物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下圖書館的服務(wù)模式

薛堯予 蕭 琛

（國家圖書館，北京 100081）

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下圖書館的服務(wù)模式

薛堯予 蕭 琛

（國家圖書館，北京 100081）

對圖書館行業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進行綜述，闡述了物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)。以讀者為主要對象，構(gòu)建了以物聯(lián)網(wǎng)為背景的圖書館整合和協(xié)作模型，并對該模式的重要組成部分及發(fā)展趨勢進行了探討。

圖書館服務(wù)模式 物聯(lián)網(wǎng) 感知技術(shù)

1 物聯(lián)網(wǎng)的背景

物聯(lián)網(wǎng)的基本思想是美國麻省理工學院于1999年提出的，其核心內(nèi)容是為全球每個物品提供唯一的電子標識符，實現(xiàn)對所有實體對象的唯一有效標識，在此基礎(chǔ)上把所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化的識別和管理。隨著信息技術(shù)的進步，物聯(lián)網(wǎng)的概念不斷深化，國際電信聯(lián)盟（ITU)發(fā)布的ITU互聯(lián)網(wǎng)報告，對物聯(lián)網(wǎng)下了如下定義：通過二維碼識讀設(shè)備、射頻識別（RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[1]。如今，物聯(lián)網(wǎng)已成為全世界最密切關(guān)注的詞語，物聯(lián)網(wǎng)在融合應(yīng)用智能感知、識別技術(shù)、泛在網(wǎng)絡(luò)的過程中，被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

2 物聯(lián)網(wǎng)在圖書館行業(yè)的應(yīng)用綜述

物聯(lián)網(wǎng)在分檢過程、自動化跟蹤系統(tǒng)、自助借還等方面為圖書館行業(yè)提供了一定的應(yīng)用服務(wù)。但從應(yīng)用實例上看，在近十年來圖書館行業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用模式具有一定局限性，主要集中在RFID技術(shù)上，圖書館行業(yè)沒有突破早期的應(yīng)用范圍。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)在國外圖書館的應(yīng)用

由于圖書館和檔案館等類似機構(gòu)的應(yīng)用環(huán)境相對穩(wěn)定，RFID技術(shù)得到了充分的展示，新加坡國家圖書館早在2002年就在世界上第一個實行了大規(guī)模應(yīng)用“射頻識別”（RFID）系統(tǒng)，以實現(xiàn)讀者自助借還書和圖書的高效分揀、盤點[2]。美國圖書館協(xié)會（American Library Association，以下簡稱ALA）研究和制定FRID技術(shù)在圖書館應(yīng)用的指導(dǎo)性文件，對美國圖書館在RFID技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展起到了關(guān)鍵性作用，在美國已經(jīng)有300多家圖書館裝備了RFID系統(tǒng)，如新奧爾良公共圖書館、科羅拉多州的杰費遜國家公共圖書館等。荷蘭圖書館在圖書出版銷售環(huán)節(jié)開始使用物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)，在所有向荷蘭圖書館售出的圖書上貼上標簽，以實現(xiàn)圖書在圖書館內(nèi)的自動跟蹤。日本出版商在出售的醫(yī)療詞典上使用RFID標簽，加速付款流程，減少退貨及浪費。

2.2 國家圖書館對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

國家圖書館的RFID系統(tǒng)是“數(shù)圖”工程中的重點項目之一。2008年9月，隨著國家圖書館二期新館的開館，國家圖書館典藏閱覽部中文圖書閱覽區(qū)和中文圖書外借室實現(xiàn)了第一階段RFID項目部署。在使用了RFID技術(shù)之后，讀者查詢以及室藏文獻管理的優(yōu)勢得到了很好的體現(xiàn)，智能架位導(dǎo)航系統(tǒng)及自助借還系統(tǒng)大大方便了讀者圖書查詢及借閱。RFID擴展項目建設(shè)完成后，除了一期RFID部署應(yīng)用的兩個閱覽室之外，還應(yīng)用于外文文獻閱覽室和工具書閱覽室，新的RFID擴展系統(tǒng)簡化了圖書下架流程，使圖書架位信息數(shù)據(jù)更新準確及時；系統(tǒng)同時增加了綜合管理系統(tǒng)權(quán)限設(shè)置以及統(tǒng)計功能，如室藏新增文獻統(tǒng)計、疑似丟失文獻統(tǒng)計、文獻剔除工作量統(tǒng)計等。RFID技術(shù)對國家圖書館業(yè)務(wù)管理工作的改善作用獲得了業(yè)界全面的認可，同時也大大提高了國家圖書館典藏管理的工作效率以及架位準確度。

3 圖書館物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)模式構(gòu)建

3.1 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

構(gòu)建服務(wù)模式的第一步要理解物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)基本得到統(tǒng)一認識，可分為3層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。底層是用來感知數(shù)據(jù)的感知層，第二層是數(shù)據(jù)傳輸處理的網(wǎng)絡(luò)層，第三層則是與行業(yè)需求結(jié)合的應(yīng)用層[3]。

感知層由各種傳感器構(gòu)成，包括溫濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源，實現(xiàn)全面感知。網(wǎng)絡(luò)層通過各種傳感網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體當前的信息實時準確地傳遞出去，是整個物聯(lián)網(wǎng)的中樞，負責可靠傳遞和處理感知層獲取的信息。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能處理和應(yīng)用。如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

3.2 面向讀者服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)模式構(gòu)建

物聯(lián)網(wǎng)將信息交換延伸到物與物的范疇，價值信息極大豐富和無處不在的智能處理將成為讀者服務(wù)的重要手段。應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，而圖書館行業(yè)的應(yīng)用創(chuàng)新則要將讀者作為主要對象，面向讀者構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)模型。

3.2.1 感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用

在圖書館行業(yè)存在著對物聯(lián)網(wǎng)認識的誤區(qū)，把RFID網(wǎng)等同于物聯(lián)網(wǎng)。事實上傳感技術(shù)也好，RFID技術(shù)也好，都僅僅是信息采集技術(shù)之一。除傳感技術(shù)和RFID技術(shù)外，二維碼、無線定位、視頻識別、紅外、激光、掃描等所有能夠?qū)崿F(xiàn)自動識別與物物通信的技術(shù)都可以成為物聯(lián)網(wǎng)的信息采集技術(shù)。每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式也不同，從而延伸在圖書館的應(yīng)用也將多種多樣。讀者通過二維碼可以下載數(shù)據(jù)，根據(jù)其存儲容量的特點，實現(xiàn)期刊、報紙的電子化，可以說讀者的智能手機和二維碼的結(jié)合將促使期刊閱覽室脫離開平面的新聞紙。此外，還可以利用無線定位的數(shù)據(jù)具有實時性的特征，在采集環(huán)境中不斷更新數(shù)據(jù)，基于WiFi技術(shù)和傳感器等設(shè)備，實現(xiàn)定位、追蹤和監(jiān)測特定目標的位置，為讀者提供路徑導(dǎo)航服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)是多種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用，讀者通過標簽或者手機等載體被感知，從而獲取到更多便捷的服務(wù)。

3.2.2 智能處理和對物體實施智能控制

從智能建筑的角度，圖書館可以把智能技術(shù)運用在圖書館建設(shè)之中，形成一種現(xiàn)代化智能控制建筑?？梢砸罁?jù)圖書館中的傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)后進行決策，改變對象的行為進行控制和反饋。智能建筑是高度自動化管理和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的有機結(jié)合，通過物聯(lián)網(wǎng)讓圖書館的建筑環(huán)境、設(shè)備資產(chǎn)能夠智能地“說話”，在建筑環(huán)境中能夠?qū)崿F(xiàn)主動提供照明控制、智能消防、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多種功能和手段。在設(shè)備資產(chǎn)方面，讀者可以借助智能架位導(dǎo)航感受到尋找圖書的便利；通過智能歸書桌對圖書流通情況進行統(tǒng)計分析，完成室藏文獻的優(yōu)化。還可用于文獻下架智能管理，統(tǒng)計物理空間下各類文獻的利用率，進而實現(xiàn)按需求下架呆滯文獻，加強館藏建設(shè)，優(yōu)化館藏結(jié)構(gòu)，提升讀者服務(wù)品質(zhì)。

物聯(lián)網(wǎng)不僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理能力，能夠?qū)ξ矬w實施智能控制，為圖書館工作人員和讀者提供一個智能化的管理平臺和服務(wù)環(huán)境。

3.2.3 面向讀者提供個性化云服務(wù)

物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理依靠先進的信息處理技術(shù)，云計算促進了圖書館行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)。依托云服務(wù)平臺和互通互聯(lián)的嵌入式處理軟件，強化與讀者之間的良性互動，實現(xiàn)了更佳的讀者體驗。同時，這也是物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的有效融合。行業(yè)云以公開或者半公開的方式，向圖書館行業(yè)內(nèi)部和讀者提供有償或無償?shù)姆?wù)平臺。將原本分散的軟、硬件以及數(shù)據(jù)資源聚集起來，統(tǒng)一形成信息高度融合的資源池，依據(jù)讀者個性化閱讀需求提供定制化服務(wù)，圖書館通過應(yīng)用軟件租賃的形式，采用靈活定制、即時部署、快速集成、整體服務(wù)的指導(dǎo)思想部署SaaS應(yīng)用平臺，為讀者提供高效、經(jīng)濟的個性化云數(shù)字閱讀服務(wù)。在我們建立的行業(yè)云的SaaS平臺服務(wù)中，包括自動化綜合管理系統(tǒng)、用戶統(tǒng)一檢索平臺、讀者個性化閱讀應(yīng)用軟件、在線殺毒和閱讀終端[4]。物聯(lián)網(wǎng)可以視為互聯(lián)網(wǎng)向物的延伸，根據(jù)實際建立圖書館行業(yè)專業(yè)網(wǎng)，目前尚沒必要使專業(yè)網(wǎng)連接到全球互聯(lián)網(wǎng)共享平臺。行業(yè)內(nèi)才是其最大的應(yīng)用空間，通過信息化提高核心競爭力，這些云應(yīng)用就是圖書館行業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。

4 圖書館物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)模式的未來發(fā)展

未來針對圖書館物聯(lián)網(wǎng)需求特征的優(yōu)化策略、優(yōu)化方法和涌現(xiàn)智能也將更多地以服務(wù)組合的形式體現(xiàn)，出現(xiàn)圖書館物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)新形態(tài)，進一步推動服務(wù)計算相關(guān)學科的發(fā)展，通過數(shù)據(jù)挖掘、智能圖像識別和網(wǎng)絡(luò)檢索的技術(shù)，實現(xiàn)智慧圖書館[5]。

4.1 多元化數(shù)據(jù)收集技術(shù)的交疊

在當前階段的應(yīng)用實例中，圖書館對于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，往往借助于單一感知技術(shù)，將單一感知數(shù)據(jù)收集、加工和處理后提供給讀者和圖書館內(nèi)部管理人員。在應(yīng)用中借閱證和讀者還存在著人卡分離，圖書館即便應(yīng)用了RFID技術(shù)，也不可能從根本上解決身份認證的問題，結(jié)果可能出現(xiàn)借書的人與識別設(shè)備感應(yīng)到的證件所有者不是同一個人的情況，造成借書記錄出錯。物聯(lián)網(wǎng)底層有很多感知對象和感知的單元，未來我們可以引入精確的虹膜生物識別技術(shù)，利用讀者的眼睛來確定讀者的身份，將生物傳感器和RFID傳感技術(shù)交疊在一起，通過多元的數(shù)據(jù)收集，才能保證確認一個事件的可靠性。再例如，智能書桌和視頻識別可判斷是否有人在執(zhí)行閱讀的行為，而不是單獨依靠書的位置來確定讀者的位置?？梢圆捎肎PS技術(shù)和室內(nèi)無線收發(fā)裝置以及生物識別技術(shù)三者的融合來實現(xiàn)更優(yōu)化的追蹤和定位。數(shù)據(jù)收集層不僅僅是收集單一傳感器的數(shù)據(jù)，還需要多元化收集讀者和書的數(shù)據(jù)，才知道這個時候這個地方發(fā)生了什么，然后對得出傳感器的數(shù)據(jù)有一個合理的解釋。如果圖書館行業(yè)在建設(shè)初期就考慮多元化數(shù)據(jù)收集，通過網(wǎng)絡(luò)把它們匯集，必將實現(xiàn)更智慧的決策，為讀者提供智慧的服務(wù)。

4.2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的深化和應(yīng)用拓展

隨著感知層數(shù)據(jù)的多元化收集和應(yīng)用擴展，全球新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)年增40%，全球信息總量每兩年就可以翻番。圖書館每天產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，但新增數(shù)據(jù)的處理能力以及其利用率的增長則不足5%。而且所有數(shù)據(jù)量的90%的數(shù)字內(nèi)容屬于非結(jié)構(gòu)化內(nèi)容[5]。數(shù)據(jù)挖掘?qū)⑹菆D書館物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的重點。相對于根據(jù)讀者提出的信息服務(wù)，數(shù)據(jù)挖掘是根據(jù)對讀者的個性特點、興趣偏好、使用習慣和知識結(jié)構(gòu)等的分析，主動向讀者提供其可能需要的信息服務(wù)。由于人存在個體差異，對于同樣的信息，不同的人做出的決策是不同的，數(shù)據(jù)挖掘和優(yōu)化技術(shù)將為讀者提供更好的個性化服務(wù)。

另一方面，數(shù)據(jù)挖掘不僅是對讀者行為的分析，圖書館行業(yè)應(yīng)該更多關(guān)注大數(shù)據(jù)的收集、存儲和分析挖掘，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與內(nèi)容、讀者與知識的關(guān)聯(lián)。挖掘大數(shù)據(jù)可以幫助圖書館建立各類知識服務(wù)及業(yè)務(wù)建設(shè)的風險模型，圖書館用戶流失分析及價值分析，幫助圖書館建立新型知識服務(wù)引擎。通過分析資源的狀況來預(yù)測可能的資源故障，幫助建立更加智能的網(wǎng)絡(luò)化信息資源智能組合方式，對多維度大數(shù)據(jù)的智能分析及智能輔助決策[6]。圖書館行業(yè)要挖掘大數(shù)據(jù)，首先要打破集中式數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)，傳統(tǒng)的存儲方式已不能處理大數(shù)據(jù)的存儲和分析，需要采用分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲方案，這恰是圖書館行業(yè)目前缺失的內(nèi)容。我們的目標是充分利用和發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，兼顧虛擬與物理世界的信息服務(wù)，為圖書館讀者和館員提供一個全方位、多角度、智能化、人性化的個性化信息服務(wù)。

5 結(jié)語

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，預(yù)計2013年中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達到4896億元，到2015年，這一規(guī)模將達到7500億元，發(fā)展前景將超過計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等傳統(tǒng)IT領(lǐng)域。作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命，物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域越來越廣，其理念也日趨成熟，可尋址、可通信、可控制、泛在化與開放模式正逐漸形成[6]。在此基礎(chǔ)上，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的圖書館應(yīng)該建立整合和協(xié)作模型，為圖書館實現(xiàn)知識服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變、知識管理模式的突破、合作交互型知識創(chuàng)新模式的完善、知識服務(wù)流程的動態(tài)監(jiān)測等業(yè)務(wù)需求提供新的思路和解決方案。

[1]楊輝，鄭軍.物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智能圖書館的服務(wù)創(chuàng)新[J].四川圖書館學報，2012（3）：2-4.

[2]仵華.面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的圖書館發(fā)展路徑初探[J].農(nóng)業(yè)圖書情報學刊，2011（2）：136-138.

[3]楊穎.物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的圖書館研究[J].情報探索，2012（10）：106-109.

[4]陳臣，韓金倉.基于定制服務(wù)的數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺與云服務(wù)模式研究[J].圖書館論壇，2013（1）：71-76.

[5]鄔賀銓.智慧城市的數(shù)據(jù)管理[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2012（11）：11-14.

[6]樊偉紅，李晨暉.圖書館需要怎樣的大數(shù)據(jù)[J].圖書館雜志，2012（11）：63-68.

薛堯予男，1982年生。博士，工程師。研究方向：數(shù)字圖書館、圖書館大規(guī)模數(shù)據(jù)管理與分析。

蕭 琛女，1980年生，本科學歷。研究方向：數(shù)字圖書館。

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2014-06-09；責編：楊新寬。）