智慧圖書館研究現狀、建設困境及優化路徑研究

楊文建，鄧李君（.重慶第二師范學院圖書館；.四川外國語大學圖書館）

“智慧圖書館”概念最早由芬蘭奧盧大學圖書館Aittola 等于2003 年在人機交互移動設備國際研討會上提出，他們將智慧圖書館界定為跨地域的可被隨時感知的智能圖書館［1］，偏向于移動圖書館的范疇。此后，移動通信技術、物聯網技術、人工智能及其應用為智慧圖書館的實踐研究提供了更為廣闊的現實條件，同時也進一步豐富了智慧圖書館的理論內涵［2］。

智慧圖書館是圖書館發展的必然趨勢，也是當前圖書館研究領域的熱門話題。智慧圖書館具有全面立體感知、泛在互通互聯、貫徹綠色理念、多元空間服務、智慧化服務等多種功能，特別是在智慧化服務方面，融合物聯網、人工智能以及大數據技術的智慧圖書館更體現出圖書館服務的人文精神理念，使更多的被動服務變為主動服務［3］。

1 智慧圖書館研究現狀

1.1 國外研究

（1）相關系統研究。在智慧圖書館發展早期，Vikramaditya 等應用推薦系統對用戶需求進行預測與分析，對智慧圖書館推薦功能的發展起到了帶動作用［4］；為了使推薦系統更加貼近用戶需求，Knijnenburg 等首次在智慧圖書館推薦系統中添加了用戶興趣偏好采集與用戶參與開發過程，使推薦系統進一步朝著滿足用戶需求的方向發展［5］；Steinberg 等基于用戶的個性化需求，提出基于數據挖掘的可感知檢索模式，避免用戶需求因描述失真或檢索詞不匹配帶來對檢索結果不滿意的問題，這也是人工智能在智慧圖書館服務應用中的雛形［6］。從2012 年起，國外開始構建基于移動服務的智慧圖書館平臺（移動端），進一步拓展了圖書館的服務范圍［7］。Adrian 等基于情境語義分析技術，結合用戶語境對智慧圖書館服務信息進行語義分析與檢索結果呈現，使智慧圖書館服務更貼近用戶的實際需求［8］。此外，系統安全也成為研究者的關注點之一。如，Khayyum 等指出，RFID 系統面臨較大的公共數據和用戶數據安全問題，提出通過構建RFID 標準技術體系來提升智慧圖書館應用的整體安全性［9］。

（2） 服務研究。智慧圖書館服務理念的發展帶動了智慧圖書館服務模式的相關研究。昆士蘭大學州立圖書館是最早探索智慧圖書館服務構建與社會推廣的圖書館之一。與傳統圖書館相比，智慧圖書館的巨大優勢在于它具有協作化的學習空間，可用于用戶的非正式學習，智慧圖書館應積極向社會推廣其服務，以充分發揮其社會服務功能［10］。智慧圖書館的服務模式分為基于館員與用戶溝通的市場模式和基于用戶需求預測的評估模式，其中評估模式是智慧圖書館不斷發展的人工智能服務、大數據服務的重要表現形式［11］。

（3）技術應用。Morell 指出，智慧圖書館服務的主要突破口與發展方向表現為智能技術的開發與應用、實現“人的空間”和“物的空間”的動態平衡、實現紙媒資源服務向電子資源服務的無縫轉接［12］。智能技術對開展智慧圖書館服務具有巨大的推動作用。智能技術包括語音識別與圖像、視頻檢索技術，以及基于物聯網的二維碼定位與綜合應用等［13］。此外，大數據存儲與分析是智慧圖書館系統必然面臨的技術應用問題，Ahmed 等認為，將Hadoop 等海量異構數據庫運用于智慧圖書館的異構數據存儲與大數據處理是較為合理的處理模式［14］。

1.2 國內研究

國內關于智慧圖書館的研究開展相對較晚，總體上國內關于慧圖書館的研究仍處于基礎階段，研究成果中智慧圖書館的總結、經驗介紹較多，智慧圖書館的開發、實踐研究相對較少。

（1）系統研究。王世偉認為，智慧圖書館具有互聯、高效和便利三大特點［15］，其他學者依從智慧圖書館的特點將智慧圖書館與數字圖書館模式等進行了有效區分。謝芳提出，智慧圖書館以物聯網和云計算技術為依托，可以實現更為精準的用戶需求預測和個性化服務，智慧圖書館服務還應進一步超越現有的服務范疇，實現突破地域、突破聲像、突破載體限制的泛在服務，展現圖書館服務的先進性和開放性，凸顯圖書館系統的智能化和集成化［16］。此外，推動智慧圖書館的發展除了技術革新與創新服務外，對現有服務模式、服務水平的評價也是進一步提高服務效能的有效手段。鄧李君等運用標準化與適應性相協調的觀點，從服務質量感知角度構建了智慧圖書館服務評價模型，旨在從用戶角度評價圖書館現有的智慧服務［17］；陳凌等從技術智慧、知識智慧、人文智慧三個方面構建了智慧圖書館服務綜合評價體系和智慧圖書館館員綜合能力評價指標體系［18］。

（2） 服務研究。服務是圖書館的永恒話題，但現有的圖書館服務更多的是從讀者類別的角度出發而不是因人而異的個性化服務。錢丹丹等提出，智慧圖書館要堅持以人為本的理念，通過構建時間與空間的多元融合，在高度智能的智慧圖書館平臺支撐下為用戶提供個性化服務［19］。智慧服務功能、智能空間技術與智能裝備將是推動智慧圖書館服務發展的重要因素，同時將用戶納入智慧圖書館的資源范疇是智慧圖書館有別于傳統圖書館服務模式的重要表征。在決策支持服務方面，智庫與學科知識庫服務是智慧圖書館服務支撐科研與決策需求的典型實例，其正在成為智慧圖書館資源建設的新趨勢。在常規服務方面，智慧圖書館以人工智能為基礎，以物聯網和大數據技術為依托，各種自助借還設備、智能書架、智能機器人等智能化設備成為提升圖書館服務效率的有效助力。智慧圖書館擁有更為專業的服務團隊，其在系統開發與維護、用戶溝通與交流、專家咨詢與決策、線上與線下服務等方面具有特長，借助虛擬社區、移動終端等技術隨時隨地收集讀者的興趣偏好與瀏覽記錄等，通過匹配計算與情景數據的處理感知讀者的最新需求，并及時給用戶推送知識信息。

（3）技術應用。目前智慧圖書館建設和服務研究涉及的技術主要包括移動技術、物聯網技術、云計算技術、人工智能、社會化本地移動應用等。段美珍等指出，以數字圖書館為基礎，通過融合、升級以及空間資源整合來實現智慧圖書館構建，然而這種構建模式也將智慧圖書館限定在了智能圖書館的范疇內［3］。但不可否認，人工智能的引入為智慧圖書館及其服務提供了更為廣闊的視野和更為寬泛的服務模式，通過賦予智慧圖書館“人機對弈”“模式識別”和“深度學習”等功能，可以重塑智慧圖書館的服務模式與管理模式［20］，但人工智能的基礎構建需要大量的用戶行為數據與深度學習功能才能使人機交流這種方式更加符合用戶的習慣。同時在智慧圖書館構建中應避免環境升級、先進設備采購等基于硬件條件提升的建設誤區，要將智慧圖書館的建設落實到功能建設和服務效率提升方面［21］。

2 智慧圖書館建設困境

2.1 建設體系不完善

目前，智慧圖書館建設尚無標準可循，智慧圖書館建設體系尚不完善，智慧圖書館建設還處于摸索、實踐階段。完善的智慧圖書館系統能夠實現對館內、館際各種應用系統的對接與服務需求，但目前尚未出現較為完備的智能圖書館系統平臺［22］。統一、規范的建設體系對智慧圖書館發展具有明確的指導作用，而目前行業標準的缺失使得我國智慧圖書館的運行存在風險，從而引發浪費資源、影響服務質量以及提升維護成本等問題。智慧圖書館的構建需要依托物聯網、人工智能和大數據等技術，但就目前物聯網的發展而言，智能定位的應用相對走在前列，而傳感系統、傳輸應用的開發與應用還不成熟。以圖書館領域的RFID 應用為例，雖然圖書館對高頻、超高頻技術的應用均有一定需求，但在目前RFID 跳頻技術尚不完善的情況下，實現跨單位和跨系統的智慧圖書館整合應用還存在一定困難［23］。此外，部分圖書館在長期使用圖書館自動化管理系統的過程中積累了大量的書目數據、用戶數據和使用數據，且國內系統與國外系統沒有統一的數據標準，如果更換圖書館自動化管理系統可能會導致新舊系統的不兼容，容易出現數據失真的問題。對現有系統進行升級也存在個性化開發難度大、圖書館自動化管理系統與智能設施設備無法兼容等問題，如ILAS 與RFID 系統就很難實現對接，原因在于ILAS 是基于條碼和磁條技術，RFID 則是基于標簽技術。尤其是現有智慧圖書館平臺仍屬于初級研發階段，與智能溫控系統、空間管控系統、推薦系統、大數據系統等的對接沒有統一標準，各單位基本處于獨立開發階段，對后期系統的互聯和共享會造成較大的阻礙。

2.2 數據安全保證低

智慧圖書館為用戶帶來便利的同時，還會由于數據量大增、數據接口繁多而帶來信息與數據的安全問題。由于業務子系統的增多，系統對接標準、中間件開放與應用、數據推動程序都會出現大量的數據交互過程，而相關過程中的數據標準、異構數據整合、傳輸安全都是值得思考的問題。如，RFID 系統能夠在圖書定位過程中對任意帶有標簽的ID 進行讀取，在這個過程中標簽是開放的，用戶個人隱私信息存在被盜取的風險。在目前的智慧圖書館系統中，Alma 與OCLC 的世界共享管理系統（World Share Management Systems）是智慧圖書館領域較為先進的系統，其特點在于通過開放的互聯協議與交互接口實現有效的互聯互通，同時具有相應的數字加密與傳輸技術，能夠保障信息安全［24］；2011 年，重慶大學圖書館應用J2EE、FLEX、AJAX 等技術，在將圖書館的系統、服務與資源進行整合的基礎上開發了智慧圖書館系統，大大提升了圖書館自動化管理系統的安全性［25］。此外，部分圖書館建立了集成的電子教參系統，在資源共享的過程中要注意自建資源的版權問題。智慧圖書館不僅是應用現代信息技術對圖書館的各種資源進行有效整合與服務策略調整，同時也是對科學服務、規范管理問題的進一步貫徹執行。

2.3 整合力度不夠大

通過對相關研究成果進行梳理，發現關于智慧圖書館的研究主要集中在技術應用方面，包括智慧圖書館平臺、智慧空間打造、資源整合與處理、人工智能應用等。但從整體上看，專家學者對智慧圖書館的整合實踐研究還不多，其原因主要在于：① 智慧圖書館尚處于研究發展初期，對技術整合、資源整合、空間整合還處于摸索階段，成功案例不多；② 智慧圖書館整合需要大量的資金、人力與時間投入，單個圖書館難以長久維持，如目前使用RFID 電子標簽成本相對較高，許多中小型圖書館開展智慧圖書館建設存在巨大的資金壓力［26］；③ 相關技術應用更新換代較快，產品兼容性不高、延續性有待提升。同時，智慧圖書館是圖書館發展過程中的一個階段，其內涵、理念、功能、特征等都在不斷的發展變化，僅僅依靠短期的技術發展、資源整合并不能滿足用戶不斷發展的服務需求，其需要在長期實踐中不斷整合與變革。此外，在可穿戴設備的創新應用上，智慧圖書館的整合研究還較少；在空間定位上，WIFI、iBeacon、LIFI、藍牙等技術各有優缺點，室內空間應用也各有所長，其整合應用需要加強力度。

2.4 技術與人文分離

智慧圖書館要為用戶提供具有較強吸引力、表現力與人文價值的融合空間。但是由于用戶需求的變化與圖書館發展的需要，技術投入、空間改造、資源整合成為圖書館必須考慮的問題。在具體的變革過程中，技術與人文往往分道而馳，將圖書館提升服務效率、變革服務模式而引入人工智能、升級圖書館自動化管理系統和服務平臺與提升圖書館的人文與社會價值而進行空間改造、場景改造作為兩個工程進行實施。在智慧圖書館時代，技術應用的變革與人文價值的體現可以并行實現，結合物聯網技術、VR/AR/MR 技術、智能機器人、市內空間導航、虛擬場館等技術應用實現對智慧圖書館管理與服務的綜合提升。但是到目前為止，智慧圖書館在技術與人文的融合上并沒有取得長足的進步［4］，其主要原因在于：① 用戶參與圖書館建設的途徑較少，單是通過意見收集、現場體驗等方式很難對智慧圖書館建設形成戰略性的決策影響，需要用戶切實參與到圖書館的建設中［2］；② 圖書館缺乏主動謀求技術與人文結合的意識，大多數館員的能力水平還不足以支撐智慧圖書館的變革需求，大多數圖書館甚至沒有清晰的戰略規劃或是發展規劃，無法推動技術與人文的融合。

3 智慧圖書館建設的優化路徑

3.1 做好智慧圖書館的發展規劃

（1） 做好發展路徑規劃。智慧圖書館的建設需要圖書館長期投入大量的資金、人力與物力。在現有體制下，單獨依靠個人或某一屆領導班子很難形成良好的建設效果，因此，對致力于建設智慧圖書館的單位而言，需要做好以下準備工作。① 應做好智慧圖書館的發展路徑規劃，如新建館舍或是對已有館舍進行再造，都應當明確圖書館的主體服務對象，從其實際需求出發，以學科發展、服務發展為導向，結合自身的資金實力、人員結構分階段有序實施。② 應擬定明確的建設目標，避免建設過程的隨意性，同時保證空間再造、設施設備更迭、資源整合目標的分階段完成。

（2）做好可持續發展規劃。圖書館空間是一個持續生長的有機體，空間設置應當在滿足用戶基本服務需求的基礎上，實現空間的可持續發展。① 做好圖書館空間場景定位，對室內裝潢、智能家具、空間管理設施設備進行有序規劃，如在智能座椅、智能溫控、智能照明等方面滿足不同用戶的個性化服務需求。② 做好圖書館內部空間引導，利用WIFI/RFID/NFC 等設備進行室內空間定位，方便引導用戶與開展服務。③ 做好綠色節能設施設置，包括建筑外墻智能控制，屋頂綠植、室內綠植布置等。

（3）規范數據制度建設。智慧圖書館的有效服務不僅依托現代信息技術、物聯網技術和人工智能等技術的支撐，也需要運用一套成熟的管理制度來規范智慧圖書館的數據獲取及整合、規范空間服務與讀者管理、規范網絡服務與版權等。同時，由于智慧圖書館在資源整合過程中部分遵循開放整合原則，對于整合資源的意識形態和資源來源的權威性問題都需要運用相應的信息與意識形態管理制度來規范相應的數據采集與信息推送行為。

3.2 做好圖書館數據安全防護

（1）實名認證、聯合認證。智慧圖書館的用戶群體相對傳統圖書館有較大的增長，特別是年輕用戶群體。同時由于數據量激增，實名認證、聯合認證成為獲取圖書館服務的必然需求。圖書館實體空間需要對用戶進行實名認證以滿足線下安防的需要，特別是在疫情防控的特殊時期，結合實名認證、聯合認證的用戶管控策略非常重要。此外，有線和無線網絡均采用Web 認證，用戶訪問外網時需定向到認證頁面完成實名認證，并記錄上網日志，以便需要時輔助落地查人。

（2）軟件正版化，授權網絡安防公司。圖書館需要從軟件系統應用方面提升圖書館整個系統與數據的安全水平，如使用正版的Windows 系統，采用云桌面、云服務部署物理防火墻等以提升信息安全級別。同時圖書館可以授權網絡安防公司對圖書館的系統與數據安全進行運營維護。

（3）尋求外部安全保障。圖書館在服務過程中涉及較多的用戶隱私信息，為了防止隱私信息被泄露，必要時圖書館可對網絡安全等級進行系統評測，在公安機關備案數據系統與信息發布系統，采用云存儲或委托社會機構提升網絡安全級別，或采用針對信息安全的信息安全管理體系ISO／IEC27000 結合 PDCA 循環（策劃、實施、檢查、處理）進行系統安全管理，提升智慧圖書館的安全級別。

（4）采用標準化信息設備。以RFID 技術的運用為例，智慧圖書館中各種智能化設備的添置應與原有端口及元數據標準匹配，避免因通信設備型號、接口、第三方插件等問題造成設備的無法訪問。因此，在智慧圖書館建設過程中，應采用標準化和主流的信息設備，從而保障服務的可拓展性。

3.3 加大技術、資源整合力度

（1）加大技術整合與應用。當前，基于人工智能的技術整合與應用已成為解決智慧圖書館空間和服務問題的重要途徑。① 通過感知（模擬人的感官功能，通過語音識別、眼動分析、手勢識別、表情分析等感知預測人的行為趨勢和服務需求）和認知（通過大數據技術模擬人的思考、理解、學習行為）［27］讓機器模擬人的思維與行為，再結合用戶數據分析為用戶提供推薦服務或前置服務，實現智能化引導。② 將智能技術、RFID、WIFI 等技術應用于空間管理。如早期新加坡的AuRoSS（自動機器書架掃描）機器人就可以掃描圖書館書架并編寫丟失或擺放錯誤書籍的名單供圖書館員整理所用，有效率達99%［28］，但由于該機器人對掃描區域的物理空間條件要求較高而推廣度不高。經過多年的發展，圖書館已經優化了基于智慧圖書館需求的智能技術整合應用，如南京大學圖書館將智慧圖書館與人工智能、超高頻RFID 等技術相融合，實現了圖書館藏書的自動化盤點，并可告知用戶所需圖書的具體位置，極大地提升了用戶利用圖書館的效率和入館體驗［29］。此外，與WIFI 整合實現智能座位管理、通過智能機器人實現館內導引都是智慧圖書館加大技術整合應用的典型案例。

（2）實現知識精準服務。基于知識發現的智慧圖書館服務是對在圖書館系統中大量不完整、有噪聲、模糊或無序的數據進行挖掘，針對不同用戶的多元化需求，從中提煉出潛在的有效信息的過程，其數據挖掘是基礎也是關鍵，數據清洗、分類、聚類、關聯分析、評估和預測是主要環節，結果表達和解釋是面向用戶的結果展示［30］。

3.4 實現技術與人文深度融合

（1）完善用戶數據。用戶數據是智慧圖書館實現人文關懷的重要基礎，也是智慧圖書館分析用戶特點、進行用戶畫像、預測用戶行為的基本依據。可以將智慧圖書館系統與人工智能、物聯網和智能感知、生物識別等技術相融合，在獲得用戶許可的條件下，采集用戶的行為數據和其他個人信息（如聲音、指紋、體溫等），通過與用戶的智能設備實時連接，為提供更為精準實時的咨詢與決策服務及體現圖書館的人文關懷打下堅實基礎。

（2）實現數據的深度挖掘。在對圖書館用戶潛在行為進行挖掘分析時，需要對采集到的用戶行為數據進行深度分析。如用戶進入圖書館的時間長短，以及高頻率時間段用戶在某個區域的停留時間、觀看記錄、瀏覽痕跡、愛好范圍等，由此可以較準確地判斷用戶的愛好，從而進行精準的信息推送和服務。

（3）拓展后期服務。根據數據挖掘和深度分析結果，拓展信息推送內容與服務范疇。一方面，新用戶通過智慧圖書館為其提供專業的向導服務，使其產生良好的用戶體驗；另一方面，可以根據用戶的行為信息，為其推送精準化的信息和服務，增加用戶的粘性。同時圖書館還需要拓寬思路，加大對人工智能及其服務的后續開發與應用，而不能僅停留在購買既有產品上。

4 結語

智慧圖書館是以人機互動為表象，通過廣泛融合現代信息技術并兼顧人文情懷的圖書館轉型產物，其所需的構成元素也相對多元化。盡管當前智慧圖書館的研究和實踐都還處于探索階段，在服務覆蓋、服務效果、人文關懷、智能水平等方面還有待提升，但隨著人工智能、大數據以及云計算等技術的不斷推進，智慧圖書館的功能性和親和性必將大幅度提升，從而在技術和人文上均實現以人為本的服務目標，展現圖書館的社會價值。