高等中醫藥院校智慧圖書館技術服務與維護研究

劉冬秋 吳玲 張弦

摘要：在建設智慧校園的背景下，作為高等院校教學、科研的重要組成部分，高校圖書館走“智慧化”發展道路是必然的選擇。本文旨在探析建設智慧圖書館引入射頻識別技術、數據挖掘、云計算等技術服務時，存在的潛在安全隱患和應用問題，并提出建立完整的安全策略和維護制度，以貴州中醫藥大學圖書館為例，分別從建設、服務、維護3個方面闡述我校圖書館智慧化的發展歷程。

關鍵詞：智慧圖書館;技術;服務;維護;中醫藥院校

中圖分類號：G250.7??? 文獻標識碼：A??? 文章編號：2095-5707（2020）04-0028-03

DOI： 10.3969/j.issn.2095-5707.2020.04.006??????? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Research on Technical Service and Maintenance of Smart Libraries in TCM Colleges and Universities

LIU Dong-qiu， WU Ling， ZHANG Xian

（Library of Guizhou University of Traditional Chinese Medicine， Guiyang 550025， China）

Abstract： In the context of building a smart campus， as an important part of teaching and scientific research in colleges and universities， the development path of “being smart” is an inevitable choice for libraries of colleges and universities. This article aimed to analyze the potential safety hazards and application problems that exist in the construction of smart libraries when introducing Radio Frequency Identification （RFID）， data mining， cloud computing and other technical services， and proposed to establish a complete security strategy and maintenance system. It also expounded the development process of “being smart” of our library from three aspects of construction， service and maintenance by taking the Library of Guizhou University of Traditional Chinese Medicine as an example.

Key words： smart libraries; technical; service; maintenance; TCM colleges and universities

隨著我國信息技術飛速發展，人們從最初在文獻中提取信息、歸納知識，到現在把知識轉化為智慧，并把智慧應用到生活中及校園中。目前全國高校都開始向智慧化轉型，并成為研究熱點^[1]。高校圖書館作為服務部門，是高等院校教學、科研的重要組成部分，所以高校圖書館走“智慧化”發展道路是必然的選擇。芬蘭奧盧大學圖書館的Aittola在人機交互移動設備國際研討會上第一次提到了“智慧圖書館”，并且認為智慧圖書館是“一個不受空間限制且可被感知的移動圖書館服務”^[2]。智慧圖書館是基于設備、管理、資源和服務的有機整合，利用大數據、物聯網、射頻識別技術（RFID）、數據挖掘、云計算等相關技術，為用戶提供高效化、個性化和多元化的服務^[3]。目前，貴州中醫藥大學圖書館（簡稱“本館”）已經進入智慧圖書館建設的初步階段，基本實現了智慧化服務，包括傳統的圖書館紙質借閱及部分基礎業務。本文旨在探析建設智慧圖書館引入RFID、數據挖掘、云計算等相關技術時，在使用過程中存在的潛在安全隱患和應用問題，提出應建立完整的安全策略和維護制度。

1? 智慧圖書館的技術服務

1.1? RFID技術

RFID（Radio Frequency Identification），是通過無線射頻信號對目標對象進行掃描，獲取相關數據進行處理，以達到快速識別的目的。RFID的工作原理是將標簽放入磁場，通過感應電流獲取射頻信號，利用軟件將能量存放到芯片中，并對信息進行編碼、解碼、處理等工作。RFID技術在智慧圖書館的應用主要包括RFID芯片、RFID圖書加工，及圖書的定位、上架、順架、倒架、盤點、自助借還，還有門禁監控等。

1.2? 數據挖掘技術

數據挖掘（Data Mining），是從大量的數據中挖掘出有用的信息，即從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應用數據中，發現隱含的、規律性的、事先未知的，但又是潛在有用的，并且最終可理解的信息和知識的過程^[4]。圖書館系統存儲了大量的讀者基本信息、借閱記錄、檢索記錄、進出館時間和次數，及圖書的RFID信息等，利用數據挖掘技術和機器學習、神經網絡等算法分析這些數據，可以推斷讀者的閱讀偏好，主動推送相關圖書的上架信息;根據讀者的專業信息，主動推送其感興趣的書目。

1.3? 云計算技術

云計算（Cloud Computing），是一種基于因特網超級計算機模式的技術，具有虛擬化、整合化和安全化的特征。VMware vSphere系統利用云計算技術實現虛擬化的動態管理，它可以將服務器存儲、整合到一個平臺進行集中管理，部署的每個虛擬服務器各自擁有虛擬的CPU、內存、存儲器、網卡等，并且可以進行動態修改、遷移、釋放等功能，像物理機一樣使用，VMware vSphere是目前市場上較為可靠的虛擬化管理平臺。

2? 智慧圖書館的維護

引入新技術、新設備建設智慧圖書館，提高了智能化管理的同時，也存在潛在的安全隱患和應用問題。現階段遇到的問題主要包括：⑴成本問題。圖書館智能化、信息化改造，引入智慧技術、購買軟件和硬件設備等，都需要投入巨大的成本，中醫藥高校普遍存在經費不足的問題，解決成本問題是首要問題。⑵沒有統一的接口。圖書館購買的服務和設備大都來源于不同的廠家，沒有統一的通信協議、接口、數據格式，導致不同的技術數據交互對接時出現問題，及接口升級后各廠家的協調問題。⑶信息安全意識不強。圖書館服務器存放圖書館購買的電子資源數據庫及圖書館的業務工作數據，隱私泄露或黑客的攻擊都會給圖書館造成不可估量的損失。

為解決智慧化過程所面臨的挑戰，需要圖書館的智慧服務與運維管理均按照規范化的流程進行，根據實際情況，綜合考慮圖書館工作業務流程，建立運行維護制度、安全設備實現集中化管理、數據服務器實時化維護并劃分故障等級等^[5]。⑴完整的運行維護制度。包括管理制度、技術規范、技術保障，其中管理制度包含平臺系統管理規定、網絡安全管理規定和數據備份管理規定;技術規范包含數據維護技術規范、應急故障處理規范、日常維護規范;技術保障包含技術支持人員、購買安全軟硬件。⑵安全設備集中化管理。圖書館中心機房、電子閱覽室、無線網絡，及各種訪問策略、安全策略、權限策略等設置較為復雜，需要建立統一平臺，方便圖書館日常運行管理^[6]。⑶實時化維護并劃分故障等級。智慧圖書館是虛擬化的現實圖書館，硬件設備實現虛擬化，工作業務系統、數據庫服務器可通過虛擬化管理平臺進行管理，任何小的故障都有可能使圖書館業務運行癱瘓，因此對智慧圖書館的運行維護必須做到實時發現、實時處理，并且劃分故障等級逐級處理，定期檢查更新及維護，確保圖書館正常業務不受影響。

3? 貴州中醫藥大學圖書館實踐

3.1? 智慧圖書館建設

3.1.1? RFID建設? 目前本館購買了RFID的硬件RFID芯片、RFID層架標、自助借還機、24 h自助還書機、館員工作站、RFID盤點車、RFID安全門禁;購買的RFID軟件有標簽轉換系統、典藏管理系統、自助借還系統、24 h還書系統、門禁系統。本館已經對館藏圖書進行了RFID電子標簽加工，實現了圖書自助借還。

3.1.2? 服務器虛擬化建設? 目前本館購買了6臺服務器、EMC存儲、ESXi server、vCenter Server、vMware-viclient等軟硬件設施搭建虛擬化平臺，VMware vSphere通過部署多臺存儲系統，并且擴展存儲空間，將整個數據中心的存儲系統整合到EMC存儲引擎下，在虛擬引擎的統一管理和配置下，構建一個虛擬化存儲平臺。本館的數據庫服務器、虛擬桌面、業務系統服務器通過VMware vSphere進行統一的搭建和管理。

3.2? 智慧圖書館服務

3.2.1? 自助借還服務? 本館在引入RFID技術以前，流通部門通過對條形碼和磁條沖消磁實現人工借還，當館員給讀者進行借還時，消磁充磁占用了大量的時間，讀者需要耐心排隊等待。另外，條形碼容易磨損，放置時間久了，圖書上的磁條容易損壞不易識別。本館在引入RFID自助借還服務后，減少了館員的工作量，節約了讀者排隊等候的時間。24 h自助還書機為讀者提供全天候還書服務，降低了借閱超期率;自助借還機可以提供多本圖書同時借閱、同時歸還的服務，提高了圖書館的工作效率、服務質量。

3.2.2? 基于RFID標簽實現圖書加工、圖書定位、館藏盤點等服務? 2016年，本館已完成對圖書館館藏圖書的加工、定位、盤點工作，之后每學期需要對新書進行加工，每個月對圖書進行重新定位和盤點。流通部門主要的工作是新書上架，及圖書的下架、順架、盤點和倒架，引入RFID技術后，利用RFID盤點車就可以輕松進行這些工作，提高了圖書上架的效率和圖書定位的精度。

3.2.3? 基于虛擬化的服務器管理? VMware vSphere利用虛擬化中的集群技術，可以解決服務器單點故障問題。虛擬機對應的數據集中存放于共享的EMC存儲上，保證數據安全性并且提高了性能，徹底解決數據存放在服務器內置硬盤上導致的性能低下與安全問題，提高了圖書館的業務能力和技術員的工作效率。VMware vSphere系統有克隆、模板、遷移、快照等功能，可以實現迅速搭建一臺服務器供圖書館業務使用、快速遷移圖書館數據庫數據到另外一臺服務器、快速恢復有故障服務器的功能。

3.3? 智慧圖書館維護

3.3.1? RFID維護 ?經過一段時間RFID技術的使用，本館遇到了一些問題，包括硬件設備問題、接口程序問題、軟件不穩定導致自助借還機不能使用等，和商家溝通維護后問題得以解決;另外，經過RFID標簽加工的圖書，使用一段時間會發生磨損、折疊、破損等現象，導致標簽失效，不能進行借還，需要定期對標簽破損的圖書進行再加工。目前本館定期對RFID硬件、軟件檢查，以便發現問題盡快解決，以免影響學生借還，降低圖書館服務效率。

3.3.2? 虛擬化集群維護 ?虛擬化集群承載著圖書館所有的業務系統服務器、各個數據庫服務器及虛擬桌面，因此虛擬化集群的安全維護非常重要。圖書館有2個業務需要和虛擬化平臺進行交互，一是各個數據庫進行大規模數據拷貝到虛擬服務器上時;二是虛擬桌面用于電子閱覽室的學生培訓使用上網時。本館購買了堡壘機和防火墻，加強對虛擬化管理平臺進行安全防護，外來人員只能登錄虛擬專用網（VPN），通過堡壘機才能對虛擬化服務器進行訪問和操作，工作人員可以進行操作回放，通過防火墻可以對圖書館網絡進行安全策略設置，利用入侵防御系統（IPS）實時監控圖書館整個網絡系統的安全。

目前本館根據RFID維護、虛擬化集群維護制定了相應的管理制度和規范，包括圖書館系統管理規定、圖書館網絡安全管理規定、圖書館數據備份管理規定、圖書館中心機房管理規定、應急故障處理辦法、日常維護管理辦法等，提高圖書館管理維護效率，保障圖書館安全平穩地運行。

4? 小結

我國高校正處于信息化的探索階段，引入物聯網、云計算、數據挖掘等技術建設智慧圖書館的同時，也存在著軟件漏洞、數據庫漏洞、網絡建設不完善、網絡安全意識薄弱等問題，尤其近幾年高校爆發出黑客攻擊、勒索病毒事件，其中2017年WannaCry勒索病毒席卷全球破壞很多企業及教育機構^[7]，建立完整的運行維護體系是智慧校園、智慧圖書館研究的重點，也是智慧校園、智慧圖書館安全穩定運行的重要保障。

參考文獻

[1] 呂偉，張祥云，葉逢福，等.“智慧校園”浪潮下的高教變革展望[J].高教探索，2014（4）：27-30.

[2] AITTOLA M， RYHANEN T， OJALA T. Smart library： Location-Aware Mobile Library Service[C]//Proceedings of the 5th International Symposium on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services （Mobile HCI）.Udine： Springer， 2003：411-415.

[3] 楊凡.高校圖書館智慧服務體系構建研究[J].圖書館學刊，2018（6）： 78-82.

[4] 章新友.醫藥信息資源管理[M].北京：電子工業出版社，2014：256-258.

[5] 于長虹.智慧校園智慧服務和運維平臺構建研究[J].中國電化教育， 2015（8）：16-20，28.

[6] 趙富孟，鄭東飛.服務器虛擬化技術的應用研究[C]//河海大學. 2019（第七屆）中國水利信息化技術論壇論文集.河海大學：北京沃特咨詢有限公司，2019：1-5.

[7] 馬也，吳文燦，麥永浩.從WannaCry勒索病毒事件談高校網絡安全[J].網絡安全技術與應用，2018（4）：66-68.

（收稿日期：2019-12-09）

（修回日期：2019-12-30;編輯：魏民）

第一作者：劉冬秋，E-mail： 776939820@qq.com