基于物聯(lián)網(wǎng)的高校外語智慧圖書館建設(shè)與應(yīng)用

白 娟

（北京第二外國語學(xué)院，北京 100024）

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展給各行各業(yè)帶來了新的應(yīng)用和體驗，尤其以RFID為代表的信息傳感技術(shù)，促進了大量物品的連接和擴展，形成物物互聯(lián)、萬物互聯(lián)的局面。而高校圖書館作為校內(nèi)重要的文化載體機構(gòu)，面臨資源量大、管理難度大、人力成本高等問題，需要利用物聯(lián)網(wǎng)、智能化等技術(shù)建立新型智慧圖書館，使圖書館成為重要的文化育人基地。

1 現(xiàn)狀研究

北京第二外國語學(xué)院圖書館建于1964年，現(xiàn)有藏書120萬余冊，電子圖書108萬余冊，數(shù)據(jù)庫70余個。2019年，為加快學(xué)校機構(gòu)改革建設(shè)，學(xué)校將原圖書館與原教育技術(shù)中心合并，成立新的教學(xué)服務(wù)機構(gòu)—網(wǎng)絡(luò)與信息中心（圖書館），對內(nèi)作為一個教輔機構(gòu)，承擔(dān)兩項重要保障職能：信息服務(wù)與圖書資源服務(wù)，對外保留圖書館文化交流功能。

新機構(gòu)成立后，為體現(xiàn)外語院校學(xué)科特點，提供優(yōu)良的外語學(xué)科圖書資源服務(wù)，學(xué)校在現(xiàn)有的人文樓西配樓一層建設(shè)了學(xué)校第一個學(xué)科主題分館—外文分館，集中學(xué)校大部分非通用語種書籍，著重提供非通用語圖書資源，包括德語、法語、西班牙語、意大利語、葡萄牙語、俄語、捷克語、阿爾巴尼亞語、波蘭語、塞爾維亞語等小語種圖書資源。通過統(tǒng)籌館舍空間布局，建設(shè)了與主館相呼應(yīng)的外文分館，形成了“南北雙空間”的閱覽格局。外文分館充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，建設(shè)以讀者為中心的新型智慧圖書館。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

利用人臉識別以及物聯(lián)網(wǎng)射頻識別等技術(shù)，從圖書盤點、圖書查找、自助借還書、圖書門禁等方面，優(yōu)化圖書管理與借閱流程；利用移動互聯(lián)以及大數(shù)據(jù)等技術(shù)，分析使用數(shù)據(jù)，優(yōu)化入館流程，推薦相關(guān)學(xué)科資源，形成讀者分析與數(shù)字資源使用報告。具體系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 外語智慧圖書館系統(tǒng)架構(gòu)

3 系統(tǒng)建設(shè)與實現(xiàn)

3.1 智能門禁系統(tǒng)

智能門禁系統(tǒng)依托現(xiàn)有校園網(wǎng)，與一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接，通過調(diào)用一卡通接口訪問一卡通中間數(shù)據(jù)庫，將讀者數(shù)據(jù)包括讀者卡片的物理卡號、讀者學(xué)號、讀者姓名、讀者類型、卡片有效期及卡狀態(tài)同步更新到門禁系統(tǒng)。門禁系統(tǒng)根據(jù)一卡通狀態(tài)，判斷用戶是否可以入館，從而進行放行或拒絕。

3.2 人臉識別系統(tǒng)

采用人臉識別技術(shù)可實現(xiàn)刷臉入門、刷臉借還書等功能。在門禁系統(tǒng)中嵌入人臉識別模塊，終端采用7英寸彩色顯示屏、Windows 7操作系統(tǒng)、4核單核2.0 GHz處理器進行驗證，其中人臉識別模塊內(nèi)置200萬高清攝像頭，可在強光及背光強烈等惡劣光照情況下，主動抓拍人臉。

人臉識別系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)交互方式對接，即人臉驗證成功后，將人臉綁定的學(xué)工號傳入門禁系統(tǒng)，由門禁系統(tǒng)驗證該賬號在門禁系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的有效期、狀態(tài)以及是否重復(fù)刷卡，驗證成功后即可通行，通行數(shù)據(jù)寫入門禁系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。人臉庫容量支持20萬張以上，同時與學(xué)?，F(xiàn)有人臉庫無縫對接。

3.3 RFID圖書管理系統(tǒng)

根據(jù)工作頻率的不同，RFID系統(tǒng)可分為低頻（125～ 134.2 kHz）、高頻（13.56 MHz）、超高頻（850～910 MHz）以及微波（2.45 GHz及以上）等工作模式。我校建設(shè)的RFID圖書系統(tǒng)采用高頻段RFID，其主要優(yōu)點是數(shù)據(jù)讀取速度快、電子標簽壽命長、安全保密性好，確保了圖書管理系統(tǒng)的安全高效。采用RFID圖書管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)圖書盤點、圖書查詢定位、錯架統(tǒng)計、圖書分層掃描等多項業(yè)務(wù)流程自動化，提高圖書管理效率。

3.4 讀者行為分析

通過互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，外文分館管理后臺可進一步分析用戶數(shù)據(jù)，包括入館情況統(tǒng)計、檢索信息統(tǒng)計、借閱統(tǒng)計、下載資源統(tǒng)計等，從而更好地掌握用戶使用習(xí)慣，了解用戶使用偏好，提供個性化閱讀服務(wù)。通過進一步數(shù)據(jù)挖掘分析，可以形成讀者行為檔案以及資源使用報告，有利于了解圖書資源利用情況，規(guī)劃資源采購重點，有的放矢。利用數(shù)據(jù)進行科學(xué)決策，進而準確定位讀者需求以及館務(wù)建設(shè)重點，實現(xiàn)精細化管理。入館讀者身份統(tǒng)計如圖2所示。數(shù)字資源使用情況統(tǒng)計如圖3所示。

圖2 入館讀者身份統(tǒng)計

圖3 數(shù)字資源使用情況統(tǒng)計

3.5 自助服務(wù)系統(tǒng)

利用自助設(shè)備結(jié)合RFID技術(shù)，可實現(xiàn)讀者的自助借還書服務(wù)。自助服務(wù)子系統(tǒng)采用圖書自助借還機實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)為電容式27英寸觸摸屏，可實現(xiàn)10冊之內(nèi)的圖書手續(xù)辦理，具備借書、還書以及續(xù)借功能，可實現(xiàn)一卡通借還、NFC借還、刷臉借還等多種借還方式。

采用自助借還設(shè)備時，系統(tǒng)自動讀取圖書信息和用戶個人信息，判斷用戶借閱資格，如不存在拖欠款、不存在到期未歸還等情況，則可以辦理圖書借閱。在歸還圖書時，需確認用戶借閱記錄與圖書相匹配，即可完成圖書歸還。

3.6 移動互聯(lián)服務(wù)

采用移動互聯(lián)服務(wù)可實現(xiàn)微信預(yù)約入館、微信二維碼讀者證生成、電子資源在線查詢等功能。通過微信服務(wù)平臺生成二維碼讀者證，通過二維碼讀者證可直接訪問查詢電子資源，登錄自助借還書機等相關(guān)設(shè)備，進行借書、還書、預(yù)借、續(xù)借等一系列圖書借閱流程。

通過微信服務(wù)平臺，讀者可將個人圖片上傳至人臉識別系統(tǒng)庫中，使用人臉識別登錄自助借還書機、預(yù)約取書柜等設(shè)備，無需實體證登錄，方便快捷。

4 應(yīng)用情況分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校圖書館的應(yīng)用，核心是RFID技術(shù)及人工智能技術(shù)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，外文分館具備獨立為讀者提供信息資源服務(wù)的能力，同時與現(xiàn)有圖書業(yè)務(wù)系統(tǒng)協(xié)同工作。目前，外文分館已完成藏書1.2萬余冊，包含3個閱覽室，有西班牙語、葡萄牙語、朝鮮語、意大利語、波蘭語、匈牙利語、捷克語、拉脫維亞語、塞爾維亞語、羅馬尼亞語、立陶宛語、斯洛伐克語、保加利亞語等16個語種，有效提升了場館的文獻信息服務(wù)能力。

4.1 提高圖書管理效率，簡化服務(wù)流程

采用RFID圖書標簽，標簽讀取提升到每秒20個標簽的速率，圖書管理效率大大提高。另外，由于RFID標簽無障礙性（相對）、無方向性、不易污染性和高速性，極大簡化了圖書的借閱和歸還流程，使圖書的借閱和歸還速率得以提高，使圖書在相同的時間內(nèi)流通次數(shù)增加，可以為更多讀者服務(wù)，提高了圖書的利用效率。

4.2 采用自助服務(wù)，提高工作效率

采用自助設(shè)備將圖書借閱、圖書歸還、讀者信息查詢等多項服務(wù)通過自助服務(wù)終端提供給讀者，通過標準的軟件界面幫助讀者在無人指導(dǎo)情況下自助完成相關(guān)業(yè)務(wù)，極大地提高了圖書館工作效率，同時也避免了圖書館讀者過多而導(dǎo)致的服務(wù)質(zhì)量下降問題。通過自助服務(wù)提高服務(wù)效率，節(jié)約讀者時間，從而提高讀者滿意度。

4.3 定位迅捷方便，快速找到圖書

應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過對RFID標簽的讀取查詢，可以在極短時間內(nèi)定位圖書所在位置，幫助讀者快速找到圖書位置。另外，無線射頻技術(shù)幫助館員輕松完成上架、順架、盤點、查找等繁瑣的工作，使圖書盤點和上架效率大大提高，節(jié)約館員工作時間，提高服務(wù)質(zhì)量。

4.4 滿足個性化服務(wù)

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能技術(shù)為基礎(chǔ)的智慧圖書館，可充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢，提供數(shù)據(jù)分析報告，對于讀者關(guān)注的圖書或數(shù)字資源進行定向推送，滿足各類讀者的個性化需求。

4.5 提高防盜系統(tǒng)的安全性

以往圖書館防盜機制為：圖書歸還和上架之前要經(jīng)過上磁處理，借出時則要進行消磁處理，圖書被非法帶出時則鳴響報警。這種充磁、消磁的方式有時存在不準確、非法被帶出時不記錄的情況。在采用基于物聯(lián)網(wǎng)的圖書管理系統(tǒng)后，將防盜系統(tǒng)與圖書流通管理系統(tǒng)結(jié)合起來，記錄每本圖書的進出庫歷史記錄，使數(shù)據(jù)可查可追溯。同時，智能門禁支持在線和離線報警功能，并可以遠程實時監(jiān)控，節(jié)約人力資源。

4.6 遠程監(jiān)控，實現(xiàn)對各設(shè)備和應(yīng)用狀態(tài)的及時查看

通過搭建智慧圖書館應(yīng)用和管理平臺，可以實現(xiàn)對各設(shè)備的遠程管理，及時了解設(shè)備工作狀態(tài)。在館員工作站上可實現(xiàn)標簽轉(zhuǎn)換、標簽檢驗、圖書借還操作、讀者證初始化以及用戶管理等功能，方便館員進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作。

5 結(jié) 語

通過智慧外文分館的建設(shè)，有效提升了圖書館的信息化工作水平，實現(xiàn)了門禁與安全門的聯(lián)動、讀者無障礙入館、人臉識別入館、自動借閱等功能。利用無線射頻（RFID）技術(shù)實現(xiàn)在架圖書的三維定位，為圖書盤點提供了便利條件；利用移動互聯(lián)+大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實現(xiàn)微信圖書借閱以及用戶數(shù)據(jù)分析。從根本上實現(xiàn)了實體空間和虛擬空間的融合，有效增強了圖書館和讀者之間的黏性互動，提升了圖書館的文獻資源服務(wù)能力。