基于Arduino的智慧圖書館系統(tǒng)設(shè)計(jì)

郭奕穎 謝小奕 李佳琪 江耿豪

摘要：隨著智能時(shí)代的到來，圖書館向智慧圖書館轉(zhuǎn)型成為必然趨勢(shì)。智慧圖書館旨在為用戶提供智能化的服務(wù)。針對(duì)傳統(tǒng)圖書館存在的功能單一、服務(wù)質(zhì)量低、環(huán)境配置缺失等問題，文章設(shè)計(jì)了基于Arduino的智慧圖書館系統(tǒng)，創(chuàng)新了諸多智慧管理和服務(wù)場(chǎng)景，系統(tǒng)包含智能推薦子系統(tǒng)、閱覽室子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和智能衛(wèi)生間子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)均由多種功能模塊構(gòu)成，對(duì)比傳統(tǒng)的圖書館，能夠滿足用戶的需求，并提高了圖書館管理效率和服務(wù)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：智慧圖書館；智慧圖書館系統(tǒng)；Arduino；智能化硬件設(shè)計(jì)；系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP216.6? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

智慧圖書館是基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)，通過智能方式改善用戶和圖書館系統(tǒng)之間的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)智能建筑、智能設(shè)備、智能圖書館系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。圖書館的智慧化成為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，智慧圖書館系統(tǒng)作為圖書館信息化建設(shè)的一種手段，為圖書館的現(xiàn)代化建設(shè)提供了技術(shù)支撐，從而實(shí)現(xiàn)更便捷、高效的圖書館服務(wù)。

隨著智能時(shí)代的到來，對(duì)于圖書館而言，智能并不等于智慧，智慧圖書館并不是多種技術(shù)機(jī)械拼盤式的整合。基于Arduino的智慧圖書館系統(tǒng)，將“系統(tǒng)+設(shè)備”組合是建設(shè)智慧圖書館的重點(diǎn)。

1 智慧圖書館系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

1.1 相關(guān)文獻(xiàn)回顧

筆者以檢索詞“智慧圖書館系統(tǒng)”在中國(guó)知網(wǎng)上尋找近3年相關(guān)文獻(xiàn)，剔除不符合要求的無效文獻(xiàn)，通過對(duì)有效文獻(xiàn)進(jìn)行整理分析，發(fā)現(xiàn)研究?jī)?nèi)容主要分為3類：第一類是針對(duì)智慧圖書館某個(gè)專門應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。徐田［1］運(yùn)用協(xié)同算法分析讀者的閱讀需求以實(shí)現(xiàn)智能閱讀推送的目的。吳花果［2］以聚合分析為核心探究讀者閱讀偏好進(jìn)行推送。曾紅霞等［3］提出了自適應(yīng)環(huán)境調(diào)控算法，可動(dòng)態(tài)調(diào)控圖書館溫度等，同時(shí)將環(huán)境數(shù)據(jù)傳送給后臺(tái)管理系統(tǒng)。

第二類是針對(duì)具體某項(xiàng)技術(shù)的智慧圖書館系統(tǒng)。蔡媛歡［4］指出RFID技術(shù)能解決條形碼識(shí)別效率低下的問題。管勝波等［5］分析了RFID技術(shù)能夠提高圖書查找效率及維護(hù)圖書安全。翁曉暉［6］指出搭建安全穩(wěn)定的物聯(lián)網(wǎng)搭配智慧圖書館管理軟件能夠有效地為圖書館工作人員減輕工作負(fù)擔(dān)。吳琳等［7］設(shè)計(jì)出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧圖書館書目管理系統(tǒng)以提升書目管理的準(zhǔn)確性與效率。徐蕾等［8］采用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)全面的數(shù)據(jù)收集并進(jìn)行精準(zhǔn)的個(gè)性化推薦。田文武［9］指出大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧圖書館建設(shè)中能提供知識(shí)共享、推薦及服務(wù)優(yōu)化。

第三類是針對(duì)多種技術(shù)集成的智慧圖書館系統(tǒng)。李強(qiáng)［10］探討了利用新一代人工智能+5G技術(shù)對(duì)智慧圖書館服務(wù)模式進(jìn)行重構(gòu)，提出將底層5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、中層技術(shù)和上層AI技術(shù)深度融合，并應(yīng)用于各種圖書館場(chǎng)景中；張文勇等［11］利用數(shù)據(jù)可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)提升智慧圖書館信息服務(wù)，介紹了基于讀者偏好的館藏智能推薦和古籍三維立體虛擬沉浸式體驗(yàn)；陳莉等［12］從元宇宙的視角探討了元宇宙核心技術(shù)集成的智慧圖書館。

1.2 問題提出

從已有文獻(xiàn)看，智慧圖書館系統(tǒng)建設(shè)的應(yīng)用型文獻(xiàn)較少，各個(gè)專門的應(yīng)用系統(tǒng)未能集成。筆者總結(jié)出存在的問題：從某個(gè)專門應(yīng)用系統(tǒng)這一層面，現(xiàn)有的個(gè)性化服務(wù)推薦系統(tǒng)主要是根據(jù)用戶的興趣愛好有針對(duì)性地推薦書籍，雖然可以滿足不同用戶的需求，但易導(dǎo)致閱讀種類受限。現(xiàn)有的環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜，而且僅圍繞圖書館的空間環(huán)境設(shè)計(jì)，缺少針對(duì)讀者的個(gè)性化空間設(shè)計(jì)。從具體某項(xiàng)技術(shù)和多種技術(shù)集成的這2個(gè)層面，現(xiàn)有的系統(tǒng)主要研究大多集中在管理層面，而忽略其他方面的服務(wù)。同時(shí)，組建技術(shù)實(shí)現(xiàn)存在較大難度，且維護(hù)數(shù)據(jù)需要較大投入，成本成為首要關(guān)注的因素。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)思路

智慧圖書館系統(tǒng)與傳統(tǒng)圖書館相比，更加突出個(gè)性化服務(wù)與學(xué)習(xí)空間，智慧圖書館系統(tǒng)借助Arduino，設(shè)計(jì)了多個(gè)子系統(tǒng)，擬在智慧學(xué)習(xí)空間設(shè)計(jì)和個(gè)性化服務(wù)方面進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)［13］。

在智慧學(xué)習(xí)空間設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)兼具豐富的子系統(tǒng)。通過對(duì)Arduino硬件的應(yīng)用，在智能推薦子系統(tǒng)下，設(shè)計(jì)了書籍推薦模塊，通過點(diǎn)擊相應(yīng)的圖書標(biāo)志，可以顯示圖書梗概，更加方便讀者選擇圖書。同時(shí)還設(shè)計(jì)了藏書模塊，針對(duì)歸還的圖書未能及時(shí)處理等情況，利用智能分類以減少工作人員的負(fù)擔(dān)。在環(huán)境子系統(tǒng)下，設(shè)計(jì)了噪聲監(jiān)測(cè)模塊，以維持圖書館低噪聲狀態(tài)；智能斷電模塊，利用超聲波測(cè)距傳感器和繼電器，實(shí)現(xiàn)智能斷電，以減少資源的浪費(fèi)。除此之外，本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了智能衛(wèi)生間子系統(tǒng)，具有智能沖水、開關(guān)水、開關(guān)燈等功能。

在個(gè)性化服務(wù)方面，本系統(tǒng)提供精準(zhǔn)化服務(wù)。在閱覽室子系統(tǒng)下，設(shè)計(jì)了占座模塊、計(jì)數(shù)識(shí)別模塊、燈光調(diào)節(jié)模塊和駝背監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)閱覽室的個(gè)性化服務(wù)。特別是駝背監(jiān)測(cè)模塊和燈光調(diào)節(jié)模塊，為了更加符合人體工學(xué)，桌椅設(shè)置了防駝背系統(tǒng)和燈光調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以期提供更好的智能服務(wù)體驗(yàn)。

綜上所述，智慧圖書館技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性較大，且多系統(tǒng)排斥反應(yīng)容易解決，能夠?qū)崿F(xiàn)以低成本助力智慧圖書館新發(fā)展。

2.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)總體的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.3 上位機(jī)、下位機(jī)軟件的技術(shù)開發(fā)方案

2.3.1 上位機(jī)Arduino軟件設(shè)計(jì)

Arduino是一個(gè)開放源碼的電子原型平臺(tái)，擁有靈活的硬件和軟件，主要采用USART通信模式，有硬串口、軟串口2種實(shí)現(xiàn)方式。本系統(tǒng)主要采用硬串口，接收來自各傳感器模塊的輸入信號(hào)從而檢測(cè)出運(yùn)行環(huán)境，并通過控制電機(jī)以及其他驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)景的多樣化功能。

2.3.2 上位機(jī)Android Studio軟件設(shè)計(jì)

Android Studio可直接訪問內(nèi)置的SQLite數(shù)據(jù)庫，藏書模塊的書籍信息（如書名、作者、類別等）等相關(guān)數(shù)據(jù)利用SQLite數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)，并通過Android Studio調(diào)用。

SQLite的優(yōu)點(diǎn)之一是能夠自動(dòng)壓縮數(shù)據(jù)，占用空間資源低。它能夠支持市場(chǎng)上主流的操作系統(tǒng)，同時(shí)能夠跟很多程序語言相結(jié)合，滿足智慧圖書館系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)操作的需求，主要的通信協(xié)議是在編程語言內(nèi)的直接API調(diào)用。

2.3.3 下機(jī)位Arduino UNO R3板

Arduino生態(tài)中包括多種開發(fā)板、模塊、擴(kuò)展板。其中UNO R3功能齊全、轉(zhuǎn)換速度快和內(nèi)存大等特點(diǎn)，能夠滿足智慧圖書館系統(tǒng)兼容多模塊、多功能的需求。UNO R3版本在Linux或者M(jìn)Ac下不需要安裝任何驅(qū)動(dòng)程序，并且能外接鍵盤、鼠標(biāo)、搖桿等。

2.3.4 下機(jī)位DFRobot IO傳感器擴(kuò)展板V7.1

DFRobot IO傳感器擴(kuò)展板V7.1兼容Arduino新一代主控器DUE。在擴(kuò)展板豐富的通信和存儲(chǔ)模塊接口支撐下，各子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸便捷，易于維護(hù)。外部電源擴(kuò)展也為本系統(tǒng)提供了持久的續(xù)航。

3 分模塊技術(shù)實(shí)現(xiàn)

3.1 智能推薦子系統(tǒng)

3.1.1 藏書模塊

藏書模塊利用Mind+中Arduino機(jī)器學(xué)習(xí)模塊，通過學(xué)習(xí)，將圖書進(jìn)行相應(yīng)歸類。當(dāng)歸還圖書時(shí)，工作人員將歸還的書籍放于該系統(tǒng)前方，系統(tǒng)將會(huì)呈現(xiàn)相應(yīng)類別，方便圖書館管理人員對(duì)圖書進(jìn)行分類，提高工作效率。

藏書模塊采用Mind+中的機(jī)器學(xué)習(xí)（ML5），即Machine Learning5，機(jī)器學(xué)習(xí)ML5擴(kuò)展功能中含有KNN分類功能，以實(shí)現(xiàn)各種智能識(shí)別的AI功能。分類流程如圖2所示。

3.1.2 書籍推薦模塊

書籍推薦模塊是先從圖書館數(shù)據(jù)庫篩選優(yōu)質(zhì)的書籍，再每周定時(shí)挑選出不同類別作為推薦書籍，以書單的形式呈現(xiàn)在交互大屏幕上，并提供情境交互服務(wù)功能。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需求點(diǎn)擊書籍名稱， 交互大屏幕會(huì)對(duì)應(yīng)顯示關(guān)于這本書的簡(jiǎn)介、作者信息等內(nèi)容，且以動(dòng)畫加文字的形式呈現(xiàn)。而傳統(tǒng)的書籍推薦模塊主要是基于書籍名稱進(jìn)行推薦，讀者輸入關(guān)鍵詞后，常會(huì)出現(xiàn)各種未經(jīng)嚴(yán)格篩選的書籍，一定程度上增加了讀者的選擇難度，降低了閱讀質(zhì)量。

書籍推薦模塊基于Makey Makey和Mind+開發(fā)設(shè)計(jì)，采用的電路板體積很小，擁有一個(gè)連接電腦的USB接口以及用于掛接其他物體的鱷魚夾，不需要安裝驅(qū)動(dòng)程序，如圖3所示。

圖3 書籍推薦模塊實(shí)現(xiàn)原理

3.2 閱覽室子系統(tǒng)

3.2.1 占座模塊

占座模塊是藍(lán)牙模塊通過無線電波將單片機(jī)和手機(jī)連接在一起，形成一個(gè)小型的物聯(lián)網(wǎng)。通過手機(jī)連接書桌上的藍(lán)牙，結(jié)合信號(hào)燈能夠?qū)崿F(xiàn)占座功能。成功連接的藍(lán)牙會(huì)出現(xiàn)紅色的信號(hào)燈，顯示是占座的狀態(tài)；若書桌上信號(hào)燈呈現(xiàn)綠色，則是沒有人占座的狀態(tài)。

本藍(lán)牙模塊采用HC-05，作為數(shù)據(jù)接收端，當(dāng)藍(lán)牙App上提示連接成功后，會(huì)發(fā)送對(duì)應(yīng)的信號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)占座和離座功能。

3.2.2 計(jì)數(shù)識(shí)別模塊

計(jì)數(shù)識(shí)別模塊可以通過人臉識(shí)別來實(shí)現(xiàn)閱覽室人員的計(jì)數(shù)功能，這有助于控制流量，實(shí)時(shí)記錄自習(xí)室的人數(shù)，提升智能化、安全性和便捷性，滿足圖書館的需求。

計(jì)數(shù)識(shí)別模塊采用人臉識(shí)別攝像頭進(jìn)行人臉圖像的采集和識(shí)別。通過控制舵機(jī)實(shí)現(xiàn)門的遠(yuǎn)程控制。當(dāng)人臉識(shí)別算法認(rèn)證通過后，Arduino會(huì)發(fā)送信號(hào)給舵機(jī)，使其旋轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)門的自動(dòng)開閉。

3.2.3 燈光調(diào)節(jié)模塊

燈光調(diào)節(jié)模塊可以由學(xué)生自行地根據(jù)個(gè)人習(xí)慣和實(shí)際環(huán)境光線靈活調(diào)節(jié)自習(xí)桌旁的燈光亮度。常規(guī)閱覽室的大燈光是由學(xué)校統(tǒng)一控制，但不同學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的需求不同，自行調(diào)節(jié)燈光的光照強(qiáng)度和亮度，是預(yù)防近視的重要手段，且有助于提升學(xué)習(xí)效率。

模擬角度傳感器屬于Arduino傳感器模塊中的模擬信號(hào)元件，是一個(gè)高精度的電位器，可旋轉(zhuǎn)10圈，通過簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)角度就可以調(diào)節(jié)其電壓變化，實(shí)現(xiàn)微小變化的互動(dòng)效果。

3.2.4 駝背監(jiān)測(cè)模塊

駝背監(jiān)測(cè)模塊可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的坐姿是否正確，當(dāng)出現(xiàn)學(xué)生駝背、倚靠在椅子上等不良現(xiàn)象，紅色信號(hào)燈會(huì)閃爍提醒學(xué)生。

駝背監(jiān)測(cè)模塊是基于模擬壓電陶瓷震動(dòng)傳感器實(shí)現(xiàn)的，通過感知桌椅震動(dòng)和壓力的強(qiáng)弱，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸出相應(yīng)模擬電壓值，如圖4所示。當(dāng)沒有對(duì)壓電陶瓷片施加壓力時(shí)，輸出的模擬量為0；當(dāng)對(duì)壓電陶瓷片施加壓力，輸出模擬量會(huì)發(fā)生變化，而且與壓力成正比。

3.3 智能衛(wèi)生間子系統(tǒng)

智能衛(wèi)生間子系統(tǒng)是綜合運(yùn)用觸摸按鈕、人體感應(yīng)傳感器、壓力傳感器和舵機(jī)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)生間各模塊協(xié)同運(yùn)行的功能。通過觸摸開關(guān)模塊，控制衛(wèi)生間燈的狀態(tài)。將人體感應(yīng)傳感器模塊置于水龍頭內(nèi)，并把開關(guān)閥門換成舵機(jī)控制。將壓力傳感器模塊內(nèi)置于衛(wèi)生間地板固定位置，當(dāng)給予一定壓力時(shí)，控制內(nèi)置于衛(wèi)生間的舵機(jī)水閥，實(shí)現(xiàn)智能沖水功能。

本系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于人體感應(yīng)傳感器、壓力傳感器和舵機(jī)的結(jié)合應(yīng)用，人體感應(yīng)傳感器能檢測(cè)到紅外線而輸出電信號(hào)，結(jié)合舵機(jī)實(shí)現(xiàn)智能開關(guān)水的功能；壓力傳感器模塊能感受壓力信號(hào)并按照一定規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用的輸出電信號(hào)，當(dāng)壓力值超過一定范圍，會(huì)啟動(dòng)舵機(jī)打開水閥，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)生間智能沖水功能。

3.4 環(huán)境子系統(tǒng)

3.4.1 智能斷電系統(tǒng)

智能斷電系統(tǒng)可以通過超聲波測(cè)距傳感器和繼電器的設(shè)定參數(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電，可以根據(jù)距離檢測(cè)進(jìn)行相應(yīng)的控制，這對(duì)于提高能源利用效率、保護(hù)設(shè)備和人員安全具有重要作用。

超聲波測(cè)距傳感器可以發(fā)射超聲波，并通過接收返回的聲波來測(cè)量距離。繼電器是一種電磁開關(guān)，可以接通或斷開電路。通過控制繼電器的通斷狀態(tài)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的自動(dòng)控制。

3.4.2 噪聲監(jiān)測(cè)模塊

噪聲監(jiān)測(cè)模塊可以通過聲音傳感器與LED的閃爍實(shí)現(xiàn)噪聲監(jiān)測(cè)作用，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)噪聲情況并及時(shí)采取相應(yīng)措施，保障圖書館的音量環(huán)境。

聲音傳感器是一種能夠?qū)h(huán)境中的聲音轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器，電壓信號(hào)通過Arduino的模擬輸入引腳輸入，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。Arduino利用內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，表示環(huán)境的噪聲強(qiáng)度。LED的閃爍是通過Arduino的數(shù)字輸出引腳控制LED所接通的電路來實(shí)現(xiàn)的。通過以一定頻率交替輸出高低電平信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)LED的閃爍效果。

4 結(jié)語

本文從傳統(tǒng)圖書館存在的功能單一、服務(wù)質(zhì)量低、環(huán)境配置缺失等方面的實(shí)際問題出發(fā)，圍繞多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)構(gòu)建了基于Arduino的智慧圖書館系統(tǒng)。本系統(tǒng)有如下創(chuàng)新之處：

（1）在系統(tǒng)硬件支撐方面，實(shí)現(xiàn)多模塊融合賦能，推進(jìn)應(yīng)用創(chuàng)新。常規(guī)的智慧圖書館系統(tǒng)不能同時(shí)滿足多種功能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)難度較大，維護(hù)數(shù)據(jù)需要較高投入。而本文所提出的系統(tǒng)兼具豐富的子系統(tǒng)，在保障性能良好的前提下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)層次由交織向獨(dú)立轉(zhuǎn)變，硬件組成由復(fù)雜難管理向簡(jiǎn)單易維護(hù)轉(zhuǎn)變，各硬件相互獨(dú)立，靈活性良好，實(shí)現(xiàn)成本低。

（2）在智能服務(wù)方面，兼具精準(zhǔn)化和個(gè)性化，滿足學(xué)生多元需求。智慧圖書館系統(tǒng)以學(xué)生為服務(wù)主體，圍繞其身心發(fā)展特點(diǎn)，構(gòu)建多個(gè)特色模塊，如駝背監(jiān)測(cè)模塊、燈光調(diào)節(jié)模塊，實(shí)現(xiàn)駝背監(jiān)測(cè)、燈光調(diào)節(jié)等智能服務(wù)。

（3）在環(huán)境配置方面，利用技術(shù)賦能環(huán)境，提升服務(wù)質(zhì)量。本系統(tǒng)通過融合傳感器，創(chuàng)新圖書館環(huán)境配置，如實(shí)現(xiàn)氣體的信息化數(shù)據(jù)采集和評(píng)估，提升安全性，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可燃?xì)怏w的濃度，保障讀者的人身安全；噪聲監(jiān)測(cè)模塊為維持圖書館低噪聲狀態(tài)提供途徑。

本文提出的基于Arduino的智慧圖書館系統(tǒng)旨在為智慧圖書館創(chuàng)造諸多便捷管理和個(gè)性服務(wù)場(chǎng)景，催生深層次的服務(wù)模式。探索智慧圖書館系統(tǒng)的建設(shè)和優(yōu)化，為推動(dòng)傳統(tǒng)圖書向智慧圖書館轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了新思路。但本系統(tǒng)仍存在不足之處，在數(shù)據(jù)更新方面尚不夠完備。“智能+”時(shí)代下，如何運(yùn)用AI智能算法分析描繪讀者畫像，幫助學(xué)生高效獲取個(gè)性化知識(shí)服務(wù)是智慧圖書館檢索平臺(tái)建設(shè)的重要命題。

參考文獻(xiàn)

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（編輯 沈 強(qiáng)編輯）

Design of a smart library system based on Arduino

Guo? Yiying， Xie? Xiaoyi， Li? Jiaqi， Jiang Genghao*

（Hanshan Normal University，Chaozhou 521011，China）

Abstract：? With the advent of the intelligent era， the evolution of the library to the intelligent library has become an inevitable trend. Smart library aims to provide users with intelligent services. In view of the traditional library of single function， low service quality， lack of environmental configuration， designed the wisdom of the library system based on Arduino， create a lot of intelligent management and service scenarios， system contains intelligent recommendation subsystem， reading room subsystem， environmental monitoring subsystem and intelligent toilet subsystem， each subsystem is composed of a variety of functional modules， compared with the traditional library， can meet the needs of users， and improve the efficiency of library management and service quality.

Key words： intelligent library; intelligent library system; Arduino; intelligent hardware design; system software design