物聯(lián)網(wǎng)和“云計(jì)算”技術(shù)下智慧圖書館的構(gòu)建研究

喬幸娟，崔 明

(南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)，江蘇 南京 210023)

0 引言

《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》明確提出：要提升公共文化服務(wù)水平，加強(qiáng)公共文化服務(wù)體系建設(shè)和體制機(jī)制創(chuàng)新；推進(jìn)公共圖書館、文化館、美術(shù)館、博物館等公共文化場館免費(fèi)開放和數(shù)字化發(fā)展[1]。因此，加快智慧公共文化服務(wù)建設(shè)、推動(dòng)公共文化服務(wù)智慧化發(fā)展是大勢(shì)所趨。2009年1月，IBM提出了“智慧地球”的概念，逐步打開了人類利用物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建智慧服務(wù)的大門，智慧城市、智慧社會(huì)、智慧交通等應(yīng)運(yùn)而生。而在圖書館領(lǐng)域也出現(xiàn)了以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的智慧圖書館，如華僑大學(xué)嚴(yán)棟[2]、北京郵電大學(xué)的董曉霞等[3]研究了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧圖書館，主要針對(duì)概念及內(nèi)涵從資源、館員和技術(shù)等角度進(jìn)行研究，對(duì)采取什么樣的模式以及如何構(gòu)建闡述較少。因此，本文將對(duì)智慧圖書館在構(gòu)建過程中存在的問題進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)對(duì)策，以此促進(jìn)和推動(dòng)我國智慧圖書館的構(gòu)建及發(fā)展，為圖書館的服務(wù)提升提供支持和保障。

1 智慧圖書館及其特點(diǎn)

1.1 智慧圖書館

2003年，芬蘭奧盧大學(xué)的學(xué)者在其圖書館開展了一項(xiàng)基于位置感知的移動(dòng)圖書館服務(wù)研究[4]，開啟了“圖書館”與信息技術(shù)視角下“智慧理念”的有機(jī)結(jié)合新紀(jì)元。此后，國外的研究多集中于射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、軟件質(zhì)量工程、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)層面。國內(nèi)關(guān)于圖書館智慧服務(wù)的研究開始于 2010 年，嚴(yán)棟[2]提出通過物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)智慧圖書館。2011年，王世偉[5]將智慧圖書館的服務(wù)理念概括為“書書相聯(lián)、書人相聯(lián)、人人相聯(lián)；任何地點(diǎn)、時(shí)間、方式可用”，得到學(xué)界廣泛認(rèn)可。

智慧圖書館是指將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和智能技術(shù)運(yùn)用到圖書館構(gòu)建的一種智能化技術(shù)，是圖書館數(shù)字化與智能化的一種創(chuàng)新。事實(shí)上，智慧圖書館不受任何空間的限制，是借助云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的智慧化的服務(wù)和管理，實(shí)現(xiàn)“服務(wù)場所泛在化、服務(wù)空間虛擬化、服務(wù)手段智能化、服務(wù)方式集成化、服務(wù)體驗(yàn)滿意化”的智慧服務(wù)愿景[6]，是對(duì)傳統(tǒng)圖書館數(shù)字化與智能化管理的革新。

1.2 智慧圖書館的特點(diǎn)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)圖書館顯然無法滿足人們?nèi)粘ｉ喿x需要，為此智慧圖書館應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)圖書館相比，智慧圖書館憑借數(shù)字化與智能化的管理，具有服務(wù)高效、使用便利、知識(shí)共享等特點(diǎn)。

1.2.1 服務(wù)高效性

智慧圖書館具有傳統(tǒng)圖書館無法比擬的高效率性。例如，圖書館的排架管理，在傳統(tǒng)圖書館中，每一本書的分類和目錄圖書館管理員都必須十分熟悉，然后結(jié)合該書的內(nèi)容，管理員按照?qǐng)D書館藏書的固有格局將每一本書放到指定書架位置中。但是在智慧圖書館中，對(duì)于書架的管理就相對(duì)輕松了許多。只要通過智慧圖書館中“隱藏”的智能感知節(jié)點(diǎn)，圖書管理員就可以輕松、準(zhǔn)確找到每一本書的類別；并且智慧圖書館對(duì)于圖書類別的定義還可以反復(fù)重置與修改，這極大方便了圖書館對(duì)圖書進(jìn)行分類調(diào)整，也就是說如果智慧圖書館要對(duì)圖書管理進(jìn)行重新分類，只需要對(duì)傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制就能實(shí)現(xiàn)[7]。而調(diào)整后的圖書館在進(jìn)行新的書架排列上，也只需通過圖書分類掃描器對(duì)館藏圖書重新掃描即可，這種數(shù)字化、智能化技術(shù)在智慧圖書館中的運(yùn)用極大提升了圖書館的服務(wù)效率。

1.2.2 使用便利性

智慧圖書館的建立是互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的產(chǎn)物。但是不可否認(rèn)智慧圖書館的建立初衷是本著惠民的公益理念，是為了讓大眾和每一個(gè)讀者都可以在同一個(gè)空間之內(nèi)獲得閱讀與學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓每一個(gè)讀者都可以享受智慧圖書館服務(wù)的便捷與快樂。事實(shí)上，智慧圖書館的建立與發(fā)展無論對(duì)于提升圖書館的工作效率，還是為讀者提供更多的可詢資源都創(chuàng)造了巨大的便利。為此借助物聯(lián)網(wǎng)和“云計(jì)算”構(gòu)建智慧圖書館，代表著圖書館未來的發(fā)展趨勢(shì)，這種智能化和自主化管理服務(wù)，顯然具有傳統(tǒng)圖書館無法比擬的優(yōu)勢(shì)，可為讀者提供更為全面和高質(zhì)量的借閱及信息咨詢等諸多綜合服務(wù)。

1.2.3 知識(shí)共享性

智慧圖書館的主要特征是圖書管理的數(shù)字化、智能化。只要通過互聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)，就可以將圖書館的文字信息與讀者相聯(lián)，據(jù)此實(shí)現(xiàn)圖書館資源利用的最大化，借以達(dá)到知識(shí)共享性的目的，這也是智慧圖書館建立的初衷。通過智慧圖書館，讀者可以盡享館藏資源，體會(huì)全方位的便捷服務(wù)；而且智慧圖書館的構(gòu)建也可以極大地緩解圖書管理員的工作壓力，節(jié)約大量時(shí)間，最終促進(jìn)圖書館工作效率的有效提升。

2 智慧圖書館的構(gòu)建技術(shù)分析

智慧圖書館的構(gòu)建技術(shù)主要依靠兩個(gè)重要的組成部分：一是物聯(lián)網(wǎng)信息感知技術(shù)；二是“云計(jì)算”環(huán)境的分布式信息處理技術(shù)。

智慧圖書館在構(gòu)建上首先要通過物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，將圖書館資源和進(jìn)入圖書館的讀者都相應(yīng)分配一個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)；其次,由部署在圖書館內(nèi)的信息感知節(jié)點(diǎn)對(duì)圖書館全部靜態(tài)與動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行感知分析，依據(jù)不同的分析結(jié)果提供相應(yīng)的服務(wù)內(nèi)容；最后，將這些信息提交至云計(jì)算平臺(tái)中進(jìn)行綜合處理。對(duì)于比較簡單的信息，如圖書定位等，可以直接被分布在書架上的傳感器節(jié)點(diǎn)處理，但是如果相對(duì)復(fù)雜的信息時(shí)，如讀者的閱讀偏好，此時(shí)就需要通過“云計(jì)算”進(jìn)行信息的綜合處理。

由于智慧圖書館中分布著大量的傳感節(jié)點(diǎn)，這些傳感節(jié)點(diǎn)可以快速采集大量的信息，但是單純地依靠圖書館內(nèi)部傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析與梳理顯然無法取得令人滿意的處理效果。而“云計(jì)算”可以通過部署在網(wǎng)絡(luò)中的云節(jié)點(diǎn)，讓處于“云計(jì)算”環(huán)境下的圖書館擁有一個(gè)強(qiáng)大的共享式計(jì)算環(huán)境，這樣不僅使每一個(gè)圖書館在信息處理上有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐，而且當(dāng)圖書館的自身儲(chǔ)存系統(tǒng)無法提供存儲(chǔ)支撐時(shí)，還可以將尚待存儲(chǔ)的信息轉(zhuǎn)移到“云計(jì)算”環(huán)境下進(jìn)行保存。

總之，利用“云計(jì)算”環(huán)境可以極大地減輕本地圖書館在進(jìn)行海量信息處理時(shí)的計(jì)算和存儲(chǔ)負(fù)荷，使得借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧圖書館可以通過最小的成本構(gòu)建與發(fā)展。

3 智慧圖書館構(gòu)建過程中的問題

智慧圖書館在構(gòu)建過程中，必然離不開物聯(lián)網(wǎng)和“云計(jì)算”等諸多前沿性的技術(shù)。但是由于我國目前物聯(lián)網(wǎng)和“云計(jì)算”的技術(shù)研究與發(fā)展存在不足，這使得智慧圖書館在構(gòu)建過程中還存在一些問題。

3.1 信息感知能力不足

智慧圖書館的構(gòu)建離不開信息感知能力的實(shí)現(xiàn)，在智慧圖書館中無論圖書名稱、圖書內(nèi)容感知，還是對(duì)周邊環(huán)境的信息感知，都必須有信息感知點(diǎn)的配置。但目前我國網(wǎng)絡(luò)傳感器可以提供的信息感知點(diǎn)的種類和功能還存在一定的缺陷，這種信息技術(shù)上的不足，從某種程度上極大制約了智慧圖書館的發(fā)展。

除此之外，智慧圖書館在設(shè)計(jì)上對(duì)于傳感節(jié)點(diǎn)的要求很高，也就是說每一個(gè)設(shè)置的傳感節(jié)點(diǎn)都需要具有極為敏感的信息感知能力。從當(dāng)前智慧圖書館的構(gòu)建來看，傳感節(jié)點(diǎn)在信息感應(yīng)上基本可以滿足智慧圖書館構(gòu)建的要求；但是傳感節(jié)點(diǎn)還需要對(duì)自身采集的信息進(jìn)行綜合處理，其不僅要對(duì)不斷收集的信息進(jìn)行相應(yīng)的儲(chǔ)存，還需要對(duì)這些儲(chǔ)存信息精準(zhǔn)解讀[8]。例如，對(duì)嵌入在每一本圖書資源內(nèi)部的圖書傳感節(jié)點(diǎn)有比較嚴(yán)格的要求，不僅可以準(zhǔn)確地標(biāo)識(shí)出圖書名稱、作者姓名、出版單位、內(nèi)容概述等重要信息，還要實(shí)現(xiàn)讀者和圖書之間的無線通信，并通過無線通信最終實(shí)現(xiàn)圖書的進(jìn)一步精確定位，因此這也對(duì)各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的功能提出更高的要求。當(dāng)前，我國在智慧圖書館的構(gòu)建上，還存在著傳感節(jié)點(diǎn)信息感知能力不足的缺陷，這在某種程度上極大制約了智慧圖書館的構(gòu)建與發(fā)展。

3.2 信息的后端處理能力尚顯薄弱

基于數(shù)據(jù)化管理的智慧圖書館可以為公眾提供便利的共享信息與服務(wù)，這都依賴于其有一個(gè)強(qiáng)大的后端信息處理平臺(tái)，這個(gè)后端信息處理平臺(tái)可以為智慧圖書構(gòu)建提供大量的原始數(shù)據(jù)，有效的信息后端處理能力可以極大地提升智慧圖書館的工作效率。事實(shí)上，智慧圖書館的實(shí)質(zhì)就是通過“云計(jì)算”和物聯(lián)網(wǎng)對(duì)圖書館的運(yùn)行環(huán)境、讀者借閱過程進(jìn)行信息的收集與處理，據(jù)此不斷完善自身的服務(wù)。因此，在智慧圖書館的構(gòu)建上，主要依靠后端信息平臺(tái)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)采集的信息進(jìn)行科學(xué)加工、分析、整理，據(jù)此對(duì)諸多數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分類聚合，但是如何對(duì)所收集的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的“加工”，如何對(duì)諸多數(shù)據(jù)之間進(jìn)行深度關(guān)聯(lián)分析，從當(dāng)前智慧圖書館的構(gòu)建上來看，這些信息的后端處理能力尚顯薄弱，這也使智慧圖書館在發(fā)展上還存在一些亟待改進(jìn)的缺陷。

3.3 “云計(jì)算”資源的構(gòu)建不足

“云計(jì)算”的出現(xiàn)為智慧圖書館的構(gòu)建提供了有效的技術(shù)保障，也為廣大用戶提供了大容量、高計(jì)算的運(yùn)行環(huán)境。但是不可否認(rèn)“云計(jì)算”從誕生之際，就沒有給出如何搭建“云計(jì)算”環(huán)境的具體方法。為此“云計(jì)算”依然處于一個(gè)發(fā)展和探索的過程，從當(dāng)前“云計(jì)算”的發(fā)展模式上來看，其主要由“私有云”和“公共云”來構(gòu)成?！八接性啤笔怯山K端用戶自己建立，“公共云”是第三方平臺(tái)建立，從我國當(dāng)前“云計(jì)算”的發(fā)展現(xiàn)狀來看，能夠提供第三方“公共云”的平臺(tái)還不太成熟。以360殺毒軟件為例，其使用的殺毒環(huán)境來自自身構(gòu)建的“私有云”。

從當(dāng)前智慧圖書館構(gòu)建的發(fā)展現(xiàn)狀來看，其所需的云環(huán)境顯然也要依賴“私有云”，但是智慧圖書館所依賴的“私有云”該由誰來構(gòu)建，由誰來維護(hù)，這也是智慧圖書館在構(gòu)建過程中亟待解決的問題。

3.4 缺乏配套政策與行業(yè)規(guī)范的約束

智慧圖書館要達(dá)到信息共享的目的，其在構(gòu)建與發(fā)展的過程中必然要涉及大量信息的交換。但是通過什么標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息的交換，當(dāng)前并沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在信息交換的過程中，如何保證信息的安全性，也是一個(gè)亟待解決的問題[9]。在智慧圖書館的信息管理上還涉及一些知識(shí)產(chǎn)權(quán)和讀者私人信息、敏感信息等，這些信息該如何保護(hù)，保護(hù)政策也缺乏統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)范，并沒有配套的政策與統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)范，從某種程度上也制約了智慧圖書館的構(gòu)建與發(fā)展。

4 改進(jìn)智慧圖書館構(gòu)建的對(duì)策

從上文的分析可以看到，我國的智慧圖書館在構(gòu)建過程中的確存在一些問題，如果上述問題得不到及時(shí)解決，將嚴(yán)重影響我國智慧圖書館的構(gòu)建與發(fā)展，本文就如何改進(jìn)智慧圖書館構(gòu)建提出了相應(yīng)的對(duì)策。

4.1 嵌入式節(jié)點(diǎn)信息感知的運(yùn)用

信息感知能力不足已經(jīng)極大影響了智慧圖書館的構(gòu)建與發(fā)展。但是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息感知能力強(qiáng)的技術(shù)與產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)，這將有效解決智慧圖書館構(gòu)建中信息感知能力不足的問題。從當(dāng)前的研究與發(fā)展來看，已經(jīng)出現(xiàn)了具有信息感知能力和信息處理能力的嵌入式節(jié)點(diǎn)原型產(chǎn)品，因此可以相信，隨著嵌入式節(jié)點(diǎn)信息技術(shù)的成熟與發(fā)展，必然會(huì)有適應(yīng)智慧圖書館構(gòu)建要求的傳感節(jié)點(diǎn)誕生，這將徹底解決智慧圖書館信息感知能力不足的問題。

4.2 建立通用的數(shù)據(jù)分析模型

從上文的分析可以看出，智慧圖書館在構(gòu)建方面受限于后端信息處理技術(shù)的不足。智慧圖書館要構(gòu)建與發(fā)展自然少不了對(duì)后臺(tái)信息數(shù)據(jù)的分類與整合，并據(jù)此提升圖書館的服務(wù)質(zhì)量和水平；而這些后臺(tái)信息數(shù)據(jù)需要運(yùn)用大量的人工智能與數(shù)據(jù)自動(dòng)處理技術(shù)。但是由于當(dāng)前在“云計(jì)算”技術(shù)發(fā)展上缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，為此智慧圖書館在構(gòu)建過程中經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)據(jù)分析模型不統(tǒng)一的情況，因此有必要建立通用的數(shù)據(jù)分析模型，這樣后臺(tái)信息平臺(tái)才可以對(duì)圖書館產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一科學(xué)的建模，并對(duì)諸多分析物體進(jìn)行模型抽象與歸一化處理，然后找出智慧圖書館在運(yùn)行中各個(gè)數(shù)據(jù)的共同特征，通過應(yīng)用通用的數(shù)據(jù)分析模型對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)、有效的分析，據(jù)此為智慧圖書館構(gòu)建提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障[10]。

4.3 解決云資源環(huán)境構(gòu)建

智慧圖書館的構(gòu)建離不開“云計(jì)算”環(huán)境，從當(dāng)前智慧圖書館的發(fā)展來看，要最大化實(shí)現(xiàn)智慧圖書館的共享性、便利性，就有必要加強(qiáng)云資源環(huán)境的構(gòu)建，各地智慧圖書館要統(tǒng)一思路、共同協(xié)作來探討如何構(gòu)建屬于自己的“私有云”。為此有必要建立一個(gè)“智慧圖書館同盟”，大家共同來解決智慧圖書館“私有云”構(gòu)建的問題。由誰來進(jìn)行成本與組織的管理，“私有云”維護(hù)所產(chǎn)生的費(fèi)用如何分?jǐn)?，都需要“智慧圖書館同盟”成員一一探討，一一落實(shí)，據(jù)此解決智慧圖書館在云環(huán)境構(gòu)建中的不足，以便進(jìn)一步促進(jìn)和推動(dòng)智慧圖書館的構(gòu)建與發(fā)展。

4.4 制定相應(yīng)的政策與行業(yè)規(guī)范

正所謂“沒有規(guī)矩不成方圓”，智慧圖書館要發(fā)展與完善，就需要通過制定科學(xué)、系統(tǒng)的行業(yè)政策與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)智慧圖書館的構(gòu)建加以引導(dǎo)，以避免智慧圖書館在構(gòu)建與發(fā)展上的一哄而上與良莠不齊。如果沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，最終會(huì)導(dǎo)致各地智慧圖書館在構(gòu)建上標(biāo)準(zhǔn)不一致，無法充分發(fā)揮智慧圖書館信息共享的優(yōu)勢(shì)，這種各自為政的智慧圖書館的構(gòu)建，顯然有悖智慧圖書館建設(shè)與發(fā)展的初衷。為此要大力推動(dòng)智慧圖書館的發(fā)展，就需要政府和有關(guān)部門有針對(duì)性地制定智慧圖書館的構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，使智慧圖書館在構(gòu)建的過程中有據(jù)可依、有據(jù)可循，借以確保智慧圖書館沿著科學(xué)、健康的道路發(fā)展。

5 結(jié)論

智慧圖書館是將物聯(lián)網(wǎng)與“云計(jì)算”技術(shù)融合起來的一種新型圖書館，是傳統(tǒng)圖書館轉(zhuǎn)型的必由之路。智慧圖書館的構(gòu)建需要以現(xiàn)有的軟硬件設(shè)施為基礎(chǔ)，通過對(duì)其升級(jí)改造方可使用，目前智慧圖書館的構(gòu)建與發(fā)展還存在一些不足，因此智慧圖書館的構(gòu)建在未來一段時(shí)間需要經(jīng)歷比較艱辛的發(fā)展過程。但是應(yīng)該看到，智慧圖書館的應(yīng)用給圖書館帶來的便利和服務(wù)的提升。隨著互聯(lián)網(wǎng)與“云計(jì)算”技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以及相應(yīng)的政策與行業(yè)規(guī)范的出臺(tái)，相信智慧圖書館的未來發(fā)展會(huì)越來越美好，智慧圖書館的構(gòu)建技術(shù)會(huì)越來越成熟，并據(jù)此發(fā)揮智慧圖書館知識(shí)共享性、服務(wù)高效性、使用便利性等諸多優(yōu)勢(shì)，最終徹底實(shí)現(xiàn)智慧圖書館公益惠民的初衷。