劉恩澤 羅 彬

（西南醫(yī)科大學(xué)圖書館，四川 瀘州 646000）

1 5G時代帶來全新社會經(jīng)濟(jì)變革

1.1 5G的出現(xiàn)

5G，又稱為第五代通信網(wǎng)絡(luò)，是繼目前的第四代通信網(wǎng)絡(luò)（4G）之后的最新代網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。2013年5 月13 日，韓國三星電子宣布開發(fā)出首個基于5G核心技術(shù)的移動傳輸網(wǎng)絡(luò)，該公司使用64 個天線單元的自適應(yīng)陣列傳輸技術(shù)，在28GHz 的超高頻段上，以每秒1GB的速度（約為8Gbps，8倍于4G的網(wǎng)絡(luò)速度）在2km 范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸，其后，加拿大、德國、瑞典、美國、中國等國家相繼展開了5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用的研究。2018年6月14日，國際電信標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP（3rd Generation Partnership-Project，第三代合作伙伴計(jì)劃）全會批準(zhǔn)了5G NR（new radio，新空口-意為承載信息發(fā)送的新規(guī)范）獨(dú)立組網(wǎng)凍結(jié)，再加上之前2017 年12 月21 日3GPP 第78 次全體會議通過的全球首個可商用部署的5G NR 標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著5G 商用組網(wǎng)已進(jìn)入實(shí)踐部署階段，全球通信市場將迎來巨大的變革，萬物互聯(lián)的5G時代即將到來。

1.2 5G時代重塑通信體驗(yàn)

理論上的5G 網(wǎng)絡(luò)速度應(yīng)是現(xiàn)階段4G 網(wǎng)絡(luò)速度的10倍以上，當(dāng)然，考慮到實(shí)際部署應(yīng)用中各方面的損耗，例如物理性損耗，但即使是損耗后，至少也會有4G網(wǎng)速的數(shù)倍以上，而且不排除某些基礎(chǔ)通信條件好的區(qū)域可能會有5G“+”的網(wǎng)絡(luò)條件，其速度有可能達(dá)到4G 網(wǎng)速的十多倍，例如韓國，該國的網(wǎng)絡(luò)條件一直領(lǐng)跑全球，在優(yōu)秀的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下部署5G 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將會有更大優(yōu)勢。5G商用組網(wǎng)一旦部署完成，屆時用戶將體驗(yàn)到遠(yuǎn)超4G 的速度，最通俗的例子就是1 秒鐘下載一部高清電影，1 分鐘不到即可下載一部4K 畫質(zhì)的超大規(guī)格的視頻文件。5G 關(guān)鍵技術(shù)中，MMIMO（Mas?sive Mutiple-Input Mutiple-Output，大規(guī)模多入多出技術(shù)）以及國際最先進(jìn)的信道編碼LDPC（Low Den?sity Parity check，低密度奇偶校驗(yàn)）和頻譜共享、超密集異構(gòu)組網(wǎng)等技術(shù)，共同幫助5G建立具有特色的泛在網(wǎng)。這種泛在網(wǎng)一般指兩層概念，一是水平范圍廣的網(wǎng)絡(luò)。5G時代的一大特色是將部署密集的5G 基站，大量的5G 基站相互組網(wǎng)，構(gòu)建一個超大范圍的5G覆蓋網(wǎng)絡(luò)，為處于其中的各種設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)支持。二是縱深層次多的網(wǎng)絡(luò)，5G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)射信號模式改變，自適應(yīng)信號天線陣列模式根本上有異于4G 時代，傳統(tǒng)信號弱的區(qū)域例如車庫、廁所、地下室等區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)信號強(qiáng)度將會得到明顯改善。5G 泛在網(wǎng)在合理部署下能夠覆蓋4G時代信號極弱的區(qū)域，從而真正地使網(wǎng)絡(luò)無處不在。有了超高速的網(wǎng)絡(luò)，又有了獨(dú)一無二的泛在網(wǎng)，生命體、電子設(shè)備、建筑物等都處于這個范圍超廣的網(wǎng)絡(luò)下，萬物通過5G網(wǎng)絡(luò)互相連通得以實(shí)現(xiàn)，由此引出5G 網(wǎng)絡(luò)萬物互聯(lián)的概念。4G 時代，人可以和人相連，人也可以通過移動終端和設(shè)備相連，但 5G 時代的D2D（Device to Device，設(shè)備對設(shè)備）通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了4G 時代不能實(shí)現(xiàn)的獨(dú)立條件下設(shè)備和設(shè)備相互傳輸數(shù)據(jù)的功能。在5G組網(wǎng)的背景下，每個用戶節(jié)點(diǎn)均能接受和發(fā)送信號，并具有自動路由的功能，這些設(shè)備能夠基本脫離基站或者第三方服務(wù)器，自發(fā)的組成虛擬或?qū)嶋H的群體，成為獨(dú)特的分散式網(wǎng)絡(luò)。5G 網(wǎng)絡(luò)另一個重要特性是頻譜共享和超高頻段（28GHz 以上）數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)，不僅能夠在超高頻段工作，同時也能兼容低頻段的傳輸，再加上其具備網(wǎng)絡(luò)切片（運(yùn)營商將物理網(wǎng)絡(luò)切片，分為多個虛擬網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)不同的服務(wù)需求）能力并搭配簡潔而優(yōu)秀的LDPC 信道編碼，這些特性讓5G 網(wǎng)絡(luò)在高速的同時變得更低功耗，更低延時。所以，5G時代能夠產(chǎn)生諸如云AR/VR（Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)/Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)）、車聯(lián)網(wǎng)、智能制造、智能能源、無線醫(yī)療、無線家庭娛樂、聯(lián)網(wǎng)無人機(jī)、智慧社交網(wǎng)絡(luò)、個人AI（Artificial Intelli?gence，人工智能）輔助、智慧城市十大應(yīng)用場景。當(dāng)然，這些場景還可以更廣泛、更縱深地延展，不可避免地會對圖書館系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的變革性影響。

2 5G時代圖書館變革

2.1 5G時代助力高校圖書館完成智慧化升級

當(dāng)下，對于智慧圖書館比較普遍的共識是：數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化這3 種特性將是構(gòu)建智慧圖書館的基石。而在5G 時代，這3 種特性將會得到巨大提升。

2.1.1 數(shù)字化

在5G 時代，超高網(wǎng)速、超低延遲的特性將助力AR/VR/AI 技術(shù)更加成熟，部署于智慧圖書館的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)虛擬投影導(dǎo)航系統(tǒng)指日可待。如在圖書館各樓層要道、書庫核心區(qū)域可設(shè)立虛擬投影人工智能導(dǎo)航員，這種虛擬投影能模仿真人體態(tài)面容，與來館讀者進(jìn)行正常語言交流互動。由于其本身就連接了后臺數(shù)據(jù)庫，所以也可當(dāng)做智能查詢機(jī)使用，讀者可通過與虛擬投影交互，獲取感興趣的館藏資源或者有關(guān)圖書館的即時信息，體現(xiàn)出圖書館智能化數(shù)字服務(wù)的便捷。另外，虛擬投影可連接監(jiān)控系統(tǒng)，360度全方位監(jiān)控圖書館公共區(qū)域，在維護(hù)圖書館安全方面起到重要作用。當(dāng)然，這僅是5G時代下圖書館數(shù)字化提升的一個方面，此外在電子資源傳遞或多媒體融合方面也將更有建樹，這些都值得圖書館學(xué)者去探究。

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)化

高性能的無線網(wǎng)絡(luò)對于智慧圖書館來說是必不可少的，網(wǎng)絡(luò)是維持圖書館各項(xiàng)服務(wù)的基本要素，如同大腦神經(jīng)一樣起著重要的連接作用。5G時代，廣域的泛在網(wǎng)為圖書館建設(shè)全覆蓋、高強(qiáng)度的無線網(wǎng)絡(luò)提供了技術(shù)支撐，保證了任何移動設(shè)備終端訪問圖書館服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。由于5G 基站部署的密集性，可解決大量用戶訪問同一網(wǎng)絡(luò)時造成的卡頓延遲問題，其全新的網(wǎng)絡(luò)通信道路和編碼格式能夠承受大容量的網(wǎng)絡(luò)交互，在保證廣域用戶訪問的同時，還能夠提供高速上傳下載的良好網(wǎng)絡(luò)，屆時圖書館的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)將帶給讀者全新的感受。另外，在優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)布局背后，管理者可以更加便利地對圖書館的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行相關(guān)監(jiān)控和調(diào)配，防止網(wǎng)絡(luò)擁堵崩潰或網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)。

2.1.3 智能化

在構(gòu)建好圖書館數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化兩大基石后，高校圖書館可以準(zhǔn)備完成向智能化升級的轉(zhuǎn)變。

首先，可以從出入館的人臉識別系統(tǒng)切入?，F(xiàn)階段的高校圖書館，基本采用刷卡出入館的傳統(tǒng)模式，少數(shù)高校圖書館已在試點(diǎn)人臉識別入館系統(tǒng)，如浙江理工大學(xué)、上海海事大學(xué)、鄭州大學(xué)等，但試點(diǎn)高校數(shù)量稀少，使用過程中也仍有延遲過高或識別差錯等問題存在。但在5G時代，低延時、低功耗、超高速的網(wǎng)絡(luò)條件將助力人臉識別技術(shù)的大幅提升，全國高校圖書館部署智能人臉識別出入館系統(tǒng)將成為常態(tài)化，對比傳統(tǒng)刷卡模式，快速響應(yīng)的人臉識別系統(tǒng)將在增加學(xué)生入館效率、隔絕不明人員、精準(zhǔn)記錄到館人員信息、提升用戶體驗(yàn)感方面取得重大進(jìn)步。

其次，可由大數(shù)據(jù)向讀者推薦熱門書籍。依托圖書館5G組網(wǎng)背景的極快反應(yīng)，通過圖書館后臺系統(tǒng)分析讀者日常借閱或查詢記錄，當(dāng)讀者的移動終端連入圖書館網(wǎng)絡(luò)后，可瞬間彈出其可能感興趣的書籍目錄，并在其后標(biāo)明館藏地址詳細(xì)信息。這種智能化推薦充分尊重個體差異，而且可隨讀者的喜好隨時更改，可在一定程度提高圖書館的智能化水平。

最后，智能建筑助力綠色環(huán)保。在5G 高速網(wǎng)絡(luò)下，來自網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的指令能夠飛速傳遞至各個角落，整個圖書館建筑可利用溫感器檢測室內(nèi)外溫差，由智慧圖書館實(shí)時調(diào)控建筑物內(nèi)的溫度，既維持了讓人體感覺最舒適的環(huán)境，又可避免中央空調(diào)下室內(nèi)過熱或過冷造成的資源浪費(fèi)。此外，智能建筑應(yīng)具備合理調(diào)配能源使用的能力，包括室內(nèi)光照強(qiáng)度的自動調(diào)節(jié)以及水壓水量的控制等，這些都是值得大家探討的細(xì)節(jié)。

2.2 5G時代助力高校智慧圖書館工作體量簡化

傳統(tǒng)高校圖書館作為一個組織機(jī)構(gòu)，會下設(shè)多個部門，例如讀者服務(wù)部、技術(shù)部、文獻(xiàn)建設(shè)部等，各個部室會承擔(dān)不同的工作職責(zé)和工作體量?，F(xiàn)行階段，各部室承擔(dān)工作體量基本穩(wěn)定，但在5G時代，圖書館各部室工作量將會明顯下降。

2.2.1 降低技術(shù)、讀者、書庫服務(wù)強(qiáng)度

在5G 時代，智慧局域網(wǎng)絡(luò)的自配置、自愈合特性將會為圖書館技術(shù)人員省去配置智能設(shè)備網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的工作。精準(zhǔn)極速情況下的人臉識別技術(shù)能夠幫助讀者高效率帶走館藏紙質(zhì)圖書，這將簡化讀者服務(wù)臺服務(wù)人員的工作。同時，現(xiàn)有的RFID（Radio Frequency Identification，無線射頻識別）技術(shù)將會在5G 網(wǎng)絡(luò)條件下得到硬性加強(qiáng)，圖書位置實(shí)時定位，自動盤點(diǎn)圖書，甚至仍在概念中的大規(guī)模圖書自動上架系統(tǒng)也有望在5G 時代研發(fā)成功。這些技術(shù)將大大簡化書庫人員的工作體量。

2.2.2 降低學(xué)科服務(wù)工作強(qiáng)度

由于5G 的超快網(wǎng)絡(luò)速度，尤其是其獨(dú)特的CDN（Content Delivery Network，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）系統(tǒng)，能夠有效緩解同一數(shù)據(jù)庫高峰訪問時期的網(wǎng)絡(luò)擁堵問題，高校圖書館情報(bào)工作人員能夠更加快速地在國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫中檢索需要的文獻(xiàn)，為圖書情報(bào)工作的開展提供便利。

2.2.3 降低綜合管理工作強(qiáng)度

智慧圖書館內(nèi)一切事物將在5G 網(wǎng)絡(luò)下實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，其本身也是一個巨大的設(shè)備，其中的各項(xiàng)事物就是設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)。學(xué)者李歌維在其學(xué)術(shù)文章中提到“用戶也就不必如4G時代下載繁雜的多種終端接口，如APP、微信小程序等，可直接通過服務(wù)云平臺來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息的流轉(zhuǎn)……”。在此觀點(diǎn)上進(jìn)行延伸，就意味著5G時代的高校圖書館網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將集成化為一個云服務(wù)平臺，幾乎任何連入5G 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備都可以連接到這個平臺上來接觸平臺開放出來的基礎(chǔ)功能（如館藏查閱，論文檢索等）。當(dāng)然，其平臺核心后臺系統(tǒng)具有最高權(quán)限，統(tǒng)籌管轄整個圖書館的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，云集成平臺和圖書館將會成為一個密不可分的整體，實(shí)際上是為圖書館的管理人員提供了最優(yōu)化的全數(shù)據(jù)化管理，甚至可以說，通過這種模式，高校圖書館可以完全依靠云集成平臺實(shí)現(xiàn)24小時的開放。站在這個角度來看，高校圖書館總體工作量的確會將迎來明顯下降。

2.3 5G 時代助力高校智慧圖書館完成全區(qū)域互聯(lián)

圖1 超云集成平臺

上面已經(jīng)提到，云集成平臺和智慧圖書館是一個整體，整個圖書館就是一臺充斥各種數(shù)據(jù)的巨大設(shè)備，5G 時代下的超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)切片，可以將屬性為高校圖書館的設(shè)備劃撥到一個單獨(dú)的虛擬網(wǎng)絡(luò)中。從理論上講，全國所有高校圖書館都可以作為個體設(shè)備連入這個虛擬網(wǎng)絡(luò)，這樣，5G 時代下的智慧圖書館全區(qū)域互聯(lián)既成現(xiàn)實(shí)。這個圖書館全區(qū)域互聯(lián)系統(tǒng)一旦完成，將會對高校知識共建互享和改善高校發(fā)展差異過大的問題產(chǎn)生革命性的意義。

2.3.1 電子資源的共建互享

全國高校屬性存在差異化，例如按知識體系分有工科大學(xué)、理科大學(xué)、醫(yī)科大學(xué)、農(nóng)林大學(xué)、師范大學(xué)、綜合類大學(xué)等，各個主流知識體系不相同的大學(xué)在采購電子資源時側(cè)重點(diǎn)完全不同，勢必會形成高校圖書館內(nèi)某些學(xué)科電子資源獨(dú)樹一幟的情形。實(shí)現(xiàn)全區(qū)域互聯(lián)后，在保證不侵犯資源版權(quán)的前提下，高校圖書館可以選擇性開放本校學(xué)科中的部分免費(fèi)資源，這些專業(yè)性強(qiáng)的資源往往是不同體系大學(xué)中所欠缺的，也是其他體系大學(xué)中高校學(xué)生難以接觸到的新知識（例如工科大學(xué)、師范大學(xué)學(xué)生一般很少了解醫(yī)學(xué)書籍資源）。各高校圖書館將整理好的免費(fèi)專業(yè)資源上傳到超云集成平臺，經(jīng)過分門別類后，全國任何一所高校師生可以通過這個超云集成平臺查閱感興趣的電子文獻(xiàn)，從而形成全國所有高校的資源共建互享，彌補(bǔ)各高校間的資源差異，對國家培養(yǎng)全能型綜合人才起到促進(jìn)作用，明顯降低或減緩各高校間資源差異過大的趨勢，根本上也就降低或減緩高校建設(shè)發(fā)展的差異化。從某種程度來說，電子資源的共建互享還有利于資源采購經(jīng)費(fèi)的經(jīng)濟(jì)型支配，對于資金來說，理論上應(yīng)有結(jié)余部分，結(jié)余經(jīng)費(fèi)又可投入到圖書館其他服務(wù)工作中去，更利于高校圖書館的特色化發(fā)展。

2.3.2 全國高校圖書館管理數(shù)據(jù)集成化統(tǒng)計(jì)

站在全局角度來看，實(shí)現(xiàn)全國高校圖書館全區(qū)域互聯(lián)后，在這個超云集成平臺上，將容納海量數(shù)據(jù)交互，主管者在這個平臺上能夠提取的數(shù)據(jù)也具有相當(dāng)分量的戰(zhàn)略意義。例如各高校圖書館的出入館人次、圖書借閱情況、圖書閱讀趨向、圖書館服務(wù)評價等，這些數(shù)據(jù)都可以拿來進(jìn)行橫向、縱向比較，也可分地域、分層次、分高校規(guī)模等進(jìn)行分析。屆時，整個平臺又是一個巨大的數(shù)據(jù)體，且此數(shù)據(jù)體具有重大研究意義，可擴(kuò)展到國際上與各高校圖書館數(shù)據(jù)做對比，從某種意義來說，能夠促進(jìn)我國高校圖書館的進(jìn)一步發(fā)展，這對高校學(xué)生來說也有廣泛意義，對比的結(jié)果將會影響到每一位高校學(xué)生，畢竟個體數(shù)據(jù)組成總體數(shù)據(jù)，在公開圖書館大數(shù)據(jù)對比的背景下，高校學(xué)生也會更明白區(qū)域差距，對鼓勵鞭策學(xué)生個體自我增值意識方面將起到推動作用，更利于高校和高校圖書館的進(jìn)步和發(fā)展。

2.3.3 高校建設(shè)以圖書館為媒介齊頭并進(jìn)

全國高校圖書館實(shí)現(xiàn)全區(qū)域互聯(lián)后，其超云集成平臺功能不僅僅局限于資源共享和數(shù)據(jù)采集，更重要的是各高校學(xué)生可以通過這個平臺實(shí)現(xiàn)即時通訊的學(xué)術(shù)交流，這勢必將成為高校建設(shè)的一大革命性舉措，甚至利用VR/AR技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域的高校學(xué)生、學(xué)者的虛擬投影學(xué)術(shù)會議，和真人面對面交流學(xué)術(shù)問題幾乎無差異。在整個平臺的運(yùn)行過程中，各高校知識文化建設(shè)可以相互融合、創(chuàng)新，最終達(dá)到共同進(jìn)步。站在國家人才建設(shè)的宏觀角度，實(shí)現(xiàn)全國高校圖書館的全區(qū)域互聯(lián)勢必極大增強(qiáng)國家高等人才的快速培養(yǎng)和進(jìn)步，向國家的知識體系建設(shè)邁出堅(jiān)定踏實(shí)的腳步。

3 結(jié)語

每一次全球通信產(chǎn)業(yè)的升級都會帶來全新的生活理念，它必將打破傳統(tǒng)思維框架。在3G時代的我們很難想到4G 時代能夠用移動終端進(jìn)行視頻網(wǎng)絡(luò)直播，通信產(chǎn)業(yè)的更替將極大推動各種新興行業(yè)的誕生，也帶來傳統(tǒng)行業(yè)的消亡。高校智慧圖書館的建設(shè)也如同通信產(chǎn)業(yè)一樣，建設(shè)的道路永無止境，更為重要的是，智慧圖書館建設(shè)必定會帶來整個行業(yè)管理模式的新變化。