物聯網技術在圖書館中的應用淺析

陸 虹

（鄭州輕工業學院計算機與通信工程學院，河南 鄭州 450002）

著名社會學家費孝通曾說：“以網絡為中心的計算機技術、信息技術以及計算機國際語言化的突破，正在把傳統的分離割裂的圖書館推向全球化、網絡化的境地。”隨著物聯網的快速發展以及相關技術的不斷成熟，圖書館的管理和服務將發生重大的變革。物聯網技術在圖書館中的應用，不僅創新圖書館自動化管理模式，而且實現了圖書館與讀者互動的人性化服務，加強了圖書館藏、借、閱一體化的功能，增強了圖書館服務的安全性、準確性、可靠性和擴展性。

1 物聯網技術概述

1.1 物聯網的涵義

物聯網（The Internet of Things）的概念是由麻省理工學院Auto-ID研究中心 （Auto-ID Labs）1999年提出的，其最初的含義是指把所有物品通過射頻識別（RFID）等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理。隨著物聯網研究的不斷深入，學術界對物聯網概念的理解趨向統一，認為物聯網是通過RFID、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。它有兩層涵義：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。

1.2 物聯網的三大技術體系

根據功能劃分，物聯網技術分為三類：（1）信息感知技術。通過多種傳感器、RFID、二維碼、定位、地理識別系統、多媒體信息等數據采集技術，實現外部世界信息的感知和識別；（2）網絡技術。通過廣泛的互聯功能，實現感知信息高可靠性、高安全性傳送，包括各種有線和無線傳輸技術、交換技術、組網技術、網關技術等；（3）應用技術。通過應用中間件提供跨行業、跨應用、跨系統之間的信息協同及共享和互通的功能，包括數據存儲、并行計算、數據挖掘、平臺服務、信息呈現、服務體系架構、軟件和算法技術等。

在這些技術中，有三個是物聯網重要的技術體系：第一個是RFID體系。RFID技術體系包括條碼和二維碼等，主要用來識別物體，不能對物體進行控制。RFID技術是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸，該技術集成了無線通信、芯片設計與制造、天線設計與制造、標簽封裝、系統集成、信息安全等技術，目前已經進入成熟發展期；第二個是傳感網體系。主要技術包括傳感器技術和近距離通信技術。傳感網技術實現了信息的感知和獲取，是物聯網發展的基礎技術之一。傳感網技術及其發展體現在傳感器、傳感器節點、傳感器網絡和應用四個層面；第三個體系是M2M技術。M2M重在強調廣域網絡傳輸的技術，包括如蜂窩移動通信、以太網、有線電視網等數據網絡技術。RFID技術實現基本的物體識別的功能，完成物品的統一調度和管理；傳感器技術能夠感知環境的變化并且對信息進行處理；M2M技術使得對物體的感知廣域化，能夠實現大范圍的物體聯網和互聯。

2 物聯網應用現狀

目前，國外對物聯網的研發、應用主要集中在美、日、韓等少數國家。隨著RFID、傳感器技術、通信網絡技術、計算技術的發展，近年來物聯網研發、應用拓展到環境監測、生物醫療、智能基礎設施等領域。物聯網研發在我國整體上處于初始階段，在家電業、安全保衛、電力安全監控、醫護領域、通信領域正在探索建立物聯網。2009年，上海浦東國際機場和上海世博會應用無錫傳感網中心的傳感器產品，將傳感安全防護設備散布在墻頭、墻角、墻面和周圍道路上，傳感器能根據聲音、圖像、震動頻率等信息分析判斷，爬上墻的究竟是人還是其他動物，從而可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。

由于圖書館的應用環境相對穩定，數據也比較簡單，利用物聯網技術可實現圖書館的物聯網。新加坡、澳大利亞、印度、荷蘭、馬來西亞等國家的近100家機構采用了RFID技術，實現了圖書館的智能化管理。在我國，深圳圖書館利用RFID技術獨立創新開發了架位標識、文獻定位導航和智能分揀書車，并投入應用，解決了圖書館事業發展和業務工作中面臨的共同難題。正在建設的江蘇信息職業技術學院圖文信息中心首次應用了物聯網技術，設計有基于物聯網技術的門禁系統、視頻監控系統、自助借還書系統、機房管理系統等“感知校園”統一平臺，以實現對進館人員身份的自動判別、人員屬性統計、財產安全防范、圖書流通智能化管理、信息處理自動化等功能。

3 物聯網技術在圖書館中的應用領域

3.1 文獻采編

在圖書館傳統的編目業務流程中，文獻分編人員需要對每種文獻進行分類和編目，如按照《中國圖書館分類法》對文獻給出分類號，在圖書館編目系統中記錄如書名、作者、出版社、出版時間、分類號、價格、館藏地點等信息。利用RFID技術可以使圖書館文獻采編簡單化。出版社對已出版的文獻貼上FRID標簽，記錄如書名、作者、出版社、出版時間、分類號、價格等信息。物聯網可以將出版商的FRID標簽轉成文件，將CNMARC書目數據轉入圖書館自動化管理系統，編目人員只需給文獻著錄館藏地點，文獻即可進入流通環節。

隨著信息技術的發展，傳統的分類法在網絡信息組織中已有許多不適應之處，用戶已越來越青睞于自然語言的檢索方法。因此，文獻分類的詳簡程度對用戶檢索文獻的影響在減少。雖然在圖書館中體系分類法仍保持著無可替代的地位，但是文獻上架絕不需要現有的分類表這么詳盡的類目。物聯網的使用可以使圖書分類系統顯示圖書所屬類別、架位、館藏地點等信息，減少分類時間，提高歸架時間，減少錯架，減輕了工作人員的勞動強度，提高了工作效率。

3.2 文獻上架、清點與借閱

為書籍粘貼RFID電子標簽，利用標簽轉換裝置將數據信息寫入電子標簽。利用推車式移動盤點系統，掃描粘貼了電子標簽的新書，系統會自動在圖書館系統中上顯示該書應存放的書架，用推車載書籍到指定書架上架即可。利用推車式移動盤點系統，可以對書架逐個掃描，系統會自動挑出錯架書籍，并且標明正確位置，可幫助館員及時將圖書歸入正確架位。由于受傳統的管理模式的影響，圖書館清點藏書時必須閉館，把架上的圖書逐本一一掃描清點，工作量大。而使用物聯網技術后，只需將手持閱讀器在書架上掃描一遍，就能讀取貼有電子標簽的圖書的全部數據，可輕易尋找及分辨在書架的上書籍，在不影響正常工作情況下，完成圖書清點工作。讀者通過物聯網技術可以方便查詢相關書籍設定的信息，如館藏書目數據、借閱數據及圖書當前所在位置，從而減少讀者選書時間。讀者通過物聯網借書，不必排隊等候，也不需要圖書館員協助，只要將自己的借書證和需借閱的圖書放在借閱設備的感應區上，物聯網系統的RFID可進行自動識別和掃描處理。通過與圖書館自動化借閱系統連接，確認后即完成借書，提高了文獻的借閱速度。如深圳圖書館新館運用RFID標簽和閱讀器，完全取代了原有的條碼、磁條等傳統設備。物聯網技術在深圳圖書館的應用簡化了該館借還書刊的操作程序，為讀者提供了一系列的自助服務，也提高了清點館藏書刊和書刊整架歸位等圖書館流通工作的效率。

3.3 圖書館日常管理

一是對書刊等資源的安全管理。物聯網本身是一個先進的EPC系統，應用RFID技術可測量、存儲書刊的物理特性，通過電磁波追蹤定位每本書刊的活動情況，達到了防范書刊被毀、被盜的目的。它有聲、光提示報警功能，同時能拍照，可對影像提取辨識處理，避免糾紛，安全性高，真正達到“如果有人試圖避開警報偷取圖書或其他媒體資料，圖書館仍然可追蹤圖書，從而將其歸放原處”的效果。

二是對讀者及工作人員的管理。目前，國內許多圖書館已普遍使用圖書館門禁系統。隨著物聯網技術的發展，應用物聯網的RFID技術門禁管理系統，可提升圖書館智能化及安全管理水平，對圖書館工作人員出入控制、數據采集、數據統計和信息查詢等實現自動化管理，有效地管理、掌握員工的出勤情況和流動情況，并可以生成職工進館明細報表，統計出職工每天進館的次數和具體時間，真正實現考勤的自動化管理。應用物聯網的門禁管理系統，可以對讀者進行有效管理。通過物聯網門禁管理系統的查詢功能，可以確切知道某位讀者是否在圖書館以及讀者的到館次數、來館時間、停留時間以及學習時間等基本信息。同時，通過應用物聯網的門禁管理系統，也實現了對非持卡人的門禁控制，對整個圖書館的安全起到極大的保障作用。

三是實現圖書館智能化管理。物聯網可以讓圖書館采用隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的新設備、新系統或新流程。通過應用物聯網技術，圖書館可迅速獲取數據并進行分析，如對文獻資料（或數據資源）、圖書館運行狀態（或用戶需求）等信息進行分析，便于發現問題并立即采取應對措施，確保圖書館的管理決策和服務數據的迅速和準確，真正實現圖書館的智能化管理。

3.4 信息服務

物聯網是通過各種形式的通信網絡工具，將用戶電子設備、圖書館資源和其他信息服務機構中收集、儲存的信息及數據連接起來，進行交互和多方共享，使得用戶學習、工作可以通過多方協作得以遠程操作完成，從而更好地為各類用戶提供智能化服務，徹底改變了圖書館服務模式。

物聯網具有強大的記憶和分析能力，能根據讀者以往的借閱習慣和信息使用狀況，對讀者的數據進行分析、匯總，形成讀者需求數據庫。圖書館利用物聯網構建的讀者需求數據庫，針對不同讀者的信息需求為讀者提供文獻信息內容，促使圖書館服務功能向多元化發展。同時，利用強大的交互式網絡，依據分析的潛在讀者需求，做到主動為讀者提供各種個性化的知識推送服務。

當今，人們并不滿足于圖書館為他們提供的整本書刊或整篇文獻，往往需要獲得內容全面、類型完整、形式多樣、來源廣泛、可直接利用的信息。物聯網為圖書館信息的深度挖掘提供了全新的技術支持，利用隨機分布的傳感器和電子標簽，廣泛收集各采集點的信息，通過無線數據通信網絡把信息自動傳輸到中央信息系統，依托云計算、模糊識別、數據挖掘等技術，對海量信息進行深層次的組織和加工，實現對信息的開發利用，使讀者在最短的時間內能獲得有用的信息。不管是個人讀者還是企事業單位，都可以通過泛在的物聯網網絡隨時訪問圖書館，定制或獲取符合個性化需求的信息。

4 結束語

物聯網技術在圖書館中的應用，將使圖書館管理和服務更加人性化和智能化。盡管物聯網的發展在我國尚處于起步階段，但國內外一些圖書館成功應用RFID技術實現圖書館的物聯網預示著物聯網技術在圖書館具有廣闊的應用空間。因此，圖書館界同仁要關注物聯網的發展，積極利用物聯網技術構建圖書館物聯網，創新圖書館服務新模式，開創圖書館新的服務空間。

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