郭建宏

（山西大學(xué)圖書館 山西 太原 030006）

0 引言

自從進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代后，信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及人工智能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域開始逐漸滲透，并且出現(xiàn)了一些新鮮事物，如智能機(jī)器人、智能家居等。傳統(tǒng)圖書館在時(shí)代環(huán)境的影響下，為了便捷管理，以及為讀者提供個(gè)性化服務(wù)，開始探索智慧化的運(yùn)營(yíng)模式，隨即出現(xiàn)了“智慧圖書館”這一概念。智慧圖書館由智能建筑、高度自動(dòng)化智慧圖書館組成，旨在面向讀者提供智慧服務(wù)?；谀壳拔覈?guó)智慧圖書館建設(shè)情況，實(shí)際上仍然存在理論指導(dǎo)缺失、圖書館統(tǒng)籌規(guī)劃不到位等問(wèn)題，這也使智慧圖書館建設(shè)面臨一定難度?；诖耍疚闹饕獓@大數(shù)據(jù)時(shí)代下的智慧圖書館建設(shè)展開分析，探討智慧圖書館建設(shè)的可行舉措。

1 智慧圖書館建設(shè)概述

智慧圖書館建設(shè)離不開互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)等諸多技術(shù)的智慧，實(shí)現(xiàn)智慧管理的同時(shí)，也可以為讀者提供智慧服務(wù)［1］。建設(shè)智慧圖書館的關(guān)鍵在于數(shù)字化、信息化以及智能化，館內(nèi)人、物實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。根據(jù)智慧圖書館建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)其優(yōu)勢(shì)如下：

（1）館藏資源共享。智慧圖書館內(nèi)所有資源，如書籍、電子書等，主要通過(guò)數(shù)字化處理技術(shù)進(jìn)行數(shù)字形式的存儲(chǔ)，從而使所有館藏資源在線上共享，真正優(yōu)化了讀者在智慧圖書館中的閱讀體驗(yàn)。智慧圖書館全面構(gòu)建線上系統(tǒng)，新增了在線檢索圖書資源的功能，為讀者檢索以及獲取文獻(xiàn)信息提供了方便。

（2）支持讀者自助服務(wù)。智慧圖書館在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，為了適應(yīng)時(shí)代環(huán)境變化，開始全面引入自助設(shè)備，例如自動(dòng)借還書機(jī)、智能書柜等，使智慧圖書館服務(wù)質(zhì)量得到提升，讀者也可以享受到24 h 自主閱讀服務(wù)。

（3）個(gè)性化文獻(xiàn)資料推薦。智慧圖書館在為讀者提供便捷且全面文獻(xiàn)資料檢索服務(wù)的同時(shí)，按照讀者平時(shí)在系統(tǒng)中形成的搜索記錄，還能夠從中篩選出閱讀習(xí)慣、閱讀興趣等數(shù)據(jù)，推出更具個(gè)性化特征的智能服務(wù)［2］。

（4）智能閱讀互動(dòng)。讀者在智慧圖書館中，可以享受許多不同的閱讀服務(wù)，如在線電子閱讀，或者可以通過(guò)閱讀器下載書籍資料閱讀。另外，讀者在圖書館內(nèi)，還可以與虛擬館員和智能機(jī)器人對(duì)話，快速確定館藏資源的位置，實(shí)現(xiàn)圖書館與讀者的智能化互動(dòng)。

2 大數(shù)據(jù)時(shí)代下的智慧圖書館的建設(shè)側(cè)重點(diǎn)

2.1 圖書館智慧資源

智慧圖書館中的智慧資源，直接關(guān)系到讀者收獲的體驗(yàn)。要想真正體現(xiàn)出智慧圖書館建設(shè)在當(dāng)前時(shí)代下的優(yōu)勢(shì)，智慧資源尤為重要。作為管理人員，應(yīng)在智慧資源建設(shè)中，以紙質(zhì)資源占用過(guò)多空間這一問(wèn)題為重點(diǎn)，使用數(shù)據(jù)技術(shù)將其轉(zhuǎn)化成多種資源形式的組合，使讀者能夠在智慧圖書館中享受到更多的信息。

智慧資源還需關(guān)注到不同讀者的實(shí)際要求，建議應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)，深挖讀者閱讀需求相關(guān)的數(shù)據(jù)資源，并通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)讀者的數(shù)字閱讀行為、互動(dòng)行為等做出自動(dòng)化分析，從中可以獲得讀者閱讀相關(guān)的有價(jià)值信息。后續(xù)在選擇讀者資源時(shí)，結(jié)合具體需求，明確圖書館、有關(guān)機(jī)構(gòu)、讀者的主體地位，并為其構(gòu)建協(xié)同資源體系，將所有智慧資源加以整合，實(shí)現(xiàn)智慧資源的推送。

比如引入數(shù)字展示墻，此項(xiàng)目需要應(yīng)用大數(shù)據(jù)，直接展示讀者可能會(huì)喜歡的圖書，讀者也可以通過(guò)智慧圖書館提供的智能資源，享受到更加高質(zhì)量的體驗(yàn)。

2.2 智慧圖書館信息安全

智慧圖書館在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，是其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的必要前提。近年來(lái)信息技術(shù)在智慧圖書館建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，也隨之拓寬了圖書館建設(shè)規(guī)模。對(duì)比圖書館傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)以及管理模式，智慧圖書館在建設(shè)中，需要重點(diǎn)解決網(wǎng)絡(luò)信息安全方面的問(wèn)題，提高文化服務(wù)質(zhì)量。所以，基于大數(shù)據(jù)時(shí)代的智慧圖書館建設(shè)，相關(guān)管理部門需要重視信息安全建設(shè)，對(duì)圖書館中運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)、軟硬件設(shè)備等進(jìn)行優(yōu)化。

第一，根據(jù)政府部門推出的相關(guān)政策，實(shí)現(xiàn)智慧圖書館的依法運(yùn)行。第二，相關(guān)部門為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全防護(hù)網(wǎng)的構(gòu)建出謀劃策，對(duì)外網(wǎng)環(huán)境進(jìn)行安全監(jiān)督，提醒管理人員及時(shí)應(yīng)對(duì)一些非法攻擊和病毒等。技術(shù)人員在安全管理中，對(duì)于不同的管理人員可以設(shè)置差異化訪問(wèn)權(quán)限，對(duì)所有重要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分享加密，保護(hù)圖書館中的數(shù)據(jù)資源安全。第三，智慧圖書館技術(shù)人員定期排查系統(tǒng)安全隱患，做到有問(wèn)題及時(shí)解決。

2.3 智慧圖書館管理團(tuán)隊(duì)

大數(shù)據(jù)時(shí)代下建設(shè)智慧圖書館，既要有豐富的智慧資源與現(xiàn)代化技術(shù)，又要組建一支智慧圖書館管理團(tuán)隊(duì)，保證綜合實(shí)力與人員綜合素養(yǎng)滿足智慧圖書館運(yùn)營(yíng)需求，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題可以第一時(shí)間做出反應(yīng)。管理人員需要靈活應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，做出正確決策，加強(qiáng)各類信息分析能力與提取能力。智慧型管理團(tuán)隊(duì)是智慧型圖書館運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵，可以保證日常圖書館工作的穩(wěn)定性。所以，智慧圖書館建設(shè)中需要將重點(diǎn)放在管理人員招聘、培訓(xùn)等方面，組建一支綜合素質(zhì)與技能高的智慧型管理團(tuán)隊(duì)，為讀者提供更加現(xiàn)代化、智能化的服務(wù)。

2.4 智慧圖書館動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)

智慧圖書館的建設(shè)中數(shù)據(jù)是不可或缺的資源，也是提高圖書館服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵手段。那么在數(shù)據(jù)利用方面，需要做到以下幾點(diǎn)：①面向讀者，搭建現(xiàn)代化、智能化的閱讀環(huán)境。館內(nèi)所有設(shè)備，均要進(jìn)行物理數(shù)據(jù)分析，達(dá)到圖書館空間智能化控制的效果。②面向管理人員，發(fā)揮大數(shù)據(jù)、射頻識(shí)別技術(shù)（radio frequency identification， RFID）等多項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)書目數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這樣一來(lái)可以實(shí)現(xiàn)書目流通程序的智能化控制。③管理人員必須充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的真正價(jià)值，對(duì)館內(nèi)所有資源進(jìn)行優(yōu)化。館藏資源的使用頻率分析同樣非常重要，分析所得結(jié)果可作為圖書選購(gòu)的參考依據(jù)。管理人員使用大數(shù)據(jù)深度分析數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的文獻(xiàn)內(nèi)容，以文獻(xiàn)內(nèi)容完善數(shù)據(jù)庫(kù)。④智慧圖書館的建設(shè)，離不開大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持。管理人員可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析讀者數(shù)據(jù)，例如閱讀行為，分析結(jié)果作為購(gòu)書的參考依據(jù)，以提高讀者閱讀水平。管理人員應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，也可以分析讀者群數(shù)據(jù)，選定讀者群關(guān)鍵人，激活群體閱讀行為，從而在群體內(nèi)實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享。

3 大數(shù)據(jù)時(shí)代下的智慧圖書館建設(shè)的方向與創(chuàng)新

大數(shù)據(jù)時(shí)代下建設(shè)智慧圖書館，如果按照?qǐng)D書館功能和為讀者提供服務(wù)為分類依據(jù)，智慧圖書館大致分為自動(dòng)識(shí)別、自助借還、智能書架等幾個(gè)部分。要想滿足上述功能需求，需要應(yīng)用到RFID、物聯(lián)網(wǎng)等，在物和物之間建立聯(lián)系，相互傳遞信息［3］。現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書館建設(shè)中應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟，RFID 技術(shù)作為智能系統(tǒng)的代表，正在逐漸應(yīng)用于圖書館建設(shè)中，例如RFID 標(biāo)簽，使圖書館自動(dòng)化更加深入，也為大數(shù)據(jù)時(shí)代下的智慧圖書館建設(shè)提供了技術(shù)支持。

這里提到的RFID 技術(shù)，屬于非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，包括標(biāo)簽、閱讀器、天線等。智慧圖書館建設(shè)中RFID占據(jù)基礎(chǔ)位置，而且在圖書館諸多應(yīng)用流程當(dāng)中，RFID 標(biāo)簽也十分常見。例如管理人員使用閱讀器，在其自動(dòng)識(shí)別范圍以內(nèi)識(shí)別RFID 標(biāo)簽，并通過(guò)天線發(fā)射射頻信號(hào)，使RFID 標(biāo)簽形成感應(yīng)電流，將RFID 標(biāo)簽電路激活，開始運(yùn)行，隨后再利用卡內(nèi)置天線完成特定頻率信號(hào)的發(fā)送，當(dāng)信號(hào)經(jīng)過(guò)了天線調(diào)節(jié)器進(jìn)行解調(diào)處理，便可再傳回閱讀器。RFID 運(yùn)行原理見圖1。下面分別從自動(dòng)識(shí)別、自助借還、智能書架3 個(gè)維度，對(duì)智慧圖書館建設(shè)的要點(diǎn)進(jìn)行分析。

圖1 RFID 運(yùn)行原理

3.1 文獻(xiàn)資料信息的自動(dòng)識(shí)別

建設(shè)智慧圖書館應(yīng)用RFID 技術(shù)，主要是在圖書、期刊等文獻(xiàn)上放置RFID 標(biāo)簽。RFID 標(biāo)簽的電子產(chǎn)品代碼/用戶身份證明（electronic product code/ user identification，EPC/UID）是其唯一標(biāo)識(shí)，管理人員使用閱讀器進(jìn)行查詢，可以一次性讀取并且完成RFID 標(biāo)簽的識(shí)別，使識(shí)別效率得到顯著提升。與傳統(tǒng)的條形碼識(shí)別技術(shù)相比，RFID 技術(shù)在接觸、信息采集、防水性等多個(gè)方面均具有優(yōu)勢(shì)，具體見表1。

表1 RFID 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

3.2 文獻(xiàn)資料自助借還

智慧圖書館支持圖書自助借還，此服務(wù)同樣需要應(yīng)用到條形碼以及RFID 技術(shù)。以往圖書館多采用條形碼技術(shù)，盡管該技術(shù)的標(biāo)簽價(jià)格低，而且也可以保證良好的抗干擾性，但整體來(lái)說(shuō)工作效率不高。大數(shù)據(jù)時(shí)代下智慧圖書館建設(shè)推出的自助借還服務(wù)，主要應(yīng)用到RFID 技術(shù)，不需要在圖書上放置條形碼，讀者只需要將書籍放在借還機(jī)器，便可完成自助還書，而且自助借還機(jī)支持批量借還。在此方面，智慧圖書館需要建設(shè)自助借還服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電腦終端、讀卡設(shè)備和掃描設(shè)備等組成。自助借還服務(wù)流程見圖2。

圖2 自助借還服務(wù)流程

3.3 智能書架

智慧圖書館中的智能書架，可以滿足讀者以及管理人員快速確定圖書所在位置的需求。要想實(shí)現(xiàn)該功能，需要在所有書架區(qū)安裝閱讀器天線，各書架以及藏書放置RFID 碼，通過(guò)RFID 技術(shù)的空間定位這一功能，便可明確書架以及書籍資料所在位置。智慧圖書館中智能書架的應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)了書籍、文獻(xiàn)資料定位自動(dòng)化，幫助減少管理人員搜索工作量［4］。

在建設(shè)智能書架系統(tǒng)環(huán)節(jié)，明確該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)模塊、用戶服務(wù)模塊組成。①數(shù)據(jù)采集模塊。所有圖書以及館藏文獻(xiàn)資料，均被放置了RFID 標(biāo)簽，其中儲(chǔ)存了基本信息以及初始貨架位置，書架處也安裝了大量的閱讀器天線，管理人員可以直接通過(guò)天線多路復(fù)用器，對(duì)閱讀器天線、RFID 標(biāo)簽連接狀態(tài)進(jìn)行控制，保證閱讀器在定位RFID 標(biāo)簽時(shí)可以保證精準(zhǔn)性。②數(shù)據(jù)服務(wù)模塊。此模塊需要通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，傳輸閱讀器采集的書籍以及書架信息，在數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存、二次挖掘。③用戶服務(wù)模塊。此模塊主要是向閱讀器傳輸控制指令，并且對(duì)天線輻射的區(qū)域范圍進(jìn)行控制。智能書架模塊框架見圖3。

圖3 智能書架模塊框架

實(shí)際上在智慧圖書館中，智能書架可以提高書籍利用率，但是在定位環(huán)節(jié)存在諸多影響因素，例如館內(nèi)環(huán)境標(biāo)簽多、閱讀器接收端存在熱噪聲、RFID 標(biāo)簽的相位偏轉(zhuǎn)不一等［5］。對(duì)于以上影響因素問(wèn)題，提出了多種不同的定位方法。其中比較常見的是相位差方法，此方法能夠基本滿足需求。實(shí)操環(huán)節(jié)管理人員利用若干個(gè)天線，采集相位值數(shù)據(jù)，針對(duì)采集的數(shù)據(jù)，可以繪制差分增強(qiáng)全息圖，加強(qiáng)定位標(biāo)簽的精準(zhǔn)性。若定位要求非常精確，管理人員還需要結(jié)合實(shí)際，將閱讀器功率調(diào)整到合適的數(shù)值，利用電磁反向散射耦合，獲得能量以及傳輸數(shù)據(jù)，并完成標(biāo)簽讀取。一般標(biāo)簽最大可讀距離，可以應(yīng)用弗林斯傳輸方程進(jìn)行計(jì)算。方程式如下：

式（1）中，R代表標(biāo)簽的最大可讀距離，λ代表信號(hào)波長(zhǎng)，PI代表閱讀器天線的發(fā)射功率，GI代表的是閱讀器發(fā)送天線獲得的增益，Gr代表的是標(biāo)簽接收到的天線增益，Pr代表標(biāo)簽最低開啟功率。

當(dāng)Pr、Gr、GI不能改變時(shí)，管理人員便需要調(diào)整PI，以保證RFID 標(biāo)簽讀取距離調(diào)整的精準(zhǔn)性?，F(xiàn)階段智慧圖書館建設(shè)中，開始普遍應(yīng)用Thing Magic RFID，其支持獨(dú)立讀取、控制寫入功率，滿足0.5dB 步進(jìn)調(diào)節(jié)需求，這是智慧圖書館智慧書架準(zhǔn)確定位功能得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)手段。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，為了適應(yīng)新環(huán)境需求，各大圖書館開始向智慧圖書館模式轉(zhuǎn)型。其間大力應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)手段，對(duì)圖書館傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)與管理模式進(jìn)行創(chuàng)新。通過(guò)智慧圖書館的建設(shè)，切實(shí)提高圖書館運(yùn)營(yíng)效率，也為讀者提供更加便捷、個(gè)性化的服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)在大數(shù)據(jù)時(shí)代下的高效運(yùn)行，也為圖書館的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型夯實(shí)基礎(chǔ)。