基于5G通信技術的圖書館信息服務探討

熊金權，杜 琳

（1.云南開放大學，云南 昆明 650500；2.云南國土資源職業(yè)學院，云南 昆明 652501）

隨著5G移動通信網絡技術的應用及服務的推廣和普及，不僅是移動通訊網絡的傳輸速率得以提高，更是將人與人之間的通信延伸到萬物互聯(lián)，制造出全移動和全連接的現(xiàn)代數字化社會，悄無聲息地改變了人們的日常生活方式。圖書館歷來都是社會經濟、科研、文化、教育、生活等各方面文獻信息收集、整理和保存及為人們提供所需文獻信息資源的中心機構。隨著5G移動通信網絡技術成熟和應用的進一步推廣，作為文獻信息儲存、傳承、傳播和再生中心的圖書館，為了更好地適應5G移動通信網絡技術給社會發(fā)展帶來的機遇和挑戰(zhàn)，圖書館服務應改變其服務內容、方法、理念，更好地為廣大讀者提供服務，提供面向需求的服務策略和體系。

一、5G概述

（一）5G概念

5G是第五代移動電話的移動通信標準全稱，也稱為第五代移動通信技術。作為新一代無線移動通信技術的5G，主要是為滿足移動通信快速發(fā)展的需求而誕生。5G實現(xiàn)了移動互聯(lián)網和物聯(lián)網飛速發(fā)展需求的低成本、安全可靠目標，傳輸速率達到10Gb/s，端到端時延可以低到1毫秒，連接設備的密度增加了數十倍[1]，流量密度增加了近千倍，頻譜效率以500km/h的速度在最大程度上提高了用戶滿意度。低延遲，高速度和低功耗是其技術特征。

（二）5G的特點

1. 低延遲。無人駕駛、工業(yè)自動化、智能家居等都是5G移動通信技術典型的應用場景。這些應用對通信網絡的要求極高，特別是延遲要求，5G小于等于1毫秒的低延遲正可以滿足此要求。互聯(lián)網、物聯(lián)網、信息系統(tǒng)等的設備的及時響應、環(huán)境安全及快速傳輸信息在5G技術的支持下都可以得到實現(xiàn)。同時，在5G中通過在感知層配置智能傳感器，可以大大減少消耗并能更好地保護用戶的數據資源。

2. 高速度。這是5G移動通信的最大特點。與以往的4G移動通信相比，5G具有更高速的網絡傳播速度，目前5G移動通信基站的峰值，要求都是要高于20Gb/s。當然，此速度是最高速度，并不是每個用戶都能體驗到的。隨著新技術的應用，這種速度仍有提升的空間。同一個數據，在5G通信網中完成傳輸，時間僅需要33秒，速度可達到每秒726Mbps，而在4G網絡的下載速率僅為62.2Mbps，完成傳輸耗時則需要6分25秒。

3. 低功耗。物聯(lián)網應用的低功耗要求在5G移動通信技術中得到了最好的實現(xiàn)。5G移動通信可以降低功耗，允許大多數物聯(lián)網產品每周甚至每月只需充電一次。這一特征可以使用戶的體驗感得到較大的改變，從而促進物聯(lián)網應用能得到最為快速的普及。

二、5G技術給圖書館信息服務帶來的新改變

“互聯(lián)網+”、大數據、物聯(lián)網、云計算等信息技術在圖書館中的應用，再次把圖書館推向挑戰(zhàn)和機遇并存的局面。既推動了圖書館以數字化為主的信息服務發(fā)生了改變，也促使了圖書館服務主體（即文獻信息資源提供者的圖書館館員），圖書館服務客體（即對圖書館信息資源有需求的讀者），以及為讀者提供所需文獻信息資源的方法、渠道、方式，和讀者所需的知識信息內容等都發(fā)生了改變。

隨著5G移動通信技術應用的進一步推廣，其為圖書館服務的內容、方式、主體、客體改變和創(chuàng)新，為高度數字化的文獻資源服務提供了堅實的數字傳輸基礎，也將為圖書館文獻信息服務帶來諸多全新的改變。具體有如下三個方面的體現(xiàn)。

（一）促進了圖書館信息服務理念轉變

創(chuàng)新是現(xiàn)代信息時代的精神特征之一。在5G移動通信技術新時代的背景下，圖書館如何創(chuàng)新館內的工作模式和服務方式，關鍵要從提高館內讀者的滿意度開始。要達到這一要求，就需要從圖書館服務技術和質量入手[2]。在5G技術背景下，圖書館服務質量的發(fā)展目標仍然是提高廣大讀者的閱讀體驗。核心點是依靠成熟的信息技術來增加“面向用戶”的核心體驗，這是借助5G技術提高圖書館文獻信息資源服務質量的重要途徑。提高廣大讀者的閱讀體驗將會在大部分圖書館中得到充分的運用，圖書館的所有數字資源的建設工作內容和設計方法都在不可避免地聚焦到增強圖書館讀者體驗的目標上。在圖書館的實際管理、服務中，有關5G移動通信技術相關內容的整合也將改變圖書館館員的思維方式。圖書館信息服務將從現(xiàn)在的“解決讀者需求”方式向“讀者體驗式”服務理念轉變。

（二）提高了圖書館文獻信息資源服務的便利性

隨著現(xiàn)代網絡通信信息技術的進一步發(fā)展，人們對圖書館紙質文獻信息資源的需求量會呈現(xiàn)大幅下降。同時，傳統(tǒng)模式中圖書館的資源建設重點通常放在紙質資源上，這就使得圖書館資源、服務的建設和提升受到時間、空間的影響和限制[3]。而在5G移動通信時代，ICT和計算機信息技術廣泛應用于社會各個領域，信息傳輸和信息存儲的便利性將得到空前的提升。5G移動通信技術帶來的信息處理的便利性，給圖書館的管理、服務帶來了較大的好處。在5G移動通信的背景下，圖書館可以通過云端、移動終端APP等方式為圖書館讀者提供文獻信息服務，從而突破圖書館文獻信息資源服務的時空限制，隨時隨地都可以使用圖書館文獻信息資源為讀者提供所需服務，使圖書館的服務質量和服務能力都能得到更好、更大的提升。

（三）提升了圖書館信息服務的針對性

在5G移動通信時代，圖書館文獻信息服務模式仍是以讀者需求為導向。由于5G移動通信技術極大地加強了數據通信能力，從而進一步加強和擴大了大數據、云計算的技術能力，可通過分析圖書館讀者借閱的文獻信息資源及讀者流通信息等數據，并結合圖書館館內可用文獻信息資源及日常管理、服務、檢索等工作，借助圖書館的官方網站、移動APP和新媒體等以網絡在線和離線為讀者提供服務[4]，也可以通過QQ、微信、微博等公共社交平臺，向讀者推送文獻信息資源，實現(xiàn)精準定位讀者的個性化需求，從而更好地提高圖書館服務的針對性，以提高圖書館的服務能力和服務滿意度。

三、5G背景下圖書館需加強的建設

在5G移動通信技術背景下，要建成和實現(xiàn)智能圖書館，圖書館信息化便成為了整個圖書館建設過程中的重要環(huán)節(jié)。圖書館作為文獻信息資源的中心地，坐擁眾多文獻、信息資源是其最大的優(yōu)勢。隨著全球信息化和互聯(lián)網技術的迅猛發(fā)展，特別是5G移動通信技術在圖書館智能化服務中的應用，建設、開發(fā)文獻信息資源和讀者服務成為主要任務。從而促進圖書館文獻信息資源模式提升和豐富，更好地提升讀者的體驗感，深化圖書館服務能力。

（一）構建基于5G技術的圖書館管理信息系統(tǒng)

圖書館文獻信息資源服務的創(chuàng)新始終需要先進的技術來支持，這可以通過建設基于5G移動通信技術的圖書館信息管理系統(tǒng)來實現(xiàn)。在系統(tǒng)建設的初期，圖書館文獻信息服務系統(tǒng)的功能需進行獨立的設計和規(guī)劃，以便讀者能夠鏈接整個系統(tǒng)。在實施過程當中，應先設計開放式文獻信息服務功能，便于后續(xù)的開發(fā)，提高工作效率，降低創(chuàng)新成本。同時，要重點豐富基于5G移動通信技術的圖書館信息管理系統(tǒng)的功能，在技術服務建設基礎上逐步擴大和探究服務功能，綜合考慮與圖書館相關的各部門及圖書館內部的信息化需求等因素，達到圖書館文獻信息資源的全面、綜合優(yōu)化，以圖書館資源共享和個性化以及智能服務為重點。此外，應及時對圖書館文獻信息服務系統(tǒng)進行更新和維護，定期檢查每個模塊以確保文獻信息資源數據的完整性和安全性，并根據實際需要調整系統(tǒng)功能使其能夠滿足圖書館各種工作及文獻信息資源的服務、檢索要求。

（二）完善圖書館文獻信息數據管理模式

圖1 基于5G技術的圖書館管理信息系統(tǒng)

在現(xiàn)代信息社會的背景下，圖書館的信息數據、文獻信息資源管理和數據服務是緊密聯(lián)系在一起的，圖書館建設和發(fā)展的重心在于升級數據管理以及增加數據容量和服務內容上。根據IDC調查報告數據顯示，截至2019年，隨著5G移動通信技術應用的發(fā)展，物聯(lián)網設備存儲、管理和接近邊緣計算的數據占比為45%，在這種模型中，傳感器、感應器等聯(lián)網設備是傳輸數據的主要設備，端點被布置在網絡的邊緣。數據的分析、處理在現(xiàn)場完成，結果需要傳輸到數據中心保存下來。圖書館利用這種數據管理模式，通過廣域網、防火墻使人工智能算法以高可用性模式運行智能設備，從而豐富和優(yōu)化圖書館文獻信息服務模型，為完善圖書館文獻信息資源，信息數據管理模式提供堅實的技術基礎。

（三）強化圖書館相關部門的共享合作

一是基于5G的圖書館管理信息系統(tǒng)，需實現(xiàn)對接圖書館各部門的功能，也需保證數據共享、功能互聯(lián)及各部門之間能實現(xiàn)信息資源數據的格式和形式協(xié)調統(tǒng)一。同時，應繼續(xù)加強各圖書館與其他圖書館之間的合作，學習先進的服務模型，并推廣統(tǒng)一標準的圖書館文獻信息資源信息服務模式。

二是在圖書館信息管理系統(tǒng)的軟硬件資源配置上，要以信息資源的標準統(tǒng)一、傳輸同步為圖書館各部門建設的重點。圖書館文獻信息資源服務需要各相關部門共同參與，使整個基于5G的圖書館管理信息系統(tǒng)服務更加靈活，為文獻信息資源多元化提供更多的便利，促進圖書館服務創(chuàng)新。

三是圖書館行政管理部門方面，應以協(xié)助、指導多學科服務為重點，完善和健全管理制度體系，以圖書館持續(xù)、開放服務發(fā)展為目標，以網絡渠道為主要方式建立圖書館信息交流平臺。強化、提升各圖書館之間的合作，打通共享信息渠道，不斷提高圖書館自身的文獻信息資源服務水平。

（四）提升圖書館文獻信息服務

在5G時代，圖書館文獻信息服務模式的發(fā)展、創(chuàng)新仍需以讀者需求為導向，最終達到圖書館文獻信息資源利用的最大化。為此，圖書館可通過如下具體措施來實現(xiàn)這一目標。

一是建立健全的圖書館讀者支持系統(tǒng)。根據讀者需求及讀者數據分析，讀者反饋等構建相應的圖書館文獻信息資源管理、服務及查閱系統(tǒng)，并建立基于5G移動通信技術、計算機網絡信息技術的讀者支持系統(tǒng)，系統(tǒng)具有交互式可操作性，也就是圖書館各種文獻信息資源數據間的交互操作，有效支持初步研究、建設、服務和檢索圖書館文獻信息資源。

二是完善圖書館信息建設與文獻信息資源服務模式的有機整合。在圖書館的日常管理、服務、檢索等工作模式中促進傳統(tǒng)數字化資源服務的創(chuàng)新，依據圖書館讀者需求，為讀者提供個性化的圖書館信息資源定制搜索服務，將系統(tǒng)自動匹配和館員人工干預結合，積極滿足讀者的個性化需求。

三是豐富圖書館信息資源服務渠道和服務領域。圖書館通過5G技術可以有效地打破時間、空間界限，借助圖書館的官方網站、移動APP和新媒體等可以實現(xiàn)網絡在線和離線服務模型的集成。

四是優(yōu)化調整圖書館文獻信息資源服務模式。定期對圖書館讀者反饋信息進行匯總和分析，根據分析的數據信息結果，適時調整圖書館讀者的需求供給，為讀者提供更為優(yōu)質的服務。

四、5G技術在圖書館中的應用

隨著技術的日益成熟，5G通信技術也逐漸被應用于休閑、娛樂、文化、教育及其他領域。5G時代，5G技術在圖書館服務中的應用，最終應以探索應用場景為落腳點。圖書館5G移動通信技術應用主要包括六個場景：無障礙體感借閱、VR / AR、超高清視頻、智能物聯(lián)化書房、導覽導航和云計算服務[5]。雖然這些應用場景早在4G時代已經被開發(fā)應用，但受限于4G的傳輸速度、延時、功率和可靠性等原因，無法實現(xiàn)廣泛開發(fā)運用。隨著當下5G通信技術的發(fā)展成熟，以前不能或不可能的應用場景將在不久的將來大規(guī)模實現(xiàn)。

（一）圖書館無障礙體感借閱

慣性體感、光學體感及光學組合體感是當前體感技術主要包含對象。讓這三種類型的技術得到真正應用的是移動5G網絡的部署，這使得體感服務在移動終端設備得到實現(xiàn)，使用終端體感設備可以實時捕捉圖書館讀者的眼球以及手的運動，還可通過面部表情之類的信息讓終端能夠跟蹤與分析圖書館讀者信息及閱覽行為中的各種體感特征，獲得有關圖書館讀者心理特征變化的數據資源，并為其提供個性化的文獻信息資源的動態(tài)分類和標簽。進入圖書館的讀者可以使用體感設備的面部驗證來完成身份識別，訪問圖書的物聯(lián)網服務，還可與智能座椅和智能門建立連接，實現(xiàn)無障礙通行，打開智能書架等功能，確保讀者在圖書館中體驗無障礙且智能的服務。

（二）VR / AR在圖書館的應用

VR是虛擬現(xiàn)實的縮寫，AR則是增強現(xiàn)實的縮寫，它們都是在現(xiàn)代信息技術的發(fā)展和支撐下，把虛擬世界嵌套入現(xiàn)實世界中，并進行互動的一項技術。利用這一技術，可生成一定范圍的虛擬環(huán)境，這種虛擬環(huán)境可逼真地整合視覺、聽覺和觸覺。圖書館讀者可以通過虛擬環(huán)境進行信息資源的交互使用，以獲取沉浸式體驗。具體說，圖書館讀者戴上VR眼鏡體驗水下世界，了解各種魚類的生活習性。或者點擊大屏上相應的logo圖案，實現(xiàn)讀者和資源互動。但在以往的應用中，受網絡傳輸速率和信息技術的限制，無法將讀者和資源的互動實現(xiàn)最大化，所以在引入5G技術后，將更為有效地改變這一情況，使圖書館讀者可以通過視覺、聽覺和觸覺完全在虛擬和物理空間中相互交融結合，讓讀者全方位地沉浸于閱讀中，激發(fā)讀者的興趣。如：上海交通大學出版社打造出了全國首家創(chuàng)新型概念書店——閱讀隧道（VR圖書館）。總面積達500平方米，總共三層。其中最大的亮點是設置了一個VR圖書展示廳。

在這里，帶上VR眼鏡，讀者仿佛置身于讀物中，自己可以任意扮演自己喜歡的角色，和書中的人物進行交流、溝通。總之，VR技術可以實現(xiàn)讓人在館中坐，知識“穿越”來，讓讀者親身體驗穿越圖書的樂趣。

（三）圖書館超高清視頻

高傳輸，低延遲，大容量是5G技術最大的亮點，不僅可以解決超高清視頻的傳輸問題，還可以支持大型設備在線。圖書館可利用這一亮點，將圖書館舉辦的活動進行超高清視頻直播、轉播，從而為讀者提供更為優(yōu)質的圖書館資源和更好地提升、豐富讀者的服務體驗。

比如，可建立圖書館“網上報告廳”“網上交流室”“在線課程”等，邀請校內外名師名家在線完成報告和講座，讀者收聽過程中既可汲取文化科學知識，又可沉浸式體驗5G技術帶來的便利。

（四）智能化物聯(lián)書房

除了高清傳輸以外，圖書館還可以利用5G技術實現(xiàn)各智能樓宇之間、業(yè)務系統(tǒng)與讀者智能終端之間的互通，讓空間智慧管理與智能設備相連接，在圖書館內給讀者營造方便、快捷的文獻信息資源服務的體驗環(huán)境[6]。如：近年出現(xiàn)的智慧圖書館主題空間，既能為讀者提供公共文化服務，還可針對個人讀者、小組式讀者的個性化需求，提供各種特色服務空間。圖書館按照讀者的需求，配置所需的文獻信息資源及設備，讓讀者更便利地獲取、交互文獻信息資源，體驗環(huán)境控制等服務。

再如：運用圖書館文獻信息資源與通信技術的分析、感測技術整合各個系統(tǒng)為核心建造“智能市民大書房”，該書房既具有圖書館業(yè)務、服務、活動場館、公共安全等讀者所需的功能，也可以對讀者需求做出智能回應，從而最有效地提升了圖書館服務品質，更好地提高讀者體驗。

（五）圖書館的導覽導航

導航在日常生活中應用最為常見的就是汽車駕駛，但在圖書館服務中也能發(fā)揮重要作用，通過讀者終端APP、圖書館定制的設備實現(xiàn)導覽導航，為對圖書館環(huán)境不太熟悉，對要閱覽圖書的所在方位不了解的讀者提供服務，讓讀者能快速找到所需的文獻信息資源[7]。通過AR語音資料、視頻資料為讀者定制生動、形象的感知服務，這也是導覽導航最為突出的功能，這一功能還能實現(xiàn)對圖書館職能分區(qū)及圖書上架區(qū)域進行介紹，方便讀者了解圖書館布局。借助5G移動通信技術，讀者通過手機、電腦等與聯(lián)網連接進行查找，讓圖書館讀者更好更快獲取自己所需的圖書館資源。

（六）圖書館云計算服務

借助5G技術特點，圖書館可建立自己的數字云端，讀者通過云端自由使用館內資源。這樣一來，既可以突破時空對讀者的限制還可以使館內信息資源的利用達到最大化，且能夠方便快捷地實現(xiàn)信息交互和共享[8]。除此之外，云端還能最大程度地保護信息資源的完整性，最大限度地預防丟失及病毒感染可能。由此可見，5G技術在圖書館信息服務中的廣泛開發(fā)和應用，將推動越來越多的圖書館使用云計算這一全新的管理和服務模式[9]。

五、結語

隨著5G移動通信技術、互聯(lián)網、云計算、大數據等現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，人工智能，虛擬現(xiàn)實（VR），增強現(xiàn)實（AR）等高科技技術在圖書館各項工作中得到廣泛應用，深刻地改變圖書館信息服務發(fā)展的道路。圖書館與現(xiàn)代信息技術的結合必將開啟5G時代，打造圖書館建設與服務發(fā)展的新篇章，推動圖書館新一波的信息化建設和服務的浪潮，也將為5G技術在圖書館的應用提供更廣闊的舞臺。圖書館必須提高認識，抓住機遇，著重于制定計劃，完善機制，加強總體規(guī)劃，深化文獻信息資源服務。通過5G技術在圖書館中的應用促進圖書館建設與文獻信息服務事業(yè)的發(fā)展繁榮，為國家的圖書文化事業(yè)建設貢獻自己的力量。