一種基于物聯網和機器人技術的智能圖書館

王海

摘 要：在信息化不斷推動下，圖書館自身面臨著內部和外部的全新挑戰，讀者在網絡環境下對圖書館提出了更高的要求。但是現階段很多圖書館還不能很好適應時代發展需求，其不足之處逐漸暴露出來，管理系統對圖書館管理深度不夠，系統不能很好的滿足讀者的要求，尤其是圖書快速查詢、借閱，嚴重影響到圖書館的服務質量和服效率。圖書館管理系統從本質上講是一種信息管理系統，由于受到來自多方面影響因素顯著，圖書館管理系統更新換代速度緩慢，面對當前圖書館系統存在的瓶頸需要我們進一探索，逐漸向著自動化和智能化方向發展。本文主要結合實際情況就物聯網和機器人技術在智能圖書館中的應用進行了分析，希望通過本次研究對同行有所助益。

關鍵詞：物聯網 機器人技術 智能圖書館 應用

中圖分類號：G25文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2019）09-00-01

傳統圖書館是以紙質圖書為主要藏書資源的實體圖書館。最近幾年，隨著互聯網技術的應用和發展，圖書館逐漸改變了過去傳統的管理模式，從單純的手工借閱到引入計算機管理系統，再到引入局域網管理系統，圖書館逐漸向著信息化、自動化和智能化方向發展。圖書館是社會發展的產物，社會轉型必然導致圖書館轉型，社會的發展不斷推動圖書館各項事業的發展。在全新的歷史時期，我國信息技術和科學技術不斷在各個行業中得到應用。物聯網技術和機器人技術的應用是圖書館管理方法和管理理念轉型的主要表現。其能夠通過射頻技術將信息設備和互聯網設備有效連接起來，實現圖書館的智能化識別和管理，通過智能化識別、感知技術和普通計算機設備以及網絡融合應用，實現圖書館管理系統的創新發展。

一、物聯網技術和機器人技術

1.物聯網技術

物聯網技術是指通過射頻識別、紅外線感應、全球定位系統、激光掃描等技術，按照相應的協議，將任何物品和互聯網有效連接，進行信息交換和通信，實現對設備的智能化識別、定位和跟蹤、監控管理。物聯網技術作為一種全新的網絡技術，支撐他的技術主要包含了傳感技術、網絡技術、通信技術、GPRS定位技術，識別技術等幾種。其中電子產品代碼技術、識別技術和傳感器技術等最近幾年得到了迅速的發展。作為一種全新的網絡技術，物聯網技術從根本上解決了實際物體自動化識別、網絡連通訪問和自動化管理問題，從而保證圖書館工作能夠更好向著智能化、自動化和信息化方向發展。物聯網技術和互聯網技術的應用，極大的拓展了互聯網的覆蓋范圍，從而促使形成更加廣泛的網絡體系，提高圖書館管理系統的覆蓋面和運行效率，因此，將物聯網技術引入圖書館管理過程中，有利于對圖書館館藏資源、書庫、書目、書架等基礎設備進行改建，有利于對整個圖書館進行全面的更新，將過去傳統管理系統中不能被管理的對象納入到全新的信息管理系統中。最近幾年，物聯網技術在我國圖書館領域已經有了較快的發展，并取得就好的應用效果。因此，從技術層面上講，圖書館積極應用物聯網技術對圖書館技術改造和基礎設施建設有著很大的幫助。

2.機器人技術

機器人是具備感知、思維和行動功能的高度自動化的機器設備，而機器人技術是一個涉及到多學科、多領域的綜合技術。目前，我國的工業機器人在生產制造技術方面已經取得了相當多的成就，在工業生產中也被廣泛的應用，用于代替人類從事繁重、高危的生產任務，最近幾年，感應機器人和智能化機器人的出現使得機器人技術的應用范圍進一步得到擴大，應用的場合日漸廣泛，應用方式也法更加靈活多樣。因此，在圖書館日常工作中引入機器人技術，將智能化的管理系統和智能化機器人技術有效結合起來，應用到圖書館管理和服務工作體系中，這就構成了全新的智能化服務系統。根據機器人技術的智能化管理工作，可以為廣大讀者提供更加人性化、專業化和針對性的服務。機器人在圖書館管理工作體系中主要承擔執行者的任務，完成圖書搬運和讀者交互等工作。利用機器人技術可以完成對圖書館書庫的具體管理，同時還能夠為讀者提供檢索服務工作。最近幾年國外逐漸將機器人技術引入到圖書館管理系統中，實現自助式圖書借閱。在圖書館管理系統引入物聯網技術和機器人技術，改變圖書館過去傳統的管理服務模式，實現管理服務的自動化、智能化，為圖書館整體實現自動化、智能化奠定了堅實的基礎。

二、物聯網技術和機器人技術在智能圖書館中的應用

1.構建智能化的書庫

智能化書庫構建基于物聯網技術和機器人技術進行構建，內容主要包含了書庫建筑、智能化書架、圖書儲存盒、機器人系統等幾個部分，各個部分都是通過物聯連接到一起的。其中書庫建筑是適合安裝圖書的藏書設備和儲存圖書的智能化場所，將智能書架置建筑內部，是在內部安裝了無數個智能化圖書儲存盒的藏書設備，其能夠對自身的剩余空間進行有效的管理，并且可以通過網絡系統和圖書館的管理系統進行信息溝通和交流，實現智能化書庫和圖書館管理系統的有效交互。智能化書庫中的圖書儲存盒是用于存放圖書并方便機器人隨時獲取和搬運的獨立包裝盒，在儲存盒上貼有電子產品代碼標簽，在每一個儲存盒內都放置了一本圖書，當儲存盒被安裝到智能書架之后或者儲存盒從智能書架上拆卸下來，智能化書架就能夠感應到儲存盒存在的位置和狀態，并對自身的數據進行更新，對智能化書庫的剩余空間進行自動化管理。機器人系統是整個智能化書庫系統的搬運工，是智能化書庫和讀者、服務人員交互中間橋梁。在機器人身上裝有中RFID讀寫設備和激光識別設備，其主要功能是用于智能化書庫的搬運、裝卸和讀者配合完成整個圖書借閱過程，和智能化書架配合完成圖書清點、書目核對等智能化書庫的日常維護和管理工作。此外，和智能化書庫建設密切相關的還有圖書管理系統。圖書管理系統是圖書館管理系統的重要組成部分，是位于智能化書庫之上的系統，是智能化書庫穩定、高效運行的控制管理層，一方面該系統為智能化書庫各個組成部門的提供通信和協同服務，另一方面為讀者提供圖書檢索、圖書借閱和其他讀者服務工作，提高讀者服務質量和效率。在智能化書庫建設過程中，還可以應用電子條碼技術和光學識別技術，降低圖書編目、加工的人力和資金成本。

2.智能化書庫工作原理分析

由物聯網技術和機器人技術構建中的智能化書庫工作原理只要包含以下幾個方面：采購回來的圖書文獻經過圖書館工作人員加工之后，圖書的相關信息錄入到圖書管理系統中，并且在圖書上粘貼相應的圖書條碼和光學標簽，其作為智能化書庫識別該圖書的唯一標識。然后圖書館工作人員將圖書放在指定的圖書儲存盒中，機器人在自動掃描圖書條碼之后，將讀取的圖書條碼信息儲存到圖書儲存盒的無線射頻標簽中，接下來圖書管理系統將信息發送給智能書架，智能書架結合自身的儲存空間，將相應儲存位置用于該圖書儲存盒儲存，并將信息發送給機器人，引導其將圖書放如到智能書架的指定位置。這一系列工作完畢之后，智能書架就會更新自己的數據庫信息，并將信息發送給圖書管理系統，更新圖書位置信息，最終完成圖書入庫工作。

讀者可以通過圖書管理系統對相應圖書進行檢索，查閱自己想要的圖書信息，并確認之后實現圖書的借閱。圖書管理系統接收到讀者的檢索信息請求后，結合圖書的儲存位置向智能化書架發出通知，智能書架接收到信息后，確定相應的圖書儲存盒的位置，然后將指令發送給機器人，引導其到指定位置，機器人識別儲存盒上的條碼信息和圖書標識是否一致，完成對比校對后，將儲存盒的圖書拿出搬運到讀者面前，接來下機器人通過圖書管理系統對該圖書的借閱情況進行實時更新，并清空儲存盒上的RFID標簽中的圖書標識，從而完成了讀者自助式借書活動。讀者在還書過程中和圖書入庫過程比較相似，讀者只需要將需要還的書籍放在儲存盒中即可。此外，利用物聯網和機器人技術構建的智能化書庫同樣具備圖書清點和核對等功能，這項工作主要由機器人完成。至此，利用聯網和機器人技術，從總體上構建了功能比較完善的智能化書庫系統。

參考文獻

[1]服務機器人在圖書館發展趨勢的應用前瞻[J]. 趙辰陽，李波.??中國科技信息. 2016（16）

[2]利用綜合法測定國內“機器人”核心期刊[J]. 耿小兵，李洪喜，高美彤.??圖書館建設. 1992（04）

[3]IM咨詢機器人在公共圖書館的實現與應用——以深圳圖書館為例[J]. 王艷.??數字圖書館論壇. 2015（05）

[4]人工智能與機器人在現代圖書館中的應用[J]. 張惟.??數字技術與應用. 2012（11）

[5]機器人在圖書館的應用和發展[J]. 饒俊麗，史姝杰.??內蒙古科技與經濟. 2015（21）

[6]基于超高頻RFID的圖書盤點機器人的設計和實現[J]. 沈奎林，邵波，陳力軍，單國鋒.??圖書館學研究. 2016（07）

[7]圖書館MSN咨詢機器人的研究與實現[J]. 羅濤，朱瑩.??圖書情報工作. 2012（19）

[8]機器人技術在圖書館智能化IM咨詢中的應用研究[J]. 陳雨祺.??河北科技圖苑. 2016（01）