物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用

劉紅霞

（鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，河南 鄭州 450002）

隨著人們對知識需求的不斷增加，圖書館已成為人們自我提高、促進(jìn)自身發(fā)展的重要場所。圖書館的職能也從傳統(tǒng)的以存儲文獻(xiàn)資料為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑?wù)讀者為中心。因此，如何轉(zhuǎn)變管理模式，如何方便、快捷、準(zhǔn)確地為讀者提供有效服務(wù)成為圖書館發(fā)展的關(guān)鍵問題。

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延伸與拓展，可以對物體進(jìn)行識別、定位、追蹤、監(jiān)控與管理［1］。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展及成熟的今天，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將不斷應(yīng)用到公共圖書館中來，推進(jìn)圖書館向智能圖書館發(fā)展，給用戶提供各種智能化服務(wù)，是圖書館事業(yè)發(fā)展的必然趨勢［2-3］。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)

物聯(lián)網(wǎng)指連接物品到物品的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)物品的智能化識別和管理，可以看作是信息空間與物理空間的融合，將一切事物數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，在物品之間、物品與人之間、人與現(xiàn)實(shí)環(huán)境之間實(shí)現(xiàn)高效信息交互方式，并通過新的服務(wù)模式使各種信息技術(shù)融入社會行為，是信息化在人類社會綜合應(yīng)用達(dá)到的更高境界［4］?；ヂ?lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，為物聯(lián)網(wǎng)提供信息傳輸途徑。為實(shí)現(xiàn)人與物或物與物間的通信，傳感器為物聯(lián)網(wǎng)提供全面感知信息。因此，作為一個完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)可分為三層，各部分功能如圖1所示。

圖1中感知層是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)物體信號的采集與處理，主要包括各種傳感器及其網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的信息傳統(tǒng)系統(tǒng)，通過廣泛存在的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能，實(shí)現(xiàn)感知層的信息快速、安全、可靠的傳輸，主要包括接入與組網(wǎng)和通信、頻管等技術(shù)［5］；應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的信息處理與應(yīng)用，是與各種終端的接口，實(shí)現(xiàn)信息的存儲、數(shù)據(jù)的挖掘、應(yīng)用的決策等，涉及海量信息的智能處理、分布式計(jì)算、數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)等技術(shù)，根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域和不同的用戶需求提供各種個性化的服務(wù)［6］。

2 物聯(lián)網(wǎng)在圖書資料管理中應(yīng)用的必要性

網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了傳統(tǒng)圖書館向現(xiàn)代圖書館的轉(zhuǎn)變，這就對圖書館的管理模式提出了更高的要求。在以百萬冊（本）為計(jì)量單位的圖書館海量館藏的讀者服務(wù)中，圖書館已經(jīng)脫離了傳統(tǒng)圖書館“缺書”的歷史局面，如何引導(dǎo)讀者從百萬藏書中遴選圖書，最大限度地推銷其館藏，提高其館藏的利用率成為當(dāng)前圖書館從業(yè)者研究的重點(diǎn)［7］。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，為圖書館新管理模式的產(chǎn)生提供了一個應(yīng)用平臺，推動圖書館向智能化與自動化方向的發(fā)展。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知層，能做到對圖書資料等文獻(xiàn)信息的采集。借助于移動通信設(shè)備、PC機(jī)、GPS及掃描設(shè)備等，利用條形碼等電子標(biāo)簽，對具體的圖書資料進(jìn)行訪問，以了解數(shù)據(jù)資源、文獻(xiàn)資料的狀態(tài)及讀者需求等信息，使讀者能快速準(zhǔn)確查詢所需信息。物聯(lián)網(wǎng)不僅能夠?qū)D書資料等文獻(xiàn)信息進(jìn)行采集，通過云計(jì)算等技術(shù)，還能對采集的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。因此，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了圖書館管理系統(tǒng)與每本館藏圖書之間的實(shí)時通信連接，對館藏圖書進(jìn)行實(shí)時感知與監(jiān)測，其中心任務(wù)是獲取所有館藏圖書的動態(tài)位置信息，在管理中心形成館藏圖書動態(tài)位置信息表，不僅顯示出圖書存放的實(shí)際位置，而且還能跟蹤圖書流通途徑［8］。在文獻(xiàn)資料管理中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入突破了傳統(tǒng)的圖書坐標(biāo)定位方法，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)采集的特有功能獲取文獻(xiàn)的準(zhǔn)確位置，從而不必依賴圖書的物理有序定位實(shí)現(xiàn)圖書資料的實(shí)時動態(tài)查詢。

2.2 現(xiàn)代圖書館以讀者為中心，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入能夠幫助圖書資料管理者全面了解讀者的需求，獲取文獻(xiàn)資源的動態(tài)信息?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的文獻(xiàn)資料管理系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)圖書自動上架、出庫、自助借還等功能，將圖書管理人員從繁雜的勞動中解放出來，減輕圖書館工作人員對信息采集及分析等工作強(qiáng)度，縮短讀者獲取相關(guān)文獻(xiàn)資源的等待時間，為廣大讀者提供更為方便、快捷、滿意的服務(wù)。因此，在圖書資料管理過程中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以進(jìn)一步提高圖書館的自動化、智能化的程度，簡化讀者借閱流程，提高對圖書資料的管理效率，改變了傳統(tǒng)圖書館管理系統(tǒng)的管理模式和應(yīng)用結(jié)構(gòu)。

2.3 現(xiàn)代圖書館采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅融合了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而且還融合了傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)信息處理及分析技術(shù)。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以通過對讀者的訪問內(nèi)容，對讀者使用該文獻(xiàn)的頻率等信息進(jìn)行感知，進(jìn)而獲取動態(tài)的數(shù)據(jù)信息，在對這些數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，可以了解讀者的喜好與習(xí)慣，以及獲取知識的類型等，為讀者提供更為優(yōu)化的個性化服務(wù)，進(jìn)而提升服務(wù)質(zhì)量，也為館藏資源的合理規(guī)劃、動態(tài)管理等提供依據(jù)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書管理中的應(yīng)用突破了個性化服務(wù)所受時空的限制，借助物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層，用戶、圖書資料中心及其文獻(xiàn)資料建立起互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。圖書文獻(xiàn)通過各閱覽室中的傳感器節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與用戶建立通信聯(lián)系，分析用戶的喜好，將用戶所需的信息傳送給用戶，為讀者提供了全過程的個性化服務(wù)。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的圖書管理系統(tǒng)構(gòu)成

由于物聯(lián)網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)物與物、物與人或人與人之間的通信，為提高圖書館的管理效率，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入圖書資料管理系統(tǒng)中來，以提高圖書資料管理的自動化程度，進(jìn)而加快現(xiàn)代圖書管理的智能化進(jìn)程，借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，搭建起圖書管理者、用戶及館藏文獻(xiàn)資料三者之間的橋梁。圖2是根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的原理，構(gòu)建的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)圖書管理系統(tǒng)。

圖2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的圖書管理系統(tǒng)示意圖

圖中感知層就像人類的感官系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對圖書資料等的識別，并采集相關(guān)資料的信息。在圖書館資料管理系統(tǒng)中，首先在采編環(huán)節(jié)將具有傳感器性能的電子標(biāo)簽安放入圖書資料中。這個電子標(biāo)簽類似于身份證號碼，具有唯一性，通過這種電子標(biāo)簽，借助于相關(guān)的設(shè)備能快速準(zhǔn)確地獲取圖書資料的相關(guān)信息。多個電子標(biāo)簽組成感知層的傳感器網(wǎng)絡(luò)，采用獨(dú)立尋址的方法，可以準(zhǔn)確定位與查找出文獻(xiàn)資料的具體位置。每一本圖書的物理位置，都可以通過物聯(lián)網(wǎng)傳感節(jié)點(diǎn)輪詢檢測。一方面，可以極大地提高圖書管理系統(tǒng)的監(jiān)控和管理能力；另一方面，工作效率也會大大提高。

網(wǎng)絡(luò)層是由管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)主站和各閱覽室站點(diǎn)組成，閱覽室站點(diǎn)又由各書架網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成，采用主從輪詢網(wǎng)絡(luò)方式。各書架主站通過各傳感器將圖書資料信息匯總后上報(bào)給閱覽室網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)主站通過查詢各閱覽室網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收集各閱覽室館藏的動態(tài)信息，并結(jié)合自動借還書系統(tǒng)，生成總的信息表。因此，網(wǎng)絡(luò)層是現(xiàn)代圖書館的信息通道交通樞杻，承擔(dān)各種信息的處理與交互任務(wù)。

由于各閱覽室書架較多，而每個書架節(jié)點(diǎn)又包含眾多傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，如果采用有線網(wǎng)絡(luò)的形式則布線復(fù)雜，又由于各閱覽室空間相對較小，通信距離較短，采用無線網(wǎng)絡(luò)等用于感知層的信息接入，則能大大減小網(wǎng)絡(luò)的布線復(fù)雜程度；鑒于館內(nèi)各閱覽室間空間較大，通信距離較長，且各閱覽室間以主站形式通信，因此，站點(diǎn)相對較少，建議采用內(nèi)部局域網(wǎng)形式；由于圖書館與外界交互的信息較多，如使用館外數(shù)據(jù)庫等電子資源，館與館之間進(jìn)行資源共享等，且通信距離長，則應(yīng)采用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

應(yīng)用層是圖書館管理系統(tǒng)與用戶的接口，是智能圖書館管理系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用層，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于圖書資料管理系統(tǒng)的具體體現(xiàn)，主要負(fù)責(zé)進(jìn)行信息的智能化處理和人機(jī)交互問題。在應(yīng)用層，來自感知層的數(shù)據(jù)傳到用戶或相關(guān)職能管理部門，通過計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與融合，實(shí)現(xiàn)對圖書及使用信息的收集、監(jiān)控，對圖書資料進(jìn)行動態(tài)管理，對用戶的咨詢信息進(jìn)行響應(yīng)，為用戶提供個性化服務(wù)。因此，應(yīng)用層的使用，在圖書館館藏載體、資源的數(shù)量、用戶訪問方式，以及圖書館人才結(jié)構(gòu)、館員知識結(jié)構(gòu)、工作重心、管理模式等方面都有所體現(xiàn)。應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)了圖書資料的自助借還、圖書資料的跟蹤定位、圖書的盤點(diǎn)與整理、圖書的采編與查詢及在線咨詢等功能。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書資料管理應(yīng)用中存在的問題

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于圖書管理系統(tǒng)，提升了圖書管理系統(tǒng)的自動化、智能化程度，大大提高了圖書館工作效率。但由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不成熟，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于圖書管理系統(tǒng)，還存在一些問題。

4.1 成本問題。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，感知層需要通過傳感器獲取圖書資料的信息，而館內(nèi)所藏資料非常龐大，需要大量的傳感器，而且為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交流，需要建設(shè)一套完整的網(wǎng)絡(luò)互通平臺，為實(shí)現(xiàn)與用戶或外界的交流及對內(nèi)部資料的管理，需要開發(fā)一套完善的管理系統(tǒng)軟件，這些資金投入較大。因此成本問題限制了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。

4.2 技術(shù)不成熟，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的共用性，可以在各種領(lǐng)域被應(yīng)用，各企業(yè)都根據(jù)自己的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)產(chǎn)品，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這造成了不同企業(yè)產(chǎn)品間的信息交互困難，制約了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。

4.3 網(wǎng)絡(luò)安全問題。由于基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代圖書館館藏資源信息龐大，信息交流過程中要接入外部網(wǎng)絡(luò)，加之各種終端設(shè)備的應(yīng)用，都會帶來大量病毒程序，造成圖書管理系統(tǒng)的癱瘓，一些關(guān)鍵資源的外泄。另外，在與人的交互過程中，管理系統(tǒng)會存儲讀者的個人信息，以提供個性化服務(wù)，這些信息的泄露，會給讀者帶來很大的影響。因此，這就要求基于物聯(lián)網(wǎng)的圖書管理系統(tǒng)能解決好保護(hù)資源信息和讀者隱私的問題。

5 結(jié)語

雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不十分完善，應(yīng)用于圖書館圖書資料管理系統(tǒng)過程中還存在各種問題，但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，減輕了圖書館工作人員的工作強(qiáng)度，提高了工作效率，擴(kuò)大了傳統(tǒng)圖書館的職能，帶動了圖書館管理模式的轉(zhuǎn)變，提升了服務(wù)質(zhì)量與水平。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步完善，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代圖書館將是未來智能圖書館的一個發(fā)展趨勢。

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