5G+技術(shù)下高校智慧圖書館空間智能化探析

張加豪

（廣州番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館，廣東 廣州 511483）

0 引言

2021年9月9日，《中國圖書館學(xué)會“十四五”發(fā)展規(guī)劃綱要（2021—2025年）》明確指出促進(jìn)智慧圖書館體系建設(shè)，開展圖書館智慧化轉(zhuǎn)型的理論研究和實(shí)踐探索[1]。圖書館是一個傳承文化、產(chǎn)生思想、輔助創(chuàng)新的地方，通過空間對其文化性、知識性和服務(wù)性進(jìn)行表達(dá)，其空間智能化水平影響著圖書館用戶的服務(wù)體驗(yàn)。通過5G和其他技術(shù)應(yīng)用，提升空間智能化的前景應(yīng)用，升級圖書館空間利用率，為圖書館智慧化轉(zhuǎn)型做出積極探索，本文就5G+技術(shù)下高校智慧圖書館空間智能化進(jìn)行探析。

1 圖書館空間概論

1.1 圖書館空間劃分

圖書館空間是一種具有實(shí)用意義的空間。是人們根據(jù)學(xué)習(xí)、文化建設(shè)、知識傳播的需求，采用建筑技術(shù)手段和一定的分割組合方式創(chuàng)造出來的空間實(shí)體。圖書館空間根據(jù)其功能屬性和服務(wù)目標(biāo)的不同，劃分標(biāo)準(zhǔn)也不同。孫權(quán)在談到圖書館新館的空間布局與功能定位時，按照圖書館服務(wù)功能，將圖書館空間劃分為十大功能類型，即藏書空間、閱覽空間、學(xué)習(xí)空間、研討空間、數(shù)字資源空間、視聽空間、展示空間、自助服務(wù)空間、辦公空間和休閑空間。并詳細(xì)介紹了每一類型空間的空間布局、功能定位和服務(wù)模式[2]。而郭海明從圖書館建筑空間功能的角度，認(rèn)為圖書館空間應(yīng)包括信息資源獲取區(qū)、信息交流區(qū)、信息研究區(qū)、學(xué)習(xí)區(qū)、信息素養(yǎng)教育區(qū)、信息控制區(qū)和休閑區(qū)，按照有利于讀者信息利用、交流、協(xié)作與學(xué)習(xí)的“一站式”服務(wù)功能劃分區(qū)域[3]。楊允仙通過“圖書空間再造的思考”闡述了網(wǎng)絡(luò)空間、學(xué)習(xí)空間、心理空間、生活空間和虛擬共享空間的內(nèi)涵和功能[4]。從服務(wù)目標(biāo)的角度來看，圖書館空間可以劃分為：場館活動空間、主題服務(wù)空間、書庫空間、業(yè)務(wù)加工空間、創(chuàng)客空間、智慧空間、數(shù)據(jù)空間。結(jié)合空間的功能屬性來看，圖書館空間又可以劃分為物質(zhì)空間、精神空間。物質(zhì)空間可以理解為有形空間，精神空間可以理解為虛擬空間。圖書館空間有兩層含義：一是指高校圖書館各功能元素的組織，體現(xiàn)為高校圖書館空間的空間秩序和空間劃分；二是指空間各實(shí)體元素的塑造，體現(xiàn)為空間形態(tài)和空間構(gòu)建。

2 5G+技術(shù)應(yīng)用于高校智慧圖書館空間智能化的分析

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是新一代移動通信技術(shù)，可以為移動終端帶來更快的傳輸速度同時還將滿足未來萬物互聯(lián)的應(yīng)用需求，賦予萬物在線連接的能力。5G網(wǎng)絡(luò)為高校智慧圖書館空間提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境。物聯(lián)網(wǎng)能夠使智慧圖書館空間的資源與設(shè)施連接起來，提供數(shù)據(jù)分享與支持。人工智能技術(shù)可以為智慧圖書館空間服務(wù)提供多種形式。大數(shù)據(jù)和云計(jì)算為智慧圖書館空間提供數(shù)據(jù)分析和算力支持。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)橹腔蹐D書館空間用戶提供全方位、立體的沉浸式的閱讀空間體驗(yàn)。區(qū)塊鏈技術(shù)可以為智慧圖書館空間的信息私密數(shù)據(jù)和下載數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和保護(hù)。綜上所述，利用5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等技術(shù)可以為智慧圖書館空間的建設(shè)提供了豐富的技術(shù)支持和多面的服務(wù)創(chuàng)新。結(jié)合智能化和圖書館空間概念，圖書館空間智能化是圖書館這個空間實(shí)體，采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)建設(shè)出能滿足讀者各種服務(wù)需求的智能應(yīng)用。5G+技術(shù)應(yīng)用于圖書館空間，是其智能化的內(nèi)在需求，同時也是圖書館空間智能化的技術(shù)保障。可以看出5G+技術(shù)應(yīng)用，可以進(jìn)一步凸顯圖書館空間智能化的價(jià)值，豐富高校圖書館以人為本服務(wù)理念的呈現(xiàn)。

3 5G+技術(shù)應(yīng)用于高校智慧圖書館空間智能化的應(yīng)用

5G+技術(shù)應(yīng)用于高校智慧圖書館有著廣泛的前景應(yīng)用。如何通過這些技術(shù)建設(shè)其空間智能化，首先要從空間的功能屬性為出發(fā)點(diǎn)為引導(dǎo)，明確圖書館空間的功能屬性，從而進(jìn)行空間智能化的建設(shè)實(shí)施。圖書館空間的功能屬性包含有：有形空間、虛擬空間兩種。高校圖書館空間智能化的應(yīng)用，分別從有形空間智能化和虛擬空間智能化兩個方向進(jìn)行建設(shè)。

3.1 有形空間智能化的應(yīng)用

3.1.1 樓宇空間自動化

智能樓宇包括:智能建筑、視頻監(jiān)控、安防報(bào)警、樓宇通訊、樓宇影音、門禁一卡通、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、多媒體會議系統(tǒng)、機(jī)房系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、樓宇BA系統(tǒng)及IBS系統(tǒng)集成。智能樓宇可以同BIM技術(shù)結(jié)合建設(shè)為智能樓宇管理系統(tǒng)。智能樓宇管理系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，管理樓宇軟件設(shè)備和樓宇各運(yùn)行系統(tǒng)程序，使建筑物機(jī)電或建筑群內(nèi)的設(shè)備綜合協(xié)調(diào)、有條不紊、科學(xué)地運(yùn)行。智能樓宇管理系統(tǒng)可以應(yīng)用到圖書館樓宇空間自動化上來，有了這套系統(tǒng)應(yīng)用，圖書館樓宇空間自動化的建設(shè)更加安全、成熟、方便。

3.1.2 書庫空間自動化

采用立體貨架、有軌巷道堆垛機(jī)、穿梭車、揀選臺、分揀系統(tǒng)等建立自動化立體書庫，立體貨架結(jié)合RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對在架圖書的識別與定位，自動化立體書庫同時結(jié)合WMS倉庫管理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)圖書館書庫WMS系統(tǒng)，這套系統(tǒng)的功能有：實(shí)時監(jiān)控書庫內(nèi)自動化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時調(diào)度書庫內(nèi)所有自動化設(shè)備、實(shí)時管理圖書分揀及運(yùn)輸路徑、監(jiān)控運(yùn)輸狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行時間統(tǒng)計(jì)與書庫內(nèi)軟硬件系統(tǒng)的集成對接等。利用這套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)圖書實(shí)時定位保存、自動存取、流通分揀、出庫入庫的工作。同時5G技術(shù)可為自動化立體書庫和圖書館書庫WMS系統(tǒng)，提供信息傳輸保障。書庫空間自動化的應(yīng)用開辟了未來智慧書圖書館庫空間服務(wù)的創(chuàng)新模式。

3.1.3 展閱空間自動化

展閱一體化的空間包括展覽服務(wù)空間和閱讀服務(wù)空間，智慧圖書館目前在展閱一體化空間建設(shè)主要側(cè)重于數(shù)字資源展覽和數(shù)字閱讀服務(wù)。展閱空間的展示區(qū)包括：包括數(shù)字沙盤、環(huán)幕/弧幕/球幕影廳、迎賓地幕系統(tǒng)、互動吧臺、裸眼3D展示、3D全息立體成像。閱讀空間包括：聽書瀑布屏、互動虛擬翻書系統(tǒng)、PDA掌上閱讀儀、8K高清閱讀屏這些設(shè)備和360虛擬閱讀空間、A/VR虛擬沉浸閱讀空間。通過展閱一體化的空間應(yīng)用建設(shè)，打造展閱空間自動化，升級讀者展覽及閱讀服務(wù)。

3.1.4 采編空間自動化

采編的空間受限于采編的工作流程因素制約。采編的工作比較繁雜。從工作流程來看大致可分：書刊存放拆包區(qū)、驗(yàn)收區(qū)、審校編目區(qū)、圖書粘貼加工區(qū)、圖書移交區(qū)。通過物聯(lián)網(wǎng)、DRID技術(shù)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、機(jī)器視覺、圖像識別、工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)自動化處理、自動分揀等技術(shù)綜合應(yīng)用開發(fā)一套圖書館采編作業(yè)系統(tǒng)。圖書采編作業(yè)系統(tǒng)包含圖書自動分離供件、自動采購驗(yàn)收、自動貼標(biāo)加工、智能分類編目、圖書集散分揀等系統(tǒng)，通過相對應(yīng)系統(tǒng)和設(shè)備合理規(guī)劃工作區(qū)間，使之達(dá)到采編空間自動化的工作應(yīng)用。

3.1.5 創(chuàng)客空間自動化

圖書館創(chuàng)客空間指的是有共同興趣的讀者（通常是對電腦、機(jī)械、技術(shù)、科學(xué)、數(shù)字藝術(shù)或電子技術(shù)）通過聚會、社交、知識文化交流、協(xié)同創(chuàng)作等展開合作工作的空間。創(chuàng)客空間通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、VR/AR、3D全息圖像、人工智能技術(shù)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、機(jī)器視覺、人臉識別等技術(shù)和設(shè)備，應(yīng)用到創(chuàng)客空間內(nèi)，達(dá)到創(chuàng)客空間自動化的服務(wù)體驗(yàn)。

3.1.6 休閑空間自動化

在圖書館的休閑空間里配備UPS電源、智能座椅、智能沙發(fā)、智能燈光、智能插座、智能充電、智能飲水機(jī)，通過光線傳感器、溫濕度傳感儀、人體感應(yīng)器設(shè)計(jì)成智能燈光控制、智能溫濕度調(diào)節(jié)的空間感應(yīng)儀器。休閑空間內(nèi)還要有不同光感的視覺環(huán)境體驗(yàn)。智能玻璃通過安裝在墻壁上的手動控制面板或在移動終端的設(shè)備操作，設(shè)置玻璃的顏色，提供休閑空間的衍射色彩視覺和空間色彩感的氛圍，同時通過智能玻璃還可以調(diào)節(jié)室內(nèi)空間的透光率。在休閑空間里通過設(shè)施與設(shè)備的智能應(yīng)用，達(dá)到休閑空間自動化，提升讀者在休閑空間里的感知和享受。

3.2 虛擬空間智能化的應(yīng)用

3.2.1 座位預(yù)約管理智能系統(tǒng)

座位預(yù)約系統(tǒng)通過微信、座位系統(tǒng)應(yīng)用App、圖書館網(wǎng)站和現(xiàn)場選座的方式進(jìn)行座位預(yù)約。該系統(tǒng)還具備：座位狀態(tài)查詢、座位使用時長分析、信息提醒、自習(xí)空間人次等功能。通過座位預(yù)約管理系統(tǒng)，提升圖書館座位空間的智能化服務(wù)水平和座位空間資源的應(yīng)用率。

3.2.2 無感借閱智能平臺

無感借閱智能平臺是利用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將RFID無線射頻技術(shù)與人臉識別技術(shù)相結(jié)合的一種透明化的圖書借閱智慧服務(wù)平臺。實(shí)現(xiàn)讀者圖書流通借閱的智能化。自動識別讀者進(jìn)行讀者確認(rèn)，按照系統(tǒng)設(shè)定的借閱規(guī)則進(jìn)行邏輯判定讀者借還的合規(guī)性。若合規(guī)則進(jìn)行無感還書、無感借書功能。若不合規(guī)，屏幕會有顯示其不合規(guī)的信息情況提示，按照提示進(jìn)行操作，可重新進(jìn)行無感借閱。

3.2.3 Wifi網(wǎng)絡(luò)

利用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和第六代wi-fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行圖書館網(wǎng)絡(luò)升級換代。第五代移動通信技術(shù)（5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）是具有高速率、低時延和大連接特點(diǎn)的新一代寬帶移動通信技術(shù)，5G通信設(shè)施是實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。802.11ax，又稱Wi-Fi 6，是IEEE 802.11推出的下一代802.11工作標(biāo)準(zhǔn)，使有OFDMA頻分復(fù)用技術(shù)、更高階的調(diào)制技術(shù)-1024QAM、空分復(fù)用技術(shù)（SR）+BSSColoring、目標(biāo)喚醒時間技術(shù)（TWT）等技術(shù)。通過布置5G網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi 6，提升圖書館的網(wǎng)速的速率、實(shí)現(xiàn)信號暢通傳輸，縮短圖書館資源下載時間、實(shí)現(xiàn)資源共享和通信暢通的效果。

3.2.4 智慧圖書館系統(tǒng)

利用新一代互聯(lián)網(wǎng)微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)，建設(shè)云服務(wù)平臺，利用SaaS平臺提供多終端應(yīng)用開發(fā)和開放接口服務(wù)。基于微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)、中央知識庫平臺、云計(jì)算平臺、虛擬化平臺、大數(shù)據(jù)等建設(shè)智慧圖書館系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、版權(quán)管理系統(tǒng)、智慧采訪系統(tǒng)、智慧文獻(xiàn)管理系統(tǒng)、智慧共享系統(tǒng)、智慧讀者服務(wù)系統(tǒng)、智慧館務(wù)服務(wù)系統(tǒng)、智慧館員服務(wù)系統(tǒng)。

4 結(jié)語

高校智慧圖書館空間智能化的研究，是智慧圖書館體系構(gòu)建的一部分，在圖書館空間的功能屬性劃分的有形空間、虛擬空間的基礎(chǔ)上進(jìn)行空間智能化的研究和應(yīng)用。未來，隨著全國智慧圖書館體系的建設(shè)完善，采用新的技術(shù)、文化創(chuàng)新理念、和未來建筑建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，繼續(xù)開展高校智慧圖書館空間智能化的研究，面對讀者提供智慧服務(wù)，這一研究方向仍具有重要意思。