智慧圖書館建設(shè)研究
——以河北省圖書館為例

王小培 紀(jì)鋒亞

（河北省圖書館，河北 石家莊 050000）

一、背景及意義

中國共產(chǎn)黨第十八次全國代表大會以來，我國公共文化建設(shè)投入穩(wěn)步增長，覆蓋城鄉(xiāng)的公共文化服務(wù)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)基本建立，公共文化服務(wù)體系建設(shè)取得顯著成效，呈現(xiàn)出整體推進(jìn)、重點突破、全面提升的良好發(fā)展態(tài)勢，人民群眾享受公共文化服務(wù)更加便利，文化獲得感幸福感不斷提升。同時，當(dāng)前城鄉(xiāng)公共文化服務(wù)仍不同程度地存在質(zhì)量效率不高、規(guī)模不足和發(fā)展不平衡等問題?！逗颖笔」参幕?wù)體系建設(shè)“十四五”規(guī)劃》要求，提升公共文化服務(wù)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化水平，完善城鄉(xiāng)公共文化服務(wù)體系。為此，必須堅持以人民為中心的發(fā)展思想，著力健全城鄉(xiāng)公共文化服務(wù)供給、管理和保障制度，為人民群眾提供更豐富、更優(yōu)質(zhì)的精神食糧，更好地滿足人民群眾精神文化生活新期待[1]。

二、建設(shè)內(nèi)容

1.創(chuàng)建智慧場館的全新服務(wù)體驗

建立智能新技術(shù)應(yīng)用，引入更多的新技術(shù)，有效地補(bǔ)充和活潑化館區(qū)讀者服務(wù)內(nèi)容和方式，增強(qiáng)讀者科技體驗感、興趣感，提升閱讀氛圍和閱讀環(huán)境。實現(xiàn)讀者行為分析、大數(shù)據(jù)展示揭示、移動圖書館、場館預(yù)約、手機(jī)圖書查詢、續(xù)借、讀者證綁定登錄服務(wù)、智能導(dǎo)航、智能機(jī)器人引導(dǎo)服務(wù)、分析數(shù)據(jù)精準(zhǔn)推送圖書。升級文獻(xiàn)檢索機(jī)、讀者自助借還設(shè)備、自助辦證機(jī)、電子閱報系統(tǒng)、智能朗讀亭、大屏展示系統(tǒng)等服務(wù)終端軟件平臺，智能書架、壁掛式自助借還終端、館員工作站等。

2.構(gòu)建全省分級分布式數(shù)字文化資源數(shù)據(jù)集合

利用平臺共享性，去除地域性資源利用差異，對分散的、多元的、孤立的數(shù)字資源進(jìn)行整合，將推動實現(xiàn)省、市、縣三級縱向資源集群建立，同時有利于各市縣間資源集群橫向?qū)崿F(xiàn)公共文化服務(wù)的有效共享，打造“點——線——面”互通的資源庫群，為進(jìn)一步提升公共數(shù)字文化服務(wù)與圖書館智慧化建設(shè)奠定資源利用基礎(chǔ)。

3.具體實施步驟

3.1 建設(shè)功能

2022年度智慧圖書館項目建設(shè)將首先通過整合、理順、補(bǔ)充現(xiàn)有業(yè)務(wù)服務(wù)，對相關(guān)支撐的環(huán)境、設(shè)備、軟件統(tǒng)籌建設(shè)，確保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的完整性、合理性、可用性。杜絕數(shù)據(jù)孤島、應(yīng)用孤島，有效地設(shè)計好、對接好、謀劃好各業(yè)務(wù)平臺之間的邏輯關(guān)系，以最高效、最便捷、最安全的方式為讀者提供全面的智慧化圖書館閱讀服務(wù)。

河北省圖書館“智慧圖書館”項目建設(shè)包括公共文化資源服務(wù)基礎(chǔ)支撐平臺、圖書館讀者行為及大數(shù)據(jù)分析平臺、智慧圖書館綜合服務(wù)平臺三大部分的建設(shè)與應(yīng)用。并根據(jù)圖書館的具體情況和館內(nèi)工作人員的實際需求，完成平臺化智慧服務(wù)、一體化智慧管理的智慧圖書館建設(shè)內(nèi)容。同時為其他應(yīng)用預(yù)留平臺接口，便于日后進(jìn)行系統(tǒng)的擴(kuò)展完善[2]。

3.1.1 智慧圖書館公共文化資源服務(wù)基礎(chǔ)支撐平臺

整合河北省圖書館現(xiàn)有的各類資源，理順、拓展現(xiàn)有業(yè)務(wù)服務(wù)，對相關(guān)支撐的各種資源、設(shè)施設(shè)備、軟件統(tǒng)籌建設(shè)，確保各類資源數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的完整性、理性、可用性。杜絕資源數(shù)據(jù)孤島、應(yīng)用孤島，有效地設(shè)計好、對接好、謀劃好各資源平臺之間的邏輯關(guān)系，以最高效、最便捷、最安全的方式為讀者提供全面的智慧化圖書館閱讀服務(wù)。提供全省數(shù)字閱讀推廣資源數(shù)據(jù)集合管理功能，并通過數(shù)字閱讀資源數(shù)據(jù)分類、受眾范圍及權(quán)限進(jìn)行分級管理。

3.1.2 構(gòu)建智慧圖書館讀者行為及大數(shù)據(jù)分析平臺

建立圖書館行業(yè)公共文化服務(wù)大數(shù)據(jù)智能分析、決策及應(yīng)用的系統(tǒng)，對平臺所有數(shù)據(jù)匯總進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、分析與預(yù)測，在挖掘大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)融合后，可以實現(xiàn)對全省圖書館行業(yè)中的服務(wù)、資源、效能等多維度的關(guān)聯(lián)分析，實時了解全省公共文化服務(wù)需求、類型、分布、預(yù)期和現(xiàn)狀，動態(tài)體現(xiàn)全省公眾公共文化服務(wù)需求的變化趨勢，以及服務(wù)獲取的滿意度。

3.1.2.1 讀者數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

讀者活躍度分析：統(tǒng)計指定年讀者到館情況，根據(jù)讀者到館的次數(shù)生成可視化對比分析線狀圖。

讀者年齡段借閱對比分析：統(tǒng)計指定年不同年齡段讀者借閱情況，生成折線圖，工作人員可據(jù)此優(yōu)化圖書資源配比，對采購人員采購圖書有一定的指導(dǎo)意義。

3.1.2.2 館藏數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

歷年文獻(xiàn)入藏趨勢分析：統(tǒng)計圖書館歷年新書入藏情況。

入藏文獻(xiàn)館藏地點構(gòu)成分析：統(tǒng)計指定年圖書館各館藏新書入藏情況，生成對比分析圖。

3.1.2.3 圖書館服務(wù)分析系統(tǒng)

年度分館外借構(gòu)成分析：統(tǒng)計各分館年度外借量服務(wù)占比，生成可視化餅圖。

自助服務(wù)效益分析：統(tǒng)計指定年各自助服務(wù)設(shè)備服務(wù)工作量，生成可視化對比圖，分析出各個自助設(shè)備的服務(wù)效益，圖書館可根據(jù)服務(wù)效益增加/減少相應(yīng)流通點自助設(shè)備。

館內(nèi)人工服務(wù)效益分析：統(tǒng)計指定年、操作員、操作類型的人工服務(wù)工作量，生成可視化對比圖。

自助服務(wù)和人工服務(wù)效益對比分析：統(tǒng)計指定年、指定類型的自助設(shè)備、人工服務(wù)工作量對比分析。

3.1.2.4 文獻(xiàn)借閱服務(wù)分析系統(tǒng)

年度文獻(xiàn)外借趨勢分析：統(tǒng)計指定年文獻(xiàn)的外借發(fā)展趨勢，生成可視化分析圖。

圖書分類借閱量占比分析：按照圖書22大類分析借閱量占比情況，生成可視化餅圖。

歷年入藏文獻(xiàn)外借服務(wù)對比分析：按指定文獻(xiàn)收藏館統(tǒng)計歷年入藏文獻(xiàn)年流通量，生成折線圖，可以了解不同時間入檔文獻(xiàn)的具體借閱情況，對全省各級圖書館的館藏資源配置有重要的指導(dǎo)意義。

3.1.2.5 讀者個性化分析系統(tǒng)

支持對讀者行為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析挖掘，分析讀者的各類行為偏好，自定義設(shè)置讀者統(tǒng)計分析模板，按照年齡段、星座（日期限定）、個人閱讀曲線、借閱行為偏好、圖書類型偏好、參加圖書館相關(guān)活動，與圖書館發(fā)生關(guān)聯(lián)等各類行為等形成讀者個人閱讀分析報告，以便提供精準(zhǔn)服務(wù)。

3.1.3 構(gòu)建智慧圖書館綜合服務(wù)平臺

3.1.3.1 圖書館導(dǎo)游導(dǎo)覽系統(tǒng)

通過導(dǎo)游導(dǎo)覽系統(tǒng)向讀者介紹圖書館總體情況、閱讀室分布、圖書詳情等，并為讀者提供地圖導(dǎo)覽。圖書館場館的矢量電子地圖，顯示圖書館內(nèi)每個閱讀室的位置分布以及書架的室內(nèi)布置，方便讀者了解各閱讀室內(nèi)布置情況，也幫助讀者方便地知道自身所處位置，快速找到目的地。

結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)、射頻識別和藍(lán)牙實時定位等技術(shù)，通過高精度實時定位算法，實現(xiàn)圖書館室內(nèi)定位與導(dǎo)航，為讀者提供精確的位置信息服務(wù)；并應(yīng)用豐富的API 接口支持位置信息向各類服務(wù)的擴(kuò)展。實時定位系統(tǒng)由定位標(biāo)簽、無線接入點和定位服務(wù)器組成。

應(yīng)用先進(jìn)的地圖引擎和導(dǎo)航算法，室內(nèi)定位滿足讀者實時定位、追蹤、圖書搜索需求，實時獲取讀者位置信息，實現(xiàn)對讀者的實時監(jiān)控和管理，從而進(jìn)行更加精準(zhǔn)的圖書信息推送[3]。

3.1.3.2 圖書館互動系統(tǒng)

讀者留言板模塊：讀者可以在留言板模塊發(fā)布匿名留言，給管理員提供建議和意見。

分享模塊：讀者可以將各個圖書及數(shù)字資源的評論在微信及朋友圈中進(jìn)行分享。

最新資訊模塊：發(fā)布最新的圖書館講座、活動、信息，吸引讀者參與。

自習(xí)室預(yù)約模塊：可以通過微信平臺，對自習(xí)室座位進(jìn)行預(yù)約。

智能自助辦證終端及借還終端：在圖書館內(nèi)人流密集點、途經(jīng)點、服務(wù)中心、等位置放置智能自助辦證終端及借還終端，方便讀者自助進(jìn)行讀者證辦理及圖書借還工作，節(jié)省讀者時間，提升圖書館公共服務(wù)水平。

圖書在線查詢模塊：可以通過微信平臺，搜索圖書在館實時狀態(tài)，同時根據(jù)讀者查詢書目，推送相關(guān)書籍。

3.1.3.3 iBeacon 配備系統(tǒng)

iBeacon 是蘋果公司新發(fā)布的移動設(shè)備用OS上配備的新功能技術(shù)并且各安卓廠商已跟進(jìn)使用。

iBeacon 是基于當(dāng)前最新的藍(lán)牙低功耗4.0技術(shù)的，可以用它來打造一個信號基站，當(dāng)讀者持有移動設(shè)備進(jìn)入該區(qū)域時，就會得到獲得該基站的推送信息。

iBeacon 的技術(shù)特點是在后臺實時對用戶進(jìn)行定位和數(shù)據(jù)傳輸，因此讀者只需要從口袋中拿出手機(jī)就能夠收到周圍書架的推送信息。

3.1.3.4 智能巡更系統(tǒng)

巡更巡檢系統(tǒng)主要實現(xiàn)對圖書館安保人員的排班設(shè)置、巡檢路徑設(shè)置、巡檢軌跡記錄等功能。在實現(xiàn)特定功能的基礎(chǔ)上該系統(tǒng)結(jié)合移動終端增加了更多特色服務(wù)功能。做到對圖書館安保人員的更高效、靈活、實時管理。

終端通過系統(tǒng)可基于4G、5G網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)實時對講、多路會話、臨時會話、調(diào)度互通功能，來保證管理人員與巡檢人員、巡檢人員與巡檢人員之間的及時穩(wěn)定專業(yè)的對講體驗。

3.2 總體建設(shè)框架

智慧化應(yīng)用平臺具備跨平臺、支持多種數(shù)據(jù)庫環(huán)境的能力，采用構(gòu)件化設(shè)計方式，易于擴(kuò)展和維護(hù)。從邏輯體系架構(gòu)來看，平臺信息系統(tǒng)分為多個層次。

用戶層：與系統(tǒng)連接的外部實體。用戶通過全終端訪問平臺業(yè)務(wù)系統(tǒng)。具有交互功能，進(jìn)行功能應(yīng)用、提交服務(wù)的操作，結(jié)果返回在客戶端顯示。

權(quán)限控制層：按照用戶管理和權(quán)限控制列表，審核用戶的合法性和訪問權(quán)限，保證系統(tǒng)和信息安全。用戶個性化界面控制。

表示層：對最終用戶提供友好的界面，更好地為系統(tǒng)用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。信息接入層：這層中的應(yīng)用服務(wù)器用于對外提供基本的靜態(tài)信息傳遞服務(wù)，向后臺應(yīng)用服務(wù)器提供用戶請求信息并接收返回的信息。

應(yīng)用層：完成業(yè)務(wù)的邏輯控制和流程處理，進(jìn)行初步的應(yīng)用安全控制和權(quán)限檢查，記錄原始的交易日志，進(jìn)行交易的存儲轉(zhuǎn)發(fā)等。對外提供應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器邏輯功能，由運行在應(yīng)用服務(wù)器上各個子系統(tǒng)完成。

數(shù)據(jù)訪問層：采用統(tǒng)一的方法訪問后臺數(shù)據(jù)。這層中的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于結(jié)構(gòu)化信息的存儲和處理，是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)核心。

硬件層：提供整個系統(tǒng)的硬件平臺，確保系統(tǒng)正常運行。

3.3 信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)建設(shè)規(guī)劃

3.3.1 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵。概念結(jié)構(gòu)設(shè)計是將分析得到的用戶需求抽象為概念模型的過程。即在需求分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計出能夠滿足用戶需求的各種實體以及它們之間相互關(guān)系的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計模型。

3.3.2 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計是數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中重要的環(huán)節(jié)。邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計是把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段設(shè)計好的規(guī)劃數(shù)據(jù)庫基本ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，即形成包括所確定的關(guān)鍵字和屬性、重新確定的記錄結(jié)構(gòu)和文卷結(jié)構(gòu)、所建立的各個文卷之間的相互關(guān)系的規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的全局邏輯結(jié)構(gòu)，并將關(guān)系模型轉(zhuǎn)換為選定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型。

3.3.3 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計

物理結(jié)構(gòu)設(shè)計即規(guī)劃數(shù)據(jù)庫在物理設(shè)備上的存貯結(jié)構(gòu)與存貯方法的設(shè)計。通過物理結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的存貯方法和存貯結(jié)構(gòu)。

規(guī)劃數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將采用目前在決策支持系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛的大、中型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（如 SQL Server ）。

3.4 數(shù)據(jù)交換共享建設(shè)規(guī)則

整合協(xié)同平臺根據(jù)功能可分為兩個部分：

第一部分，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和共享數(shù)據(jù)的交換服務(wù)和路由流程管理，該部分是交換平臺的基礎(chǔ)，包括：靜態(tài)交換數(shù)據(jù)、動態(tài)交換數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)及表格、統(tǒng)計資料等屬性數(shù)據(jù)。

第二部分，各子系統(tǒng)之間的接口實現(xiàn)，根據(jù)事先制訂好的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和傳輸操作。在接入中心平臺時，應(yīng)按系統(tǒng)集成要求設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各類數(shù)據(jù)接口遵循系統(tǒng)集成規(guī)范。

三、技術(shù)難點

當(dāng)下，數(shù)據(jù)資源蘊藏的巨大能量不斷釋放，信息與知識日益成為引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎，政府決策、科學(xué)研究、企業(yè)發(fā)展乃至個人學(xué)習(xí)成長，都越來越依賴于數(shù)據(jù)資源的大規(guī)模聚集與交換，以及大數(shù)據(jù)挖掘與智能分析。這就要求圖書館必須突破傳統(tǒng)的書刊報資源，將各領(lǐng)域的新型數(shù)據(jù)資源納入館藏，建立多元立體知識資源體系，并對其進(jìn)行基于知識內(nèi)容的精細(xì)加工與揭示，形成面向深度學(xué)習(xí)和智慧決策的知識圖譜。

四、創(chuàng)新性

項目將充分運用5G新技術(shù)應(yīng)用以及大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)，結(jié)合頂層式設(shè)計構(gòu)建的全省圖書館資源服務(wù)支撐平臺與智慧場館升級，實現(xiàn)多業(yè)務(wù)形態(tài)、多終端互動的創(chuàng)新服務(wù)模式，有效提升全省各級圖書館智慧化公共文化服務(wù)供需的匹配程度，為制定全省各級圖書館智慧化服務(wù)項目提供依據(jù)。