基于云計算與物聯網的智慧圖書館建設管見

劉 瑩

（遼寧經濟職業技術學院圖書館，遼寧 沈陽 110122）

隨著現代信息技術的發展，智能技術不斷突破，被應用于社會管理與服務的各個層面，智慧地球、智慧城市、智慧機構、智慧服務，這些概念逐漸成為熱詞，引起社會廣泛關注。智慧管理與智慧服務建設是與計算機技術、網絡技術、數字化技術以及物聯網技術的發展緊密聯系的，可以說，現代信息技術的發展為社會的智慧化發展提供了保障。

近年來，智慧圖書館建設引起了圖書館界的關注，這不僅催生了一系列的學術研究成果，而且一些大型圖書館在實踐領域對智慧圖書館建設也進行了積極的探索。筆者認為，計算機技術、互聯網技術、物聯網技術為發展智慧圖書館奠定了基礎，而云計算技術應用于圖書館的管理與服務才是發展智慧圖書館的關鍵。現結合實際就基于云計算技術和物聯網技術的智慧圖書館建設的命題談幾點認識。

1 智慧圖書館

早在2008年，IBM首席執行官彭明盛就提出了智慧地球的理念。在隨后的十多年里，關于智慧管理、智慧服務的概念引起了全世界的關注，并逐漸從理念的探討向實踐領域延伸發展。近年來，圖書館界有眾多學者將目光投向智慧圖書館的理論研究和實踐探索，取得了一系列的成果。

通過對智慧圖書館研究文獻的分析，筆者對智慧圖書館的特點進行了梳理和歸納。智慧圖書館應該體現出全面感知環境、網絡完全互通、大量數據支撐、自由學習氛圍、個性化服務等特征。按著這樣的特征要求來衡量，目前真正意義上的智慧圖書館案例還鮮見，即沒有圖書館敢聲稱已建成了智慧圖書館，但我們必須看到，智慧圖書館建設已從理念走進了實踐階段。很多圖書館依托現代信息技術的發展，已經著手智慧圖書館的規劃與建設實踐。

就目前關于智慧圖書館的理論研究成果和局部建設實踐來看，人們建設智慧圖書館的目標是十分明確的。這些目標主要集中在：（1）為讀者構建一個完善的智慧感知環境以及綜合性的信息服務體系，方便以角色為單位面向用戶提供個性化的服務；（2）將源于計算機網絡的信息服務深入到圖書館的所有服務范疇，完成圖書館與網絡、圖書館與圖書館、圖書館與文獻信息資源、圖書館與用戶之間的互聯互通，搭建一個跨越時空、多元立體的信息獲取和共享平臺；（3）透過智能感知環境以及綜合性信息服務體系，建立一個圖書館與資源、圖書館與用戶，乃至用戶與用戶之間相互溝通、相互感知的通道。

智慧圖書館是數字圖書館發展的必然結果，是數字圖書館建設的高級階段。云計算與互聯網技術為數字圖書館向智慧圖書館的過渡與發展提供了基本的理念支撐和技術支撐。智能化、高效化、數字化、網絡化、個性化、共享化是智慧圖書館服務所要達到的一種境界。

2 云計算與物聯網在智慧圖書館建設中的運用

建設智慧圖書館的目的在于適應社會發展，為讀者提供高質量的服務，更好地滿足用戶對圖書館服務的需求。云計算技術和物聯網技術的日益成熟和發展，為圖書館整合資源、分享信息、提升服務能力和服務水平，締造智能、高效、標準統一的管理體系和服務體系創造了條件。圖書館以數字圖書館建設為基礎，通過引入物聯網與云計算技術，可以實現數字圖書館建設的優化和升級，實現數字圖書館向智慧圖書館的過渡，并從整體上提升圖書館信息服務智能化、高效化的保障能力與水平。

創建云計算服務體系是智慧圖書館的基礎支撐，是圖書館實現智慧管理、智慧服務的前提。智慧圖書館必須以云計算系統為依托，構建高效能、高智能的網絡數據體系，融合虛擬化技術，系統整合和科學優化數字圖書館建設成果，將大量可擴展的保存、計算、數據、應用等分布式計算資源納入智慧圖書館管理體系和協同工作平臺。對于智慧圖書館的云計算模式而言，用戶在存儲數據以及軟件應用方面均在互聯網大規模服務器集群即“云”中進行，且因為云計算服務提供商需要對這些數據安全與程序運行提供管理及維護，用戶可以隨時通過互聯網登錄智慧圖書館，方便快捷地訪問、保存、讀取和應用智慧圖書館的信息資源。云計算是具有劃時代意義的計算典范，其以分布式計算與服務架構為根基，能把通過網絡連接的大量的計算資源進行統一調度及管理，形成一個計算資源池，可為用戶提供各取所需的數字信息資源服務。根據云計算技術現有研究成果，結合數字圖書館管理與服務構成諸要素之間的關系，筆者以云計算技術為核心要素，構建了圖書館智慧服務平臺，具體架構如圖1所示。按照這樣的架構來設計和建設智慧圖書館，不僅可以方便高效實現數據的共享與集成，而且可以最大限度消除信息孤島，甚至避免形成另一類信息孤島的可能性[1]。

圖1 圖書館智慧服務平臺架構

物聯網技術應用于智慧圖書館，可為智慧圖書館構建一個互動、開放、合作的智能化綜合信息服務體系，讓用戶真正體會到數字信息資源的無處不在，無時不在，即時獲取，各取所需。物聯網的基本理念即萬物互聯。物聯網技術應用于智慧圖書館建設，不僅可以有效實現圖書館之間的互聯互通，而且可以實現圖書館與文獻資源、圖書館與用戶、圖書館文獻資源與館藏信息之間的互聯互通。同時物聯網技術應用于智慧圖書館，可營造現實空間與虛擬空間有機結合的服務環境，無限延伸和拓展知識存儲與獲取空間，實現多范疇、多元化資源的整合利用，促進圖書館資源的高效利用與共享，提高圖書館智慧服務的效率，強化用戶智慧學習的能力和效果。物聯網技術可通過傳感器對圖書館的環境進行全面感知，及時對圖書館資源采取控制及反饋，提高圖書館資源互聯的廣度與深度，使圖書館管理更加科學化、智能化、高效化。隨著云中內容的豐富，云計算技術與物聯網技術的融合應用，智慧圖書館可以通過信息的處理與分析以及大量感知數據的處理與分析，提供更具針對性、個性化、智慧化的服務。

3 智慧圖書館構建中的問題

3.1 信息感知能力的問題

對于智慧圖書館而言，需要完成對圖書本身特征信息的感知，關于圖書館的名稱、書籍中的內容的感知，需要完成對讀者身份信息的感知、對圖書周邊溫濕度等因素的感知，需要完成對圖書所在物理位置的感知，乃至對圖書館運行過程中一些節能環保因素的感知。這些信息感知能力都會通過信息感知節點來完成，而當前在傳感器網絡內可以提供信息感知功能的節點類別十分有限，如何獲取滿足智慧圖書館功能所需的不同信息感知節點，是智慧圖書館構建過程中應當面對的一個重要問題。依照智慧圖書館設計中的功能需求，所有傳感節點不但要具有相應的信息感知能力，而且所有信息感知節點還要能夠對收集到的信息進行相應的處理、保存等。例如，對處于所有圖書材料中的圖書傳感節點，不僅需要標識出圖書名稱、作者姓名、出版單位、內容概要等有效信息，還可以完成讀者和圖書相互間的無線通信，并經由這些無線通信對圖書進行更加精準的定位，這就對所有傳感器節點的功能提出了更高的標準和要求。隨著物聯網技術日益普及，傳感器節點技術也在不斷發展，一批具有信息感知能力與信息處理能力的嵌入式節點產品相繼問世，智慧圖書館建設者一定要密切關注該技術領域的前沿，科學調研，大膽實踐，前瞻性地選擇傳感器節點產品，從軟件和硬件方面滿足智慧圖書館建設與發展的需求[2]。

3.2 后端信息處理能力問題

對于智慧圖書館而言，之所以可以為讀者提供更為智能化的服務內容，主要是依靠龐大的后端信息處理中心的信息處理能力，而完成后端信息處理中心工作的前提則是憑借資源平臺能夠獲取豐富詳細、真實可靠的初始數據。

智慧圖書館通過物聯網技術已經完成了對圖書、環境、讀者乃至借閱過程中大量詳細信息的采集，所以，研發相應的信息后端處理平臺，完成對物聯網所收集的相關信息的數據過濾、數據表示、數據分類、數據與數據間深層次關聯的分析等，成為創建智慧圖書館過程中需要處理的另一重要問題。特別是對于數字圖書館引發的龐大數據進行分類及聚合分析、數據的相應性分析乃至運用數據開發工具進行數據潛在功能的分析，這些數據分析需要運用人工智能技術及數據自動處理技術。在分析階段，要對圖書館所形成的大量數據進行科學化、合理化的構建，對需要分析的數據進行模型抽象和歸一化處理，找出智慧圖書館在運行過程中引發的數據之間的共性特點。可見，智慧圖書館平臺的后端信息處理能力直接影響其信息獲取的準確性和提供服務的用戶滿意度。

3.3 云計算資源的構建問題

云計算能夠為用戶提供一個容量較大、成本較低、計算能力較強的信息獲取環境，但云計算技術還是一個新鮮事物。對于云計算資源的構建而言，仍需要不斷探尋和深入研究。當前依照云計算發展趨勢以及實際應用狀況，云計算的應用通常有兩個基本形式：一是終端用戶依照本身需求創建一個適合其本身的私有云；二是通過第三方平臺提供的公共共享云來實現云計算的目的。從目前我國實際應用來看，通過第三方平臺提供公共云的環境并不成熟，比如我們常用的360殺毒軟件，其所運用的殺毒環境是源于360本身的私有云計算平臺進行完成的[3]。

在創建智慧圖書館的過程中，所使用的云計算條件要通過私有云的方式完成創建時，則存在一個組織、管理、成本的控制問題，即通過哪種單位或機構進行私有云的組織構建；如何對私有云進行管理與維護；如何對私有云創建過程中所產生的費用以及成本進行分攤和控制，等等，這些都會成為智慧圖書館創建過程中需要面對的現實問題。云計算資源環境的創建也是智慧圖書館創建過程中需要積極探討的問題。

3.4 相關政策與規范問題

對于智慧圖書館創建而言，不可避免地會涉及到信息互換問題，而在互換信息時，有兩個問題需要引起建設者的關注：其一，使用哪種標準與規范來完成信息的互換；其二，如何確保信息的安全，特別是對于智慧圖書館而言，其所處理的大量數據信息，難免會牽扯到圖書文獻資料的知識產權問題、讀者信息的隱私權問題。這些問題都需要有健全完善的政策環境和相應的規范加以規制。

4 結語

智慧圖書館建設仍屬于新生事物，雖然近年來在學界和業界形成了一系列的研究成果，但真正稱得上智慧圖書館的成型案例還未能見到，有的只是智慧圖書館建設的局部實踐。物聯網技術和云計算技術的日益成熟和普及應用，為創建智慧圖書館提供了條件，智慧圖書館研究不應再局限于理論的探討，我們必須將研究的重點轉移到智慧圖書館創建的實踐上，對智慧圖書館建設所涉及的技術問題、平臺的搭建問題、資源的存取問題以及所涉及的相關政策、標準與規范問題等展開深入系統研究。智慧圖書館研究應該立足我國數字圖書館發展實際，立足高起點，融合新技術，實現高智能，創造高效益。智慧圖書館與智慧圖書館之間不能成為信息孤島，應加強交流與合作，不僅要實現信息資源的互換交流，而且應加強建設經驗的交流。智慧圖書館建設應發揮行業整體、團隊合作、集體智慧的優勢，避免重復研究、重復建設，力爭少走彎路，早見效益。