智慧圖書館建設研究
——以河北省圖書館為例

王小培 紀鋒亞

（河北省圖書館，河北 石家莊 050000）

一、背景及意義

中國共產黨第十八次全國代表大會以來，我國公共文化建設投入穩步增長，覆蓋城鄉的公共文化服務設施網絡基本建立，公共文化服務體系建設取得顯著成效，呈現出整體推進、重點突破、全面提升的良好發展態勢，人民群眾享受公共文化服務更加便利，文化獲得感幸福感不斷提升。同時，當前城鄉公共文化服務仍不同程度地存在質量效率不高、規模不足和發展不平衡等問題?！逗颖笔」参幕阵w系建設“十四五”規劃》要求，提升公共文化服務數字化、網絡化和智能化水平，完善城鄉公共文化服務體系。為此，必須堅持以人民為中心的發展思想，著力健全城鄉公共文化服務供給、管理和保障制度，為人民群眾提供更豐富、更優質的精神食糧，更好地滿足人民群眾精神文化生活新期待[1]。

二、建設內容

1.創建智慧場館的全新服務體驗

建立智能新技術應用，引入更多的新技術，有效地補充和活潑化館區讀者服務內容和方式，增強讀者科技體驗感、興趣感，提升閱讀氛圍和閱讀環境。實現讀者行為分析、大數據展示揭示、移動圖書館、場館預約、手機圖書查詢、續借、讀者證綁定登錄服務、智能導航、智能機器人引導服務、分析數據精準推送圖書。升級文獻檢索機、讀者自助借還設備、自助辦證機、電子閱報系統、智能朗讀亭、大屏展示系統等服務終端軟件平臺，智能書架、壁掛式自助借還終端、館員工作站等。

2.構建全省分級分布式數字文化資源數據集合

利用平臺共享性，去除地域性資源利用差異，對分散的、多元的、孤立的數字資源進行整合，將推動實現省、市、縣三級縱向資源集群建立，同時有利于各市縣間資源集群橫向實現公共文化服務的有效共享，打造“點——線——面”互通的資源庫群，為進一步提升公共數字文化服務與圖書館智慧化建設奠定資源利用基礎。

3.具體實施步驟

3.1 建設功能

2022年度智慧圖書館項目建設將首先通過整合、理順、補充現有業務服務，對相關支撐的環境、設備、軟件統籌建設，確保業務數據基礎的完整性、合理性、可用性。杜絕數據孤島、應用孤島，有效地設計好、對接好、謀劃好各業務平臺之間的邏輯關系，以最高效、最便捷、最安全的方式為讀者提供全面的智慧化圖書館閱讀服務。

河北省圖書館“智慧圖書館”項目建設包括公共文化資源服務基礎支撐平臺、圖書館讀者行為及大數據分析平臺、智慧圖書館綜合服務平臺三大部分的建設與應用。并根據圖書館的具體情況和館內工作人員的實際需求，完成平臺化智慧服務、一體化智慧管理的智慧圖書館建設內容。同時為其他應用預留平臺接口，便于日后進行系統的擴展完善[2]。

3.1.1 智慧圖書館公共文化資源服務基礎支撐平臺

整合河北省圖書館現有的各類資源，理順、拓展現有業務服務，對相關支撐的各種資源、設施設備、軟件統籌建設，確保各類資源數據基礎的完整性、理性、可用性。杜絕資源數據孤島、應用孤島，有效地設計好、對接好、謀劃好各資源平臺之間的邏輯關系，以最高效、最便捷、最安全的方式為讀者提供全面的智慧化圖書館閱讀服務。提供全省數字閱讀推廣資源數據集合管理功能，并通過數字閱讀資源數據分類、受眾范圍及權限進行分級管理。

3.1.2 構建智慧圖書館讀者行為及大數據分析平臺

建立圖書館行業公共文化服務大數據智能分析、決策及應用的系統，對平臺所有數據匯總進行數據整理、分析與預測，在挖掘大數據、數據融合后，可以實現對全省圖書館行業中的服務、資源、效能等多維度的關聯分析，實時了解全省公共文化服務需求、類型、分布、預期和現狀，動態體現全省公眾公共文化服務需求的變化趨勢，以及服務獲取的滿意度。

3.1.2.1 讀者數據分析系統

讀者活躍度分析：統計指定年讀者到館情況，根據讀者到館的次數生成可視化對比分析線狀圖。

讀者年齡段借閱對比分析：統計指定年不同年齡段讀者借閱情況，生成折線圖，工作人員可據此優化圖書資源配比，對采購人員采購圖書有一定的指導意義。

3.1.2.2 館藏數據分析系統

歷年文獻入藏趨勢分析：統計圖書館歷年新書入藏情況。

入藏文獻館藏地點構成分析：統計指定年圖書館各館藏新書入藏情況，生成對比分析圖。

3.1.2.3 圖書館服務分析系統

年度分館外借構成分析：統計各分館年度外借量服務占比，生成可視化餅圖。

自助服務效益分析：統計指定年各自助服務設備服務工作量，生成可視化對比圖，分析出各個自助設備的服務效益，圖書館可根據服務效益增加/減少相應流通點自助設備。

館內人工服務效益分析：統計指定年、操作員、操作類型的人工服務工作量，生成可視化對比圖。

自助服務和人工服務效益對比分析：統計指定年、指定類型的自助設備、人工服務工作量對比分析。

3.1.2.4 文獻借閱服務分析系統

年度文獻外借趨勢分析：統計指定年文獻的外借發展趨勢，生成可視化分析圖。

圖書分類借閱量占比分析：按照圖書22大類分析借閱量占比情況，生成可視化餅圖。

歷年入藏文獻外借服務對比分析：按指定文獻收藏館統計歷年入藏文獻年流通量，生成折線圖，可以了解不同時間入檔文獻的具體借閱情況，對全省各級圖書館的館藏資源配置有重要的指導意義。

3.1.2.5 讀者個性化分析系統

支持對讀者行為數據進行分析挖掘，分析讀者的各類行為偏好，自定義設置讀者統計分析模板，按照年齡段、星座（日期限定）、個人閱讀曲線、借閱行為偏好、圖書類型偏好、參加圖書館相關活動，與圖書館發生關聯等各類行為等形成讀者個人閱讀分析報告，以便提供精準服務。

3.1.3 構建智慧圖書館綜合服務平臺

3.1.3.1 圖書館導游導覽系統

通過導游導覽系統向讀者介紹圖書館總體情況、閱讀室分布、圖書詳情等，并為讀者提供地圖導覽。圖書館場館的矢量電子地圖，顯示圖書館內每個閱讀室的位置分布以及書架的室內布置，方便讀者了解各閱讀室內布置情況，也幫助讀者方便地知道自身所處位置，快速找到目的地。

結合無線網絡、射頻識別和藍牙實時定位等技術，通過高精度實時定位算法，實現圖書館室內定位與導航，為讀者提供精確的位置信息服務；并應用豐富的API 接口支持位置信息向各類服務的擴展。實時定位系統由定位標簽、無線接入點和定位服務器組成。

應用先進的地圖引擎和導航算法，室內定位滿足讀者實時定位、追蹤、圖書搜索需求，實時獲取讀者位置信息，實現對讀者的實時監控和管理，從而進行更加精準的圖書信息推送[3]。

3.1.3.2 圖書館互動系統

讀者留言板模塊：讀者可以在留言板模塊發布匿名留言，給管理員提供建議和意見。

分享模塊：讀者可以將各個圖書及數字資源的評論在微信及朋友圈中進行分享。

最新資訊模塊：發布最新的圖書館講座、活動、信息，吸引讀者參與。

自習室預約模塊：可以通過微信平臺，對自習室座位進行預約。

智能自助辦證終端及借還終端：在圖書館內人流密集點、途經點、服務中心、等位置放置智能自助辦證終端及借還終端，方便讀者自助進行讀者證辦理及圖書借還工作，節省讀者時間，提升圖書館公共服務水平。

圖書在線查詢模塊：可以通過微信平臺，搜索圖書在館實時狀態，同時根據讀者查詢書目，推送相關書籍。

3.1.3.3 iBeacon 配備系統

iBeacon 是蘋果公司新發布的移動設備用OS上配備的新功能技術并且各安卓廠商已跟進使用。

iBeacon 是基于當前最新的藍牙低功耗4.0技術的，可以用它來打造一個信號基站，當讀者持有移動設備進入該區域時，就會得到獲得該基站的推送信息。

iBeacon 的技術特點是在后臺實時對用戶進行定位和數據傳輸，因此讀者只需要從口袋中拿出手機就能夠收到周圍書架的推送信息。

3.1.3.4 智能巡更系統

巡更巡檢系統主要實現對圖書館安保人員的排班設置、巡檢路徑設置、巡檢軌跡記錄等功能。在實現特定功能的基礎上該系統結合移動終端增加了更多特色服務功能。做到對圖書館安保人員的更高效、靈活、實時管理。

終端通過系統可基于4G、5G網絡可實現實時對講、多路會話、臨時會話、調度互通功能，來保證管理人員與巡檢人員、巡檢人員與巡檢人員之間的及時穩定專業的對講體驗。

3.2 總體建設框架

智慧化應用平臺具備跨平臺、支持多種數據庫環境的能力，采用構件化設計方式，易于擴展和維護。從邏輯體系架構來看，平臺信息系統分為多個層次。

用戶層：與系統連接的外部實體。用戶通過全終端訪問平臺業務系統。具有交互功能，進行功能應用、提交服務的操作，結果返回在客戶端顯示。

權限控制層：按照用戶管理和權限控制列表，審核用戶的合法性和訪問權限，保證系統和信息安全。用戶個性化界面控制。

表示層：對最終用戶提供友好的界面，更好地為系統用戶提供優質服務。信息接入層：這層中的應用服務器用于對外提供基本的靜態信息傳遞服務，向后臺應用服務器提供用戶請求信息并接收返回的信息。

應用層：完成業務的邏輯控制和流程處理，進行初步的應用安全控制和權限檢查，記錄原始的交易日志，進行交易的存儲轉發等。對外提供應用服務器、數據服務器邏輯功能，由運行在應用服務器上各個子系統完成。

數據訪問層：采用統一的方法訪問后臺數據。這層中的數據庫系統用于結構化信息的存儲和處理，是系統的數據核心。

硬件層：提供整個系統的硬件平臺，確保系統正常運行。

3.3 信息系統與數據建設規劃

3.3.1 概念結構設計

概念結構設計是整個數據庫設計的關鍵。概念結構設計是將分析得到的用戶需求抽象為概念模型的過程。即在需求分析的基礎上，設計出能夠滿足用戶需求的各種實體以及它們之間相互關系的概念結構設計模型。

3.3.2 邏輯結構設計

邏輯結構設計是數據庫設計過程中重要的環節。邏輯結構設計是把概念結構設計階段設計好的規劃數據庫基本ER圖轉換為關系模型，即形成包括所確定的關鍵字和屬性、重新確定的記錄結構和文卷結構、所建立的各個文卷之間的相互關系的規劃數據庫的全局邏輯結構，并將關系模型轉換為選定DBMS支持下的數據模型。

3.3.3 物理結構設計

物理結構設計即規劃數據庫在物理設備上的存貯結構與存貯方法的設計。通過物理結構設計，確定規劃數據庫的存貯方法和存貯結構。

規劃數據庫系統將采用目前在決策支持系統和信息管理系統中應用比較廣泛的大、中型關系型數據庫（如 SQL Server ）。

3.4 數據交換共享建設規則

整合協同平臺根據功能可分為兩個部分：

第一部分，基礎數據和共享數據的交換服務和路由流程管理，該部分是交換平臺的基礎，包括：靜態交換數據、動態交換數據、圖形數據及表格、統計資料等屬性數據。

第二部分，各子系統之間的接口實現，根據事先制訂好的規范、標準，實現各子系統之間的數據共享和傳輸操作。在接入中心平臺時，應按系統集成要求設計系統結構，各類數據接口遵循系統集成規范。

三、技術難點

當下，數據資源蘊藏的巨大能量不斷釋放，信息與知識日益成為引領經濟發展的引擎，政府決策、科學研究、企業發展乃至個人學習成長，都越來越依賴于數據資源的大規模聚集與交換，以及大數據挖掘與智能分析。這就要求圖書館必須突破傳統的書刊報資源，將各領域的新型數據資源納入館藏，建立多元立體知識資源體系，并對其進行基于知識內容的精細加工與揭示，形成面向深度學習和智慧決策的知識圖譜。

四、創新性

項目將充分運用5G新技術應用以及大數據、人工智能、物聯網、云計算等新一代信息技術，結合頂層式設計構建的全省圖書館資源服務支撐平臺與智慧場館升級，實現多業務形態、多終端互動的創新服務模式，有效提升全省各級圖書館智慧化公共文化服務供需的匹配程度，為制定全省各級圖書館智慧化服務項目提供依據。