探討基于物聯網的智慧圖書館服務架構設計和實現

王學光，馬愛芝

（河北建筑工程學院，河北張家口 075000）

在自動化技術、智能技術等不斷發展的過程中，其應用領域持續拓展?，F階段，自動化技術在圖書館發展中的應用使得圖書館逐漸向數字圖書館轉型。對目前社會中的數字圖書館發展和應用做分析可知，在數字技術、信息技術不斷發展和應用的過程中，網絡信息服務表現越來越突出，在這種情況下，數字圖書館的建設遇到了一個巨大挑戰，那就是數字圖書館的應用系統在不斷增加，所以數字建設資源的需求也有了明顯的增加[1]。為了滿足實際需要，不少高校在相同的服務器上進行了多個應用的安裝。需要注意的是，多個系統的具體開發環境是存在差異的，所以不同系統的數據庫資源在整合方面存在著顯著困難。上述問題的有效解決，需要加強圖書館服務架構的重新設計，而且要保證設計內容的落實。立足于社會實踐做分析可知，通過利用物聯網技術可以達到智慧圖書館建設和應用的實際需要，所以在物聯網技術基礎上對智慧圖書館的服務結構架設和實現做研究與討論具有必要性。

1 基于物聯網的智慧圖書館概念

要基于物聯網技術對智慧圖書館的服務架構進行設計，需要對物聯網技術及智慧圖書館做全面的分析。就物聯網而言，其是一個基于互聯網、傳統電信網等信息的承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。對物聯網進行分析可知其具有3個方面的突出特征，即普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化。物聯網技術在目前社會實踐中的廣泛利用催生了諸多新事物，如智慧圖書館便是物聯網技術發展和應用的重要成果?；谖锫摼W的智慧圖書館服務架構系統存在著4層結構，分別為感知層、基礎設施層、系統平臺層和應用層[2]。

2 基于物聯網智慧圖書館服務架構設計

要基于物聯網進行智慧圖書館服務架構設計，需要對相關的內容進行分析與考慮，如需要對服務架構過程中的平臺功能進行思考，還需要對平臺架構設計中的具體技術利用進行討論。

2.1 平臺功能

在物聯網基礎上要設計智慧圖書館的服務架構，需要對智慧圖書館服務平臺的具體功能等進行明確。對智慧圖書館服務架構做具體分析，平臺的功能主要如下：（1）新書通告，即智慧圖書館的館藏中有了新書之后可以通過平臺進行通告，這樣讀者可以第一時間了解新書的基本信息；（2）遠程培訓，指的是利用智慧圖書館的服務架構可以為讀者提供不受時間和空間限制的培訓服務，這樣，讀者享受服務會更加便捷；（3）圖書借閱，指的是利用智慧圖書館，讀者可以基于自助設備等實現圖書的借閱[3]；（4）電子圖書館，指的是讀者能夠閱讀智慧圖書館提供的電子書籍；（5）視頻講座?？偟膩碇v，基于物聯網的智慧圖書館平臺所具有的功能是多樣的，所以在服務架構設計的過程中需要考慮具體的功能。

2.2 所用技術

2.2.1 RFID技術

RFID是射頻識別的英文縮寫，該技術的基本原理是閱讀器與標簽之間進行非接觸式的數據通信，達到識別目標的目的。在智慧圖書館的建設和服務提供過程中，利用RFID技術可以實現圖書的自助借閱，而且該技術的使用可以幫助實現書籍監測等。可以說，RFID技術是智慧圖書館建設過程中不可缺少的技術之一[4]。

2.2.2 云計算技術

在服務架構設計中，云計算技術是應用非常顯著的技術之一。對云計算技術的具體應用做分析可知其自2006年被首次大范圍使用以來，現階段已經呈現出了爆發狀態，目前在各行各業中被廣泛使用。在2018年，據IDC統計數據顯示，全球云計算行業收入達到1 794億美元，同比增長26.2%。國內市場2018年收入達到 72億美元，同比增長68.2%，且該數據還處于增長狀態?？梢哉f，云計算的出現使得人們在信息應用方面有了重大突破。就圖書館的具體價值發揮來看，基于服務效果提升考慮，圖書館需要積極推進云計算技術利用。就云計算的理念來看，其核心是“服務”。對智慧圖書館的具體建設和發展進行分析，云計算在其中的重要性是不言而喻的。智慧圖書館是云計算技術的終端用戶實踐者，其會基于圖書館自身的服務需要來選擇云計算的建設模式，如公有云、私有云等?？偟膩碇v，在海量的信息數據增加和信息系統持續增多的大環境下，圖書館的管理水平和服務水平要獲得有效提升，必須依靠云計算的力量，可以說，圖書館智慧化的重要基礎便是云計算[5]。

2.2.3 大數據技術

在物聯網與計算機不斷應用的大環境下，大數據這個概念也屢次被人們提及，在現實問題的處理中，大數據的應用越來越廣泛。對圖書館的發展做分析可知圖書館服務經歷了一個漫長的發展階段，在現階段，主要的服務為傳統文獻服務。當發展到第三代圖書館的時候，大數據已經成為重要應用技術之一。對智慧圖書館的建設做分析，大數據技術的利用強調如下內容：（1）重視信息數據的采集，并做好對應的存儲工作，就具體的信息數據來看，其包括結構化數據及非結構化數據，還有半結構化數據。（2）數據清洗。所謂的數據清洗主要指的是對數據做加工，然后對其進行備份。（3）利用專家系統，知識發現例及數據挖掘等技術對智慧圖書館的數據進行分析與研究，并對數據做批量處理，發現數據潛藏的價值。例如，通過數據信息對讀者的年齡、閱讀興趣、行為特征等進行判斷，了解讀者的實際閱讀需要，這對于圖書館針對性地制定個性化服務、提升服務品質等有積極的意義[6]。

2.2.4 人工智能技術

在智慧圖書館的建設過程中，人工智能技術的利用也是不可忽視的。結合目前的實踐做分析，人工智能技術的利用在智慧圖書館的工作實踐中主要在兩個層面上表現顯著。第一，是智能管理層。通過人工智能技術的使用可以實現智能入館、智能監控及智能采購等多項工作。第二，是智能服務層。對智能服務工作做分析，其主要包括自助借還、智能閱讀等。

3 基于物聯網的智慧圖書館服務架構的實現

基于物聯網技術要實現智慧圖書館的服務架構，需要做多方面的加強。以目前的實踐為例做分析，主要加強的內容如下。

3.1 安裝各類感知設備

要基于物聯網實現智慧圖書館服務架構，各類感知設備的安裝是不可缺少的。以目前的智慧圖書館服務提供來看，要安裝的感知設備主要如下。

第一，射頻電子標簽。在紙質書刊內部需要設置電子標簽來取代條形碼標簽，以此來實現相關信息數據的存儲。例如，書名、作者、放置的位置等均可以在電子標簽中存儲，這樣，電子標簽可以完成基礎數據采集任務[7]。

第二，讀寫器。就讀寫器的具體使用來看，其主要的作用是讀取電子標簽當中的信息，同時接收電子標簽的信息并在需要的時候對其進行發射。

第三，安檢門禁。對圖書館的門禁做分析可知其主要存在兩種功能的門禁，一是能夠對進入圖書館的人員進行監測的門禁，二是用于監測紙質圖書的門禁。在人員監測的過程中，一般采用的是刷臉和刷卡兩種方式，這兩種方式實現了對人員身份的識別。在紙質書刊內置電子標簽的時候，利用帶有電子標簽讀寫器的門禁可以實現對書刊的實時監測，這樣，當讀者攜帶沒有辦理正常借閱手續的書刊通過門禁時會發出警報[8]。

第四，觸屏查詢機。觸屏查詢機在具體使用的時候支持兩種方式，分別為多點觸控和軟鍵盤、手寫輸入。讀者在進行圖書檢索的時候可以按類別查詢，也可以輸入關鍵詞進行查詢，通過查詢，讀者可以獲取圖書的基本信息，如藏書的數量、庫存數量、館藏地點及出版社等。

第五，移動推車式盤點設備。此設備的功能較多，如盤點、新書上架、倒架、移庫等均可以利用該設備來完成。該設備在使用的過程中會配置手持式天線及觸發式開關，這對于設備便捷使用有顯著意義。

第六，館內工作站。從館內工作站的具體設置和利用來看，其主要的組成部分為系統服務器、充磁/消磁、RFID讀寫器等，利用館內工作站中的具體設備可以實現對貼有射頻（RFID）標簽的圖書文獻進行自動化處理，如識別、查詢、檢索等[9]。

第七，通信自動化設備。智慧圖書館的通信自動化設備主要有數據傳輸設施、廣域網、集成網絡互換機、媒體通信系統及無線設備接入系統等。通過通信自動化設備實現圖書館的具體服務，這對于圖書館整體服務效果提升有顯著意義[10]。

3.2 創設良好閱讀環境

基于物聯網實現智慧圖書館的服務架構，良好閱讀環境的創設是一項非常重要的內容。就目前的社會實踐來看，信息資源的增長速度是非常快的，在海量數據不斷增長的大環境下，圖書館需要收集和處理的信息非常多。就傳統的數字圖書館發展來看，“煙囪式IT建設模式”已經不能滿足實際需要，因此在智慧圖書館平臺建設和服務實現的過程中需要構建一個能夠處理大數據且能夠對分散異構數字資源進行整合的云計算技術平臺[11]。云計算技術是一種基于互聯網的計算方式，通過軟件和硬件的協同設計形成具有虛擬特征的計算資源池、存儲資源池和具有統一性的管理平臺。并通過使用共享的軟件和硬件對信息資源等進行處理。總的來講，智慧圖書館信息服務平臺可以對海量的數字資源等進行處理，而且可以保證數據處理的時效性。通過數據處理與整合實現圖書館的庫庫相連、網網相連，這樣一來，讀者在使用智慧圖書館的過程中可以基于智慧圖書館的跨時空特點獲取閱讀服務，讀者的閱讀需求會得到更大的滿足。簡言之，基于物聯網的智慧圖書館通過服務架構為讀者創設了比較好的閱讀環境，使讀者享受更加美好的閱讀服務[12]。

3.3 打造個性閱讀服務

基于物聯網的智慧圖書館服務架構在搭建的過程中打造了個性化閱讀服務?，F階段，關聯主義和學習資源建設理念不斷運用，這些理念的運用使得數字圖書館不斷地轉變，最終形成了智慧圖書館。就智慧圖書館的應用來看，其不受時間和空間限制，而且具備可移動性，能夠提供海量的數字資源服務，而且其還能夠實現人際網絡交互聚集讀者的集體智慧功能，這些功能為讀者的個性化閱讀服務等打下了基礎。在Web2.0技術不斷應用的大環境下，不斷有圖書館進行個性化閱讀服務的嘗試，從嘗試的結果來看，開設個性化閱讀服務受到了大眾的普遍好評，主要是因為個性化閱讀服務的提供會讓讀者的閱讀更加便捷，讀者閱讀的實效性會更加突出[13]?？偟膩碇v，個性化閱讀服務的打造是基于物聯網的智慧圖書館服務架構搭建過程中一個非常重要的手段。

4 結語

綜上所述，智慧圖書館是數字圖書館發展的結果，對智慧圖書館的具體功能及服務提供等進行分析與討論，并基于智慧圖圖書館的具體服務供給來對基于物聯網的智慧圖書館服務架構進行設計，并對具體設計的實現方式及途徑等進行探討，這對于實踐工作的幫助是巨大的。