基于情境感知的智慧圖書館服務

張慧敏

關鍵詞：智慧圖書館;情境感知;服務

摘 要：文章闡述了國內外智慧圖書館及情境感知技術的發展現狀，分析了情境感知技術在智慧圖書館中的應用，構建了基于情境感知的智慧圖書館框架，并提出了智慧圖書館情境感知服務建議。

中圖分類號：G250.7文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2020）04-0063-03

物聯網和云計算等技術發展迅速，日趨成熟，逐漸被應用于智能家居、交通物流、公共安全、工業監測等領域。在此背景下，智慧圖書館應運而生。目前，基于情境感知的智慧圖書館的服務模式在歐美等發達國家得到廣泛應用，而在我國的應用范圍則相對有限。

1 智慧圖書館

博爾赫斯說：“如果有天堂，天堂應該就是圖書館的模樣。”圖書館是知識的寶庫，是智慧的海洋。近五十年來，圖書館發展迅速，經歷了從傳統圖書館到自動化圖書館、數字圖書館，再到復合圖書館的轉變，逐漸走向了智慧圖書館的發展道路。

智慧圖書館一詞最早出現于2001年，加拿大渥太華地區的12所公共圖書館、高校圖書館和博物館建立了“Sm@ rt Library”聯盟，利用同一搜索界面為用戶提供聯盟內所有成員館的資源和服務。同年，澳大利亞昆士蘭州州立圖書館建立了智慧圖書館網絡。2003年，芬蘭奧盧大學圖書館提供名為“Smart Library”的服務。同年，Aittola教授發表會議論文《智慧圖書館：基于位置感知的移動圖書館服務》，將智慧圖書館定義為可被感知的移動圖書館，可在任意時間、任意地點通過網絡和移動設備幫助用戶快速、精準地找到所需文獻資源。

目前，學界對智慧圖書館的定義尚未達成共識。筆者認為，智慧圖書館主要是指利用物聯網、云計算、情境感知等技術，通過智能移動終端、傳感器、RFID讀寫器等設備，對圖書館館藏資源、建筑設施、軟硬件運行狀態及用戶需求等信息進行深度感知和分析，并根據分析結果為用戶提供快捷、精準的智慧化服務。智慧圖書館主要有四個特征，即全面感知、互聯高效、綠色發展、智慧服務與管理。

2 情境感知技術

2.1 情境

任何可以用來描述與人機交互相關的實體情形狀態的信息皆可被稱為情境（Context），此實體可以是人、位置、系統功能、服務等，包括用戶和應用本身。用戶、環境、物理、系統、社會、服務情境等是較為常見的情境類型。筆者將情境分為三種類型，即用戶情境、終端設備情境、物理環境情境，詳見表1。

2.2 情境感知

情境感知技術通過分析和識別當前的可用情境信息，如用戶的當前位置、時間、人員、附近設備以及用戶的行為和輸入的數據等，為用戶提供其所需的服務。情境感知技術通過捕獲用戶的情境信息，整合并分析所獲數據，然后提供相應的服務實現智慧化服務。作為智慧圖書館的關鍵技術，情境感知技術提供的精準服務能有效提高智慧圖書館的服務質量和用戶滿意度。目前，情境感知技術已被廣泛應用于實地考察、醫療護理、網上購物等方面。

3 基于情境感知的智慧圖書館服務體系

3.1 智慧圖書館服務框架

3.1.1 自動感知層。自動感知層相當于智慧圖書館的皮膚表層，智慧圖書館通過該層感知外界，利用傳感器、射頻識別（RFID）、近場通信（NFC）、藍牙、紅外線、GPS系統、激光掃描器等技術和設備，實現對館內一切事物和信息的自動感知，并及時獲取信息。感知的信息主要分為三個方面：①對圖書的感知。RFID是一種以無線電技術為基礎的非接觸式自動識別技術，依靠電子標簽發射的射頻信號自動獲取圖書數據，具有讀取速度快、操作簡便、安全性強等特點，是智慧圖書館感知圖書的主要方式。②對用戶的感知。用戶進入智慧圖書館后，將手機或平板電腦等智能終端與智慧圖書館的局域網相連接，智慧圖書館即可通過定位系統感知用戶位置，并通過讀取APP信息識別用戶的需求。③對館內物理環境的感知。智慧圖書館安置有多種自動傳感器，如動態傳感器、溫度傳感器、聲光傳感器、頻率傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器等，通過智能傳感器控制節點采集館內各種數據并進行調控，從而實現物理環境的最佳優化。

3.1.2 網絡傳輸層。網絡傳輸層是智慧圖書館的神經中樞，由光纖網絡、無線局域網絡、藍牙網絡和網絡管理設備等組成，負責將自動感知層采集到的各種數據安全實時傳輸到智慧圖書館的總服務器，進行數據分析后反饋給控制器。網絡傳輸層存在用戶信息泄露的風險，當用戶進行個人圖書館注冊或在網絡上請求服務時，攻擊者會利用線路搭載、鏈路竊聽等方式竊取其注冊信息、瀏覽記錄、下載記錄等數據信息。因此，為有效保障用戶的信息安全，智慧圖書館可使用數據加密技術對用戶信息進行處理，以避免信息泄露。

3.1.3 應用服務層。應用服務層是智慧圖書館系統架構的核心層，該層通過分析網絡傳輸層的數據揭示數據背后隱藏的價值及數據間的關系，以此為各級用戶和多種終端提供信息服務，如資源導航與檢索、圖書自助借還與清點、個性化信息訂閱與推送、危機監測與管控等。

3.2 基于情境感知的智慧圖書館服務類型

3.2.1 基于時間的智慧圖書館服務。用戶在不同時間段可能有不同的興趣點和閱讀喜好，智慧圖書館可根據用戶所處的時間段提供針對性的服務，如針對大一、大二學生提供各類書籍，培養他們的閱讀興趣;針對大三、大四學生提供考研資料、就業信息等;針對研究生提供學術期刊和學科前沿動態等信息。此外，用戶在工作日和周末的閱讀類別也有所不同，在工作日會較多地關注與學習和工作相關的信息，而健康休閑、愉悅身心的休閑娛樂類信息在周末更受他們青睞。因此，智慧圖書館可根據不同的時間段為用戶提供差異化服務，以滿足用戶的不同需求。

3.2.2 基于位置的智慧圖書館服務。基于位置的服務（Location Based Services，LBS）是指移動網絡通過移動互聯網技術、移動定位技術和電子地圖信息系統技術等，獲取手機、筆記本電腦等移動終端用戶的位置信息，并在電子地圖平臺的支持下為終端用戶提供相應的服務。定位技術分為室外定位技術和室內定位技術。在室外環境下，全球定位系統（GPS）、GSM蜂窩基站定位、北斗定位系統（BDS）等提供的位置服務能夠精確到米，基本解決了室外空間的定位需求，但在室內由于建筑物的遮擋和多徑效應使這些定位技術的精準度下降，導致室內定位需求得不到滿足。人類80%的日常生活發生在室內，因此，RFID、藍牙、紫蜂（ZigBee）、紅外線、超寬帶（UWB）、超聲波等室內定位技術及應用系統應運而生，這些室內定位技術的定位性能各有不同，應用也具有一定的局限性，目前還沒有一種普適化技術能夠完全滿足室內定位服務需求。RFID技術由于成本低、傳輸速度快而在智慧圖書館得到普遍應用，智慧圖書館可根據FRID判定用戶在圖書館所處的位置，并向其推送信息資源和服務，當用戶進入智慧圖書館查找文獻資源時，系統會自動為其顯示相關文獻資源的精確位置和最佳路線。此外，智慧圖書館的電子地圖還可顯示用戶所處的樓層和借閱室，用戶點擊地圖就可查看該層的館藏文獻及各類活動。

3.2.3 基于物理環境的智慧圖書館服務。基于物理環境的情境感知技術可綜合多重情境信息，對智慧圖書館的溫度、濕度、噪聲、光線等進行調節，為用戶提供更加舒適的閱讀環境，如：當用戶進入光線較暗的區域時，系統會自動打開最近的燈源。基于物理環境的情境感知系統可有效保護館藏紙質文獻，如：當系統判斷書庫濕度不適宜保存圖書時，會自動打開通風系統調節溫濕度;當陽光過于強烈時，系統會自動關閉窗簾遮擋陽光;當圖書館發生火災時，系統可準確迅速地定位起火點，同時激活語音疏散導航，幫助用戶快速到達安全區域，并對起火點樓層進行瞬時高壓供水等。

4 智慧圖書館情境感知服務發展建議

基于情境感知技術的智慧圖書館對館員提出了更高的要求，要求館員必須熟練掌握移動智能終端使用、智慧圖書館系統操作、情境感知技術應用等，才能為用戶提供智慧化服務。因此，智慧圖書館亟須通過各種途徑和方式加大智慧型館員的培養力度。同時，智慧圖書館還需提升個性化服務的能力。目前，智慧圖書館為用戶提供的服務多是館藏查詢、紙質文獻借還、電子文獻查閱等常規服務，較少提供差異化、個性化服務。因此，智慧圖書館應通過情境感知技術整理分析用戶的歷史數據，不斷提升差異化、個性化服務能力，如：根據用戶的瀏覽和借閱數據為其推薦相關的文獻資源，以及推送圖書位置、借閱排行等信息;制作多款用戶界面，用戶可根據自己的喜好選擇不同的界面，同時添加天氣、計時等小程序;提供送書上門、文獻傳遞等服務;開展真人圖書活動，用戶可依據自身需求預約真人圖書服務。此外，基于情境感知技術的智慧圖書館主要依靠互聯網、計算機系統、情境感知技術等提供智慧化服務，因此，智慧圖書館只有不斷提升技術水平，不斷加大情境感知技術的研究和應用力度，才能更好地為用戶提供個性化情境感知服務，提升他們的閱讀體驗。

5 結語

綜上所述，基于情境感知技術的智慧圖書館是圖書館發展的新方向，智慧圖書館應結合自身優勢，針對不同的用戶類型和需求，探索適用他們的情境感知服務模式，同時不斷提升自身的服務能力。

參考文獻：

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[2] 姚軍，郭達.基于物聯網的智慧圖書館服務與管理[J].移動通信，2012（11）：48-51.

[3] 周玲元，段隆振.移動情境感知服務系統研究[J].圖書館學研究，2014（8）：36-43.

（編校：徐黎娟）