基于4G技術的數字圖書館研究

關鍵詞：數字圖書館；4G技術；移動通信；閱讀服務

摘要：文章通過介紹4G數字圖書館通信技術的服務方式和特點，分析了我國4G技術在數字圖書館領域的發展背景和現狀，闡述了該如何在數字圖書館中運用4G移動通信技術，以充分發揮數字圖書館的服務功能，提高讀者的閱讀體驗。

中圖分類號：G251文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2014）05-0112-03

收稿日期：2014-04-16

作者簡介：闕文嬌（1984-），集美大學誠毅學院圖書館助理館員。伴隨著移動通信技術日新月異的發展，在短短的幾年里，移動通信網絡從1G網絡發展到了4G網絡，經歷了模擬系統、蜂窩數字、多媒體高速率通信系統和載波聚合技術通信等發展階段。由于通信技術的進步，數字圖書館的發展也進入到了一個高速通道，相比傳統的紙質圖書，數字圖書在讀者的閱讀選擇中已經漸漸占據更多的份額。新一代利用載波聚合技術的4G通訊技術，可以達到上傳最大50M，下載最大100M的帶寬，由此給數字圖書館無論是讀者圖書的選擇或是讀者獲取資料的渠道上都帶來了巨大的影響。數字圖書館利用TD-LTE和TD-LTE-Advanced等4G通訊技術，在高融合性的大數據時代，為讀者提供更豐富多彩的閱讀需求。

14G數字圖書館通信技術的特點

4G是英文Fourth Generation的縮寫，是第四代移動通信技術的簡稱。4G通信技術的全球通用標準TD-LTE也稱作LTE-TDD，他的全稱是分時長期演進（Time Division Long Term Evolution）。這個標準的核心是時分雙工，與移動通信技術中另一個技術FDD(Frequency Division Duplexing，頻分雙工)相對應。TD-LTE就是時分雙工的LTE技術，他下載使用的是OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交頻分多址)，下載帶寬可以達到100M；上傳技術使用了SC-FDMA（Single-carrier Frequency-Division Multiple Access，單載波頻分多址）技術，上傳的最高速度達50M。由于TD-LTE技術擁有信道對稱的特點，所以他的系統設計簡單，但性能非常優越。另外，由于他采用了MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多入多出技術)技術，所有適合各種復雜的場合。在抗干擾方面采用了智能天線技術，優化了信號的穩定性；并由于三維無線資源調度的技術，大大提高了信號的穩定性和吞吐量。此外，4G與其他網絡的兼容性較好，具有更強的數據業務部署能力，給用戶提供了更好的服務。4G移動通信系統網絡組成如圖1所示。

圖14G移動通信系統網絡組成4G 時代的到來，不僅意味著更大的信息吞吐量，更高的數據傳輸量、更快的傳輸速度同時也意味著更高的安全性、兼容性和服務質量。4G 時代信息技術的優點將會表現的更加突出，高速率、高容量、寬頻帶、高兼容等特點能夠得到充分發揮。4G實現了真正的無縫覆蓋，隨時隨地地移動接入，網絡連接的靈活性也更強，業務也更加多樣化。

在數字圖書館領域，4G能使讀者的網絡體驗更加舒適，用戶通過手機、平板電腦等移動終端設備經無線網絡接入到數字圖書館，就可以隨時、隨地、隨需地獲得圖書館相關的信息、咨詢、應用和服務。在4G技術的支持下，網速得以提高和費用得以降低，無論在文件上傳下載，或是觀看3D圖書、有聲圖書、教學視頻等方面都能極大的滿足用戶需求。采用全IP技術的4G通信網絡架構，相對于以前的3G網絡擁有運營成本低、效率高、用戶多、兼容性好的特點。數字圖書館此前由于網絡資源的限制而相對于傳統圖書館資源少，讀者流失的窘境有望得到改善。

2我國4G技術在數字圖書館領域的發展背景和現狀

計算機、信息技術和移動通信技術的高速發展，為數字圖書館帶來新的發展契機。數字圖書館主要提供兩類服務。一是對傳統圖書館進行輔助，在傳統圖書館的基礎上提供借書到期短消息提醒、圖書預約、網上續借、數目檢索等幫助類服務。二是通過圖書掃描或者電子輸入的方式，提供圖書的電子版本，支持電子書庫檢索和閱覽，這些功能通過計算機瀏覽器或者手機應用都能夠下載電子書庫中的電子書進行基于終端的閱讀。

近年來我國移動網民的數量與日俱增，網絡已經進入到移動化時代。CNNIC發布的《第30次中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示，截至2012年6月底，中國網民數量達到5.38億，其中手機網民規模達到3.88億，手機首次超越臺式電腦成為第一大上網終端。現代生活節奏的加快，也改變了信息、知識獲取和流通方式。人們每天接觸傳統紙質媒介和電波媒介的時間日趨減少，而上網和接觸手機閱讀、電子閱讀器等媒介的時間明顯增加。中國新聞出版研究院公布的《第十次全國國民閱讀調查結果》顯示，2012年與2011年相比，報紙和期刊的閱讀量均有不同程度的下降。其中，人均報紙閱讀量較2011年的100.70期（份）下降了23.5期（份），期刊的人均閱讀量也比2011年的6.67期（份）下降了0.11期（份）；而網絡在線閱讀、手機閱讀的接觸率則持續增長，2012年我國國民數字閱讀的接觸率為40.3%，比2011年上升了1.7個百分點；31.2%的18～70周歲國民進行過手機閱讀，比2011年的27.6%增加了3.6%個百分點，增幅達13%。手機、平板電腦等移動終端設備，日漸成為多數人獲取知識和信息的重要來源，移動數字化閱讀迎來了廣闊的市場，發展潛力巨大。

闕文嬌:基于4G技術的數字圖書館研究闕文嬌:基于4G技術的數字圖書館研究我國在2001年就開始對4G技術進行研究，并且在通信技術和經濟領域取得了豐富的研究成果。TD-LTE-Advanced作為我國擁有自主知識產權的4G 標準，于2012 年1 月18 日正式被國際電信聯盟(ITU)確定為第四代移動通信三大國際標準之一，我國正在通過規模試驗推動TD-LTE產業成熟并加快其商業進程，其規模試驗在上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門和北京等多個城市正在如火如荼地開展。相比之下，目前在圖書館領域研究4G技術相關應用的項目還非常少。最近幾年,圖書館學界在發展數字化圖書的同時,開始大力提倡發展4G通信技術在圖書館的應用。在4G時代來臨，全IP、高帶寬的移動數字閱讀的市場召喚下，4G數字圖書館必定會擁有一個光明的未來。

34G移動通信技術在數字圖書館中的應用

3.1建設基于數字資源的云圖書館

技術的進步促進了數字圖書館的發展，加大電子圖書庫的容量，擴大館藏已經刻不容緩。如何利用4G技術和網絡上的數字資源建設資源豐富、服務超前的數字化圖書館值得我們思考。筆者認為可在現有數字圖書館的基礎上，在全國范圍內進行圖書館電子資源共享，將網絡上的電子資源整理歸檔，建立一個統一的云，由此作為對外的統一接口，方便讀者查詢。全國各地的圖書館都能夠查閱到這個數字圖書云內的資源，并利用實體圖書館的優勢，做好數字云圖書館的介紹和推廣，線下線上共同努力為讀者提供一個24小時不間斷的云共享服務平臺，以便于讀者隨時隨地進行查閱。

云圖書館的建設也需要圖書出版社、作者、書店、圖書館等機構的通力合作，對最新的圖書提供收費的電子圖書下載，利用部分資金補貼實體書店，辦法切實可行。既能保證作者和出版社的利益，又能利用書店補充圖書館輻射不到的區域，繼續發揮傳統渠道在讀者中的影響力。

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在云計算的架構下，任何一個架構內的圖書館都能享受豐富的電子書資源，打造基于4G通信的數字圖書館。由于擁有4G技術高網速的支持，圖書館可以通過數字簽名、許可證等安全控制措施來實現電子書的借閱功能，不僅給讀者提供了良好的閱讀環境，同時也能顧及到出版社等圖書產業鏈上其他部門的利益，形成良性循環。云圖書館組成結構如圖2所示。

圖2云圖書館組成結構3.2數字圖書館多媒體數據庫的應用

4G通信技術所提供的網絡還可以滿足高清視頻的點播、多流媒體觀看業務。4G技術在移動數據傳輸速率上的巨大突破，為數字圖書館的多流媒體資源如有聲圖書、3D圖書、教學視頻等的在線收看掃除了網絡障礙。在目前3G技術無法很好實現的視頻會議、視頻參考咨詢、網絡課堂等實時服務，在4G時代都得到真正的實施。與傳統的文字資料相比，多流媒體集圖像、聲音、動畫和活動影像等為一體，更加生動活潑，讓用戶更樂于接受和利用，避免了傳統圖書館借閱服務的被動性和局限性。使讀者在交流和學習上更加的直觀,在時間和空間上拉近交互的距離,人與人的溝通更加的便利,讓讀者真正進入移動數字化圖書館時代。

多媒體數據庫已成為數字圖書館的重要組成部分。建設以多媒體數據庫為基礎，支持跨媒體的文獻資料查詢的技術平臺，已經成為一些圖書館具有前瞻性、戰略性的重要措施。在4G技術的支持下，將數據庫、存儲、網絡、多媒體等多項技術糅合在一起，集文、圖、聲、像等多種媒體形式于一身的多媒體數據庫，在數字圖書館的建設中又向前邁進了一大步。

4G網絡有較大的儲存空間，能夠傳輸高質量視頻圖像、更加逼真的音效，實現移動終端的高速下載，能為用戶提供更豐富、直觀、快捷的閱讀體驗。同時，高校圖書館也可以將優秀的多媒體課件、教學及實驗錄像、教育片等資料存在視頻庫中，使校園用戶及遠程教育者隨時隨地可以點播視頻觀賞、學習，提高教學質量。

3.3打造互動性強的社交化閱讀平臺

社交性網絡是一種網絡應用的形式，現在風靡全球。這有助于用戶交流自身感悟，分享內心感受，例如：這幾年飛速發展的微博、微信等平臺。尤其是從去年開始，社交型網絡從單純的娛樂化逐漸向電子商務和生活應用上轉型。社交化閱讀是指讀者與自己社交圈內的朋友分享自己看過或者正在看的書籍，并對看過的書籍發表點評，以此對好友的閱讀選擇提供幫助。閱讀不再局限于一個人，一本書，而是以閱讀為核心，形成了一個圈子，方便人與人之間的溝通。

數字圖書館要想突出特色，吸引讀者，除了擁有豐富的數字資源外，良好的閱讀氛圍也是必不可少的。移動社交化閱讀以及形成的閱讀社區對實時性要求較高，對網絡時延提出了嚴格的要求，而4G 技術具備更為卓越的低時延特性，網絡并發處理能力較強。4G網絡還可為閱讀者提供實時的視頻通訊功能，溝通使得人與人、人與書籍融合的更加自然。移動社交化閱讀的模式可利用寬帶上行通道進行內容的發布，與以下行為主的瀏覽、下載業務互補，最終可提升4G 的網絡利用率。

3.4打造基于4G、物聯網技術的智能型圖書館

利用RFID、傳感器、二維碼等識別技術隨時隨地獲取書本的位置、狀態信息，在物聯網的框架下，利用4G先進的移動定位技術，根據移動終端用戶所處的地理位置，圖書館可以為用戶提供與位置相關的各類信息服務，如館藏資源檢索、域名查詢以及生活信息咨詢等。館內的讀者可以運用移動終端搜索所要尋找的書籍，快速的查詢該書，并與圖書館的標簽建立鏈接，準確讀取到所需圖書的具體位置、借閱情況等。利用4G 與數字圖書館的有機結合，還可以為初次到館閱讀的讀者提供向導服務，指導用戶了解更多的圖書信息，從而提高用戶對圖書的閱讀興趣。

4結語

隨著以我國自主開發的TD-LTE-Advanced為代表的4G 通信時代的來臨和功能日益強大、成本日益低廉的智能手機的普及，數字圖書館相對于傳統圖書館而言，將擁有更光明的未來。圖書館應該重視4G通信技術，研究數字圖書館如何在4G時代搶得先機，創新并完善各種服務模式，為讀者提供優質的閱讀服務。

參考文獻：

［1］徐俊，曹霞．基于4G的移動圖書館服務模式的研究［J］.圖書情報工作，2013(6):141-144.

［2］百度百科：TD-LTE ［EB/OL］. http://baike.baidu.com/view/1540855.htm.

［3］Kumar A，Liu Yunfei，Sengupta J．Evolution of mobile wireless communication networks: 1G to 4G［J］.International Journal of Electronics & Communication Technology，2010(1):68-72.

［4］李睿．移動信息時代圖書館發展的新途徑［J］.陜西廣播電視大學學報，2012(3):69-72.

［5］喬海濱,韓向瀧．4G技術與圖書館［J］.新世紀圖書館，2013(3):54-57.

［6］第十次全國國民閱讀調查結果顯示國民綜合閱讀率下降 ［EB/OL］.［2013-04-18］. http://news.china.com.cn/live/2013-04/18/content_19580548.htm.

［7］胡群．基于4G網絡的校園圖書館信息管理系統研究［J］.圖書館工作與研究，2009(11):32-34.

［8］嚴棟．基于物聯網的智慧圖書館［J］.圖書館學刊，2010(7):8-10.

（編校：馬懷云）

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