基于物聯網模式的圖書信息化管理研究

季亞文

摘要：第三次科技革命的到來進一步推動了科學技術的發展，同時也促使新型科學技術的產生，物聯網技術就是其中之一。物聯網技術因為自身的優越性在各個領域得到了更為廣泛的應用，例如圖書管理。物聯網模式的應用為圖書管理工作提供了更大便利，同時實現了圖書信息化管理的目標。本文深入研究基于物聯網模式的圖書信息化管理，從物聯網概述入手，詳細介紹圖書信息化管理相關內容，最后提出了基于物聯網模式的圖書信息化管理系統，將物聯網技術與圖書信息系統進行有機的融合，充分地發揮物聯網技術的作用，促使圖書信息化管理系統更為完善。

關鍵詞：物聯網;信息化;圖書管理

Abstract： The arrival of the third scientific and technological revolution has further promoted the development of science and technology， and also promoted the emergency of new science and technology. Internet of things technology is one of them. Because of its superiority， the Internet of Things technology has been more widely used in various fields， such as book management. The application of the Internet of Things model provides greater convenience for book management and achieves the goal of book information management. This article delves into the book information management based on the Internet of Things model. It starts with an overview of the Internet of Things and introduces the content of book information management in detail. Finally， it proposes a book information management system based on the Internet of Things model， which integrates the Internet of things technology and the book information system organically， and gives full play to the role of the Internet of Things technology， so as to make the book information management system more perfect.

Keywords： Internet of Things; informationization; library management

一、前言

科學技術的快速發展為各個領域都提供了極大的便利。眾多領域都開始注重科學技術的引入，并且逐漸向著信息化、智能化的方向發展，圖書管理也不例外。圖書室的最大特點就在于書本量相對較大，傳統的人工管理做不到對所有書本進行更為全面的管理，再加上如果圖書室濕度相對較高，許多書本都會出現發霉、腐爛的情況。除此之外，在書本定位方面，傳統的管理方式無法做到實時定位，書本丟失事件也時常發生。在傳統的書本管理系統中，雖然使用科學技術可以更為便利的對書本信息查詢，但是在整體管理以及跟蹤定位方面存在極大的局限性，書本管理達不到預期效果。為了進一步豐富書本管理的內容，物聯網技術的應用十分關鍵。基于物聯網模式建立圖書信息化管理系統不僅能夠更好地滿足用戶的瀏覽需求，同時極大程度上提高了圖書管理效果，管理員基于物聯網技術對書本進行實時的定位、跟蹤，有效預防書本丟失。同時物聯網技術的應用也可以使得書本自身感知周圍的環境情況，管理員只需要通過管理系統就可以更加全面的了解所有書本周圍環境，以保證圖書室中所有書本都處于最佳的溫度與濕度之中，有效降低書本腐爛、發霉等情況的發生概率。因此深入研究基于物聯網模式的圖書信息化管理具有極高的現實意義。

二、物聯網概述

（一）物聯網的概念

物聯網（The Internet of Things，簡稱IOT）指的是通過各種裝置與技術，實時采集各種需要的信息，通過各類可能的網絡接入，實現物與物、物與人的泛在連接，實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理，物聯網示意圖詳見圖1。物聯網概念最先被提出是在1999年，由美國麻省理工的Kevin Ashton 教授所提出。物聯網一經提出就在研究領域掀起了軒然大波，并且引起眾多國家的研究熱潮。作為一種新型的先進技術，物聯網的提出進一步推動了科學技術的發展，同時進一步提高了各個行業的信息化程度。

（二）物聯網的特點

物聯網的體系結構主要包括感知層、網絡層以及應用層三種[1]。其中處于最底層的是感知層，主要有各種傳感器以及傳感器網關組成，目的是更好的收集和感知物體的信息，對物體進行智能化的識別，為后續的管理奠定良好的基礎。處于中間的是網絡層，一般情況下由私有網絡、互聯網、有/無線通信網云計算平臺等組成，主要的功能是對信息和數據進行存儲、傳輸和處理。處于最上層的是應用層，應用層直接面向的是使用用戶，基于整體設計系統為用戶提供特定的應用服務，例如本文所構建的是圖書信息化管理系統，因此為用戶提供圖書借閱、圖書檢索、圖書采購、圖書編目等功能，圖書信息化管理系統物聯網分層結構詳見圖2。

三、圖書信息化管理

圖書室中最大的特點就在于匯集了大量的書籍，各個企業的圖書室都會隨著企業的發展壯大而不斷擴大。圖書室的建立可以為企業員工提供更多的學習資料，極大程度上豐富員工的學識，以促進員工綜合實力的提升。但是在傳統的圖書管理中，都由人工來對眾多圖書進行管理。但是因為圖書量相對較多，所以管理人員的工作量相對較大，不能每天都保持最佳的管理狀態，在圖書管理方面極有可能出現一定的工作失誤，某些區域的實體書本無法做到每日管理，極容易出現腐爛、發霉的情況。當用戶還書的時候，管理人員為了節約更多的時間，也會將書本隨意的放回，導致圖書室出現實體書本混放的情況，反而會對其他用戶的借閱造成極大的不便。第三次科技革命的到來，科學技術被廣泛應用于各個領域。科學技術在信息數據處理方面具有得天獨厚的優勢，因此將科學技術與圖書管理相結合是圖書管理模式創新的必然趨勢。在圖書管理工作中應用科學技術可以實現圖書管理信息化，不僅極大程度上減輕了管理人員的工作負擔，同時還極大程度上提高了工作人員的工作效率[2]。圖書信息化管理也為用戶提供了極大的便利性，使得用戶可以更為簡單的檢索書本信息，查詢自己想要借閱的實體書本在圖書室中是否還有剩余，不需要通過人工檢索的方式來確認書本情況，極大程度上節約書本檢索時間。

（一）圖書信息化管理內容

圖書館信息化建設的整體建設過程非常復雜，并且因為圖書館信息量和數據量相對龐大，工程整體建設量也相對較大。隨著圖書館存書量的不斷增加，無論是對管理人，抑或是對借閱人，都會造成極大的不便，因此圖書館信息化建設勢在必行。在傳統的圖書管理方面，采用的時候紙質登記的方式對圖書的借閱和歸還等進行相應的記錄，紙質登記就需要人工審核，這在一定程度上都會增加管理人員的工作量，并且因為人工操作，管理人員工作出錯率也顯著提升。因此在圖書管理信息化的建設過程中，首先對采購管理、編目、借閱管理和檢索查詢等等進行了信息化管理[3]。

圖書信息化管理是圖書館信息化建設的重要組成部分。在圖書信息化管理中，借閱者可以通過圖書信息系統快速檢索自己想要借閱的圖書所在位置，從而在最短的時間內完成圖書借閱。同時圖書信息系統還可以根據借閱者多次借閱記錄深度挖掘借閱者的閱讀喜好，并且向借閱者推薦可能符合借閱者喜好或者可以滿足借閱者需求的圖書，進一步拓寬借閱者的閱讀范圍，同時還可以深層次的激發借閱者的閱讀興趣。但是這種圖書信息化管理對象是虛擬書籍，然后在實際的工作工程中，對實體書本進行信息化管理也屬于圖書信息化管理的一部分。

（二）圖書信息化管理重要性

圖書室在建設初期就會對所有的圖書進行相應的編排，并且按照相應的分類對圖書進行擺放，不僅為管理人員的管理提供極大的便利性，同時也極大程度上縮短借閱人的查找時間，但是圖書室成立時間越長，使用的人也會相對較多，許多書本都被反復、頻繁的借閱，在歸還的時候管理人員需要基于自己對圖書類別的分析進行相應的歸位，但是有些書本類別比較模糊，管理人員需要通過長時間的篩查才能確定書本位置，長此以往，管理人員往往為了節約時間會將書本隨意的擺放，導致圖書室中許多書本的位置都是混亂擺放，反而給借閱人造成極大的不便[4]。借閱人在借閱系統中查詢到自己想要借閱的書本在圖書室中有余存，但是到相應的類別中查找確無法找到想要借閱的書籍。而對于管理人員來說，如果許多書本的擺放位置錯誤，自己的工作量反而會加重，在后期的管理中作中，管理人員需要花費更多的時間來對實體書本的位置進行歸位。而圖書信息化管理則完全解決了實體書本擺放位置錯誤的問題。即使同一本書被反復的借閱，每次借閱過程都會進行詳細的記錄，并且基于圖書信息化管理系統實時的反應書本的實際位置，借閱者可以更為方便的查閱到書本位置。管理人員通過實時反饋的信息來判斷書本擺放位置是否正確，如果擺放位置錯誤則可以進行及時的糾正，在最短的時間內將書本歸位到正確位置，極大程度上減輕自身的管理負擔。圖書信息化管理不僅能夠及時的糾正書本擺放位置，同時還能及時的向管理人員告知周圍環境情況，管理人員通過環境反饋信息對書本周圍環境進行及時的調整，使得書本放置在最佳環境當中，以降低腐爛、發霉等情況的發生。

四、基于物聯網模式的圖書信息化管理系統

基于物聯網模式所構建的圖書信息化管理系統就是將物聯網技術與傳統的圖書管理進行有機的結合，實現對圖書的信息化管理。物聯網技術的應用進一步優化管理流程，同時完全繼承互聯網的快速性以及全覆蓋性，可以更為便利的完成對大量圖書的管理，進一步減輕管理人員的工作負擔。基于物聯網模式所構建的圖書信息化管理系統能夠對實體書本進行實時跟蹤，主要的原因在于每一個實體書本上都有專屬的信息標記，系統中的射頻識別裝置可以對書本中的信息標記進行有效的識別，通過實時的識別來了解實體書本周圍的環境以及書本的位置，以達到實時管理的目的[5]。在傳統的圖書管理中，無法及時的感知每一本實體書本周圍的環境，因此，書本極容易出現發霉、腐爛的情況，而基于物聯網模式所構建的圖書信息化管理系統通過射頻識別裝置有效解決了傳統圖書管理模式中的感知問題，極大程度上提高整體的管理效果。

為了實現對實體書本周圍環境的感知，圖書室要在書本周圍安裝相應的溫度以及濕度傳感器，更為敏感的感知實體書本周圍的環境情況。當實體書本周圍安裝溫度以及濕度傳感器之后，就可以實時的對實體書本周圍的溫度以及濕度數據進行采集，然后在基于整體網絡將采集的溫度以及濕度數據反饋到該圖書信息化管理系統當中，使得管理人員可以更為全面的了解每本實體書本周圍的溫度與濕度，以確保周每本實體書本都處于最適宜的溫度與濕度當中。如果實體書本的濕度或者溫度出現異常，例如某本實體書本周圍的濕度相對較大，該實體書本的濕度傳感器會如實的將濕度情況反饋到圖書信息化管理系統中，并且向管理人員發出相應的預警，使得管理人員可以及時的發現書本環境異常，并對異常情況進行及時的處理，糾正書本的濕度情況，以保證書本在處于最佳的環境之中，降低發霉、腐爛等情況的發生[6]。溫度以及濕度傳感器的安裝還相當于在實體書本附近安裝了一個實時的防火系統。圖書室發生火災不僅會燒毀大量的書籍，嚴重還會出現人員傷亡，因此安裝溫度以及濕度傳感器能夠及時的發現圖書室中的溫度異常，當出現火災情況的時候，也會及時的發出預警，管理人員可以更早的發現火災，有助于管理人員進行人員疏散以及撥打報警電話，不僅降低人員傷亡，同時還將經濟損失降到最低。

除此之外，物聯網中每個聯網節點都是相對獨立的，具有獨立尋址的能力，因此圖書室中的每一本實體書本在傳遞周圍環境信息的時候，基于所構建的完整網絡拓撲圖，就可以實現對每一本實體書本智能化感知以及精準尋址。該功能實現的核心思想就是通過對溫度以及濕度傳感器在傳輸實體書本周圍環境時能量變化情況或者是傳感器網絡拓撲信息來實現對實體書本的物理定位，能夠有效的解決圖書管理過程中實體書本的定位問題，實時跟蹤圖書的位置，有效預防實體書本丟失情況的發生[7]。并且通過溫度以及濕度傳感器來感知就不需要在每一本實體書本上安裝GPS定位裝置，直接根據圖書信息化管理系統所提供的書本信息就可以實現對實體書本的跟蹤定位。同時在圖書信息化管理系統當中，信息匯聚節點可以定時對圖書館中所有實體書本的傳感節點進行輪詢檢測，以此來判斷圖書室中的每一本實體書本是否處于完好狀態，也可以及時的發現實體書本丟失的情況，從而按照圖書室的相關規定對該問題進行處理和解決[8]。圖書信息化管理系統中通過對每一本實體書本周圍環境進行實施感知的方式來極大程度上提高管理人員對每一本實體書本的管理能力，有效預防實體書本丟失的同時，還能在用戶還書的時候將實體書本放回到正確位置，為后續用戶的借閱奠定良好的基礎，進一步保證圖書室的規整性。本文基于物聯網模式所建立的圖書信息化管理系統詳見圖3。

由圖3可知，該圖書信息化管理系統主要有四個模塊構成，由下自上分別是數據采集層、網絡層、中間層以及應用層。其中數據采集層由RFID、溫度/濕度傳感器、GPS定位裝置等構成，主要功能就是充分接收實體書本上的各種數據信息，網絡層由Internet、有線/無線網絡等構成，主要功能就是將數據采集層收集的所有信息全部接收;中間層主要建立在數據庫的信息系統之上，的主要功能就是對網絡層所接收的信息進行相應的處理與分析;應用層則是圖書信息化管理系統的主要操作界面，主要功能就是為用戶以及管理員提供各種服務。該圖書信息化管理系統的最底層是數據采集層，通過射頻識別、溫/ 濕度傳感器等裝置完成對圖書數據信息的感知、采集和識別等過程，然后將采集到的數據傳輸給網絡層，由網絡層完全接收之后傳輸到中間層的數據庫系統當中，隨后由數據庫系統完成對數據信息的存儲、分析以及處理，處理后的數據可以為用戶以及管理員提供相應的服務。該圖書信息化管理系統的最上層是應用層，即圖書信息管理系統的操作界面。用戶通過該系統對實體書本信息進行相應的查詢，以完成對實體書本的借閱。而管理員則通過該系統對實體書本進行實時的定位跟蹤，同時了解所有書本的周圍環境，以實現對書本的有效管理。

五、結語

對于圖書館的管理系統來說，物聯網模式的應用可以實時的感知實體書本上的標記信息，以此來實現對實體書本的定位、監控與管理。同時基于物聯網模式建立圖書信息化管理系統還能使得實體書本自我感知周圍的環境，確定周圍環境是否屬于自身所處的最佳環境，當環境存在異常，例如過度潮濕或者溫度異常升高，還能夠及時的發出預警提示，管理員根據預警提示及時的對實體書本周圍環境進行及時的查看，并對異常情況進行有效的解決，進一步提高圖書管理效果。使得實體書本可以感知周圍環境變化，不僅能夠降低圖書腐爛的概率，同時還能及時的發現火災，為人身安全以及物質財產提供有效的保障。基于物聯網模式而建立的圖書信息化管理系統不僅僅能夠對書本信息進行簡單的查詢，同時還能實時的定位書本，并且了解書本周圍環境情況，使得管理過程更加的智能化，可以對書本進行更好的保護與管理。

參考文獻：

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