WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位對圖書館讀者服務(wù)的研究

程煜??

關(guān)鍵詞：WiFi；iBeacon；定位；圖書館；讀者服務(wù)

摘要：WiFi和iBeacon作為室內(nèi)定位技術(shù)是有效解決問題的技術(shù)手段，將WiFi和iBeacon技術(shù)互補融合，既能全面提升圖書館服務(wù)質(zhì)量，又能提高其管理效率，是圖書館未來服務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢之一。

中圖分類號：G250.72文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2017）07-0120-03

1室內(nèi)定位技術(shù)概述

1994年，全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡稱GPS）技術(shù)的功能和應(yīng)用在室外定位領(lǐng)域已經(jīng)十分成熟。然而，當人們的定位需求從室外轉(zhuǎn)至室內(nèi)，GPS就顯得無能為力。美國Strategy Analytics公司發(fā)現(xiàn)，當今與全球人們的工作和生活相關(guān)的通信場景70%～80%來自室內(nèi)，從全球的需求體量來看，室內(nèi)定位技術(shù)的前景也是非常廣闊的。如：常見的室內(nèi)定位技術(shù)有紅外線、藍牙（iBeacon）、射頻識別（RFID）、WiFi、ZigBee等技術(shù)。從實踐來看，WiFi和iBeacon是業(yè)內(nèi)的兩大主流技術(shù)。其中，國內(nèi)對于WiFi和iBeacon技術(shù)融合的可行性案例也有過考證。孔勇平[1]等就論證WiFi和iBeacon室內(nèi)定位的融合算法和布局，也給出了合理性和精準性的融合結(jié)論。

1.1WiFi和iBeacon室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展

WiFi室內(nèi)定位是基于無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)，通過信號強度和三角定位原理實現(xiàn)室內(nèi)定位。因此，WiFi室內(nèi)定位有組網(wǎng)靈活、部署便捷[2]的特點。同時，IEEE802.11協(xié)議標準的WiFi網(wǎng)絡(luò)已被廣泛應(yīng)用，具備可復(fù)制、易推廣、場景適應(yīng)強等特點。例如：圖書館、停車場、商場等空間大、人流多的場景，WiFi室內(nèi)定位是有效解決問題的技術(shù)手段之一[3]，可實現(xiàn)準確定位、信息交互等一系列功能。

iBeacon是蘋果公司在2013年9月發(fā)布iOS7操作系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)，是基于BLE低功耗藍牙2.4G的射頻技術(shù)，精準高且能耗低。iBeacon在移動傳媒、支付應(yīng)用、會展展示等領(lǐng)域都具備很強的開發(fā)潛力。所以，蘋果公司對此開放了商標使用申請，同時谷歌、三星等公司也相繼發(fā)布了一系列iBeacon的產(chǎn)品。

1.2WiFi和iBeacon室內(nèi)定位的融合互補

WiFi優(yōu)勢在于信號覆蓋范圍廣，數(shù)據(jù)傳輸量大；iBeacon優(yōu)勢在于定位精準，能耗低。通過對兩項技術(shù)的覆蓋范圍、精度誤差、能耗等技術(shù)指標的對比（見表1），可以看出WiFi和iBeacon的技術(shù)指標在整體上互有優(yōu)勢。所以，WiFi+iBeacon融合互補的模式能更好地作用于圖書館室內(nèi)定位功能。

WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位具備了位置定位、信息定位、路徑規(guī)劃等功能，能夠有效解決讀者的需求（見圖1）。首先，通過讀者進入覆蓋區(qū)域，激活終端設(shè)備的WiFi和藍牙功能；其次，與圖書館館舍無線信號形成連接，利用智能軟件讓讀者和館舍內(nèi)所有資源建立潛在的動態(tài)聯(lián)系；最后，發(fā)出需求指令，即可實時獲取所需要的資源響應(yīng)。對讀者而言，規(guī)劃路徑、實時導(dǎo)航、資源定位等服務(wù)要有一定的直觀性。讀者只需一臺支持WiFi和藍牙的智能終端，安裝定制的智能軟件，通過智能地圖便可體驗WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位技術(shù)帶來的服務(wù)。同時，融合定位具備采集讀者的行為數(shù)據(jù)，再結(jié)合大數(shù)據(jù)主動分析讀者的需求情況[4]，提升圖書館服務(wù)的精準度和精益度。

2.2空間布局設(shè)計

圖書館館舍是由閱覽室、學(xué)術(shù)廳等一系列功能區(qū)組成。隨著讀者需求的增加，圖書館的功能區(qū)也在不斷地優(yōu)化結(jié)構(gòu)、擴充內(nèi)容。然而，功能區(qū)在滿足讀者需求的同時也會提高其復(fù)雜性，在一定程度上會造成讀者的閱讀麻煩，有悖于功能區(qū)優(yōu)化的初衷。因此，對圖書館功能區(qū)進行合理的布局，精準資源位置就顯得十分必要[5]。

WiFi+iBeacon融合定位的布局要做到由外而內(nèi)，由模糊到精準的過程。首先，就建設(shè)而言，我國大多數(shù)圖書館都已經(jīng)實現(xiàn)了WiFi覆蓋，無須更多的資金進行重復(fù)建設(shè)，僅適當填補盲點即可；其次，圖書館的功能區(qū)要在WiFi覆蓋范圍以內(nèi)，充分發(fā)揮WiFi室內(nèi)定位、數(shù)據(jù)采集的作用；最后，iBeacon信標等資源要規(guī)劃在功能區(qū)范圍以內(nèi)，其建設(shè)重點要落在具體的資源點上，這樣既能提高讀者定位目標資源的精準性，又節(jié)約了投入成本。

2.3運營結(jié)構(gòu)設(shè)計

在運營過程中，對WiFi和iBeacon信標進行有效規(guī)劃和合理建設(shè)，能有效提高覆蓋面和精準度。同時，基于圖書館資源庫和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫互為補充的圖書館資源數(shù)據(jù)庫，要實現(xiàn)實時采集、存儲和調(diào)用功能。由于WiFi具備大傳輸通道的特性，可使用采集和響應(yīng)的雙向鏈路實現(xiàn)交互。iBeacon通道傳輸量小，則采用單向終端的采集鏈路。一方面，圖書館資源庫要有iBeacon接口，其功能是將iBeacon數(shù)據(jù)格式中的部分字節(jié)[6]轉(zhuǎn)換成圖書館資源數(shù)據(jù)庫可識別的尋址字節(jié)，用于資源庫的數(shù)據(jù)調(diào)用。另一方面，所有響應(yīng)信息都要通過WiFi數(shù)據(jù)響應(yīng)通道將目標資源信息響應(yīng)給目標讀者。隨著社會技術(shù)水平的發(fā)展，讀者未來的終端智能軟件中必然會嵌入智能地圖、OPAC文獻檢索等功能模塊，輔助WiFi+iBeacon室內(nèi)定位運營模型的實現(xiàn)，豐富讀者與圖書館數(shù)據(jù)資源庫之間的交互。WiFi+iBeacon室內(nèi)定位技術(shù)融合結(jié)構(gòu)詳情見圖2。

圖2WiFi+iBeacon室內(nèi)定位技術(shù)融合結(jié)構(gòu)圖

3融合定位在圖書館的應(yīng)用

圖書館的室內(nèi)定位能進一步縮小圖書館空間，使讀者更方便、快捷地查找所需的信息資源，同時采集讀者行為數(shù)據(jù)，最終實現(xiàn)精準的個性化服務(wù)[7]。融合定位在圖書館的應(yīng)用有：①位置導(dǎo)航。傳統(tǒng)圖書館的導(dǎo)航方式是在室內(nèi)的主道區(qū)域放置平面地圖，雖然可以解決讀者導(dǎo)航的需求，但有一定的制約性，讀者在現(xiàn)代圖書館中找書難、找座難、找服務(wù)難等現(xiàn)象[8]并未得到解決。通過融合定位技術(shù)，讀者就可以直觀地看到周邊資源和服務(wù)的動態(tài)情況。②文獻定位。查找文獻是基層館員和讀者服務(wù)的日常易觸矛盾之一。開架的實體文獻具有流通量大、歸架周期長、易錯、易漏等特點[9]，傳統(tǒng)圖書館依靠人工查找不但效率低，還會給讀者造成流通環(huán)境差的不良感受，而融合定位技術(shù)可以有效解決文獻定位的問題。③讀者數(shù)據(jù)采集。隨著科技水平的發(fā)展，圖書館傳統(tǒng)服務(wù)模式和讀者個性化需求之間的矛盾日益明顯。從讀者的興趣、習(xí)慣和行為出發(fā)，如何正確掌握讀者的閱讀情況是圖書館目前亟須解決的問題。因此，圖書館基于WiFi+iBeacon融合，開發(fā)自有的終端智能軟件，將檢索、查詢、數(shù)字資源、讀者交互等功能與讀者服務(wù)相關(guān)聯(lián)，具備采集讀者個性行為數(shù)據(jù)的功能。④個性化服務(wù)。如今，讀者獲取信息的渠道和方式越來越多，其中大多數(shù)人會選擇互聯(lián)網(wǎng)。但互聯(lián)網(wǎng)資源量過于龐雜，權(quán)威性、準確性和規(guī)范性均不如圖書館資源。因此，圖書館有義務(wù)去了解、分析讀者的真實需求，這樣一來圖書館就具備了定制個性化服務(wù)的能力[10]。融合定位的數(shù)據(jù)交互功能可以讓讀者體驗到實時訪問、實時反饋、個性推送等多項個性化服務(wù)。⑤監(jiān)控和應(yīng)急管理。融合定位系統(tǒng)可以實時檢測館內(nèi)人員位置的分布情況，根據(jù)對人流量的長期統(tǒng)計，圖書館可以宏觀掌握讀者群體的位置規(guī)律，提高管理效率。通過WiFi采集人流量分布和行為規(guī)律的數(shù)據(jù)，可作為管理者調(diào)配文獻、調(diào)整崗位、調(diào)整設(shè)施等決策的依據(jù)。同時，圖書館作為公共場所，對人流量和危機事件[11]進行預(yù)案、管控是必要的。一旦有危機事件發(fā)生，利用融合定位系統(tǒng)，圖書館的安保部門可以在第一時間掌握館舍內(nèi)需要救援人員的所在位置，并及時制訂應(yīng)急路徑和處置方案。

4融合定位技術(shù)存在的問題

目前，WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位技術(shù)還存在著一些亟待解決的問題：①信號干擾。WiFi和iBeacon在同一區(qū)域內(nèi)運作時還存在信號相互干擾的問題，從而影響定位質(zhì)量。有學(xué)者嘗試通過減少數(shù)據(jù)包或采用5.8GHz的發(fā)射頻率[12]來試圖解決干擾問題。②終端局限。WiFi+iBeacon融合定位對讀者的終端配置有一定的要求，推廣應(yīng)用存在局限性。但是，現(xiàn)代多數(shù)商家正努力更新終端配置并培養(yǎng)用戶的使用習(xí)慣，終端的局限性會隨著終端市場更迭和時間推移得到解決。③隱私安全。WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位技術(shù)在采集讀者數(shù)據(jù)提供個性化服務(wù)的同時，也涉及讀者的隱私安全問題。這就需要運營者在運營前從機制上充分考慮如何尊重讀者的個人意愿，恰當采集讀者信息，避免發(fā)生安全隱患。④維護難度。iBeacon信標還不能實施監(jiān)控，只能通過定期巡檢的方式進行管控維護，成本高且效率低。然而，AprilBrother作為國內(nèi)的iBeacon創(chuàng)業(yè)公司在官網(wǎng)上分享了其產(chǎn)品AprilBeacon維護管理的經(jīng)驗，初步為iBeacon的維護積累了經(jīng)驗。WiFi+iBeacon融合室內(nèi)定位是未來圖書館提升服務(wù)和管理的重要技術(shù)，讀者通過融合定位技術(shù)可以享受到更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，同時輔助管理者做出更有效的決策。

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（編校：崔萌）