(gòu)。前端主要采用Java Applet、普通網(wǎng)頁技術(shù)或移動客戶端向用戶提供訪問環(huán)境。服務(wù)器端使用單一服務(wù)器作為后臺支撐，個別平臺系統(tǒng)利用了網(wǎng)格技術(shù)，但是其應(yīng)用目的也僅限于與負(fù)載均衡相關(guān)的連接或者網(wǎng)絡(luò)訪問的任務(wù)分配。隨著我國公共文化事業(yè)的飛速發(fā)展與讀者需求的日益多元化，智慧圖書館面臨的應(yīng)用復(fù)雜度與支撐用戶數(shù)均將呈現(xiàn)指數(shù)級增長，現(xiàn)有的智慧圖書館體系結(jié)構(gòu)以及服務(wù)模式將無法滿足各種需求增長[5]。具體表現(xiàn)為：

① 對于數(shù)字資源訪問與培訓(xùn)報(bào)名的需求，目前還沒有相應(yīng)的智慧圖書館能夠提供可定制的訪問界面;

② 現(xiàn)有的單服務(wù)器模式無法滿足讀者日益增長的流媒體服務(wù)所帶來的大規(guī)模并發(fā)訪問請求;

③ 基礎(chǔ)服務(wù)項(xiàng)目功能簡單，難以為用戶提供適合異構(gòu)類型數(shù)據(jù)的操作環(huán)境。

與此同時(shí)，采用云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建的智慧圖書館系統(tǒng)具備以下優(yōu)勢：

① 開放性：云計(jì)算平臺與服務(wù)構(gòu)建于互聯(lián)網(wǎng)之上，圖書館管理員和讀者可在任何時(shí)間通過手機(jī)、PC、移動設(shè)備等多種形式進(jìn)行訪問，十分適合于構(gòu)建開放性的遠(yuǎn)程服務(wù)與個性化內(nèi)容服務(wù)環(huán)境;

② 創(chuàng)新性：采用云計(jì)算計(jì)算管理的數(shù)據(jù)內(nèi)容均由線下資源數(shù)字化而成，不同文化資源針對不同目標(biāo)讀者、具備獨(dú)特風(fēng)格，其傳播和使用不存在損耗與并發(fā)數(shù)限制，讀者可不受約束的利用網(wǎng)絡(luò)自由訪問;

③ 可擴(kuò)展性：由于軟件的復(fù)用性，圖書館管理員可根據(jù)資源與讀者的變化相應(yīng)擴(kuò)展管理內(nèi)容。

因此，云計(jì)算技術(shù)以其支持多類型流媒體數(shù)據(jù)、大規(guī)模并發(fā)訪問需求并能滿足用戶沉浸感的特點(diǎn)必將成為今后智慧圖書館研究的一個重要方向，可以為廣大讀者提供精準(zhǔn)高效的公共文化服務(wù)[6]。

二、云計(jì)算技術(shù)與智慧圖書館建設(shè)的結(jié)合

云計(jì)算融合并發(fā)展了分布式、互聯(lián)網(wǎng)+、大規(guī)模資源管理等多種計(jì)算機(jī)技術(shù)，同時(shí)涵蓋資源虛擬化、海量數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)中心管理、計(jì)算機(jī)安全等問題。考慮到讀者訪問的不確定性（開館時(shí)間或閉館時(shí)間）、讀者身份、訪問形式的多樣性（線下或線上）以及總分館的聯(lián)合服務(wù)等實(shí)際情況，云計(jì)算技術(shù)與智慧圖書館建設(shè)的結(jié)合應(yīng)包括：

① 采用分布式計(jì)算和虛擬化技術(shù)將圖書館館藏?cái)?shù)據(jù)資源化，通過云服務(wù)平臺提供云服務(wù);

② 建設(shè)統(tǒng)一管理平臺，將分散、異構(gòu)計(jì)算資源和存儲系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理;

③ 提供唯一的標(biāo)準(zhǔn)化接入，對空間資源進(jìn)行動態(tài)分配;

④ 提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)安全防護(hù)，重要數(shù)據(jù)采取容災(zāi)備份機(jī)制處理。

因此，采用云計(jì)算技術(shù)的智慧圖書館體系架構(gòu)可以劃分為核心服務(wù)、服務(wù)管理和用戶訪問三個層次。其核心服務(wù)層可進(jìn)一步劃分為基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)IaaS層（infrastructure as a services）、平臺服務(wù)PaaS層（Platform as a services）、軟件服務(wù)SaaS層（Services as a services）共三個子層。其中，基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層是智慧圖書館的基礎(chǔ)。通過建立大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，該層為上層云計(jì)算服務(wù)提供海量數(shù)據(jù)資源，重點(diǎn)解決建設(shè)低成本、高能效的圖書館數(shù)據(jù)中心與拓展虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)彈性、可靠的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)兩大核心問題。平臺服務(wù)層專門針對圖書館數(shù)據(jù)資源進(jìn)行信息調(diào)度作業(yè)、管理數(shù)據(jù)，使圖書館管理員能夠?qū)Ｗ⒂诮鉀Q圖書館海量信息數(shù)據(jù)存儲與處理及資源的管理與調(diào)度，常使用分布式存儲系統(tǒng)[7]與基于P2P結(jié)構(gòu)的Dynamo存儲系統(tǒng)[8]。軟件服務(wù)層面向的是讀者，提供基于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境下的各類型軟件應(yīng)用。目前常用的HTML5、Web、Ajax、Mashup等技術(shù)均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化，軟件服務(wù)層的應(yīng)用也隨之迅速發(fā)展。采用云計(jì)算技術(shù)的智慧圖書館體系架構(gòu)如下圖所示：

三、云計(jì)算技術(shù)在長沙縣圖書館的應(yīng)用實(shí)踐

基于以上分析，我們可以看出云計(jì)算的相關(guān)技術(shù)可以為解決智慧圖書館發(fā)展所遇到的問題提供良好的解決方案。利用云計(jì)算的虛擬化技術(shù)可以為多用戶訪問所需要的智慧圖書館可定制訪問界面的實(shí)現(xiàn)提供支持;利用平臺層的資源管理與調(diào)度技術(shù)則可以為解決讀者數(shù)增長所帶來的大并發(fā)訪問所面臨的虛擬資源的部署與調(diào)度問題;利用云計(jì)算軟件層的Web技術(shù)則可以為建立體驗(yàn)感更強(qiáng)的移動設(shè)備訪問環(huán)境提供支持從而更好的捕獲用戶需求和實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效傳遞。因此，以現(xiàn)有云計(jì)算技術(shù)研究為基礎(chǔ)，結(jié)合智慧圖書館發(fā)展所帶來的新需求，建立一個集中式的高效、高可靠、高智能化的數(shù)字文化云平臺并解決其關(guān)鍵問題可以為現(xiàn)代公共文化服務(wù)體系的建設(shè)與發(fā)展提供有力的技術(shù)支持，不斷滿足人民群眾日益增長的精神文化需求，也可以為云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用及數(shù)字文化云發(fā)展提供可以借鑒的理論和技術(shù)支持。我館今年在此方面作出了一些探索和實(shí)踐，具體的讀者服務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下：

四、結(jié)束語

經(jīng)過近十年的探索發(fā)展，我館先后獲得長沙市群眾文化工作先進(jìn)單位、長沙縣文明單位、縣級先進(jìn)單位等多項(xiàng)榮譽(yù)，多次被評為國家一級館。同時(shí)，我館作為長沙縣公共文化服務(wù)體系建設(shè)的重要一環(huán)，在進(jìn)一步鞏固和發(fā)展“首批國家公共文化服務(wù)示范區(qū)”、 “國家現(xiàn)代公共文化服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化試點(diǎn)”、“首批國家文化消費(fèi)試點(diǎn)城市”等重大文化建設(shè)項(xiàng)目中發(fā)揮了應(yīng)有的作用。當(dāng)然，我們也已經(jīng)清醒的認(rèn)識到，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)本身日新月異的發(fā)展決定了“悅讀星沙”長沙縣智慧圖書館乃至數(shù)字文化云建設(shè)任重道遠(yuǎn)。以上也只是筆者作出的初步實(shí)踐，希望能為探索智慧圖書館的發(fā)展模式提供一些借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 嚴(yán)棟. 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧圖書館[J].圖書館學(xué)刊，2010（7）：8-10.

[2] AITTOLA M， RYHANEN T， OJALAT. Smart library： location-aware mobile library service [C] //International Symposium on Human Computer Interaction with Mobile Devices and Services. 2003（5）：411-415.

[3] 劉煦贊. 我國智慧圖書館研究述評與思考[J]. 圖書館理論與實(shí)踐，2015，（5）：32-36.doi：10.3969/j.issn.1005-8214.2015.05.009.

[4] 姚國章， 余星等. 智慧圖書館的總體設(shè)計(jì)與應(yīng)有系統(tǒng)建設(shè)研究[J]. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，（36）：18-28.

[5] 陳熒. 移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下公共圖書館的服務(wù)對策[J]. 圖書館學(xué)刊，2014，（4）：91-93.doi：10.3969/j.issn.1002-1884.2014.04.031.

[6] 雷素芳. 試論信息時(shí)代城市圖書館的服務(wù)拓展[J].圖書館，2011（1）：134-135.

[7] CHANG F， DEAN J， GHEMAWAT S， et al. Bigtable： a distributed storage system for structured data[J]. ACM Trans Comput Syst， 2008，26（2）： 1-26.

[8] DECANDIA G， HASTORUN D， JAMPANI M， et al. Dynamo： amazon's highly available key-value store[A]. SOSP'07[C]. Stevenson，Washington， USA： ACM， 2007.205