智慧圖書館建設(shè)背景下的文獻(xiàn)無感借閱服務(wù)應(yīng)用研究

嚴(yán)軒?王雪梅

摘 要：無感借閱技術(shù)在圖書借閱環(huán)節(jié)的應(yīng)用，使公共圖書館具備了在讀者無感知狀態(tài)下為其提供文獻(xiàn)借閱服務(wù)的能力。目前，我國已有個別公共圖書館率先研發(fā)并開通了無感借閱服務(wù)，但從實(shí)現(xiàn)方式、識別率、方便程度上與“真”無感借閱尚有較大差距。文章以重慶圖書館研發(fā)、投用開放式無感智慧借閱系統(tǒng)為例，研究、探討開放式無感借閱技術(shù)應(yīng)用于圖書借閱服務(wù)環(huán)節(jié)的技術(shù)架構(gòu)、實(shí)現(xiàn)路徑，以及在此過程中的關(guān)鍵問題、實(shí)施成本。通過開放式無感智慧借閱系統(tǒng)的實(shí)踐及完善，最終形成運(yùn)行穩(wěn)定、低成本、可復(fù)用的智慧圖書館應(yīng)用，為行業(yè)應(yīng)用無感借閱提供范例。

關(guān)鍵詞：智慧圖書館；無感借閱服務(wù)；開放式無感智慧借閱系統(tǒng)；超高頻RFID芯片遠(yuǎn)距離感應(yīng)；人臉識別

中圖分類號：G252.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Research on the Application of Sensorless Borrowing Services for Documents in the Context of Smart Library Construction： Taking the Practice of Chongqing Library's Open Sensorless Intelligence Borrowing System as an Example

Abstract The application of sensorless borrowing technology in the library lending process enables public libraries to provide document borrowing services to readers without their awareness. This sensorless borrowing service not only optimizes the reader's document retrieval experience but also provides a perceptible entry point for smart libraries in real-world services. Currently， a few public libraries in China have pioneered the development and launch of sensorless borrowing services， but there is still a considerable gap in terms of implementation methods， recognition rates， and convenience compared to "true" sensorless borrowing. Taking the development and deployment of the open sensorless intelligent borrowing system at Chongqing Library as an example， this article explores the technical architecture， implementation path， and key issues in the process， including implementation costs， associated with applying open sensorless borrowing technology to library lending services. Through practical implementation and refinement of the open sensorless intelligent borrowing system， the goal is to create a smart library application that is stable， cost-effective， and reusable， serving as an exemplary model for sensorless borrowing applications in the industry.

Key words smart library; sensorless borrowing service; open sensorless intelligent borrowing system; ultra-high frequency RFID chip long-distance sensing; facial recognition

1 引言

《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出“數(shù)字中國”戰(zhàn)略，首次在國家五年規(guī)劃中將圖書館的智慧化轉(zhuǎn)型與數(shù)字中國國家戰(zhàn)略緊密結(jié)合[1]。為響應(yīng)國家戰(zhàn)略部署，國家圖書館提出建設(shè)“全國智慧圖書館體系”的目標(biāo)。

在“數(shù)字中國”“智慧圖書館”建設(shè)背景下，智慧圖書館建設(shè)的重要性日益突出，但我國智慧圖書館的理論與實(shí)踐仍處于初期探索階段[2]。為順應(yīng)行業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型趨勢，探索智慧圖書館建設(shè)，重慶圖書館以圖書館服務(wù)流程中必不可少的借閱服務(wù)為切入口，引入人臉識別、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)，研發(fā)開放式無感智慧借閱系統(tǒng)，搭建一個以互聯(lián)、高效、便利為主要特征的智慧服務(wù)應(yīng)用場景[3]，為智慧圖書館在現(xiàn)實(shí)服務(wù)中落地提供一個可感知的入口。

2 現(xiàn)階段我國公共圖書館無感借閱應(yīng)用情況

方便讀者獲取文獻(xiàn)資源，是圖書館數(shù)字化、智慧化一直追求的目標(biāo)。卡片目錄借閱、人工掃碼借閱、RFID自助設(shè)備借閱、手機(jī)掃碼借閱、智能書架借閱、快遞送書上門，借閱方式的革新讓讀者獲取圖書越來越便捷，但無論哪種借閱方式，始終需要讀者進(jìn)行一定的操作，花費(fèi)相應(yīng)的時間。在國家倡導(dǎo)大力發(fā)展智慧圖書館的背景下，各圖書館開始嘗試更為便捷的無感借閱。目前，我國已有個別公共圖書館率先開通了無感借閱服務(wù)，但在實(shí)現(xiàn)方式上區(qū)別較大（見表1）。

以“閘機(jī)”方式實(shí)現(xiàn)無感借閱，閘機(jī)通道中集成人臉及圖書芯片識別設(shè)備，通過閘機(jī)兩端的閘門控制讀者進(jìn)出，在此過程中識別并采集讀者、圖書信息，完成圖書借還[4]。以此種方式完成圖書借閱已盡可能減少了讀者的操作，但閘機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式限定了讀者的通行路徑，在通行過程中也需要讀者有意識地進(jìn)行面部識別和停留。

以“固定”方式實(shí)現(xiàn)無感借閱，是在地面劃定一塊感應(yīng)腳踏區(qū)，在感應(yīng)區(qū)腳踏板下部署天線板，識別和更改圖書防盜標(biāo)識。與“閘機(jī)”方式一樣，“固定式”無感借閱限定了讀者的通行路徑，在通行過程中也需要讀者有意識地進(jìn)行面部識別和停留。

以“開放”方式實(shí)現(xiàn)無感借閱，設(shè)備以置頂安裝的方式隱藏起來，主動識別并采集讀者、圖書信息，在不限定讀者通行路徑的情況下，通過算法進(jìn)行人、書關(guān)聯(lián)并完成借閱。在此過程中，讀者并不知道設(shè)備的存在，也不需要額外的操作。

筆者認(rèn)為，真正意義上的“無感借閱”是在讀者無感知的狀態(tài)下由系統(tǒng)自動完成的借閱操作。讀者在此過程中只需要關(guān)心借什么書，而無需關(guān)心借書的設(shè)備在哪、如何操作，也不用刻意停留。從這個角度看，開放式的實(shí)現(xiàn)方式更契合無感借閱要求。

3 重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理

3.1 系統(tǒng)功能定位及組成

重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)采用置頂式超高頻RFID芯片遠(yuǎn)距離感應(yīng)設(shè)備、AI攝像頭識別設(shè)備[5-6]，通過智能數(shù)據(jù)分類算法，主動收集、關(guān)聯(lián)讀者及圖書信息，實(shí)現(xiàn)讀者在無感知狀態(tài)下的圖書自動借閱。所謂“開放式”是指在不限制讀者通行路徑的前提下，采用隱藏借閱設(shè)備、系統(tǒng)自動處理的方式完成借閱。借閱全過程實(shí)現(xiàn)了“零感知”“零操作”“零停留”的“真無感”智慧借閱。

重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)采用分層的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)思路，將數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、應(yīng)用功能進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，開發(fā)“數(shù)據(jù)采集組件”“數(shù)據(jù)計(jì)算算法引擎”“數(shù)據(jù)應(yīng)用組件”三個功能層，分別負(fù)責(zé)讀者及圖書信息采集、讀者借閱圖書置信度計(jì)算、讀者借閱圖書業(yè)務(wù)處理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)的開放易擴(kuò)展、系統(tǒng)算力可伸縮。

“數(shù)據(jù)采集組件”層負(fù)責(zé)讀者和圖書信息的采集、比對、確認(rèn)，結(jié)果向“數(shù)據(jù)計(jì)算算法引擎”層提交。數(shù)據(jù)采集工作通過在讀者可能經(jīng)過路徑上部署前端節(jié)點(diǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，前端節(jié)點(diǎn)分為采集節(jié)點(diǎn)和結(jié)算節(jié)點(diǎn)，均包含置頂式超高頻RFID芯片感應(yīng)設(shè)備、AI攝像頭識別設(shè)備，用于采集人臉特征信息和圖書RFID標(biāo)簽信息。結(jié)算節(jié)點(diǎn)除采集信息外，還會用于讀者完成當(dāng)次圖書借閱的業(yè)務(wù)確認(rèn)。前端節(jié)點(diǎn)主要設(shè)備組成如表2所示。

“數(shù)據(jù)計(jì)算算法引擎”層負(fù)責(zé)確定讀者借閱圖書的“置信度”，置信度達(dá)到系統(tǒng)管理員設(shè)置的閾值，即允許讀者借閱圖書。“數(shù)據(jù)計(jì)算算法引擎”層主要采用了“基于時序的節(jié)點(diǎn)信息關(guān)聯(lián)算法”“基于ZAB協(xié)議的智能數(shù)據(jù)分類算法”實(shí)現(xiàn)本層功能，前者主要在單個節(jié)點(diǎn)采集讀者、圖書數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上匯集多節(jié)點(diǎn)有效數(shù)據(jù)。后者在前者的基礎(chǔ)上調(diào)用各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，以投票算法的方式完成圖書置信度計(jì)算。

“數(shù)據(jù)應(yīng)用組件”層依據(jù)讀者借閱圖書置信度判斷是否允許當(dāng)次借閱，若可借閱，則通過系統(tǒng)間接口調(diào)用圖書館管理系統(tǒng)，完成讀者借閱圖書的業(yè)務(wù)處理，并通過計(jì)算機(jī)終端（大屏幕、手機(jī)微信）向讀者反饋借閱結(jié)果。

3.2 與館內(nèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的邏輯關(guān)系

重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)并非獨(dú)立工作，通過接口調(diào)用，與重慶圖書館已投用的圖書管理系統(tǒng)、RFID自助借閱系統(tǒng)協(xié)同工作，在傳統(tǒng)借閱方式基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無感借閱服務(wù)。系統(tǒng)調(diào)用主要發(fā)生在前端節(jié)點(diǎn)確認(rèn)采集信息、數(shù)據(jù)應(yīng)用組件處理讀者借閱圖書業(yè)務(wù)兩個階段。系統(tǒng)間關(guān)系如圖1所示。

在前端節(jié)點(diǎn)確認(rèn)采集信息階段，開放式無感智慧借閱系統(tǒng)的“數(shù)據(jù)采集組件”層分別通過SIP2接口調(diào)用RFID自助借閱系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、API接口調(diào)用讀者人臉信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)比對的基礎(chǔ)上確認(rèn)書目信息和讀者身份信息。為了避免重復(fù)建設(shè)，開放式無感智慧借閱系統(tǒng)本身不存儲讀者身份信息、書目信息，通過接口調(diào)用，使用重慶圖書館已有系統(tǒng)建立的數(shù)據(jù)庫。

在數(shù)據(jù)應(yīng)用組件處理讀者借閱圖書業(yè)務(wù)階段，開放式無感智慧借閱系統(tǒng)“數(shù)據(jù)應(yīng)用組件”層調(diào)用圖書管理系統(tǒng)，請求處理讀者借閱圖書業(yè)務(wù)，結(jié)果向系統(tǒng)反饋，進(jìn)而告知讀者。開放式無感智慧借閱系統(tǒng)本身不處理圖書借還業(yè)務(wù)，以此簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工作邏輯

重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)以分層、分布式系統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)中遵循信息系統(tǒng)“CAP”原則[9]，即在不能兼顧一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分區(qū)容錯性（Partition tolerance）的情況下，主要保障數(shù)據(jù)一致性及可用性。在前端，系統(tǒng)通過部署多采集節(jié)點(diǎn)，結(jié)合成熟應(yīng)用各行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，及館內(nèi)第三方系統(tǒng)驗(yàn)證，盡量保證采集信息的可用性；在后端，系統(tǒng)基于原子消息廣播（Zookeeper Atomic Broadcast， ZAB）協(xié)議[10]解決了多節(jié)點(diǎn)采集到的分布式數(shù)據(jù)一致性問題。系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)如圖2所示。

以讀者借閱圖書為例說明系統(tǒng)的工作邏輯。在讀者借閱圖書須經(jīng)過的路徑中，設(shè)置四個前端節(jié)點(diǎn)，包括3個采集節(jié)點(diǎn)和1個結(jié)算節(jié)點(diǎn)，獨(dú)立采集讀者面部和圖書標(biāo)簽信息。各節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同的權(quán)重，權(quán)重比為1：1：1：7。節(jié)點(diǎn)采集信息在加權(quán)的基礎(chǔ)上，通過定制的智能算法計(jì)算得到讀者經(jīng)過四個節(jié)點(diǎn)后的圖書借閱置信度，系統(tǒng)據(jù)此判斷是否允許讀者借閱圖書。

讀者經(jīng)過前三個采集節(jié)點(diǎn)經(jīng)歷的時間段為t1，經(jīng)過結(jié)算節(jié)點(diǎn)的時間段為t2，各時段系統(tǒng)的響應(yīng)邏輯如下：

（1） t1時間段工作邏輯

讀者在t1時間段經(jīng)過采集節(jié)點(diǎn)1至采集節(jié)點(diǎn)3，任一采集點(diǎn)在讀者經(jīng)過時，將自動完成人臉信息采集、芯片信息采集、人臉與芯片信息綁定三項(xiàng)工作。

人臉信息采集：當(dāng)讀者進(jìn)入采集節(jié)點(diǎn)中AI攝像頭的識別范圍，設(shè)備將進(jìn)行多張人臉照片抓拍，選取其中效果最優(yōu)的一張照片提取面部特征信息，等候比對。此時“數(shù)據(jù)采集組件”層將首先查詢自身緩存接口，獲取系統(tǒng)中預(yù)存的讀者人臉信息。若查詢?yōu)榭眨瑒t調(diào)用讀者人臉信息系統(tǒng)獲取已注冊讀者的面部信息并緩存。若查詢結(jié)果不為空，則進(jìn)行比對，比對命中，讀者身份信息被確認(rèn)，系統(tǒng)生成讀者身份信息，主要包括：身份唯一碼、人臉采集點(diǎn)碼、讀者姓名、身份類型、采集時間、上報時間、創(chuàng)建者、更新者。

芯片信息采集：芯片信息采集與人臉信息采集同步進(jìn)行。當(dāng)系統(tǒng)識別到人臉信息時，將喚醒同一采集節(jié)點(diǎn)中的置頂式超高頻RFID芯片感應(yīng)設(shè)備，讀取感應(yīng)信號覆蓋范圍內(nèi)所有圖書的芯片，采集芯片存儲區(qū)域的信息，主要包括：epc[11]唯一碼、tid唯一碼、標(biāo)簽類型、防盜位。在采集芯片存儲信息的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)會額外添加一些信息，用于標(biāo)識信息來源及甄別重復(fù)信息，主要包括：采集點(diǎn)碼（與人臉采集點(diǎn)碼對應(yīng)）、天線號、讀取次數(shù)、采集時間、上報時間、創(chuàng)建者、更新者。芯片信息采集行為會在讀者通過設(shè)備信號覆蓋區(qū)域的時間段內(nèi)被重復(fù)多次，系統(tǒng)通過反復(fù)比對確定可靠的芯片信息，并進(jìn)行存儲。

綁定：指人臉與芯片信息綁定。通過綁定，節(jié)點(diǎn)確定圖書是由哪一位讀者攜帶。同一采集結(jié)點(diǎn)在同一時間段采集到的人臉及芯片epc信息被系統(tǒng)“數(shù)據(jù)采集組件”層判斷為關(guān)聯(lián)，生成包含人、書及采集點(diǎn)相關(guān)信息的數(shù)據(jù)集，供“數(shù)據(jù)計(jì)算算法引擎”層調(diào)用。

（2） t2時間段工作邏輯

讀者在t2時間段經(jīng)過結(jié)算節(jié)點(diǎn)（采集節(jié)點(diǎn)4），除經(jīng)歷與前三個節(jié)點(diǎn)相同的人臉采集、芯片信息采集、人臉與芯片信息綁定步驟外，結(jié)算節(jié)點(diǎn)將通知“數(shù)據(jù)計(jì)算算法引擎”層，觸發(fā)置信度計(jì)算。“數(shù)據(jù)計(jì)算算法引擎”層調(diào)用“基于時序的節(jié)點(diǎn)信息關(guān)聯(lián)算法”“基于ZAB協(xié)議的智能數(shù)據(jù)分類算法”完成相關(guān)工作。其中，“基于時序的節(jié)點(diǎn)信息關(guān)聯(lián)算法”根據(jù)時間先后去尋找、匹配四個采集節(jié)點(diǎn)有效且最新的無感借閱數(shù)據(jù)集；“基于ZAB協(xié)議的智能數(shù)據(jù)分類算法”在保證四個分布式采集節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的一致性的基礎(chǔ)上，依據(jù)四個采集節(jié)點(diǎn)權(quán)重比，通過投票算法得到最終的借閱置信度。四個采集節(jié)點(diǎn)參與投票算法計(jì)算公式如下：

定義n個節(jié)點(diǎn)權(quán)重值分別為：w_1，w_2， ...， w_n；數(shù)據(jù)集（人臉及圖書信息）出現(xiàn)N個節(jié)點(diǎn)對應(yīng)概率：p_1， p_2，...，p_n，p_x∈{0，1}；n個節(jié)點(diǎn)置信度Cn，則公式表達(dá)為：

Cn=p_1*w_1/（w_1+w_2+...+w_n）+p_2*w_2/（w_1+w_2+...+w_n）+...+p_n*w_n/（w_1+w_2+...+w_n）

以重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)4個采集節(jié)點(diǎn)為例，置信度計(jì)算公式為：

C4=p_1*w_1/（w_1+w_2+w_3+w_4）+p_2*w_2/（w_1+w_2+w_3+w_4）+p_3*w_3/（w_1+w_2+w_3+w_4）+ p_4*w_4/（w_1+w_2+w_3+w_4）

設(shè)置借閱允許的置信度閾值為不小于80%，若讀者在采集點(diǎn)1、3未被采集到信息，代入上述公式：

C4=0+1*0.1/（0.1+0.1+0.1+0.7）+0+1*0.7/（0.1+0.1+0.1+0.7）=0.8

得到讀者本次借閱置信度為80%，“數(shù)據(jù)應(yīng)用組件”層依據(jù)置信度計(jì)算結(jié)果判斷是否允許讀者借閱圖書。若置信度≥80%，則允許借閱，通過系統(tǒng)間SIP2接口調(diào)用圖書管理系統(tǒng)，完成圖書借閱業(yè)務(wù)處理并反饋結(jié)果，由此完成一個完整的開放式無感智慧借閱系統(tǒng)處理流程。讀者在此過程中不用知道系統(tǒng)四個采集節(jié)點(diǎn)的位置，也無需做任何借閱操作，全程無感。

4 重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵問題

4.1 圖書超高頻芯片的定位精度問題

超高頻芯片定位精度問題也可以理解為系統(tǒng)在多人密集通過時的人、書綁定準(zhǔn)確度問題。重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)目前僅支持單人無感借閱，若多人同時通過，須保持一定間隔（不小于1.5米），否則會出現(xiàn)系統(tǒng)誤判，可能將A讀者借閱圖書錯誤判定給距離較近的B讀者。出現(xiàn)這種情況的原因在于系統(tǒng)用于識別圖書芯片的置頂式RFID超高頻芯片感應(yīng)設(shè)備，對RFID芯片的定位不夠精準(zhǔn)[12]。目前，芯片定位精度問題屬于超高頻技術(shù)的瓶頸，芯片自身是無源的，讀寫器通過超高頻電磁波激活并讀取芯片信息，根據(jù)返回信息與發(fā)出電磁波的時間差實(shí)現(xiàn)測距，這種距離誤差一般以分米計(jì)，定位誤差較大。當(dāng)通過無感借閱區(qū)域的兩名或多名讀者相距較近，小于系統(tǒng)能區(qū)分的最小誤差距離時，就可能出現(xiàn)系統(tǒng)誤判。

重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)后續(xù)計(jì)劃采用“建模”+“AI”學(xué)習(xí)的方法實(shí)現(xiàn)多讀者密集通過時的人、書準(zhǔn)確綁定，即通過程序?qū)⑶岸瞬杉?jié)點(diǎn)定位到的讀者、圖書統(tǒng)一抽象為立方體模型，模型劃分為不同的區(qū)塊，標(biāo)識出圖書在模型中的區(qū)塊位置。通過AI算法，不斷學(xué)習(xí)圖書在模型中應(yīng)該出現(xiàn)的正確位置，提升系統(tǒng)對多人多書綁定的準(zhǔn)確度，解決芯片定位精度問題[13]。

4.2 人臉識別系統(tǒng)的構(gòu)建及復(fù)用問題

人臉識別是開放式無感智慧借閱系統(tǒng)的重要功能組成，基礎(chǔ)人臉數(shù)據(jù)庫建設(shè)、人臉識別算法選型是系統(tǒng)建設(shè)的難點(diǎn)。

重慶圖書館沒有為開放式無感智慧借閱系統(tǒng)單獨(dú)開發(fā)人臉數(shù)據(jù)庫。在系統(tǒng)建設(shè)之前，通過開發(fā)人臉錄入小程序，允許辦理讀者證的讀者錄入面部信息，建立了可共用的讀者人臉庫。該庫為獨(dú)立數(shù)據(jù)庫，可作為面部信息比對模板源，被館內(nèi)相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用，做到數(shù)據(jù)共享，避免重復(fù)建設(shè)，降低開發(fā)成本，實(shí)現(xiàn)讀者面部信息“一次錄入，多系統(tǒng)使用”。

在采集端，開放式無感智慧借閱系統(tǒng)摒棄了耗時費(fèi)力的定制開發(fā)路線，選擇第三方成熟的算法完成讀者人臉識別。根據(jù)重慶圖書館開放式無感借閱場景實(shí)際情況，采用百度Pyramidbox人臉檢測模型。該模型是百度自研的人臉檢測模型，于2018年3月份在WIDER Face數(shù)據(jù)集上取得第一名，是一種語境輔助的單次人臉檢測新方法，能夠解決在不受控制的環(huán)境中檢測小的、模糊的及部分遮擋的人臉時的問題[14]。該模型非常契合重慶圖書館開放式無感借閱環(huán)境，通過應(yīng)用Pyramidbox檢測模型，系統(tǒng)在調(diào)用已有人臉庫的基礎(chǔ)上，能夠快速、準(zhǔn)確完成人臉信息比對，確定讀者身份，從而“認(rèn)識”讀者。

4.3 開放式無感智慧借閱系統(tǒng)復(fù)雜的借閱失敗情況

在測試環(huán)節(jié)，我們通過超六個月的密集用例測試，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在讀者正常情況下（即身體姿態(tài)、通過速度、圖書持有姿勢）的準(zhǔn)確率可達(dá)99.8%。但開放式無感智慧借閱系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中面對的情況是復(fù)雜的，有很多非系統(tǒng)本身的原因?qū)е陆栝喪。瑧?yīng)在日常使用過程中，盡可能收集、歸納這些情況，并通過系統(tǒng)終端反饋給讀者，便于其自行判斷問題所在。開放式無感智慧借閱系統(tǒng)借閱失敗的主要原因如表3所示。

由表3可以看到，在讀者和圖書均被開放式無感智慧借閱系統(tǒng)識別的前提下，因?yàn)樽x者證等第三方系統(tǒng)（圖書管理系統(tǒng)）原因?qū)е碌慕栝喪。梢员幌到y(tǒng)甄別并通過計(jì)算機(jī)終端（大屏幕、手機(jī)微信）向讀者反饋，讀者根據(jù)提示作相應(yīng)處理。若讀者和圖書未被系統(tǒng)識別，情況則較為麻煩，系統(tǒng)不會給讀者直觀的提示，需要管理人員介入，通過系統(tǒng)后臺查詢讀者在無感借閱區(qū)域的軌跡，分析原因后作相應(yīng)的處理。這種借閱失敗情況如果發(fā)生較多，會影響讀者體驗(yàn)，浪費(fèi)圖書館人力。長遠(yuǎn)來看，應(yīng)該培養(yǎng)和規(guī)范讀者對開放式無感智慧借閱系統(tǒng)的使用習(xí)慣，加強(qiáng)系統(tǒng)對復(fù)雜借閱失敗情況的甄別和反饋，提升系統(tǒng)的容錯能力，給讀者更好的體驗(yàn)。

4.4 開放式無感智慧借閱系統(tǒng)建設(shè)成本問題

現(xiàn)階段，與智慧圖書館相關(guān)的系統(tǒng)及設(shè)備，普遍花費(fèi)很高。究其原因，智慧圖書館的技術(shù)較為前沿，如數(shù)字孿生、元宇宙、人工智能等，與圖書館業(yè)務(wù)的結(jié)合多為定制開發(fā)，也很少形成可批量復(fù)制的成熟產(chǎn)品而攤薄成本，其研發(fā)往往需要花費(fèi)較高的投入、較長的時間。除國家圖書館、上海圖書館等行業(yè)頭部圖書館有較強(qiáng)的研發(fā)力量且能夠爭取國家級專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持外，市、縣級甚至省級圖書館則很難獲取技術(shù)及專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持。

在這種情況下，重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)采取了“利舊復(fù)用”“合作研發(fā)”兩種方式，盡量以較少的投入實(shí)現(xiàn)無感借閱功能。利舊方面，開放式無感智慧借閱系統(tǒng)通過置頂式設(shè)備獲取圖書芯片信息及讀者面部信息，在進(jìn)一步比對時需要圖書館建立超高頻RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、讀者人臉信息庫。重慶圖書館已先后在2012年、2020年完成了圖書超高頻RFID自助借閱系統(tǒng)、讀者人臉信息系統(tǒng)建設(shè)，開放式無感智慧借閱系統(tǒng)僅需部署相應(yīng)的前端設(shè)備，通過系統(tǒng)間數(shù)據(jù)調(diào)用即可實(shí)現(xiàn)所需功能，避免重復(fù)建設(shè)，降低系統(tǒng)開發(fā)成本。合作方面，重慶圖書館與深圳遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)有限公司合作研發(fā)。依托重慶圖書館對讀者需求的精準(zhǔn)定位，深圳遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)有限公司深耕物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)多年的技術(shù)積累，由重慶圖書館提供場地、現(xiàn)場測試及需求定位，深圳遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)前端硬件設(shè)備選型及軟件研發(fā)，通過實(shí)踐不斷驗(yàn)證和完善系統(tǒng)，保證了開放式無感智慧借閱系統(tǒng)的功能可靠性，也很好地控制了投入。重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)的整體成本甚至低于十年前建設(shè)的圖書超高頻RFID自助借閱系統(tǒng)，大幅節(jié)約了雙方的經(jīng)費(fèi)投入。隨著已投用開放式無感智慧借閱系統(tǒng)的不斷使用和完善，其也可作為一個低成本、可復(fù)用的智慧服務(wù)場景，向行業(yè)內(nèi)其他圖書館推廣。

5 重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)實(shí)施成效

5.1 打通了行業(yè)技術(shù)瓶頸

重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)在行業(yè)內(nèi)首先實(shí)現(xiàn)了真正意義上的無感借閱服務(wù)，填補(bǔ)了公共圖書館智慧借閱技術(shù)研發(fā)的空白，于2023年10月11日，成功入選文化和旅游部文化和旅游數(shù)字化創(chuàng)新示范“優(yōu)秀案例”。系統(tǒng)在實(shí)踐中優(yōu)化、完善，形成了可復(fù)制、可移植的智慧服務(wù)場景，也為行業(yè)應(yīng)用無感借閱提供了范例，對目前少數(shù)圖書館已開通的無感借閱服務(wù)（多采用閘機(jī)方式實(shí)現(xiàn)，限制了讀者自由通行）在實(shí)現(xiàn)方式、便捷程度方面進(jìn)行了極大的優(yōu)化與提升。系統(tǒng)上線后，業(yè)內(nèi)諸多圖書館來館調(diào)研，或通過電話咨詢方式了解系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式、技術(shù)方案、服務(wù)情況等，為公共圖書館采取“館企合作”“研用結(jié)合”方式探索智慧圖書館建設(shè)提供新的實(shí)現(xiàn)路徑，對帶動行業(yè)轉(zhuǎn)型、豐富數(shù)字文化內(nèi)涵具有重要意義。此外，開放式無感智慧借閱系統(tǒng)具有低成本、可復(fù)制的優(yōu)勢，在圖書館界推廣應(yīng)用后，有望實(shí)現(xiàn)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

5.2 節(jié)約了讀者的借閱時間，大幅提升借閱便捷度

重慶圖書館開放式無感智慧借閱系統(tǒng)大幅節(jié)約了讀者獲取紙質(zhì)文獻(xiàn)的時間成本。重慶圖書館自2023年3月20日啟用并開通無感借閱服務(wù)以來，便捷高效的借書方式吸引了廣大讀者積極使用。八個月時間，服務(wù)讀者達(dá)26 566人次，借閱文獻(xiàn)104 407冊次，占全館借閱量的19.6%，且呈逐月上升趨勢。傳統(tǒng)的RFID自助借還方式，單次借閱圖書耗時約為30—60秒，以單次借閱時間為30秒計(jì)算，重慶圖書館采用開放式無感智慧借閱方式后，為26 566人次讀者節(jié)約了221.38小時。

未來，若以重慶市為例測算，全市現(xiàn)有公共圖書館42家，下屬分館、流通點(diǎn)、圖書室近5 000家，以2022年全市公共圖書館借閱15 520 990人次，單次借閱時間為30秒計(jì)算，采用無感借閱后，每年可節(jié)約全市讀者129 341小時，約合14.8年。

6 結(jié)語

開放式無感智慧借閱系統(tǒng)的建設(shè)、應(yīng)用，是圖書館從服務(wù)場景入手進(jìn)行智慧圖書館建設(shè)的一次有益探索。隨著多人密集通過借閱功能的實(shí)現(xiàn)，無感借閱將突破技術(shù)瓶頸并廣泛應(yīng)用。以發(fā)展的眼光來看，未來圖書館對于智能化技術(shù)的運(yùn)用，不應(yīng)局限于傳統(tǒng)的基礎(chǔ)服務(wù)場景，應(yīng)在國家層面“數(shù)字中國”“智慧圖書館”建設(shè)大政的引導(dǎo)下，轉(zhuǎn)變發(fā)展思路，由高效能發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展。在此過程中，逐步明確智慧圖書館建設(shè)需求、構(gòu)建智慧圖書館發(fā)展框架、厘清智慧圖書館概念，最終實(shí)現(xiàn)圖書館行業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型。

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作者簡介：嚴(yán)軒，重慶圖書館網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中心主任，副研究館員，研究方向?yàn)閳D書館現(xiàn)代信息技術(shù)建設(shè)與應(yīng)用；王雪梅，重慶市渝中區(qū)圖書館副館長，館員，研究方向?yàn)橹腔蹐D書館建設(shè)。

收稿日期：2023-10-30本文責(zé)編：王曉琳