基于專利數(shù)據(jù)的我國智慧圖書館熱點技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析*

裴宏嬌，楊志和

（黑龍江大學(xué)信息管理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080）

1 研究背景及意義

智慧圖書館是射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）、人工智能、區(qū)塊鏈等新興技術(shù)在圖書館領(lǐng)域中最新應(yīng)用和發(fā)展的最直接體現(xiàn)。借助信息技術(shù)使智慧圖書館“物理空間”與“虛擬空間”有機融合，運用人工智能技術(shù)促進圖書館信息資源的有效利用，實現(xiàn)以人為本、智能服務(wù)、智能管理的新型圖書館。《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035 年遠景目標(biāo)綱要》提出積極推進“智慧圖書館”，更加注重技術(shù)和數(shù)據(jù)在場景中的應(yīng)用優(yōu)勢，從而建立起一個更加數(shù)字化的社會交往模式和日常生活新方式。

我國圖書館的“智慧”建設(shè)是從2010 年開始，王世偉、黃力、賴群、柯平等學(xué)者最先對智慧圖書館進行探索研究。王世偉從各大圖書館對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用情況來看，我國對智慧圖書館的重視程度并不高，它還處在起步階段，需要進一步的發(fā)展。黃力、柯平等學(xué)者比較分析了數(shù)字圖書館和智慧圖書館，意在研究智慧圖書館的新發(fā)展模式。在研究智慧圖書館時，他們對未來圖書館的趨勢和發(fā)展前景進行了探索和設(shè)想[1]。王世偉在《未來圖書館的新模式——智慧圖書館》指出，未來圖書館的發(fā)展必然走向智慧圖書館，圖書館應(yīng)把優(yōu)化和創(chuàng)新信息服務(wù)方式作為目標(biāo)[2]。在構(gòu)建智慧圖書館的服務(wù)模式時，可依托數(shù)字孿生技術(shù)與RFID、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)的融合運用，以達到服務(wù)模式創(chuàng)新性變革目標(biāo)。鑒于此，本次研究以基于RFID、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)的智慧圖書館相關(guān)專利分析目前的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，對未來智慧圖書館的發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究方法

專利是一種特殊的文獻，對科技研發(fā)和情報分析有很大的幫助。據(jù)世界知識產(chǎn)權(quán)組織（World Intellectual Property Organization，WIPO） 稱：專利資料是全球開放技術(shù)資料最多的來源之一，它包括全世界90%～95%的技術(shù)信息，具有非常高的研究價值[3]；專利信息是評價某一領(lǐng)域創(chuàng)新活動、技術(shù)發(fā)展的必要指標(biāo)。本文通過檢索與分析我國智慧圖書館領(lǐng)域中RFID、人工智能、區(qū)塊鏈技術(shù)的專利信息，探究以上技術(shù)在中國智慧圖書館領(lǐng)域的創(chuàng)新現(xiàn)狀與服務(wù)模式的發(fā)展趨勢。

通過對專利數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，可以得出該領(lǐng)域在技術(shù)創(chuàng)新和實踐應(yīng)用方面的發(fā)展趨勢和熱點，為其科技創(chuàng)新提供參考和借鑒，從而推動該領(lǐng)域的進一步發(fā)展。將專利技術(shù)、專利申請區(qū)域等按照時間與空間分類排列，希望通過本文的研究，能夠為我國智慧圖書館的建設(shè)和發(fā)展提供可利用的技術(shù)信息支撐，深入挖掘和應(yīng)用科技創(chuàng)新的潛力。

2.2 數(shù)據(jù)來源

筆者以國家知識產(chǎn)權(quán)局數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，采用的專利檢索表達式為：（（智慧圖書館）OR（智能圖書館）OR（RFID AND 圖書館）OR（人工智能AND 圖書館）OR （區(qū)塊鏈AND 圖書館） OR（圖書館AND （機器OR 計算機OR 網(wǎng)絡(luò)））。檢索時間為2013—2022 年，共獲取1 628 條數(shù)據(jù)，剔除重復(fù)數(shù)據(jù)后，最終得到1 602 條數(shù)據(jù)。

3 我國智慧圖書館相關(guān)專利發(fā)布總體分析

3.1 專利活動演進動向趨勢

專利信息檢索結(jié)果表明，截至2022 年12 月10日，智慧圖書館共有1 602 項技術(shù)專利申請，已獲批準(zhǔn)的專利985 項，占總申請數(shù)量的60.81%。其中，有效專利申請數(shù)量1 046 件，占總申請量的64.25%。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展下，我國圖書館領(lǐng)域中RFID、人工智能等技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用正在得到進一步的強化，專利數(shù)量已經(jīng)有了一定的規(guī)模。

統(tǒng)計和分析專利活動的趨勢，有助于判斷智慧圖書館的技術(shù)創(chuàng)新情況。2013—2022 年我國慧圖書館有關(guān)的專利技術(shù)的專利申請量的年度變化趨勢見圖1。由圖1 可知，2013—2022 年我國智慧圖書館相關(guān)專利技術(shù)領(lǐng)域的總的發(fā)展趨勢是呈上升態(tài)勢的，但申請量在2022 年有所下降，這表明，我國智慧圖書館的技術(shù)創(chuàng)新總體上處于一個相對穩(wěn)定的投入與發(fā)展態(tài)勢，但是對未來發(fā)展來講，可能會進入創(chuàng)新瓶頸期，這就需要實行一定的措施來改善這一情況。

圖1 專利活動年度趨勢分析

3.2 專利創(chuàng)新主體分析

3.2.1 專利類型分析

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果（見圖2），發(fā)明專利為1 018 件，占所有專利數(shù)量的63.55%；實用新型專利502 件，占所有專利數(shù)量的31.34%；外觀設(shè)計專利58 件，占所有專利數(shù)量的3.62%，說明與圖書館有關(guān)的專利主要是發(fā)明專利和實用新型專利，這些專利具有較高的技術(shù)水平和創(chuàng)新性。

圖2 專利類型分析

在我國智慧圖書館專利技術(shù)的申請活動當(dāng)中，在申請的機構(gòu)中由院校申請的專利數(shù)量為608 件，由企業(yè)申請專利數(shù)量為779 件，由個人申請專利數(shù)量為220 件，由科研單位申請專利數(shù)量為14 件（見圖3）。由此可以得出結(jié)論，在我國智慧圖書館技術(shù)領(lǐng)域，企業(yè)、科研院校等都是專利申請的主要參與者；在專利技術(shù)創(chuàng)新中，企業(yè)的自主創(chuàng)新占據(jù)主導(dǎo)地位，而相關(guān)主體間的協(xié)作和委托創(chuàng)新則是輔助。

圖3 專利機構(gòu)屬性分析

3.2.2 技術(shù)創(chuàng)新主體分析

發(fā)明人往往是真正的專利發(fā)起人，專利的多少，可以從側(cè)面反映出發(fā)明人的研究能力，同時也是圖書館“智慧”技術(shù)競爭實力的體現(xiàn)。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1。

表1 專利核心發(fā)明人分析（申請量≥9）

梁遠雄參與的專利數(shù)量有20 件，來自柳州市網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)策劃中心，他在該領(lǐng)域的主要貢獻在于：推動發(fā)展了RFID 技術(shù)在圖書管理系統(tǒng)的應(yīng)用，歸還和識別圖書等；龔永飛參與的專利數(shù)量有20 件，來自華北理工大學(xué)；程亮、陳力軍和潘小明參與多項專利研發(fā)，都來自南京大學(xué)圖書館。基于以上可以看出，專利申請主體都已形成較為穩(wěn)固的專利研究隊伍。

根據(jù)專利申請人相對研發(fā)實力分析可得出，代表院校有華北理工大學(xué)、南京大學(xué)、浙江大學(xué)等院校，其研發(fā)實力處于領(lǐng)先位置，南京大學(xué)圖書館在智慧圖書館的建設(shè)和發(fā)展中不斷努力探索和創(chuàng)新，推出了多項舉措，例如“智能化服務(wù)+”系列平臺以及各種自助服務(wù)。南京大學(xué)校圖書館聯(lián)合南京大學(xué)計算機系陳力軍教授團隊的專利技術(shù)水平較高。專利申請的代表企業(yè)上海阿法迪智能數(shù)字科技股份有限公司，其創(chuàng)新技術(shù)水平也處于領(lǐng)先地位。

3.3 專利技術(shù)區(qū)域分布

我國各省區(qū)市智慧圖書館相關(guān)專利申請量情況見圖4，其中申請量最多的省份是廣東省，其次是江蘇省和山東省，其專利申請數(shù)量分別為212 件、182 件、126 件，分別占比13.23%、11.36%、7.87%。高校數(shù)量最多的江蘇省對于智慧圖書館專利研究申請量較大。從整體來看，智慧圖書館專利區(qū)域申請量主要分布在我國南方。由于不同地區(qū)的發(fā)展不平衡問題，這種差距尤為明顯。廣東省、上海市、北京市這種發(fā)展較快的地區(qū)，對于智慧圖書館的研究較多。北京和廣東技術(shù)分布較為集中，由于北京、深圳經(jīng)濟發(fā)展較快，科技創(chuàng)新公司較多，在數(shù)字識別、數(shù)字處理、數(shù)字傳輸?shù)确矫嬲加忻黠@優(yōu)勢。而廣西壯族自治區(qū)以及黑龍江省等地區(qū)發(fā)展較慢，同時對于智慧圖書館的研究也不夠深入，這說明區(qū)域的發(fā)展情況也能影響到智慧圖書館方面等其他行業(yè)的發(fā)展。

圖4 各省區(qū)市專利申請量分析

3.4 重點技術(shù)領(lǐng)域趨勢分析

智慧圖書館專利技術(shù)領(lǐng)域有G、H、A、B、E、F、D、C 等領(lǐng)域（見圖5）。由圖5 可知，在2021年之前，大部分智慧圖書館領(lǐng)域的專利技術(shù)申請量呈正增長狀態(tài)，對于G 領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)研究較多，每一年G 領(lǐng)域都處在申請量最多的位置，B 技術(shù)領(lǐng)域相對穩(wěn)步增長，H 技術(shù)領(lǐng)域呈現(xiàn)波浪式增長，其他幾個技術(shù)領(lǐng)域也有比較明顯的增幅，但相較于G 技術(shù)領(lǐng)域來說波動幅度并不算大，可見在技術(shù)領(lǐng)域研究方面，G、B、H 3 個技術(shù)領(lǐng)域更受研究人員的關(guān)注，這3 個方面的技術(shù)更具有熱度。其他領(lǐng)域的專利也受到了些許關(guān)注，但總體來說并沒有受到重視。在2022 年，幾乎所有技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量相較于2021 年都有明顯的下降，數(shù)量走低。

圖5 專利技術(shù)領(lǐng)域趨勢分析

專利技術(shù)領(lǐng)域生命周期分析見圖6。由圖6 可知，2013—2022 年智慧圖書館的相關(guān)專利技術(shù)領(lǐng)域生命周期經(jīng)歷了技術(shù)引入期、技術(shù)發(fā)展期，現(xiàn)已進入技術(shù)成熟期，由于RFID、人工智能技術(shù)的相對成熟，專利的增長速度也趨于遲緩。

圖6 專利技術(shù)領(lǐng)域生命周期分析

4 智慧圖書館領(lǐng)域熱點技術(shù)發(fā)展趨勢分析

本文以RFID、人工智能、區(qū)塊鏈技術(shù)為主要研究對象，對3 種熱點技術(shù)的專利文獻進行分析，提出國內(nèi)專利技術(shù)在圖書館應(yīng)用的發(fā)展建議。

4.1 RFID 技術(shù)

RFID 技術(shù)是智慧圖書館建設(shè)方面的一個熱點技術(shù)，共計306 項專利申請，其所包含的子域主要有：電子標(biāo)簽識別、圖書館管理系統(tǒng)，以及RFID卡片等[4]。在我國智慧圖書館RFID 技術(shù)數(shù)據(jù)庫方面的優(yōu)秀申請者主要是3M 公司和上海阿法迪智能標(biāo)簽有限公司。電子標(biāo)簽是我國智慧圖書館領(lǐng)域RFID 技術(shù)應(yīng)用的第三大熱點區(qū)域，專利申請總量為199 件，在這一領(lǐng)域比較積極的申請者是3M 創(chuàng)新公司和南京大學(xué)。

根據(jù)上述分析可知，RFID 技術(shù)已較成熟地應(yīng)用于智慧圖書館領(lǐng)域。通過RFID 標(biāo)簽的應(yīng)用，實現(xiàn)了對借還書和館藏書籍的自動化管理，可以快速準(zhǔn)確地完成書籍盤點、歸還以及借出等操作，提高了圖書館工作效率。RFID 技術(shù)還可以結(jié)合其他技術(shù)，實現(xiàn)智慧圖書館的相關(guān)功能，如自助借還、自動導(dǎo)航、智能推薦等，進一步提升用戶體驗[5]。

4.2 人工智能技術(shù)

2010 年之后，我國“智慧”概念興起，智慧圖書館逐漸發(fā)展，關(guān)于人工智能技術(shù)的專利申請數(shù)量呈指數(shù)比例上升態(tài)勢，其中數(shù)字識別、數(shù)字處理、數(shù)字傳輸?shù)燃夹g(shù)近幾年的發(fā)展趨勢很好，有很大的發(fā)展空間，是國內(nèi)圖書館采用的最廣泛的人工智能技術(shù)[6]。根據(jù)專利活動的申請趨勢可以判定，在我國智慧圖書館應(yīng)用，人工智能技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，處于圖書館發(fā)展中不可或缺的重要地位。在專利申請的院校中浙江大學(xué)是代表院校之一，其在激光雷達、移動機器人、運輸車等方面申請的專利數(shù)量較多。

人工智能技術(shù)在智慧圖書館的應(yīng)用發(fā)展越來越廣泛。智慧圖書館結(jié)合人工智能技術(shù)可以實現(xiàn)自動推薦、智能檢索、數(shù)據(jù)分析等功能，提高用戶的使用效率和服務(wù)質(zhì)量。例如，通過自然語言處理技術(shù)，實現(xiàn)用戶與圖書館的對話式查詢；通過機器學(xué)習(xí)技術(shù)，實現(xiàn)對用戶需求的個性化推薦等。同時，人工智能技術(shù)還可以結(jié)合虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等技術(shù)，為用戶提供更加豐富的閱讀體驗[7]。

4.3 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)契合智慧圖書館的智慧增值服務(wù)的發(fā)展理念[8]。圖書館可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立去中心化的數(shù)字資產(chǎn)管理平臺，實現(xiàn)更高效、更安全的數(shù)字資源管理。同時，區(qū)塊鏈技術(shù)還可以應(yīng)用于保護知識產(chǎn)權(quán)、確保數(shù)字資源的版權(quán)歸屬等方面，提高圖書館數(shù)字資源的管理水平與效率。充分發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化和不可篡改的優(yōu)勢，創(chuàng)建并聯(lián)接智慧圖書館的各種信息服務(wù)，構(gòu)建各部門各區(qū)塊間緊密可靠的連接渠道。例如，跨機構(gòu)借閱、共享資源等方面，促進圖書館之間的合作共贏。在智慧圖書館服務(wù)中，區(qū)塊鏈技術(shù)為圖書館用戶提供了更高的安全保障，這不僅有利于圖書館信息資源的推廣，而且為圖書館提供智能化的服務(wù)提供了便利。

根據(jù)專利數(shù)據(jù)分析，區(qū)塊鏈技術(shù)專利申請量近年來也呈持續(xù)增長趨勢，但目前在圖書館中的應(yīng)用并未發(fā)展到成熟時期。對區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)明專利，實現(xiàn)用戶隨時隨地、不限工具都能夠?qū)χ腔蹐D書館的信息資源進行高效獲取。

5 我國智慧圖書館建設(shè)過程中的技術(shù)創(chuàng)新策略

5.1 加強技術(shù)創(chuàng)新主體的合作

企業(yè)的創(chuàng)新能力比高校、科研院所及個體的創(chuàng)新能力更強，專利數(shù)量更多。企業(yè)申請專利，主要是因為在激烈的市場競爭中，專利可以使公司在技術(shù)上處于有利的地位。但是高等院校、科學(xué)研究機構(gòu)申請專利的激勵因素主要是為了課題結(jié)項、職稱評審等學(xué)術(shù)需求。

我國智慧圖書館熱點技術(shù)在專利方面的創(chuàng)新行為主要表現(xiàn)為個體分散，相關(guān)主體特別是企業(yè)與高等院校、科研機構(gòu)之間的合作與聯(lián)系比較薄弱，表明“產(chǎn)-學(xué)-研”相結(jié)合的智慧圖書館技術(shù)創(chuàng)新的體系還不成熟。即便是擁有強大科技實力的大企業(yè)也會遇到科技資源匱乏的問題，單憑一家公司的力量在技術(shù)上取得進步變得更加困難。因此，可以通過分工協(xié)作實現(xiàn)重大技術(shù)革新，利用外部技術(shù)資源達到資源共享和優(yōu)勢互補的目的，成為新形勢下我國智慧圖書館技術(shù)創(chuàng)新的重大策略選擇。

因此，我國在建設(shè)智慧圖書館的過程中，一方面要持續(xù)提升自主創(chuàng)新能力，另一方面要加強與相關(guān)圖書館機構(gòu)之間的聯(lián)系。對構(gòu)建智慧圖書館的技術(shù)要求進行研究，還應(yīng)該充分利用高等院校和科研機構(gòu)所具有的強大和優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新資源，從而實現(xiàn)智慧圖書館技術(shù)創(chuàng)新的高質(zhì)量發(fā)展。

5.2 充分利用科研院所的專利技術(shù)

實踐證明，建設(shè)智慧圖書館的主陣地是包括大學(xué)在內(nèi)的科研院所。上文分析中提到，我國高校南京大學(xué)、華北理工大學(xué)和浙江大學(xué)等，是智慧圖書館技術(shù)相關(guān)專利的主要專利申請主體，具有較強的專利創(chuàng)新能力，這說明我國高校在人工智能技術(shù)、RFID 技術(shù)等領(lǐng)域的研究地位舉足輕重。但受限于機構(gòu)的特性，科研院所的專利技術(shù)對構(gòu)建智慧圖書館起到的作用十分有限。目前，圖書館有超過50%的資金都用在了購買學(xué)術(shù)資源上，往往在建設(shè)智慧圖書館的資金投入不夠。圖書館各職能部門要加強政策支持與資金支持，對各級政府的財務(wù)職責(zé)進行法律界定，構(gòu)建財政專項基金的保障體系。同時，還應(yīng)拓寬融資渠道，積極鼓勵社會團體、社會各界人士及社會福利機構(gòu)參加，持續(xù)加強對經(jīng)費的保障，共同推動智慧圖書館的建設(shè)發(fā)展。高校和其他研究機構(gòu)要把握好目前的國家政策，積極促進科技成果轉(zhuǎn)化，走出自己的專利技術(shù)成果不能實現(xiàn)的窘境，做好科技成果轉(zhuǎn)化工作，以發(fā)揮高校、研究機構(gòu)在智慧圖書館建設(shè)中的作用，又利用其作為主要應(yīng)用者的優(yōu)勢。

5.3 夯實理論基礎(chǔ)

隨著智慧圖書館建設(shè)的深入推進，大量的高質(zhì)量研究成果涌現(xiàn)出來，這些成果對于智慧圖書館技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展起到了重要的推動作用。注重理論學(xué)習(xí)，夯實理論基礎(chǔ)能夠極大地促進智慧圖書館技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

學(xué)者和科研院所通過理論學(xué)習(xí)可以深入掌握智慧圖書館相關(guān)的基礎(chǔ)知識和前沿動態(tài)，可以正確認知智慧圖書館的發(fā)展趨勢和目標(biāo)，從而更好地創(chuàng)新和研發(fā)智慧圖書館相關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)，提高智慧圖書館運營效率和用戶體驗。同時，也可以將學(xué)術(shù)理論和前沿思想應(yīng)用于實際工作中，加強實證研究。對智慧圖書館的知識積累和經(jīng)驗總結(jié)，可以對智慧圖書館的業(yè)務(wù)流程進行優(yōu)化和改進，可以針對用戶的需求不斷探索和創(chuàng)新，從而促進智慧圖書館技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展。

圖書館館員研究群體，對人工智能技術(shù)、RFID技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)在圖書館中的實際應(yīng)用情況了解程度高，基于實踐做出的理論研究更具說服力。智慧館員作為高層次館員，根據(jù)其核心業(yè)務(wù)的要求，應(yīng)當(dāng)具備較高的綜合素質(zhì)，能力水平應(yīng)在參考館員和學(xué)科館員之上。智慧館員應(yīng)具備信息分析能力、數(shù)據(jù)挖掘能力、網(wǎng)絡(luò)安全維護能力、新知識快速吸收能力、人際交往能力和創(chuàng)新能力[9]。在數(shù)字賦能的時代，圖書館員應(yīng)當(dāng)重視對人工智能相關(guān)知識的學(xué)習(xí)以及機器學(xué)習(xí)等，與時俱進地了解科學(xué)技術(shù)在智慧圖書館領(lǐng)域中的新發(fā)展與新應(yīng)用[10]。

6 結(jié)束語

智慧圖書館已經(jīng)成為圖書館建設(shè)和發(fā)展的重要方向。在智慧圖書館建設(shè)過程中，專利技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義。根據(jù)智慧圖書館熱點技術(shù)專利現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，深入探討智慧圖書館的創(chuàng)新與發(fā)展。智慧圖書館的應(yīng)用技術(shù)如人工智能、區(qū)塊鏈、RFID 等技術(shù)在圖書館管理和服務(wù)中發(fā)揮了巨大的作用。尤其是RFID 技術(shù)作為智慧圖書館的核心技術(shù)，得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。人工智能技術(shù)的應(yīng)用也日益成為智慧圖書館的研究熱點，通過機器學(xué)習(xí)、自然語言處理等技術(shù)，實現(xiàn)了對用戶需求的個性化推薦和查詢等功能。但智慧圖書館的應(yīng)用還有很多方面需要進一步探索，未來還需各方協(xié)同聯(lián)動不斷創(chuàng)新專業(yè)技術(shù)來推動智慧圖書館的轉(zhuǎn)型升級。