WiFi+iBeacon融合室內定位對圖書館讀者服務的研究

程煜

關鍵詞：WiFi；iBeacon；定位；圖書館；讀者服務

摘要：WiFi和iBeacon作為室內定位技術是有效解決問題的技術手段，將WiFi和iBeacon技術互補融合，既能全面提升圖書館服務質量，又能提高其管理效率，是圖書館未來服務領域的發展趨勢之一。

中圖分類號：G250.72文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2017）07-0120-03

1室內定位技術概述

1994年，全球定位系統（Global Positioning System，簡稱GPS）技術的功能和應用在室外定位領域已經十分成熟。然而，當人們的定位需求從室外轉至室內，GPS就顯得無能為力。美國Strategy Analytics公司發現，當今與全球人們的工作和生活相關的通信場景70%～80%來自室內，從全球的需求體量來看，室內定位技術的前景也是非常廣闊的。如：常見的室內定位技術有紅外線、藍牙（iBeacon）、射頻識別（RFID）、WiFi、ZigBee等技術。從實踐來看，WiFi和iBeacon是業內的兩大主流技術。其中，國內對于WiFi和iBeacon技術融合的可行性案例也有過考證。孔勇平[1]等就論證WiFi和iBeacon室內定位的融合算法和布局，也給出了合理性和精準性的融合結論。

1.1WiFi和iBeacon室內定位技術的發展

WiFi室內定位是基于無線局域網（WLAN）技術，通過信號強度和三角定位原理實現室內定位。因此，WiFi室內定位有組網靈活、部署便捷[2]的特點。同時，IEEE802.11協議標準的WiFi網絡已被廣泛應用，具備可復制、易推廣、場景適應強等特點。例如：圖書館、停車場、商場等空間大、人流多的場景，WiFi室內定位是有效解決問題的技術手段之一[3]，可實現準確定位、信息交互等一系列功能。

iBeacon是蘋果公司在2013年9月發布iOS7操作系統的一個環節，是基于BLE低功耗藍牙2.4G的射頻技術，精準高且能耗低。iBeacon在移動傳媒、支付應用、會展展示等領域都具備很強的開發潛力。所以，蘋果公司對此開放了商標使用申請，同時谷歌、三星等公司也相繼發布了一系列iBeacon的產品。

1.2WiFi和iBeacon室內定位的融合互補

WiFi優勢在于信號覆蓋范圍廣，數據傳輸量大；iBeacon優勢在于定位精準，能耗低。通過對兩項技術的覆蓋范圍、精度誤差、能耗等技術指標的對比（見表1），可以看出WiFi和iBeacon的技術指標在整體上互有優勢。所以，WiFi+iBeacon融合互補的模式能更好地作用于圖書館室內定位功能。

WiFi+iBeacon融合室內定位具備了位置定位、信息定位、路徑規劃等功能，能夠有效解決讀者的需求（見圖1）。首先，通過讀者進入覆蓋區域，激活終端設備的WiFi和藍牙功能；其次，與圖書館館舍無線信號形成連接，利用智能軟件讓讀者和館舍內所有資源建立潛在的動態聯系；最后，發出需求指令，即可實時獲取所需要的資源響應。對讀者而言，規劃路徑、實時導航、資源定位等服務要有一定的直觀性。讀者只需一臺支持WiFi和藍牙的智能終端，安裝定制的智能軟件，通過智能地圖便可體驗WiFi+iBeacon融合室內定位技術帶來的服務。同時，融合定位具備采集讀者的行為數據，再結合大數據主動分析讀者的需求情況[4]，提升圖書館服務的精準度和精益度。

2.2空間布局設計

圖書館館舍是由閱覽室、學術廳等一系列功能區組成。隨著讀者需求的增加，圖書館的功能區也在不斷地優化結構、擴充內容。然而，功能區在滿足讀者需求的同時也會提高其復雜性，在一定程度上會造成讀者的閱讀麻煩，有悖于功能區優化的初衷。因此，對圖書館功能區進行合理的布局，精準資源位置就顯得十分必要[5]。

WiFi+iBeacon融合定位的布局要做到由外而內，由模糊到精準的過程。首先，就建設而言，我國大多數圖書館都已經實現了WiFi覆蓋，無須更多的資金進行重復建設，僅適當填補盲點即可；其次，圖書館的功能區要在WiFi覆蓋范圍以內，充分發揮WiFi室內定位、數據采集的作用；最后，iBeacon信標等資源要規劃在功能區范圍以內，其建設重點要落在具體的資源點上，這樣既能提高讀者定位目標資源的精準性，又節約了投入成本。

2.3運營結構設計

在運營過程中，對WiFi和iBeacon信標進行有效規劃和合理建設，能有效提高覆蓋面和精準度。同時，基于圖書館資源庫和互聯網數據庫互為補充的圖書館資源數據庫，要實現實時采集、存儲和調用功能。由于WiFi具備大傳輸通道的特性，可使用采集和響應的雙向鏈路實現交互。iBeacon通道傳輸量小，則采用單向終端的采集鏈路。一方面，圖書館資源庫要有iBeacon接口，其功能是將iBeacon數據格式中的部分字節[6]轉換成圖書館資源數據庫可識別的尋址字節，用于資源庫的數據調用。另一方面，所有響應信息都要通過WiFi數據響應通道將目標資源信息響應給目標讀者。隨著社會技術水平的發展，讀者未來的終端智能軟件中必然會嵌入智能地圖、OPAC文獻檢索等功能模塊，輔助WiFi+iBeacon室內定位運營模型的實現，豐富讀者與圖書館數據資源庫之間的交互。WiFi+iBeacon室內定位技術融合結構詳情見圖2。

圖2WiFi+iBeacon室內定位技術融合結構圖

3融合定位在圖書館的應用

圖書館的室內定位能進一步縮小圖書館空間，使讀者更方便、快捷地查找所需的信息資源，同時采集讀者行為數據，最終實現精準的個性化服務[7]。融合定位在圖書館的應用有：①位置導航。傳統圖書館的導航方式是在室內的主道區域放置平面地圖，雖然可以解決讀者導航的需求，但有一定的制約性，讀者在現代圖書館中找書難、找座難、找服務難等現象[8]并未得到解決。通過融合定位技術，讀者就可以直觀地看到周邊資源和服務的動態情況。②文獻定位。查找文獻是基層館員和讀者服務的日常易觸矛盾之一。開架的實體文獻具有流通量大、歸架周期長、易錯、易漏等特點[9]，傳統圖書館依靠人工查找不但效率低，還會給讀者造成流通環境差的不良感受，而融合定位技術可以有效解決文獻定位的問題。③讀者數據采集。隨著科技水平的發展，圖書館傳統服務模式和讀者個性化需求之間的矛盾日益明顯。從讀者的興趣、習慣和行為出發，如何正確掌握讀者的閱讀情況是圖書館目前亟須解決的問題。因此，圖書館基于WiFi+iBeacon融合，開發自有的終端智能軟件，將檢索、查詢、數字資源、讀者交互等功能與讀者服務相關聯，具備采集讀者個性行為數據的功能。④個性化服務。如今，讀者獲取信息的渠道和方式越來越多，其中大多數人會選擇互聯網。但互聯網資源量過于龐雜，權威性、準確性和規范性均不如圖書館資源。因此，圖書館有義務去了解、分析讀者的真實需求，這樣一來圖書館就具備了定制個性化服務的能力[10]。融合定位的數據交互功能可以讓讀者體驗到實時訪問、實時反饋、個性推送等多項個性化服務。⑤監控和應急管理。融合定位系統可以實時檢測館內人員位置的分布情況，根據對人流量的長期統計，圖書館可以宏觀掌握讀者群體的位置規律，提高管理效率。通過WiFi采集人流量分布和行為規律的數據，可作為管理者調配文獻、調整崗位、調整設施等決策的依據。同時，圖書館作為公共場所，對人流量和危機事件[11]進行預案、管控是必要的。一旦有危機事件發生，利用融合定位系統，圖書館的安保部門可以在第一時間掌握館舍內需要救援人員的所在位置，并及時制訂應急路徑和處置方案。

4融合定位技術存在的問題

目前，WiFi+iBeacon融合室內定位技術還存在著一些亟待解決的問題：①信號干擾。WiFi和iBeacon在同一區域內運作時還存在信號相互干擾的問題，從而影響定位質量。有學者嘗試通過減少數據包或采用5.8GHz的發射頻率[12]來試圖解決干擾問題。②終端局限。WiFi+iBeacon融合定位對讀者的終端配置有一定的要求，推廣應用存在局限性。但是，現代多數商家正努力更新終端配置并培養用戶的使用習慣，終端的局限性會隨著終端市場更迭和時間推移得到解決。③隱私安全。WiFi+iBeacon融合室內定位技術在采集讀者數據提供個性化服務的同時，也涉及讀者的隱私安全問題。這就需要運營者在運營前從機制上充分考慮如何尊重讀者的個人意愿，恰當采集讀者信息，避免發生安全隱患。④維護難度。iBeacon信標還不能實施監控，只能通過定期巡檢的方式進行管控維護，成本高且效率低。然而，AprilBrother作為國內的iBeacon創業公司在官網上分享了其產品AprilBeacon維護管理的經驗，初步為iBeacon的維護積累了經驗。WiFi+iBeacon融合室內定位是未來圖書館提升服務和管理的重要技術，讀者通過融合定位技術可以享受到更優質的服務，同時輔助管理者做出更有效的決策。

參考文獻：

[1]孔勇平，鐘致民，楊廣龍，等.一種基于iBeacon和Wi-Fi的位置空間模型定位方法[J].移動通信，2015（21）：32-37.

[2]馬岳雷.基于WLAN的室內定位技術研究[D].蘭州：蘭州大學，2014.

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[9]王秀麗.圖書館服務存在的問題及對策[J].圖書館學刊，2015（12）：95-97.

[10]楊濤，曹樹金.圖書館用戶的個性化服務需求實證研究[J].大學圖書館學報，2011（2）：76-85.

[11]鄭秋紅，徐昶.圖書館應急管理機制初探[J].情報資料工作，2004（S1）：53-54.

[12]郭利敏，劉悅如.iBeacon在圖書館的應用研究[J].上海高校圖書情報工作研究，2015（1）：39-43.

（編校：崔萌）