基于微服務(wù)架構(gòu)的院校智慧圖書館建設(shè)

張先鋒

（航天工程大學(xué)士官學(xué)校，北京 102200）

0 引言

圖書館是院校提升教學(xué)與發(fā)展科研的重要支柱，圖書館軟硬件的建設(shè)水平直接影響到院校人才培養(yǎng)質(zhì)量，因此搞好圖書館建設(shè)對院校教育發(fā)展具有至關(guān)重要的現(xiàn)實意義。如今，隨著互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、微服務(wù)等新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，重新規(guī)劃和塑造以智慧服務(wù)、智慧管理和大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以滿足讀者的各種需求為目標(biāo)的開放型、可生長的服務(wù)平臺，逐步實現(xiàn)從傳統(tǒng)圖書館、數(shù)字圖書館向智慧圖書館的轉(zhuǎn)型，成為各級圖書館單位面臨的新的挑戰(zhàn)。

1 智慧圖書館的概念

智慧圖書館是一個全新的綜合性的服務(wù)體系，可以從多個維度對其意義進行理解：

（1）從服務(wù)讀者的角度看，智慧圖書館顛覆了傳統(tǒng)圖書館的概念，是將數(shù)字圖書館、互聯(lián)網(wǎng)、前沿科技和現(xiàn)代化硬件設(shè)備融為一體，具備智慧化的功能管理、便捷高效的知識共享、個性化服務(wù)的定制體系和智慧感知讀者需求的智能圖書館。

（2）從技術(shù)創(chuàng)新的角度看，智慧圖書館是運現(xiàn)代化信息通信技術(shù)結(jié)合圖書館專屬門戶，實現(xiàn)圖書館文獻資源的智能檢索、個性定制和智慧推送。智慧圖書館最具革命性的四個標(biāo)志：深度挖掘數(shù)據(jù)價值、科學(xué)定義定理規(guī)律、全面發(fā)現(xiàn)知識內(nèi)涵和實時生成決策規(guī)劃。

（3）從智慧化服務(wù)的角度看，智慧圖書館是要不斷的滿足讀者需求、提高圖書館智能服務(wù)水平、實現(xiàn)閱讀收益最大化和提升館員的服務(wù)滿意度。

2 院校智慧圖書館系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 系統(tǒng)簡介

智慧圖書館系統(tǒng)以實現(xiàn)智慧化管理和提供智慧化服務(wù)為目標(biāo)，基于微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計，充分利用大數(shù)據(jù)、云計算等新一代通信和信息處理技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代化的智能設(shè)備，以整合線上線下資源為重點，對傳統(tǒng)圖書館的升級、優(yōu)化和改造，同時對圖書館原有的紙質(zhì)資源和數(shù)字資源進行有機整合，使圖書館具備感知外部服務(wù)環(huán)境、統(tǒng)計讀者需求和改變館員服務(wù)模式，構(gòu)建創(chuàng)新、融合和可持續(xù)發(fā)展的新型圖書館。

2.2 設(shè)計原則

2.2.1 開放型

智慧圖書館系統(tǒng)提供各種標(biāo)準(zhǔn)接口，可實現(xiàn)各應(yīng)用（系統(tǒng)）間的數(shù)據(jù)共享。此外，第三方應(yīng)用軟件可根據(jù)平臺的設(shè)計規(guī)范和開發(fā)方式，接入此平臺，或在此平臺基礎(chǔ)上開發(fā)新應(yīng)用。

2.2.2 可生長

智慧圖書館系統(tǒng)可根據(jù)建設(shè)單位的新需求，快速接入新應(yīng)用，增加新功能，實現(xiàn)類似于在手機終端安裝APP等應(yīng)用軟件實現(xiàn)即插即用型擴展。

2.2.3 自主性

（1）用戶管理：可對本單位的組織架構(gòu)、用戶屬性進行設(shè)置，且平臺上的所有應(yīng)用都能實現(xiàn)統(tǒng)一的身份認證，無須重復(fù)注冊和登錄。

（2）應(yīng)用管理：可從應(yīng)用市場添加應(yīng)用，自建應(yīng)用，可以設(shè)置每個應(yīng)用的分類、可見范圍和二級管理員。

（3）界面管理：可以管理圖書館的多終端門戶。

（4）數(shù)據(jù)管理：可以查看應(yīng)用的使用數(shù)據(jù)，應(yīng)用間符合一定的權(quán)限也可互相調(diào)取，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。

2.3 技術(shù)架構(gòu)

智慧圖書館系統(tǒng)是基于數(shù)字圖書館的基礎(chǔ)之上，結(jié)合智慧圖書館的智慧感知服務(wù)、職能識別功能，進行相對統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)功能規(guī)劃?；谖⒎?wù)架構(gòu)的智慧圖書館完整體系設(shè)計如下圖所示：

圖書館融入智慧的理念之后整體架構(gòu)被細分為3個機制和5個層級，分別是管理機制包括基礎(chǔ)層和數(shù)據(jù)層；安全機制包括管理層；建設(shè)機制包括感知層和服務(wù)層，位于管理層的微服務(wù)平臺是整個體系的建設(shè)核心。

（1）基礎(chǔ)層：涵蓋的內(nèi)容包括服務(wù)器、操作系統(tǒng)、有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、無線網(wǎng)設(shè)備、動力系統(tǒng)、采集終端、數(shù)據(jù)庫、中間件、局域網(wǎng)設(shè)備、通信系統(tǒng)、UPS不間斷動力設(shè)備、辦公終端、移動終端等，基礎(chǔ)層作為智慧圖書館的最底層，其主要功能是組建基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。通過將公有云和私有云進行有機的結(jié)合，為整個系統(tǒng)架構(gòu)的建設(shè)提供基礎(chǔ)支撐。

（2）數(shù)據(jù)層：主要包括本館館藏的紙本資源，本館原生自建資源庫，外購資源數(shù)據(jù)庫以及與其他院校圖書館的合作或共享資源庫等，數(shù)據(jù)層為智慧圖書館的運行提供各種數(shù)據(jù)及文獻資源的支撐，同時可以實時顯示數(shù)據(jù)資源的使用數(shù)據(jù)。

（3）管理層：主要管理好用戶、數(shù)據(jù)、應(yīng)用及界面的各種功能，其中微服務(wù)平臺是智慧圖書館建設(shè)的核心，它為智慧圖書館后續(xù)功能的開發(fā)與持續(xù)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。管理層的建設(shè)內(nèi)容包含兩個層次：

1）微服務(wù)平臺：智慧圖書館的數(shù)據(jù)中樞，包括用戶管理、數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用管理和界面管理等功能模塊。

2）應(yīng)用管理模塊：資源服務(wù)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)管理、借閱服務(wù)管理、交互服務(wù)管理。

（4）感知層：主要包括無線射頻系統(tǒng)、電子二維碼、現(xiàn)代版智能書架、電子掃描設(shè)備、溫度感知設(shè)備、濕度感知設(shè)備、紅外感知設(shè)備、光線感知設(shè)備、噪聲感知設(shè)備、煙霧感知設(shè)備和智能識別系統(tǒng)等建設(shè)內(nèi)容（通過對接圖書館其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)），感知層為智慧圖書館提供原始數(shù)據(jù)的采集加工工作和運行環(huán)境動態(tài)感知服務(wù)。

（5）服務(wù)層：通過實體圖書館、Internet、無線網(wǎng)絡(luò)等途徑，借助圖書館門戶、實時數(shù)據(jù)大屏、手機客戶端、閱讀體驗區(qū)、虛擬分館、微信公眾號、館員客戶終端、圖書館聯(lián)盟平臺等渠道，面向到館讀者、網(wǎng)絡(luò)讀者、本館館員和合作單位等提供各類定制化、專業(yè)化服務(wù)，滿足不同讀者對象的需要。

圖1 智慧圖書館技術(shù)架構(gòu)圖

3 院校智慧圖書館系統(tǒng)主要功能模塊

3.1 圖書館智慧門戶

圖書館門戶網(wǎng)站順應(yīng)了數(shù)字化時代的發(fā)展，并成為全校師生瀏覽和使用圖書館資源與服務(wù)的主要平臺，成為展示本院校圖書館形象的一個重要窗口，門戶網(wǎng)站的建設(shè)水平對智慧圖書館建設(shè)具有舉足輕重的意義。通過智慧圖書館門戶網(wǎng)站的建設(shè)，可以實現(xiàn)讀者、資源、服務(wù)與數(shù)據(jù)之間的交互，通過大數(shù)據(jù)的分析，能更準(zhǔn)確地預(yù)測用戶行為和需求，綜合讀者需求、資源類型和服務(wù)方式等多方面收集起來的各種數(shù)據(jù)，充分運用數(shù)據(jù)深層挖掘技術(shù)，全方位掌握讀者切實需求，從而更加科學(xué)、合理地設(shè)計門戶網(wǎng)站的界面，提供更加友善，更加便捷、更加智慧的服務(wù)體驗，全面提高讀者滿意度。

智慧圖書館門戶網(wǎng)站系統(tǒng)基于微服務(wù)架構(gòu)，采用前后端分離技術(shù)，具有可視化全功能后臺。整個系統(tǒng)模塊間耦合度低，提供開放API接口，支持多模塊、多功能選擇同時支持新系統(tǒng)的增加，真正意義上實現(xiàn)文獻資源和智慧服務(wù)的深度融合與揭示。整個門戶網(wǎng)站系統(tǒng)的網(wǎng)頁設(shè)計，技術(shù)管理員可以通過重構(gòu)布局或調(diào)整樣式等手段來實現(xiàn)，整體操作簡便，包括用戶界面的色彩選擇與搭配、網(wǎng)站的版面設(shè)計、內(nèi)容組織等，極大的降低了開發(fā)和維護成本，也便于后續(xù)內(nèi)容拓展。

3.2 數(shù)字資源管理與分析系統(tǒng)

隨著科技的進步以及讀者對文獻資源快速獲取的需求轉(zhuǎn)變，數(shù)字文獻資源將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙質(zhì)文獻資源，在圖書館的館藏資源配比中，數(shù)字資源的占例不斷增大，已經(jīng)超過了紙質(zhì)圖書。數(shù)字資源因其更新速度快，檢索、借閱和下載不受時空限制，資源獲取方式便捷，深受讀者歡迎，在閱讀、教學(xué)和科研活動中發(fā)揮了重要作用。

數(shù)字資源管理與分析系統(tǒng)，可基于ERMI的電子資源生命周期理論，實現(xiàn)資源的試用、訂購、激活、維護、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等全流程管理。其以中央知識庫為底層數(shù)據(jù)中心，形成中心輻射周邊的新型管理模式，以資源庫-資源包-刊種級資源清單-篇目級數(shù)據(jù)的層級結(jié)構(gòu)，進行電子資源數(shù)據(jù)管理。

（1）通過對注冊的機構(gòu)以及授權(quán)的用戶進行管理，為大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)對機構(gòu)的權(quán)限和行為進行管理，資源提供方可以發(fā)布資源信息，資源購買方可以獲取資源信息進行訂購，軟件公司可以借助開放平臺開發(fā)智慧程序。

（2）建立機構(gòu)和資源的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，機構(gòu)也作為系統(tǒng)的資源被管理和維護，同時和元數(shù)據(jù)之間建立復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。通過網(wǎng)絡(luò)的任何一個節(jié)點可以查詢機構(gòu)和資源之間的關(guān)系。方便查詢資源的訂購關(guān)系，歸屬關(guān)系，使用狀態(tài)。通過學(xué)習(xí)不斷的完善和豐富這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最終建立一個完善的生態(tài)圈。

（3）通過數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)和知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)快捷全面地了解本館的各種資源的利用情況及讀者在館的活動情況，提供大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對資源的收錄情況，對資源科學(xué)評價評分、排名，解決圖書館各種應(yīng)用系統(tǒng)和智慧服務(wù)的有機結(jié)合，實現(xiàn)高效集成、統(tǒng)一管理和精準(zhǔn)決策。

（4）數(shù)字資源統(tǒng)計分析系統(tǒng)可以對系統(tǒng)獲取的信息進行全方位的科學(xué)分析。從而對平臺的利用率、學(xué)科的點擊量、科研方向等與讀者相關(guān)的信息進行統(tǒng)計，使圖書館的服務(wù)保障工作更具針對性。通過對各個文獻數(shù)據(jù)庫的點擊量、下載量等使用情況的統(tǒng)計，更加直觀的掌握讀者的需求點，對于以后需要采購的數(shù)據(jù)庫提供有價值的決策參考。

3.3 讀者智能推薦服務(wù)

圖書館不斷加大軟硬件的智能化建設(shè)力度，在長期服務(wù)讀者過程中，積累了龐大的圖書借閱信息和讀者行為信息，這其中的大數(shù)據(jù)已成為開展智慧服務(wù)所需要的重要信息資源。這些資源通過大數(shù)據(jù)分析，可以開展圖書館個性化服務(wù)研究，包括個性化推薦方法的研究、讀者借閱行為研究及科研方向定位研究等。

移動應(yīng)用平臺的智能推薦應(yīng)用，根據(jù)用戶的身份、閱讀習(xí)慣等維度，為用戶提供感興趣和有意義的學(xué)習(xí)資源。同時圖書館工作人員可以借助智能推薦服務(wù)功能模塊，自動準(zhǔn)確解答海量用戶疑問，降低圖書館服務(wù)人員的電話咨詢與面談咨詢的數(shù)量，減輕業(yè)務(wù)部門老師的重復(fù)工作量，讓數(shù)據(jù)多走路，讓師生少走路，辦事人員少咨詢，不見面即可成功辦理校內(nèi)業(yè)務(wù)。

3.4 學(xué)科評價分析系統(tǒng)

引進學(xué)科評價分析平臺，能夠創(chuàng)新性地應(yīng)用以篇為分析單元將學(xué)術(shù)期刊論文與所有公開發(fā)行的中文期刊（具有CN刊號）的全部論文、中國科研機構(gòu)發(fā)表的全部外文期刊論文為數(shù)據(jù)源，引文來自包括所有期刊論文的引文以及全部公開出版的圖書（具有ISBN號）的引文，從而對全國高等院校和科研機構(gòu)的學(xué)科進行評價分析。使高校和科研機構(gòu)能夠全面把握本機構(gòu)的學(xué)科發(fā)展情況，掌握優(yōu)勢學(xué)科的學(xué)科競爭情報，發(fā)現(xiàn)更多的潛力學(xué)科，提升本院校的綜合實力，科學(xué)合理的進行學(xué)科規(guī)劃、學(xué)科建設(shè)，以促進高校和科研機構(gòu)在學(xué)科建設(shè)上有更大的發(fā)展。

4 院校智慧圖書館系統(tǒng)的建設(shè)意義

4.1 推動或匹配智慧校園建設(shè)

隨著互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，我國的高校包括軍隊院校都已經(jīng)步入快速發(fā)展階段，院校建設(shè)的重點在于塑造校園的內(nèi)涵，高校發(fā)展的目標(biāo)在于培養(yǎng)優(yōu)秀的高素質(zhì)人才，為社會發(fā)展和科技進步提供支撐。硬件方面建設(shè)，通過購買各種先進的教學(xué)儀器與設(shè)備，進一步改善辦學(xué)條件；軟件方面建設(shè)，加強師資團隊力量建設(shè)，營造良好的教學(xué)氛圍。智慧圖書館的建設(shè)既可以推動高校硬件建設(shè)，也可以推動軟件建設(shè)，對于已經(jīng)開始建設(shè)智慧校園的院校，智慧圖書館的建設(shè)可以為智慧校園建設(shè)增磚添瓦。

4.2 滿足人才培養(yǎng)的需求

高等教育的目的是為了培養(yǎng)滿足社會需求的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。高校通過建設(shè)各種專業(yè)的實訓(xùn)室供學(xué)員進行訓(xùn)練與練習(xí)，以提升學(xué)員的動手操作能力和實訓(xùn)能力，這種教學(xué)方法不論在那個時代都具有不可替代性。在科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展的當(dāng)下，新思想、新設(shè)備、新技術(shù)、新需求層出不窮，院校實訓(xùn)室的硬件設(shè)備已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展的需求。學(xué)員除了利用實訓(xùn)室設(shè)備反復(fù)練習(xí)自己的動手能力外，更要了解并適應(yīng)更新?lián)Q代后的設(shè)備。通過智慧圖書館的建設(shè)，在培養(yǎng)學(xué)員理論學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)之上，幫助學(xué)員緊跟時代發(fā)展，對科學(xué)知識的學(xué)習(xí)具有前瞻性，避免出現(xiàn)院校所學(xué)內(nèi)容與市場需求脫節(jié)，與科技發(fā)展脫節(jié)的情況。

5 結(jié)束語

云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等科學(xué)技術(shù)已發(fā)展相對成熟，并應(yīng)用于圖書館各個領(lǐng)域。這些技術(shù)改變了傳統(tǒng)的教育模式和閱讀模式，也將促使院校圖書館的服務(wù)模式進行前所未有的改革。從硬件設(shè)備到館員工作站，從紙媒文獻到數(shù)字資源，從傳統(tǒng)借還服務(wù)到現(xiàn)代化智能服務(wù)，智慧圖書館的建設(shè)始終圍繞讀者需求進行，突破時空的限制，實現(xiàn)需求在哪里圖書館服務(wù)就在哪里。智慧圖書館在感知讀者需求的同時，可實現(xiàn)隨時隨地為讀者提供所需要的文獻信息，構(gòu)建全方位、立體式覆蓋的智慧化服務(wù)模式。