物聯網環境下智慧圖書館的特點、發展現狀及前景展望

韓麗

[摘要]智慧圖書館是物聯網環境下數字圖書館未來的發展方向。本文從智慧圖書館產生的背景出發，分析了智慧圖書館概念及特點，論述了物聯網環境下圖書館RFID的應用現狀，并對智慧圖書館的前景作了展望。

[關鍵詞]物聯網；智慧圖書館；RFID技術

DOI：10.3969/J.issn.1008—0821.2012.05.012

[中圖分類號]G250.7

[文獻標識碼]A

[文章編號]1008—0821（2012）05—0048—03

互聯網技術、通信網技術和信息產業的迅猛發展，使物聯網成為了當前國內外IT產業發展和研究的熱門論題之一。一些發達國家已經將物聯網作為一個新興產業，并出臺了相應的戰略措施予以支持。在國內，自2009年底以來，從中央政府到為數眾多的大型企業，都紛紛將物聯網的發展提上了議事日程。圖書館作為整體社會構成的一部分，也必將融入物聯網，必將朝著智慧圖書館的未來發展方向演進。

1 物聯網的出現與智慧圖書館的產生

物聯網是一個充滿智能化的網絡，是指通過射頻識別（BFID）、紅外感應技術、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網早于1999年美國召開的移動計算和網絡國際會上出現。而至2005年11月，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯盟（IIV）發布了《IIV互聯網報告2005：物聯網》，才正式提出了“物聯網”的概念。報告指出：無所不在的“物聯網”通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以主動地通過因特網進行交換；射頻識別技術（RFID）、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術將得到更加廣泛的應用。

基于此，2009年初，IBM提出了智慧地球的概念，即通過超級計算機和云計算，構建泛在的物聯網，以實現人類社會與物理系統的整合，從而使人們的生產和生活達到智慧的狀態。這就意味著，經濟而可行的智能技術將被廣泛地應用于幾乎所有的行業和產品，將催生出過去無法實現的服務。在智慧地球上，人們將看到智慧的醫療、智慧的電網、智慧的油田、智慧的城市、智慧的企業等等。

在智慧地球的宏觀理念下，數字圖書館的存在和運行形態也將發生革命性的變革。數字圖書館的部分業務將發生重大變化，同時將產生新的工作內容；數字圖書館的管理工作將形成系統管理下的整合優勢，并使相關決策更具科學依據；數字圖書館的資源建設、信息素養教育、情報研究咨詢等工作將隨著物聯網技術的發展而不斷調整；數字圖書館的服務和管理將展現出智慧性、透明性、無縫性和個性化等特性，并將面向圖書館的服務系統轉變為面向用戶的圖書館智慧服務平臺；數字圖書館將通過自然、高效的人機交互，實現透明的信息服務和服務的無縫移動，以及通過對上下文進行感知，為用戶提供更具個性的智慧服務。于是，物聯網環境下數字圖書館的這一客觀要求便促使了智慧圖書館的產生。

2 智慧圖書館的概念及特點

2.1智慧圖書館的概念

目前，學界對智慧圖書館還沒有一個確切的定義，一些文獻從不同的角度作出了相應描述：①從智能建筑的角度來看，智慧圖書館是指把智能技術運用到圖書館建設中而形成的一種智能化建筑，是智能建筑與高度自動化管理的數字圖書館的有機結合和創新。②從智能計算角度來看，智慧圖書館=圖書館+物聯網+云計算+智能化設備，是通過物聯網來實現智慧化的服務和管理。③從數字圖書館服務的角度來看，智慧圖書館是指充分利用ICT技術，實現各種信息電算化，以進行遠程閱覽圖書資料，預約座位等操作的數字圖書館。④從感知的角度來看，智慧圖書館是感知智慧化和數字圖書館服務智慧化的綜合。

綜上所述，筆者認為，智慧圖書館是指通過物聯網等智能感知技術，為用戶提供智慧化服務和管理的一種數字圖書館的高級發展形態。它是數字圖書館發展到一定階段的產物，是物聯網技術在數字圖書館廣泛應用的集中體現，也是數字圖書館發展的最終目標。它具有傳統數字圖書館的功能。又具有其鮮明的智能化特征。在智慧圖書館的智能空間中，計算與信息將融入人們的生活空間，將從根本上改變人們對圖書館的認識。在任何時間、任何場所，人們都能像呼吸一樣自如地訪問信息，并獲得智慧化服務。智慧圖書館將“主動”地服務于用戶，以實現用戶之間、用戶與圖書館之間、用戶與信息資源之間以及信息資源之間的通信，實現真正意義上的無人值守的智慧化服務和管理，實現7×24小時的泛在化服務。

2.2智慧圖書館的特點

智慧圖書館是感知、服務和管理的智慧化中心，它由感知層、網絡層和應用層三大部分構成。感知層負責識別物體和采集信息。網絡層用于傳遞和處理感知層獲取的圖書、讀者的信息。應用層屬于智慧圖書館的實際應用層面，它主要是實現智慧化管理和人性化服務。上述各層相互依賴、重疊，從而為用戶提供高層次的知識服務。智慧圖書館主要具有以下特點。

2.2.1深度的感知

智慧圖書館利用物聯網等技術，通過手機、電腦、射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等感知設備，對文獻、數據資源、圖書館運行狀態以及用戶需求等信息，進行深度感知、測量捕獲和傳遞。

2.2.2泛在的互聯互通

智慧圖書館通過網絡工具，能夠將各類數據采集端相連，真正實現任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯互通。

2.2.3高度的智能化

物聯網是一個充滿智慧的網絡。RFID、無線傳感網、第三代移動通信（3G）等大量智能技術的運用，使物聯網環境下的圖書館呈現出智慧化服務和管理的特性。其主要表現在：①通過RFID電子標簽，感知用戶的閱讀偏好以及用戶利用文獻的統計信息，實現用戶閱讀習慣跟蹤和知識結構咨詢等智能化服務。②通過RFID與SIN卡結合，向用戶提供基于智能手機等移動通信設備的智能借閱、查詢、定制等移動個性化智能服務。③通過RFID電子標簽嵌入或裝備到館內所有物理館藏、物理設備、物理建筑，以及讀者或工作人員的借閱證件等之中，從而實現對館內各種機器設備等進行智慧化程序控制及綜合管理，以優化人力和物質資源的配置；降低成本、節能減排，并幫助管理者對各個系統的關鍵性指標進行綜合分析，以排除安全隱患。

2.2.4全面的個性化

物聯網環境下，智慧圖書館將實現虛擬和現實環境的、更加全面和徹底的個性化服務，即可以將圖書館物理環境下的各種對象的組織、管理、控制與虛擬環境下的信息系統連接起來，并通過虛擬世界的信息交互來優化物理世界的信息組織與服務；可以將圖書館基于網絡虛擬資源的信息服務與基于館藏實體資源的開發利用相結合，以實現全方位、立體化的信息服務；可以將用戶在虛擬環境下的信息行為和在圖書館現實環境下的信息行為相結合，以及將館藏文獻基本信息與用戶檔案信息結合起來，從而全面跟蹤和獲取用戶的個性化信息，構筑能全面、真實地反映用戶個性特征和需求特征的用戶模型，為用戶提供真正的、全方位的、立體化的個性化服務。

2.2.5更加人性化

物聯網環境下，智慧圖書館更加展現出以人為本的特征，并推動面向知識社會的、以用戶體驗為核心的下一代創新形態的形成，使創新與發展更加關注用戶體驗，注重以人為本。在該環境下，智慧圖書館服務可以為用戶提供更多、更廣泛的選擇，如自助服務與人工服務的選擇、E-mall服務與手機服務的選擇、RFI電子標簽及其使用模式的選擇等等；可以為用戶提供更加方便而高效的服務，如RFID圖書自助24小時無人借還系統；可以為用戶提供更加靈活多樣的服務方式和手段，如RSS訂閱、3G定制、智能手機定制、PDA/PPC定制、E—mail定制、移動E-mail定制等等。

3 物聯網環境下智慧圖書館的發展現狀

智慧圖書館是物聯網環境下數字圖書館未來的發展方向。從信息應用的角度來看，智慧圖書館可分為信息匯集、協同感知和泛在聚合3個階段。目前，物聯網技術在圖書館中的應用，還處于智慧圖書館的初級階段，其主要以RFID關鍵技術為主。

RFID技術在圖書館中的應用始于新加坡圖書館。隨之，美國、德國、日本、澳大利亞、馬來西亞等多國圖書館，也相繼采用了該項技術。2005年以后，RFID在圖書館開始了大規模的應用，并取得了顯著成效。這就使圖書館初步實現了部分功能的智慧化。

一方面，隨著RFID技術在圖書館的應用不斷取得成功，各供應商相繼開發出多款RFID硬件產品和管理系統，充分滿足了圖書館智能化服務和管理的需求。如TAGSYS推出的具有自診斷、自糾錯功能的遠距離HFRFID讀取器Medio L400；Daily RFID開發出的全新低頻RFID光盤標鑒、多標鑒閱讀器DLS10和有源閱讀器D138（I）；FEIG電子開發的RFID通道門；TAGSYS的E—CormectwareTMRFID數據管理軟件；加拿大sky RFID公司的RFID自動化管理系統等等。

另一方面，圖書館RFID的應用各具特色。國外圖書館RFID的應用主要集中在新技術的采用和總分館管理上。如馬來西亞檳榔山與公共圖書館采用的EPC全球Gen2標準，澳大利亞瑞福利納地區圖書館在Wangga分館試行的RFID，美國亞拉巴馬州Huntsville—Madison君際公立圖書館在其主館和Madison分部采用的RFID等等。而國內的應用主要側重于智能化管理和人性化服務。據2009年公開資料統計，國內約有20余家圖書館部署了RFID。不僅如此，一些有研發實力的圖書館還針對本館實際進行了智能化的二次開發。如深圳圖書館研制出的第二代智能書車和城市街區24小時自助圖書系統，臺灣研制的智慧型圖書館和圖書定位系統，上海普陀區圖書館設立的圖書漂流自助亭，貴陽市圖書館創建的24小時自助圖書借閱室等等。

不難看出，智慧圖書館初期，RFID技術的應用已初見成效。然而隨著智慧圖書館的進一步發展，一些問題卻也不容忽視：①標準化問題。目前物聯網還沒有形成統一的標準。這不僅影響了物聯網產業的迅速發展，而且還嚴重阻礙了圖書館系統間的互通和整合，由此成為建立和發展智慧圖書館的一大障礙。②成本問題。目前，物聯網RFID電子標鑒的價格較之條碼和閱讀器的價格而言，仍然居高不下。要全面部署物聯網RFID，建設智慧圖書館，成本投入相當巨大，這對于大多數圖書館來說，實在難以承受。③互操作問題。物聯網RFID與圖書館業務、設備及系統間的整合是實現智慧圖書館的根本保障。當前的圖書館自動化集成系統（ILAS）是在條碼技術和磁條技術的基礎上設計的，而物聯網RFID則是以RFID標鑒技術為基礎設計的，二者在通信協議、接口、數據格式等方面整合難度較大。另外，整合后，對于解決異構系統間信息的互通與交互又是一大難題。④安全問題，圖書館使用物聯網RFID后，在讀者、文獻、資產、建筑等圖書館管理和服務對象之間實現了互聯互通，而同時也不可避免地帶來了一些信息安全和隱私安全問題。在物聯網環境下，如何確保信息安全和個人隱私安全是建立智慧圖書館的主要問題之一。⑤政策監管問題。智慧圖書館的建立和發展是在物聯網環境下進行的，國家層面的支持和有關政策法規的出臺，是保證物聯網健康和可持續發展的前提，也是建設智慧圖書館的關鍵。然而，目前國家還沒有相關的政策法規，這無疑成了建設智慧圖書館的瓶頸問題。

4 物聯網環境下智慧圖書館的前景展望

盡管現階段智慧圖書館的建設困難重重，但隨著RFID等物聯網技術的跨越式發展，智慧圖書館必將展現出廣闊的發展前景。

4.1建立起全新的交互維度

物聯網環境下，智慧圖書館的每冊圖書都嵌入能夠自動發送信息的微型智能感應芯片，圖書可以進行自我表達，用戶與圖書館間接觸將變得更加密切，將建立起嶄新的交互方式。微型芯片用于圖書館編目系統，OPAC將以完全不同的方式使圖書信息得以呈現，且更深入地揭示圖書信息；用戶不僅可以檢索到所需圖書的題錄與館藏信息，而且還可以隨意獲取所需圖書的內容提要、專家推薦、同行評價等信息；用戶之間，用戶與館員之間的交流更加廣泛和深入，圖書館服務也更加人性化、個性化、智能化和知識化。微型智能感應芯片用于書庫管理，不僅有利于書庫的密集排放，而且用戶在點擊所需圖書時，圖書將自動發出信號，所在書架將自動打開，從而使用戶借閱圖書輕松自如。微型智能感應芯片用于讀者卡，用戶身份證識別更加靈活方便，管理層面更加靈活自由，讀者卡功能更加豐富多樣。

4.2實現用戶信息自組織和知識空間的構建

智慧圖書館是RFID等物聯網技術發展應用的產物，是硬件、軟件、系統、終端和應用的融合，是數字圖書館智慧化的集中體現。它重視信息和知識的語境，重視對知識、知識元之間的關系及其語境進行描述，并關注知識創建、獲取、傳播、組織和利用的整個生命周期。它能夠通過傳感器和任一終端設備與外界進行信息交流，并結合網絡技術、語義技術對原始數據進行語義抽取，以構建基于行業或學科的宏觀知識空間和基于用戶特定需要的微觀知識空間，進而以動態、無縫的知識組織方式，使不同格式、不同類型、非結構化的相關媒體信息能夠有效地組織，從而最大限度地實現知識和信息的重復使用。

4.3提供高層次的知識資源服務

物聯網環境下，用戶之間的交流、文獻與文獻之間的連接、文獻與人之間的有效溝通，不僅為智慧圖書館數據的采集和數據分析提供了極大的便利，而且也為其文獻采訪工作、讀者服務工作、用戶管理工作等提供了更加準確、科學的依據。面對海量增長的感知信息數據，智慧圖書館的智能化搜索系統能夠從中自動抽取有用信息，并進行綜合分析、推理和判斷，以為用戶直接提供基于問題解決的答案或方案。同時智慧圖書館充分運用語義web、網格和本體等知識技術，對分布異構的海量信息資源進行全面高效的知識發現與獲取、組織與整合、開發與利用，并根據用戶應用環境和實際問題提供智慧化的知識資源服務。

總之，隨著智慧圖書館的問題得以逐步的解決，隨著智慧圖書館建設工作的不斷完善，智慧圖書館必將為數字圖書館的發展開創新的局面。