基于4G技術(shù)的數(shù)字圖書館研究

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖書館；4G技術(shù)；移動(dòng)通信；閱讀服務(wù)

摘要：文章通過介紹4G數(shù)字圖書館通信技術(shù)的服務(wù)方式和特點(diǎn)，分析了我國(guó)4G技術(shù)在數(shù)字圖書館領(lǐng)域的發(fā)展背景和現(xiàn)狀，闡述了該如何在數(shù)字圖書館中運(yùn)用4G移動(dòng)通信技術(shù)，以充分發(fā)揮數(shù)字圖書館的服務(wù)功能，提高讀者的閱讀體驗(yàn)。

中圖分類號(hào)：G251文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-1588（2014）05-0112-03

收稿日期：2014-04-16

作者簡(jiǎn)介：闕文嬌（1984-），集美大學(xué)誠(chéng)毅學(xué)院圖書館助理館員。伴隨著移動(dòng)通信技術(shù)日新月異的發(fā)展，在短短的幾年里，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)從1G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到了4G網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)歷了模擬系統(tǒng)、蜂窩數(shù)字、多媒體高速率通信系統(tǒng)和載波聚合技術(shù)通信等發(fā)展階段。由于通信技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字圖書館的發(fā)展也進(jìn)入到了一個(gè)高速通道，相比傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖書，數(shù)字圖書在讀者的閱讀選擇中已經(jīng)漸漸占據(jù)更多的份額。新一代利用載波聚合技術(shù)的4G通訊技術(shù)，可以達(dá)到上傳最大50M，下載最大100M的帶寬，由此給數(shù)字圖書館無論是讀者圖書的選擇或是讀者獲取資料的渠道上都帶來了巨大的影響。數(shù)字圖書館利用TD-LTE和TD-LTE-Advanced等4G通訊技術(shù)，在高融合性的大數(shù)據(jù)時(shí)代，為讀者提供更豐富多彩的閱讀需求。

14G數(shù)字圖書館通信技術(shù)的特點(diǎn)

4G是英文Fourth Generation的縮寫，是第四代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱。4G通信技術(shù)的全球通用標(biāo)準(zhǔn)TD-LTE也稱作LTE-TDD，他的全稱是分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)（Time Division Long Term Evolution）。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的核心是時(shí)分雙工，與移動(dòng)通信技術(shù)中另一個(gè)技術(shù)FDD(Frequency Division Duplexing，頻分雙工)相對(duì)應(yīng)。TD-LTE就是時(shí)分雙工的LTE技術(shù)，他下載使用的是OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交頻分多址)，下載帶寬可以達(dá)到100M；上傳技術(shù)使用了SC-FDMA（Single-carrier Frequency-Division Multiple Access，單載波頻分多址）技術(shù)，上傳的最高速度達(dá)50M。由于TD-LTE技術(shù)擁有信道對(duì)稱的特點(diǎn)，所以他的系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但性能非常優(yōu)越。另外，由于他采用了MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多入多出技術(shù))技術(shù)，所有適合各種復(fù)雜的場(chǎng)合。在抗干擾方面采用了智能天線技術(shù)，優(yōu)化了信號(hào)的穩(wěn)定性；并由于三維無線資源調(diào)度的技術(shù)，大大提高了信號(hào)的穩(wěn)定性和吞吐量。此外，4G與其他網(wǎng)絡(luò)的兼容性較好，具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)部署能力，給用戶提供了更好的服務(wù)。4G移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成如圖1所示。

圖14G移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成4G 時(shí)代的到來，不僅意味著更大的信息吞吐量，更高的數(shù)據(jù)傳輸量、更快的傳輸速度同時(shí)也意味著更高的安全性、兼容性和服務(wù)質(zhì)量。4G 時(shí)代信息技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)表現(xiàn)的更加突出，高速率、高容量、寬頻帶、高兼容等特點(diǎn)能夠得到充分發(fā)揮。4G實(shí)現(xiàn)了真正的無縫覆蓋，隨時(shí)隨地地移動(dòng)接入，網(wǎng)絡(luò)連接的靈活性也更強(qiáng)，業(yè)務(wù)也更加多樣化。

在數(shù)字圖書館領(lǐng)域，4G能使讀者的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)更加舒適，用戶通過手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端設(shè)備經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)接入到數(shù)字圖書館，就可以隨時(shí)、隨地、隨需地獲得圖書館相關(guān)的信息、咨詢、應(yīng)用和服務(wù)。在4G技術(shù)的支持下，網(wǎng)速得以提高和費(fèi)用得以降低，無論在文件上傳下載，或是觀看3D圖書、有聲圖書、教學(xué)視頻等方面都能極大的滿足用戶需求。采用全I(xiàn)P技術(shù)的4G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，相對(duì)于以前的3G網(wǎng)絡(luò)擁有運(yùn)營(yíng)成本低、效率高、用戶多、兼容性好的特點(diǎn)。數(shù)字圖書館此前由于網(wǎng)絡(luò)資源的限制而相對(duì)于傳統(tǒng)圖書館資源少，讀者流失的窘境有望得到改善。

2我國(guó)4G技術(shù)在數(shù)字圖書館領(lǐng)域的發(fā)展背景和現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展，為數(shù)字圖書館帶來新的發(fā)展契機(jī)。數(shù)字圖書館主要提供兩類服務(wù)。一是對(duì)傳統(tǒng)圖書館進(jìn)行輔助，在傳統(tǒng)圖書館的基礎(chǔ)上提供借書到期短消息提醒、圖書預(yù)約、網(wǎng)上續(xù)借、數(shù)目檢索等幫助類服務(wù)。二是通過圖書掃描或者電子輸入的方式，提供圖書的電子版本，支持電子書庫檢索和閱覽，這些功能通過計(jì)算機(jī)瀏覽器或者手機(jī)應(yīng)用都能夠下載電子書庫中的電子書進(jìn)行基于終端的閱讀。

近年來我國(guó)移動(dòng)網(wǎng)民的數(shù)量與日俱增，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進(jìn)入到移動(dòng)化時(shí)代。CNNIC發(fā)布的《第30次中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》顯示，截至2012年6月底，中國(guó)網(wǎng)民數(shù)量達(dá)到5.38億，其中手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到3.88億，手機(jī)首次超越臺(tái)式電腦成為第一大上網(wǎng)終端。現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，也改變了信息、知識(shí)獲取和流通方式。人們每天接觸傳統(tǒng)紙質(zhì)媒介和電波媒介的時(shí)間日趨減少，而上網(wǎng)和接觸手機(jī)閱讀、電子閱讀器等媒介的時(shí)間明顯增加。中國(guó)新聞出版研究院公布的《第十次全國(guó)國(guó)民閱讀調(diào)查結(jié)果》顯示，2012年與2011年相比，報(bào)紙和期刊的閱讀量均有不同程度的下降。其中，人均報(bào)紙閱讀量較2011年的100.70期（份）下降了23.5期（份），期刊的人均閱讀量也比2011年的6.67期（份）下降了0.11期（份）；而網(wǎng)絡(luò)在線閱讀、手機(jī)閱讀的接觸率則持續(xù)增長(zhǎng)，2012年我國(guó)國(guó)民數(shù)字閱讀的接觸率為40.3%，比2011年上升了1.7個(gè)百分點(diǎn)；31.2%的18～70周歲國(guó)民進(jìn)行過手機(jī)閱讀，比2011年的27.6%增加了3.6%個(gè)百分點(diǎn)，增幅達(dá)13%。手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端設(shè)備，日漸成為多數(shù)人獲取知識(shí)和信息的重要來源，移動(dòng)數(shù)字化閱讀迎來了廣闊的市場(chǎng)，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

闕文嬌:基于4G技術(shù)的數(shù)字圖書館研究闕文嬌:基于4G技術(shù)的數(shù)字圖書館研究我國(guó)在2001年就開始對(duì)4G技術(shù)進(jìn)行研究，并且在通信技術(shù)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域取得了豐富的研究成果。TD-LTE-Advanced作為我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的4G 標(biāo)準(zhǔn)，于2012 年1 月18 日正式被國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)確定為第四代移動(dòng)通信三大國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之一，我國(guó)正在通過規(guī)模試驗(yàn)推動(dòng)TD-LTE產(chǎn)業(yè)成熟并加快其商業(yè)進(jìn)程，其規(guī)模試驗(yàn)在上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門和北京等多個(gè)城市正在如火如荼地開展。相比之下，目前在圖書館領(lǐng)域研究4G技術(shù)相關(guān)應(yīng)用的項(xiàng)目還非常少。最近幾年,圖書館學(xué)界在發(fā)展數(shù)字化圖書的同時(shí),開始大力提倡發(fā)展4G通信技術(shù)在圖書館的應(yīng)用。在4G時(shí)代來臨，全I(xiàn)P、高帶寬的移動(dòng)數(shù)字閱讀的市場(chǎng)召喚下，4G數(shù)字圖書館必定會(huì)擁有一個(gè)光明的未來。

34G移動(dòng)通信技術(shù)在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用

3.1建設(shè)基于數(shù)字資源的云圖書館

技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了數(shù)字圖書館的發(fā)展，加大電子圖書庫的容量，擴(kuò)大館藏已經(jīng)刻不容緩。如何利用4G技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)字資源建設(shè)資源豐富、服務(wù)超前的數(shù)字化圖書館值得我們思考。筆者認(rèn)為可在現(xiàn)有數(shù)字圖書館的基礎(chǔ)上，在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行圖書館電子資源共享，將網(wǎng)絡(luò)上的電子資源整理歸檔，建立一個(gè)統(tǒng)一的云，由此作為對(duì)外的統(tǒng)一接口，方便讀者查詢。全國(guó)各地的圖書館都能夠查閱到這個(gè)數(shù)字圖書云內(nèi)的資源，并利用實(shí)體圖書館的優(yōu)勢(shì)，做好數(shù)字云圖書館的介紹和推廣，線下線上共同努力為讀者提供一個(gè)24小時(shí)不間斷的云共享服務(wù)平臺(tái)，以便于讀者隨時(shí)隨地進(jìn)行查閱。

云圖書館的建設(shè)也需要圖書出版社、作者、書店、圖書館等機(jī)構(gòu)的通力合作，對(duì)最新的圖書提供收費(fèi)的電子圖書下載，利用部分資金補(bǔ)貼實(shí)體書店，辦法切實(shí)可行。既能保證作者和出版社的利益，又能利用書店補(bǔ)充圖書館輻射不到的區(qū)域，繼續(xù)發(fā)揮傳統(tǒng)渠道在讀者中的影響力。

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在云計(jì)算的架構(gòu)下，任何一個(gè)架構(gòu)內(nèi)的圖書館都能享受豐富的電子書資源，打造基于4G通信的數(shù)字圖書館。由于擁有4G技術(shù)高網(wǎng)速的支持，圖書館可以通過數(shù)字簽名、許可證等安全控制措施來實(shí)現(xiàn)電子書的借閱功能，不僅給讀者提供了良好的閱讀環(huán)境，同時(shí)也能顧及到出版社等圖書產(chǎn)業(yè)鏈上其他部門的利益，形成良性循環(huán)。云圖書館組成結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2云圖書館組成結(jié)構(gòu)3.2數(shù)字圖書館多媒體數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用

4G通信技術(shù)所提供的網(wǎng)絡(luò)還可以滿足高清視頻的點(diǎn)播、多流媒體觀看業(yè)務(wù)。4G技術(shù)在移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸速率上的巨大突破，為數(shù)字圖書館的多流媒體資源如有聲圖書、3D圖書、教學(xué)視頻等的在線收看掃除了網(wǎng)絡(luò)障礙。在目前3G技術(shù)無法很好實(shí)現(xiàn)的視頻會(huì)議、視頻參考咨詢、網(wǎng)絡(luò)課堂等實(shí)時(shí)服務(wù)，在4G時(shí)代都得到真正的實(shí)施。與傳統(tǒng)的文字資料相比，多流媒體集圖像、聲音、動(dòng)畫和活動(dòng)影像等為一體，更加生動(dòng)活潑，讓用戶更樂于接受和利用，避免了傳統(tǒng)圖書館借閱服務(wù)的被動(dòng)性和局限性。使讀者在交流和學(xué)習(xí)上更加的直觀,在時(shí)間和空間上拉近交互的距離,人與人的溝通更加的便利,讓讀者真正進(jìn)入移動(dòng)數(shù)字化圖書館時(shí)代。

多媒體數(shù)據(jù)庫已成為數(shù)字圖書館的重要組成部分。建設(shè)以多媒體數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，支持跨媒體的文獻(xiàn)資料查詢的技術(shù)平臺(tái)，已經(jīng)成為一些圖書館具有前瞻性、戰(zhàn)略性的重要措施。在4G技術(shù)的支持下，將數(shù)據(jù)庫、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等多項(xiàng)技術(shù)糅合在一起，集文、圖、聲、像等多種媒體形式于一身的多媒體數(shù)據(jù)庫，在數(shù)字圖書館的建設(shè)中又向前邁進(jìn)了一大步。

4G網(wǎng)絡(luò)有較大的儲(chǔ)存空間，能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像、更加逼真的音效，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端的高速下載，能為用戶提供更豐富、直觀、快捷的閱讀體驗(yàn)。同時(shí)，高校圖書館也可以將優(yōu)秀的多媒體課件、教學(xué)及實(shí)驗(yàn)錄像、教育片等資料存在視頻庫中，使校園用戶及遠(yuǎn)程教育者隨時(shí)隨地可以點(diǎn)播視頻觀賞、學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量。

3.3打造互動(dòng)性強(qiáng)的社交化閱讀平臺(tái)

社交性網(wǎng)絡(luò)是一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的形式，現(xiàn)在風(fēng)靡全球。這有助于用戶交流自身感悟，分享內(nèi)心感受，例如：這幾年飛速發(fā)展的微博、微信等平臺(tái)。尤其是從去年開始，社交型網(wǎng)絡(luò)從單純的娛樂化逐漸向電子商務(wù)和生活應(yīng)用上轉(zhuǎn)型。社交化閱讀是指讀者與自己社交圈內(nèi)的朋友分享自己看過或者正在看的書籍，并對(duì)看過的書籍發(fā)表點(diǎn)評(píng)，以此對(duì)好友的閱讀選擇提供幫助。閱讀不再局限于一個(gè)人，一本書，而是以閱讀為核心，形成了一個(gè)圈子，方便人與人之間的溝通。

數(shù)字圖書館要想突出特色，吸引讀者，除了擁有豐富的數(shù)字資源外，良好的閱讀氛圍也是必不可少的。移動(dòng)社交化閱讀以及形成的閱讀社區(qū)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延提出了嚴(yán)格的要求，而4G 技術(shù)具備更為卓越的低時(shí)延特性，網(wǎng)絡(luò)并發(fā)處理能力較強(qiáng)。4G網(wǎng)絡(luò)還可為閱讀者提供實(shí)時(shí)的視頻通訊功能，溝通使得人與人、人與書籍融合的更加自然。移動(dòng)社交化閱讀的模式可利用寬帶上行通道進(jìn)行內(nèi)容的發(fā)布，與以下行為主的瀏覽、下載業(yè)務(wù)互補(bǔ)，最終可提升4G 的網(wǎng)絡(luò)利用率。

3.4打造基于4G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能型圖書館

利用RFID、傳感器、二維碼等識(shí)別技術(shù)隨時(shí)隨地獲取書本的位置、狀態(tài)信息，在物聯(lián)網(wǎng)的框架下，利用4G先進(jìn)的移動(dòng)定位技術(shù)，根據(jù)移動(dòng)終端用戶所處的地理位置，圖書館可以為用戶提供與位置相關(guān)的各類信息服務(wù)，如館藏資源檢索、域名查詢以及生活信息咨詢等。館內(nèi)的讀者可以運(yùn)用移動(dòng)終端搜索所要尋找的書籍，快速的查詢?cè)摃⑴c圖書館的標(biāo)簽建立鏈接，準(zhǔn)確讀取到所需圖書的具體位置、借閱情況等。利用4G 與數(shù)字圖書館的有機(jī)結(jié)合，還可以為初次到館閱讀的讀者提供向?qū)Х?wù)，指導(dǎo)用戶了解更多的圖書信息，從而提高用戶對(duì)圖書的閱讀興趣。

4結(jié)語

隨著以我國(guó)自主開發(fā)的TD-LTE-Advanced為代表的4G 通信時(shí)代的來臨和功能日益強(qiáng)大、成本日益低廉的智能手機(jī)的普及，數(shù)字圖書館相對(duì)于傳統(tǒng)圖書館而言，將擁有更光明的未來。圖書館應(yīng)該重視4G通信技術(shù)，研究數(shù)字圖書館如何在4G時(shí)代搶得先機(jī)，創(chuàng)新并完善各種服務(wù)模式，為讀者提供優(yōu)質(zhì)的閱讀服務(wù)。

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（編校：馬懷云）

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