基于5G技術的城市智慧型圖書館建設

吉林師大圖書館 魏奎巍

隨著通信技術的不斷進步，人們正式迎來了5G時代，5G技術在社會各行各業當中發揮著越來越重要的作用與功效。城市圖書館建設在5G技術的支撐下正式走向了高端化、科技化和智能化發展方向，智慧型圖書館成為城市圖書館未來發展的主流趨勢。本文以城市智慧型圖書館的主要特征和建設原則為切入點，深入剖析基于5G技術的城市智慧型圖書館的核心架構，并對其建設方向和具體建設內容進行深入探索，以期為推動城市智慧型圖書館發展和完善提供參考性建議。

科技的變革推動城市圖書館的不斷向前發展，隨著5G技術在應用領域發展的不斷完善，城市圖書館在5G技術的加持下也正在向著智慧型圖書館方向轉變，借助5G技術強大的通信速度優勢，城市智慧型圖書館將為人們提供更加便捷、高效以及高質量的服務，特別是5G技術結合物聯網技術和人工智能技術，使得圖書館的服務模式和管理方式都發生了根本性轉變，推動了圖書館核心架構的重組和創新，向著個性化主動信息服務的新體系邁進。

1 城市智慧型圖書館的主要特征和建設原則

1.1 城市智慧型圖書館的主要特征

1.1.1 城市智慧型圖書館的技術特征

基于5G技術支撐下形成的城市智慧型圖書館是一種以信息處理技術為核心的互聯網圖書館，其最大的技術特征就是借助5G通信技術將圖書館與互聯網絡串聯起來，將圖書館、廣大讀者、網絡、數據庫以及物體整合到一個網格框架當中，構成一個互聯互通的一體化平臺體系。一方面，智慧圖書館通過數字化技術與5G技術的融合實現對館藏信息數據資源的集中管理和運作，并借助門戶網站實現統一檢索、統一使用以及統一導航的集群協同；另一方面，智慧型圖書館通過5G技術與云計算技術和物聯網技術的有效融合，實現了個性化的圖書業務服務，打造出“我的圖書館”的服務模式，提升人機交互服務范圍，管理者借助現代化移動終端設備通過5G通信技術就能夠對館藏的書本、文字、圖片、視頻等數據進行動態在整合，提升服務質量和品質。

1.1.2 城市智慧型圖書館的管理特征

在5G技術的支撐下，城市智慧型圖書館不僅展現出數字化、網絡化以及智能化的外在信息管理特征，還更深層次的產生高效互聯的內部便捷式管理特征。首先，5G技術與全面感知技術的深度融合使得智慧化技術深入到圖書館服務和管理的每一個環節，各項業務流程和服務流程都在5G通信技術的支撐下實現創新轉型；其次，5G技術與物聯網技術和信息系統的完美融合能夠幫助智慧型圖書館隨時隨地進行信息互聯，整合集群后的新型圖書館管理系統能夠形成規模效應，極大的提升圖書館管理的質量和效能，使管理資源得到效益與效率的最大化發展。

1.2 城市智慧型圖書館的建設原則

1.2.1 標準化和規范化原則

在城市智慧型圖書館創新服務內容和信息化管理框架的集成要求下，智慧型圖書館必須要形成十分完善的“互聯網+”系統模式，利用5G通信技術將圖書館館藏資源和各類數據信息進行收集、分析和處理，秉承標準化和規范化的建設原則。一方面，智慧型圖書館要搭建標準化的業務服務系統和共享數據庫，通過標準模型的建造和各類智能終端設備規范圖書館管理系統，搭建標準化流程體系的技術后臺，進而形成較為完善的體系化服務系統；另一方面，智慧型圖書館的管理體系建設要基于信息化服務系統形成規范化的管理流程，使互聯互通式的智能化發展能夠得到有效的貫徹落實。

1.2.2 開放性和集成性原則

基于5G技術的城市智慧型圖書館在應用建設中充分借助了物聯網技術和互聯網技術，通過5G通信技術進行數據的收集、處理和傳遞，而智能終端設備、物聯網技術和互聯網技術則在5G通信技術基礎上提供智能化服務，這種新型的圖書館服務模式不再依賴于人工服務，而是借助移動終端或者智能終端，通過圖書館信息一體化服務平臺系統實現各種服務與管理，這就需要智慧型圖書館必須具有集成化的數據信息處理能力，以及互聯互通信息數據處理能力，依靠大數據集成平臺將傳統一維數據拓展成為二維數據，遵循開放性和集成性原則。

1.2.3 建設性和共享性原則

城市智慧型圖書館在建設過程中需要突破耗費大量資源與時間聯合城市各地區個體圖書館構建圖書館管理系統的傳統弊端，需要遵循共享性基本原則，借助5G通信技術下數據信息高度共享的強大優勢減輕圖書館系統建設的任務量。作為智能圖書館管理系統中的單元模塊，智慧型圖書館在建設性原則和共享性原則的引導下，不僅能夠豐富館藏資源，滿足讀者需求，還能夠完善互聯交互系統，促進城市不同圖書館之間的交互合作，這種數據和技術端的全面共享能夠有效縮短城市智慧型圖書館的建設時間，并大幅削減建設成本。

2 基于5G技術的城市智慧型圖書館的核心架構

2.1 智慧圖書館空間

在5G技術的支撐下，城市智慧型圖書館的空間模式變為數字化的知識存儲點，是一種基于互聯網絡的立體化知識空間平臺，智慧圖書館空間是城市智慧型圖書館建設的核心架構之一，借助5G通信技術、互聯網技術、物聯網技術、云平臺以及智能終端設備打造的虛擬空間，將書籍資源、知識內容以數字化形式進行組織整合和有序整理，凝結成為具備互聯互通和共享共知的智慧服務體系，這種體系框架以虛擬空間的形式向用戶提供服務。

2.2 技術平臺

城市智慧型圖書館的空間服務系統建設必須基于強大的技術平臺，該技術平臺必須具備高效便捷和全方位感知的主要特點，以物聯網技術為基礎搭建智慧型圖書館的感知系統，以云計算技術為基礎搭建云端服務平臺和數據挖掘體系，以大數據分析技術為基礎搭建管理行為、服務需求以及讀者行為的大數據分析體系，以5G技術為基礎搭建智慧型圖書館內部萬兆網絡環境，進而通過5G通信技術將上述平臺框架進行網絡串聯，形成智慧型圖書館的互聯平臺，為智慧型圖書館空間資源實現應用服務創造良好的平臺基礎。

1.1 資料來源 選取2016年6月-2017年8月期間本院診治的86例多動癥兒童為觀察組，86例正常兒童為對照組。對照組的86例正常兒童中，男童60例，女童26例，年齡范圍為4.8～13.0歲，平均為(8.8±1.5)歲。觀察組的86例多動癥兒童中，男童62例，女童24例，年齡范圍為4.9～13.0歲，平均為(8.9±1.3)歲，病程范圍為0.5～5.2年，平均為(2.3±1.1)年；嚴重程度：輕度者35例，中度者35例，重度者16例。兩組的男女童占比與年齡等數據比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經兩組兒童家長同意，研究經醫院倫理學委員會通過。

2.3 智慧與環保型設備

基于5G技術的城市智慧型圖書館建設要想將信息化互聯服務模式付諸到應用端，實現圖書館空間內部數字化資源與讀者之間的溝通聯動，就需要基于物聯網技術下的各種智慧與環保型設備的支撐，通過智能終端、移動終端、服務重點、環境設施以及遠程控制等將智慧型圖書館的創新服務落實到讀者前端，使創新型的思維服務理念能夠落實到具體現實當中。

3 5G時代城市智慧圖書館的創新型建設方向

5G技術的深度應用為城市智慧型圖書館開啟物聯網技術、云計算技術、大數據分析技術以及人工智能技術的全面應用奠定了堅實的通信技術基礎，為智慧型圖書館的服務創新和信息化管理提供了堅實的技術保障，在各個創新型場景建設中發揮著十分重要的作用。

3.1 無感借閱

無感借閱是城市智慧型圖書館建設的一項十分重要的服務模塊，借助5G技術，無感借閱模塊能夠做到不需要查閱讀者的各種證件，以人臉識別方式進行身份認證，通過終端掃描設備，簡單的人臉識別就能夠篩查出讀者信息，減少讀者的等待時間。此外，基于5G技術下的無感借閱服務模式還能夠應用到排隊、座位分配以及門禁等系統當中，通過人臉識別來精準定位讀者的服務信息，便于工作人員進行管理與核對，借助強大的后臺處理系統和高效的5G通信技術，保障讀者在圖書館內暢行無阻，實現自動化和智能化的流通手續管理，在最大限度降低人力資源消耗的同時，為讀者提供更加高質量的閱讀服務體驗。

3.2 導覽導航

在5G技術的支撐下，城市智慧型圖書館創新出了導覽導航服務模塊，與汽車類導航不同的是，圖書館導覽導航的主要服務內容是為讀者提供閱覽圖書的方位信息，使讀者能夠通過智慧型圖書館的終端服務App對目標閱讀信息進行快速檢索和導覽，突出了導覽服務的時效性和便捷性。同時，在5G技術的加持下，智慧型圖書館能夠以語音資料或視頻資源的方式向讀者提供更具形象性的感知服務，高速的網絡通信優勢使得海量數據傳輸變得更具可能性，給讀者帶來更加流暢的導航觀感。

3.3 智慧書房

城市智慧型圖書館建設智慧書房服務模塊是一種為讀者提供更具個性化和私人化的主題空間閱讀服務，將5G技術與VR技術進行融合應用能夠創造出虛擬化的私人服務空間，智慧型圖書館會依照相應的主題內容搭配針對性的智能化服務，以5G通信技術作為網絡覆蓋和傳輸媒介，將空間內的虛擬現實設備與云端服務器進行連接，為讀者提供檢索、閱讀、抓取等更貼合真實場景的虛擬私人空間服務，提升讀者的閱讀觀感和體驗。

3.4 全景互動直播

5G技術的深度應用為城市智慧型圖書館構建超清全景互動直播服務奠定了堅實的通信網絡基礎，5G通信網絡強大的傳輸優勢幫助圖書館較高的解決了4K以上超清視頻的傳輸問題，這種技術上的突破幫助智慧型圖書館實現了4K畫面的實時互動直播，可以在智慧型圖書館舉辦各類活動、各類會議時開展應用，同時，基于5G技術下的全景互動直播服務模式還能夠帶動圖書館與讀者之間的溝通互動，使讀者更加清晰和實時的了解圖書館，還能夠借助VR等虛擬現實技術，為讀者提供更加立體化、真實性的觀感服務，帶給讀者全新的感受。

3.5 精準推送

5G技術的深度應用為城市智慧型圖書館提供了十分強大的網絡傳輸能力，能夠極大的縮減讀者在圖書館內的時間成本，將5G技術與云平臺進行深度融合，能夠更加凸顯大數據分析技術的數據價值挖掘優勢，能夠對讀者的興趣、愛好以及閱讀特點進行深入的行為分析，進而借助云平臺提供實時、高效的精準推送服務，對不同需求特點的讀者提供閱讀內容，有效降低讀者對閱讀內容進行判斷和選擇的時間，降低無用功。同時，5G技術強大的數據傳輸能力還能夠為圖書館轉變讀者“讀書”形式進行技術支撐，能夠為讀者提供多媒體類的“讀物”，豐富讀者視野，創新讀者的體驗形式，進而通過創新型服務形式激發讀者的閱讀興趣。

3.6 云課堂

云課堂也是城市智慧型圖書館基于5G技術與虛擬現實技術融合應用下誕生的服務模塊，是智慧型圖書館開展用戶服務的主要建設內容。智慧型圖書館以5G通信網絡為載體，借助VR等虛擬現實設備在實體空間和虛擬空間之間搭建起互聯互通平臺，圖書館數字化空間中的書籍資源可以通過VR進行立體化展示，5G技術超高的數據傳輸能力確保了云課堂開展的穩定性，通過虛擬現實技術的渲染，智慧型圖書館能夠為讀者提供互動式的情境模擬服務體驗，實現虛擬端的知識傳教，保障用戶學習的時效性和服務觀感。

3.7 機器人服務

機器人服務是城市智慧型圖書館推動5G技術與人工智能技術高度融合應用的創新型模塊，5G強大的數據傳輸能力為智能機器人終端的無延時服務創造了技術基礎，機器人系統能夠更加高效、流暢的為讀者提供相應的咨詢服務，為讀者更加高效實時的提供圖書館內的各類有效信息。同時，機器人服務還能夠在圖書館的倉儲、物流等管理方面發揮著重要作用，借助5G技術高效實時的信息傳輸和互聯優勢，人工智能機器人能夠實現信息的實時采集、上傳以及分析判斷功能，還能夠靈活處理業務，提高了圖書館的盤點工作周期，進而全面提升智慧型圖書館的服務質量。

3.8 智能安防監控

城市智慧型圖書館要想為人們提供更加高質量的智能服務，就必須構建智能化的安防監控系統。智慧型圖書館借助物聯網技術和各種智能終端設備，形成具備更高自動化和智能化的攝像頭監控系統、自動響應系統、聯動控制系統以及網絡報警系統，這種三維立體化的職能安防監控系統能夠確保智慧型圖書館維持高效的自動化運轉秩序，而5G通信技術則憑借其強大的數據傳輸能力為智能安防監控系統提供更加高質量的網絡傳輸環境，使得監控畫面更加清晰，監察信息傳輸和存儲量更大，畫面的實時速度變得更快，預計反應速率變得更高。

4 基于5G技術的城市智慧型圖書館具體建設內容

城市智慧型圖書館在明確基于5G技術的建設方向之后，就需要著手進行具體內容的建設，通過應用層的全面建設來實現城市智慧型圖書館的服務構想。

4.1 電子讀書證

城市智慧型圖書館要想實現無感借閱和導覽導航服務模塊建設就必須首先打造電子圖書證，將進館讀者的個人身份基礎信息、教育信息、借閱信息以及消費信息進行登記錄入，并錄入讀者的關鍵生物學數據信息（如：指紋、人臉數據等），便于智慧型圖書館云服務系統進行權限核查以及用戶行為分析等。可以說，電子圖書證就是讀者在智慧型圖書館中的“身份證”，代表著讀者在虛擬數字化圖書館的人物造型，電子讀書證可以存儲在讀者的移動設備當中，電子讀書證的申請、信息錄入、信息修改以及身份審核等都通過圖書館服務系統進行線上開展。

4.2 自助借還系統

圖書借還服務是城市智慧型圖書館的基本服務內容，借助5G技術強大的數據傳輸能力，智慧型圖書館能夠充分發揮物聯網技術的強大優勢，以射頻識別技術、5G傳輸技術、軟件工程技術為基礎，打造智能化的自助借還系統，將紙質數據錄入智能電子標簽，使其轉變成為數字化屬性，通過物聯網系統就能夠實現書籍借還的快速自助處理，精簡紙質書籍的借還程序，降低圖書館服務成本的同時，提升服務質量。

4.3 智能書架系統

城市智慧型圖書館借助物聯網技術中的射頻識別技術建立起射頻庫存系統，幫助圖書館構建起智能書架系統，智能終端設備通過讀寫設備就能夠明確圖書的具體信息和位置信息，在虛擬圖書館空間中形成定位展示，能夠轉變成為服務讀者進行書籍位置查找的3D路線導航圖。同時，智能書架系統還能夠提供信息采集和數據收集服務，通過對讀者的借閱信息統計來為云平臺進行讀者需求分析提供充足的數據依據，電子標簽掃描出的真實借還數據能夠更加全面的展示出讀者的閱讀特點，為智慧型圖書館云平臺個性化服務提供數據基礎。

4.4 資源數據分析和用戶行為分析

城市智慧型圖書館需在5G技術的支撐下為云平臺服務構建大數據庫，在大數據技術的支撐下，智慧型圖書館針對用戶的行為數據、借閱數目信息、用戶檢索信息、下載資源信息來構建用戶服務類數據庫，通過對用戶行為數據進行大數據分析來找尋數據特點，以便提供個性化的云端服務。同時，智慧型圖書館還要針對管內存儲的專利信息、科學數據等構建資源類數據庫，以便圖書館能夠依照資源數據分析制定收益最大化的發展計劃，為智慧型圖書館的未來優化創新提供決策依據。

4.5 節能減排系統

城市智慧型圖書館推動5G技術與物聯網技術的深度融合，打造管內讀者數據和環境數據的監測系統，借助紅外識別技術和相關智能終端監測設備對圖書館環境進行實時監控，形成更加科學節能的智能光控、溫控調節系統，通過終端采樣數據的分析為系統調節提供決策依據。同時，智慧型圖書館通過引入云平臺服務器，打造虛擬化的圖書館空間服務，承載傳統圖書館終端業務服務的同時，降低圖書館的設備耗能，推動智慧型圖書館向著低碳環保、節能減排的方向創新優化。

4.6 自動安防系統

自動安防系統也是城市智慧型圖書館基于5G技術和物聯網技術深度融合的創新產物。在具體應用層建設過程中，智慧型圖書館需要構建自動識別、自動門禁、自動預警、初級火災處理以及自動應急疏散等模塊內容。同時，基于智慧型圖書館的安全管理和服務業務，構建不同等級的監控系統和安防系統，確保智慧型圖書館的安全穩定運行。