“十四五”時期智慧圖書館系統架構和功能模塊的研究

尹志強 周 聰 徐州醫科大學圖書館

在“十四五”新發展階段和建設“全國智慧圖書館體系”的新時代背景下，圖書館開啟向智慧化轉型升級的新征程。現對智慧圖書館的起源發展和探索實踐作簡要介紹，在此基礎上，設計智慧圖書館系統架構模型，研究智慧圖書館功能模塊的構成，提出智慧圖書館建設將是一個長期化的發展過程，同時在新理念和新思路的指引下，我國智慧圖書館的建設實踐將迎來一個嶄新的階段。

習近平總書記在2020年8月做出了在“十四五”時期“我國將進入新發展階段”這個極為重要的戰略判斷，并將這一新發展階段最重要的特征概括為“實現高質量發展”。智慧圖書館是近年來我國圖書館領域高度關注的一個話題，相關概念逐漸落地實踐，成為圖書館事業發展的一個新方向，也成為“十四五”時期我國圖書館實現高質量發展的重要抓手和未來建設的重要趨勢。2021年3月，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確提到加快數字社會建設步伐，積極發展“智慧圖書館”等面向社會的“智慧便捷的公共服務”。同年6月，文化和旅游部印發《“十四五”公共文化服務體系建設規劃》，明確指出力爭在“十四五”末，智慧圖書館體系建設取得明顯進展，并進一步指出推進智慧圖書館統一平臺建設。

“智慧化”建設已成為構建國家發展新戰略和社會發展體系的重要一環，這些國家層面的政策規劃，為整個圖書館行業面向未來智慧圖書館轉型升級提供了新機遇和新動力。顯然，智慧圖書館建設既需要條件成熟的圖書館先行先試，起到引領示范作用，又需要全國一盤棋協同發展，這是圖書館界順應時代潮流，不斷滿足人民群眾對美好文化生活的需求做出的一個必然選擇。

智慧圖書館的發展和探索實踐

智慧圖書館的概念很早就已出現，成為熱點領域也已有十多年時間。從2013年開始，我國智慧圖書館事業發展進入快車道，黨中央、國務院及相關政府職能部門先后出臺落實了關于物聯網、大數據、云計算、“互聯網+”、人工智能、5G移動通信等技術發展的支持配套決策。隨著我國一系列推進信息化建設和發展的重大舉措落地實施，與智慧圖書館建設密切相關的新興技術蓬勃發展，在圖書館界掀起了廣泛而熱烈的研討。在建設“智慧社會”“智慧城市”“智慧校園”等新興理念的引領下，智慧圖書館發展逐步從理論走向現實，不斷拓展探索與實踐。

近年來，許多圖書館不同程度地從智慧服務、智慧管理、智慧空間等多方面開展了打造智慧圖書館的積極嘗試。在智慧服務方面，我國的各類圖書館普遍開展了包括自助服務、移動服務、智能咨詢服務、智能導航導覽服務、學科知識服務、個性化推薦服務等在內的內容豐富、形式多樣的創新體驗服務，例如引入智能交互機器人，將人臉識別、迎賓講解、虛擬交互、書刊檢索、無感借閱、信息咨詢等功能整合為一體，為讀者隨時隨地提供人性化的使用導引，從而有效提升工作效率和用戶線上線下的體驗感受。在智慧管理方面，主要表現為對圖書館建筑和設備的智慧管理；對文獻信息資源的智慧化管理，如實現書刊的智能分揀、盤點、運輸和上架等；以及為達到舒適、節能、環保，對圖書館館舍環境的智能調控、智慧安防以及智慧物業管理等。在智慧空間方面，一些圖書館通過“設立新點獨立供給”的運作模式打造“智慧化分館”，為區域用戶帶來更加先進、系統的智慧化體驗。2021年落成的上海圖書館東館位于上海浦東中央文化區（CCD）核心位置，是國內單體建筑面積最大的圖書館。項目設計初就以建設“智慧、創新、包容”的面向未來的復合型圖書館為總體目標，并對此做了較為全面的規劃。建成后的上海圖書館東館幾乎沒有書庫，是一個集藏借閱于一體的完全開放的智慧化空間，為廣大市民提供了更便捷、舒適的環境。

雖然國內圖書館不斷踐行智慧理念，已經開始逐步探索向智慧圖書館實踐轉型。但是,目前我國的智慧圖書館建設還缺乏成熟規范的理論指導和相應配套的建設標準。令人欣慰的是，在“十四五”開局之際，國家圖書館已經率先籌謀，并于2020年10月正式向有關部門提出建設“全國智慧圖書館體系”的建議。智慧圖書館體系，是發端于一館又兼顧區域，考慮總館和分館，建設點、線、面交互共享的管理服務體系，突破了以往圖書館陳舊保守的封閉意識和一館獨建的局限，是一個綜合、智慧的頂層設計。“全國智慧圖書館體系”建設項目開啟了圖書館智慧化轉型新征程，充分體現了新時代、新理念、新格局，體現了全局觀念、系統架構和戰略思維。

智慧圖書館的系統架構

智慧圖書館是一個集信息采集、傳輸、處理、存儲、分析、展示和決策支持于一體的綜合性體系，各層次之間相互支撐，協調運作，共同實現智慧圖書館的構建。其系統架構可細分為7個邏輯層次，包括設施層、感知層、傳輸層、數據層、平臺層、應用層和服務層，以及相關配套的標準規范建設體系和系統安全保障體系。

設施層：是保障智慧圖書館系統正常運行的基礎，主要由通信網絡、服務器、數據庫、操作系統等必要設備，以及各類智能傳感器、存儲設備、移動終端和云設施等軟硬件關鍵系統組成。

感知層：從仿生學角度來講，可看作是智慧圖書館系統的五官及皮膚，通過RFID、二維碼、人臉識別、智能感應、無線定位、攝像監控等多種技術手段，采取多維感知的方式進行識別，完成對圖書館資源、設備、用戶以及溫濕度、聲光電等環境信息的采集、監測和量化。

傳輸層：可看作是智慧圖書館系統的脈絡，負責把各類感知設備連接起來，通過智能化專網、局域網、廣域網、衛星網絡等多種傳輸途徑，將采集來的數據以安全可靠、準確快速的方式傳輸至數據中心大數據庫，將各個點、面、體的數據信息聯系到一起，進而實現資源的互聯共享。

數據層：是對數據中心的數據運行過程和結果進行管理的平臺。數據層負責集中存儲、挖掘、分析、管理各類結構化、異構化的大數據，包括各種館藏資源數據、共享館外資源數據、設備環境數據、用戶信息數據和行為感知數據等，實現有意義的數據輸出，從而為應用提供數據服務指引，為管理提供決策數據支持。

平臺層：為智慧圖書館各類應用提供支撐管理的保障系統，是數據中心和門戶系統的交互式管理平臺，用于實現用戶需求與圖書館資源、服務之間的交互轉化，包括統一的用戶認證、權限控制、安全管理、數據交換、集成共享平臺、數據中心管理、內容管理和門戶管理平臺等，通過單點登錄、身份認證、跨媒體集成等技術，實現圖書館智慧服務的一體化、泛在化。

應用層：是智慧圖書館系統與管理員、讀者用戶，以及各種智慧應用程序、管理軟件和網絡之間的應用接口，負責圖書館日常工作中各項業務應用子系統的管理操作和運轉維保等，是智慧圖書館各項應用功能的承載系統。智慧圖書館的價值主要靠應用層來實現。

服務層：是通過圖書館門戶網、移動客戶端App、各類自助設備以及智慧屏等多媒體形式顯示終端，為圖書館館員和讀者用戶提供內容豐富、形式多樣的各類型服務，全方位展現服務的高效、便捷、智慧化，最大限度地滿足人們的需求，是智慧圖書館的先進理念和核心價值所在。

智慧圖書館充分利用終端計算能力，處理、分析智能機器采集和存儲的海量數據并實時傳輸至云設施后臺，運用大數據分析數據，形成智慧決策，構建數據計算、交互識別、智能聚合、個性定制、泛在可視的信息流，圍繞圖書館實體有機運轉，實現智慧圖書館與用戶的感知、記憶、學習、自適應及行為決策。

智慧圖書館的功能模塊

智慧圖書館通過對空間高效合理的應用實現了空間智慧；依托智慧業務突破圖書館的管理、服務及資源壁壘，運用數據挖掘與分析提升數據利用的便捷性，以提高用戶使用效率，通過數據加工為用戶提供人性化服務；萬物互聯消除了數據屏障，全域數據的互聯互通，實現數據智慧；最終實現內容個性化定制，形式多樣、無所不在的服務智慧。智慧空間、智慧業務、數據挖掘與分析、智慧數據的最終目標是實現智慧服務，智慧服務的需求又促進其他四個方面的發展，彼此之間有機融合，相輔相成，協同發展。

智慧空間

圖書館是代表城市文化的標志性建筑，是廣大讀者平等、共享的文化智慧空間，早已納入智慧城市建設體系的一部分，其承載著市民學習、交流等多樣的精神生活需求，這要求圖書館打破傳統空間分布，為市民創造能滿足其精神文化需求的智慧空間。此外，數字技術的普及使得紙質書刊的觸及率和利用率大幅降低，傳統的圖書上架存取方式已不再適用于現代社會。智慧圖書館的建設需要考慮到館藏資源的合理存儲，一方面，結合用戶行為和館藏資源的數據分析結果選擇讀者觸及率高、重復借閱率高的書刊作為上架借閱資源，另一方面，針對圖書館數量龐大、觸及率低以及保存價值高的文獻資源制訂相應的保護規劃。

智慧業務

在萬物互聯的信息時代，信息無所不在，信息流的每一端深度互聯互通。全面的互聯互通實現了圖書館多維度、多層次、多級別的信息流動，實體空間和虛擬空間匯集于圖書館信息服務平臺，實現了全面感知。一方面，圖書館內不同部門、總分館系統下的不同圖書館、不同行政地理區劃的圖書館彼此相互連接，打破了時空界限，改變了館際之間資源分布不均的局面；另一方面，不同領域的知識在交融中不斷豐富內涵，孕育出新的生命力，圖書館還可以與其他領域的組織機構跨界、跨域協同創新，打破數據鴻溝，實現信息資源共享，共同推動信息文明建設欣欣向榮。

數據挖掘與分析

在數字經濟時代，信息和知識正日益成為引領發展的強大驅動力。內容上，信息知識服務的提供方式和渠道日益多樣化，知識服務的產業鏈條不斷延伸拓寬；形式上，數據資源的大規模集約交換，以及大數據深度挖掘與智能分析的趨勢，要求圖書館以更加開放的心態加入知識服務的過程中，加強資源數字化建設，把知識服務這塊蛋糕持續做大，將多領域、跨學科的新型數據資源納入自身館藏建設中，構建多樣、立體的獨特館藏資源庫。同時依托自身優勢實現知識資源的深度精加工，發揮好知識服務流通的中轉作用。采用“智能+圖書館”模式精準抓取讀者需求，提供精細化服務，避免資源浪費。智能物聯網能夠實現圖書館端和讀者端的信息共享，依托云計算等技術對智能終端反饋的海量數據進行集約化處理，運用AI智能算法分析描繪用戶人物畫像，支持用戶基于問題場景便捷地獲取高質量、個性化知識服務。

智慧數據

“智能+”時代下，面對井噴式增長的數據信息，如何幫助用戶在海量資源中抓取想要的信息是智慧圖書館檢索平臺建設的新命題。這一方面要求圖書館間彼此開放數據信息，實現資源庫共通共享，方便用戶超越時空限制，無障礙地檢索獲取所需館藏信息資源。另一方面，圖書館還要應用大數據、云計算、人工智能等技術構建大容量、反應快、可擴展、可兼容、模塊化、個性化、安全可靠的大數據檢索平臺。在讀者檢索文獻時，要能夠對檢索結果進行篩選，并且可以運用數據挖掘等技術對最終結果進行相關度分析，向讀者提供可視化分析結果。還可通過用戶檢索行為的數據分析實現智能推薦，幫助用戶在檢索過程中快速、便捷、高效地獲取有價值的信息。

智慧服務

智慧圖書館應該構建全方位、深層次的服務體系，進一步擴展服務范圍，為用戶提供泛在化、人性化、精準化、集成化的智慧服務。智慧圖書館的服務建設始終圍繞用戶，不斷革新自身硬件載體及軟件支撐，豐富用戶體驗。科技發展豐富了人們的體驗，全息影像、裸眼3D等虛擬現實交互產品為用戶提供了沉浸式閱讀體驗氛圍；前沿、科學、智慧的智能化管理與技術不斷應用于綠色生態、舒適人性的頂層設計理念之中，為讀者提供集交流、學習、體驗于一體的智慧文化生態空間。從服務質量和服務體驗等角度出發，通過綜合利用物聯網、人工智能等信息技術，最大限度地提供自動、便捷、個性化和智能化的服務，全面提供高質量的圖書館服務，且其毫不遜色于圖書館員提供的服務，這樣的服務可以被稱為智慧服務。

“十四五”時期，“全國智慧圖書館體系”建設總體思路、內容框架和目標遠景的確立，為未來智慧圖書館體系建設做了初步頂層設計和整體規劃，設立了建設目標和建設內容，我國智慧圖書館的建設實踐將迎來一個嶄新的階段。面對諸多機遇和挑戰，智慧圖書館和智慧服務模式的構建是圖書館界工作的重點，應該看到，智慧圖書館建設是一個復雜的系統工程，需要整體規劃和標準先行，需要平臺支撐和設備創新，需要統籌應用和協同發展，需要安全推進和有序融合。圖書館人應堅定智慧圖書館發展目標，與各方加強合作，主導智慧化進程，掌握核心能力，讓智慧圖書館為廣大讀者用戶帶來新的服務感受和幸福體驗。