物聯網技術在圖書館中的應用

劉紅霞

（鄭州輕工業學院機電工程學院，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、促進自身發展的重要場所。圖書館的職能也從傳統的以存儲文獻資料為主轉變為以服務讀者為中心。因此，如何轉變管理模式，如何方便、快捷、準確地為讀者提供有效服務成為圖書館發展的關鍵問題。

物聯網是互聯網技術的延伸與拓展，可以對物體進行識別、定位、追蹤、監控與管理［1］。在物聯網技術快速發展及成熟的今天，物聯網技術將不斷應用到公共圖書館中來，推進圖書館向智能圖書館發展，給用戶提供各種智能化服務，是圖書館事業發展的必然趨勢［2-3］。

1 物聯網技術基礎

物聯網指連接物品到物品的網絡，實現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，將一切事物數字化、網絡化，在物品之間、物品與人之間、人與現實環境之間實現高效信息交互方式，并通過新的服務模式使各種信息技術融入社會行為，是信息化在人類社會綜合應用達到的更高境界［4］。互聯網是物聯網的基礎，為物聯網提供信息傳輸途徑。為實現人與物或物與物間的通信，傳感器為物聯網提供全面感知信息。因此，作為一個完整的網絡系統，物聯網的結構可分為三層，各部分功能如圖1所示。

圖1中感知層是物聯網的基礎，實現物體信號的采集與處理，主要包括各種傳感器及其網絡；網絡層是物聯網的信息傳統系統，通過廣泛存在的網絡互聯功能，實現感知層的信息快速、安全、可靠的傳輸，主要包括接入與組網和通信、頻管等技術［5］；應用層是物聯網的信息處理與應用，是與各種終端的接口，實現信息的存儲、數據的挖掘、應用的決策等，涉及海量信息的智能處理、分布式計算、數據的發現等技術，根據不同的應用領域和不同的用戶需求提供各種個性化的服務［6］。

2 物聯網在圖書資料管理中應用的必要性

網絡與信息技術的發展促進了傳統圖書館向現代圖書館的轉變，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）為計量單位的圖書館海量館藏的讀者服務中，圖書館已經脫離了傳統圖書館“缺書”的歷史局面，如何引導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前圖書館從業者研究的重點［7］。物聯網技術的快速發展，為圖書館新管理模式的產生提供了一個應用平臺，推動圖書館向智能化與自動化方向的發展。

圖1 物聯網基本結構示意圖

2.1 物聯網技術的感知層，能做到對圖書資料等文獻信息的采集。借助于移動通信設備、PC機、GPS及掃描設備等，利用條形碼等電子標簽，對具體的圖書資料進行訪問，以了解數據資源、文獻資料的狀態及讀者需求等信息，使讀者能快速準確查詢所需信息。物聯網不僅能夠對圖書資料等文獻信息進行采集，通過云計算等技術，還能對采集的信息進行數據融合。因此，物聯網實現了圖書館管理系統與每本館藏圖書之間的實時通信連接，對館藏圖書進行實時感知與監測，其中心任務是獲取所有館藏圖書的動態位置信息，在管理中心形成館藏圖書動態位置信息表，不僅顯示出圖書存放的實際位置，而且還能跟蹤圖書流通途徑［8］。在文獻資料管理中，物聯網技術的引入突破了傳統的圖書坐標定位方法，利用物聯網技術數據采集的特有功能獲取文獻的準確位置，從而不必依賴圖書的物理有序定位實現圖書資料的實時動態查詢。

2.2 現代圖書館以讀者為中心，物聯網技術的引入能夠幫助圖書資料管理者全面了解讀者的需求，獲取文獻資源的動態信息。基于物聯網技術的文獻資料管理系統能實現圖書自動上架、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度，縮短讀者獲取相關文獻資源的等待時間，為廣大讀者提供更為方便、快捷、滿意的服務。因此，在圖書資料管理過程中引入物聯網技術，可以進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，改變了傳統圖書館管理系統的管理模式和應用結構。

2.3 現代圖書館采用物聯網技術，不僅融合了網絡技術，而且還融合了傳感器技術和數據信息處理及分析技術。由于物聯網技術可以通過對讀者的訪問內容，對讀者使用該文獻的頻率等信息進行感知，進而獲取動態的數據信息，在對這些數據分析的基礎上，可以了解讀者的喜好與習慣，以及獲取知識的類型等，為讀者提供更為優化的個性化服務，進而提升服務質量，也為館藏資源的合理規劃、動態管理等提供依據。

物聯網技術在圖書管理中的應用突破了個性化服務所受時空的限制，借助物聯網的網絡層，用戶、圖書資料中心及其文獻資料建立起互聯互通的網絡。圖書文獻通過各閱覽室中的傳感器節點網絡與用戶建立通信聯系，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。

3 基于物聯網的圖書管理系統構成

由于物聯網能實現物與物、物與人或人與人之間的通信，為提高圖書館的管理效率，將物聯網技術引入圖書資料管理系統中來，以提高圖書資料管理的自動化程度，進而加快現代圖書管理的智能化進程，借助于物聯網技術，搭建起圖書管理者、用戶及館藏文獻資料三者之間的橋梁。圖2是根據物聯網技術的原理，構建的基于物聯網技術圖書管理系統。

圖2 基于物聯網技術的圖書管理系統示意圖

圖中感知層就像人類的感官系統，主要負責實現對圖書資料等的識別，并采集相關資料的信息。在圖書館資料管理系統中，首先在采編環節將具有傳感器性能的電子標簽安放入圖書資料中。這個電子標簽類似于身份證號碼，具有唯一性，通過這種電子標簽，借助于相關的設備能快速準確地獲取圖書資料的相關信息。多個電子標簽組成感知層的傳感器網絡，采用獨立尋址的方法，可以準確定位與查找出文獻資料的具體位置。每一本圖書的物理位置，都可以通過物聯網傳感節點輪詢檢測。一方面，可以極大地提高圖書管理系統的監控和管理能力；另一方面，工作效率也會大大提高。

網絡層是由管理系統網絡主站和各閱覽室站點組成，閱覽室站點又由各書架網絡節點組成，采用主從輪詢網絡方式。各書架主站通過各傳感器將圖書資料信息匯總后上報給閱覽室網絡節點，管理系統網絡主站通過查詢各閱覽室網絡節點收集各閱覽室館藏的動態信息，并結合自動借還書系統，生成總的信息表。因此，網絡層是現代圖書館的信息通道交通樞杻，承擔各種信息的處理與交互任務。

由于各閱覽室書架較多，而每個書架節點又包含眾多傳感器網絡節點，如果采用有線網絡的形式則布線復雜，又由于各閱覽室空間相對較小，通信距離較短，采用無線網絡等用于感知層的信息接入，則能大大減小網絡的布線復雜程度；鑒于館內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，站點相對較少，建議采用內部局域網形式；由于圖書館與外界交互的信息較多，如使用館外數據庫等電子資源，館與館之間進行資源共享等，且通信距離長，則應采用互聯網絡進行通信。

應用層是圖書館管理系統與用戶的接口，是智能圖書館管理系統的實際應用層，是物聯網技術應用于圖書資料管理系統的具體體現，主要負責進行信息的智能化處理和人機交互問題。在應用層，來自感知層的數據傳到用戶或相關職能管理部門，通過計算技術、數據挖掘技術等對數據進行分析與融合，實現對圖書及使用信息的收集、監控，對圖書資料進行動態管理，對用戶的咨詢信息進行響應，為用戶提供個性化服務。因此，應用層的使用，在圖書館館藏載體、資源的數量、用戶訪問方式，以及圖書館人才結構、館員知識結構、工作重心、管理模式等方面都有所體現。應用層實現了圖書資料的自助借還、圖書資料的跟蹤定位、圖書的盤點與整理、圖書的采編與查詢及在線咨詢等功能。

4 物聯網技術在圖書資料管理應用中存在的問題

物聯網技術應用于圖書管理系統，提升了圖書管理系統的自動化、智能化程度，大大提高了圖書館工作效率。但由于物聯網技術還不成熟，將物聯網技術應用于圖書管理系統，還存在一些問題。

4.1 成本問題。根據物聯網技術的系統結構，感知層需要通過傳感器獲取圖書資料的信息，而館內所藏資料非常龐大，需要大量的傳感器，而且為實現數據交流，需要建設一套完整的網絡互通平臺，為實現與用戶或外界的交流及對內部資料的管理，需要開發一套完善的管理系統軟件，這些資金投入較大。因此成本問題限制了物聯網技術在圖書管理系統中的應用。

4.2 技術不成熟，標準不統一。由于物聯網技術的共用性，可以在各種領域被應用，各企業都根據自己的標準設計、生產產品，沒有統一的標準，這造成了不同企業產品間的信息交互困難，制約了物聯網技術在圖書管理系統中的應用。

4.3 網絡安全問題。由于基于物聯網技術的現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絡，加之各種終端設備的應用，都會帶來大量病毒程序，造成圖書管理系統的癱瘓，一些關鍵資源的外泄。另外，在與人的交互過程中，管理系統會存儲讀者的個人信息，以提供個性化服務，這些信息的泄露，會給讀者帶來很大的影響。因此，這就要求基于物聯網的圖書管理系統能解決好保護資源信息和讀者隱私的問題。

5 結語

雖然物聯網技術還不十分完善，應用于圖書館圖書資料管理系統過程中還存在各種問題，但物聯網技術的應用，減輕了圖書館工作人員的工作強度，提高了工作效率，擴大了傳統圖書館的職能，帶動了圖書館管理模式的轉變，提升了服務質量與水平。隨著物聯網技術的進一步完善，基于物聯網技術的現代圖書館將是未來智能圖書館的一個發展趨勢。

［1］劉金美.基于物聯網的高校圖書館個性化服務研究［D］.南京：南京航空航天大學，2014.

［2］靳國艷，徐銳.物聯網環境下智慧圖書館的服務新模式探究［J］.赤峰學院學報，2014(10)：134-136.

［3］錢志鴻，王義君.物聯網技術與應用研究［J］.電子學報，2012，40（5）：1023-1029.

［4］張郁松.基于物聯網技術的圖書館組織結構及服務模式的探討［J］.農業圖書情報學刊，2013，25(11)：160-162.

［5］孫其博，劉杰，黎羴，等.物聯網：概念、架構與關鍵技術研究綜述［J］.北京郵電大學學報，2010，33（3）：1-9.

［6］朱洪波，楊龍祥，朱琦.物聯網技術進展與應用［J］.南京郵電大學學報，2011，31（1）：1-9.

［7］張海營.基于物聯網的圖書館館藏推薦服務平臺構建［J］.圖書館雜志，2013(12)：33-36.

［8］張郁松，楊文華.圖書管理物聯網一般結構分析與設計［J］.圖書館學刊，2012(12)：119-121.