基于物聯網技術的智慧圖書館服務架構設計

周 杰

（鐵人學院，黑龍江 大慶 163255）

0 引言

近年來，國內科技取得高速發展，給圖書館運行模式帶來質的突破，甚至在某些技術方面成功超過其他行業，正在向更高的階段發展，圖書館作為讀者拓展自身知識范圍的重要方式，其對于提高科研效果、鞏固學習知識具有至關重要的作用。在信息化時代背景下，我國政府部門愈發重視圖書館的工作，在全國各地都建立了高校圖書館。為了提高圖書館實際應用效率和效果，大力開發了圖書館管理系統，有效降低了圖書館管理人員的工作負擔。高校圖書館的設計理念隨著社會技術的發展，產生了非常大的改變，俗話說“書中自有顏如玉，書中自有黃金屋”，圖書館能夠有效提升學生的文化素質和自身修養，能夠讓學生在學習之余，學會更多的知識。隨著物聯網技術不斷普及，在圖書館中得到了廣泛應用，讓生產方式和管理方式發生了質的改變，在該環境下，智慧圖書館應運而生。智慧圖書館是將傳感器網絡技術和射頻識別技術結合，逐漸構成智慧型圖書館服務模式，能給讀者帶來更高效率的服務，有利于推動圖書館業務創新。

1 物聯網技術概述

物聯網技術通過利用傳感設備和通信協議，將不同技術進行相互融合，為物和物間的通信打下堅實基礎，從而實現物體識別、智能管理。利用信息技術推動實現物與物間的交流，甚至能夠通過物聯網來溝通世界上各種生物，且根本不需要融入任何元素，是根據自我主體發生的。要確保上述流程能夠完成，就要合理使用射頻自動射頻技術。同時，在互聯網實際應用過程中，可合理利用互聯網設備室，將不同物體貼上專屬標簽，通過RFID技術識別標簽內隱藏的內容，再將其轉變為信息上傳到數據庫，從而對這些物體進行遠程控制。就技術結構層面而言，物聯網主要包括網絡層、應用層、感知層3個環節。其中感知層與人類神經末梢功能相似，能判斷出物體實際形狀，且及時收集物體各方面數據，再將數據利用信息化技術傳輸給終端設備；而網絡層可傳遞相關數據，是提高物聯網傳輸速度的重要方式；應用層是物聯網和用戶良好溝通的渠道，可根據不同行業發展需求，設計不同功能［1］。

2 物聯網技術對圖書館的重要性

RFID技術工作和現存條形碼相比，有較多相似之處，但其同樣擁有條形碼無法比擬的優點，如可重復利用、耐磨損、抗油污、儲存量大等。目前，圖書館的圖書要經歷購買新書、錄入信息、排放書籍位置、掃描圖書信息和錄入讀者卡信息、掃描書籍還書等程序。而應用RFID技術，圖書館開發了大量的輔助配套設施，如防盜門禁、二十四小時還書店等，給讀者還書和讀書提供了巨大便利。近年來，RFID技術已逐漸普及在所有圖書館內，經過實踐發現，RFID技術給圖書館日常工作帶來了極大便利，如亂架情況減少、運行效率高、圖書位置定位等功能，但同樣出現了很多方面的問題，如前期資金投入大、芯片位置容易暴露等，但從整體來看，RFID技術對圖書館可持續發展具有巨大作用［3］。

從某種意義上來看，RFID技術同樣是物聯網中的一分子，想要實現智慧圖書館，不僅要應用RFID技術，還要融入二維碼技術、無線通信技術、傳感器技術等。同時，物聯網智慧圖書館和傳統圖書館最大區別在于，智慧圖書館服務從原來的被動化為主動，能直接實現讀者與書籍之間的互動，讀者能在館內及時獲取信息等。而智慧圖書館更是給管理提供了有效助力，能有效整合書籍、資金、人員等因素，還可以利用物聯網技術控制館內環境，如監控安保系統、智能照明系統、濕溫度調節系統等。但就目前形勢而言，智慧圖書館的建設不夠成熟，歸根結底是由于無法確保海量數據處理的安全性和準確性，想要徹底落實智慧圖書館計劃，還需要進行多方面共同探討，但相信在未來，智慧圖書館必然能出現在人們視線范圍內［4］。智慧圖書管理流程如圖1所示。

圖1 智慧圖書管理流程

3 物聯網技術在智慧圖書館的應用

3.1 借閱系統

借閱系統在圖書館實際運行中占據非常重要地位，是加強讀者體驗感的重要依據，是解決問題的重要途徑。因此，圖書館要加大借閱系統的重視程度。本文的借閱系統以RFID技術為基礎，在圖書館所有圖書上面都安裝了RFID碼，在碼內擁有儲存位置、圖書內容等信息。便于讀者利用手機終端隨時查閱圖書館數據，再利用終端及時發現所需要的書籍，從而有效縮短借閱流程。同時，在借閱書籍出館時，讀者只要在自助借還機中掃描讀者卡，就能完成借書流程，如果未掃描條形碼就將圖書帶出閱讀室，會觸發圖書館內安裝的報警裝置［5］。RFID技術能有效突破時間和空間的限制，讀者只需要掃描書籍就能夠歸還，為此圖書館可建立24小時還書服務，讓借閱者能夠隨時歸還圖書，從而簡化歸還圖書的流程(見圖2）。

圖2 借閱流程

3.2 圖書整理系統

在通過自動借還機識別圖書后，系統會自動將RFID碼中的內容傳輸到圖書館平臺內，再由機器人將圖書送到指定地點。目前，國內常用輪式機器人作為圖書運輸機器人，其內部具有較大的儲存空間，能作為儲書倉使用，而外部安裝兩個機械爪和紅外線識別程序，用來感知圖書儲存量。同時，當機器人無法識別到最上層紅外線時，機器人會自動認為圖書裝滿，并及時將圖書擺放在指定位置。機器人在識別當前第一本要擺放書的RFID碼，讀取其位置信息后，行駛到指定位置，再利用機械爪抓取圖書進行擺放規置(見圖3）。

圖3 借閱系統工作流程

3.3 智慧化閱讀清單

在信息化時代背景下，傳統圖書館已無法滿足圖書館的日常需求，想要提升讀者的體驗感，就要利用多樣化渠道，如微信、論壇等，向圖書館管理人員提出針對性的意見，這種相互交流的方式能夠推動圖書館服務實現可持續發展［5］。同時，可促進圖書館和學生之間的交流，以及學生和學生間的交流，舉辦各種小型讀書話劇社、朗誦俱樂部等，這些活動都是以讀書為基礎，將大量有相同興趣的讀者集中起來，開展多樣化讀書方式。利用數據分析系統的分析功能，為學生設置個性化閱讀賬單，讓其能隨時通過閱讀賬單來查看閱讀記錄，確定自身的閱讀方向和閱讀量。此外，圖書館可以通過直觀的圖標和圖案設計，引導學生回憶閱讀歷史，不斷填補自身閱讀框架，還能利用讀者閱讀報告，將有用的信息及時推送給學生，學生也可以利用微博、微信等軟件進行查看。圖書館不僅要設計個性化閱讀賬單，還要出具以年為單位的閱讀報告，如閱讀量最大的學生借閱書籍數量、借閱年齡段，利用信息圖的方式呈現在學生眼前［6］。

3.4 自動占位系統

圖書館作為給讀者提供閱讀學習服務的重要場所，由于其空間有限，無法滿足所有人，尤其是在一些高校圖書館內，每次臨近考試，就會出現大量占座行為。讀者無序占座給圖書館資源造成了嚴重浪費，甚至會引發秩序混亂。為了正確引導占座行為，可設計自助占座系統，該系統通過監控館內座椅情況，將座椅情況呈現在圖書館App內，讀者可掃描二維碼來選擇座位，只要在占用時間內，即使讀者暫時離開座位，也不會被別人搶走。占用時間結束后，則要再次掃碼或離開圖書館。如果要提前離開，要再次掃碼結束占用。這樣一些想去圖書館的讀者，可通過遠程查看數據來確定剩余位置的多少，從而更好地規劃個人的行程［7］。

4 結語

綜上所述，隨著物聯網、云計算及關聯主義理論、學習元資源建設理論的應用，圖書館應在學習借鑒全球智慧圖書館建設成果的基礎上，有機整合基礎教育、職業教育、外來人員教育和社區教育等優質資源，形成多樣化服務體系。圍繞多種元數據建立起來的圖書館社會網絡，可以在加強個人隱私、數據安全訪問管理的同時，為各類人群提供全方位、全新的閱讀和學習體驗，智慧圖書館將是圖書館工程的一項全新事業。