基于物联网的智慧图书馆智能研究

2013-04-11刘雪飞

河南图书馆学刊 2013年9期

刘雪飞

(长安大学图书馆，陕西西安 710064)

1 对物联网的研究

1.1 物联网概念的提出

物联网是一个充满智能化的网络，是指通过射频识别(RFID)技术、红外感应技术、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络［1］。物联网早于1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议上出现，直到2005年11月国际电信联盟(ITV)在突尼斯举行的信息社会世界峰会上发布了《ITV 互联网报告2005:物联网》，才正式提出了物联网的概念。

1.2 物联网特点

①全面感知。指利用射频识别(RFID)、GPS、传感器等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体进行信息采集和获取［2］，达到连网的每一物件均可寻址、连网的每一物件均可通信、连网的每一物件均可控制的目标［3］。②可靠传送。在物联网的构想中，RFID 标签中存储着规范而具有互用性的信息，将物体接入信息网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享，实现物品的识别、定位和传送。③智能处理。指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析处理，真正达到了人与人的沟通和物与物的沟通，实现了数以亿计的各类物品的实时动态管理［4］，实现智能化的决策和控制。

2 “智慧地球”与“感知中国”

2008年11月，美国IBM 首席执行官彭明盛发表演讲《智慧地球:下一代的领导议程》，“智慧地球”的理念被明确提了出来。2009年1月，在奥巴马与美国工商业领袖举行的“圆桌会议”上，IBM 首席执行官彭明盛再次提出“智慧地球”这一概念，指出“智慧地球”的核心是:无处不在的智能对象，被无处不达的网络与人连接在一起，被无所不能的超级计算机调度和控制［5］。而在我国，温家宝总理于2009年8月考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时指出，“要尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。“感知中国”又称“智慧中国”，“智慧中国”将信息技术与国家发展推向一个崭新的“物联网”和“云计算”的智慧互联网时代，物联网是“智慧”基础设施平台的核心。“智慧中国”将智能技术应用到社会的各个方面，如智慧医疗、智慧交通、智慧电力、智慧食品、智慧货币、智慧零售业、智慧基础设施、智慧图书馆等等［6］。自温家宝总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家七大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注。

物联网概念与其说是一个外来概念，不如说它已经是一个“中国制造”的概念，它的覆盖范围与时俱进，物联网已被贴上“中国式”标签［7］。当前，我国智慧城市建设已成为一种潮流，受到了社会广泛关注，其美好愿景成为人们讨论的热点话题，其独特的魅力也征服了各地政府，他们竞相提出了智慧城市发展目标，也成为各地政府“十二五”规划中的重要内容。对我国而言，发展物联网的根本意义是促进绿色、智能和可持续发展。物联网是信息化应用的新模式，通过射频识别、全球定位系统等信息传感设备，实现物理世界的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网用途广泛，是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业革命。

3 物联网在图书馆的应用

在物联网络中，物品能够彼此进行“交流”而无需人的干预，其实质是利用射频自动识别RFID 技术，通过互联网实现物品的自动识别和信息互联共享，RFID 是能够让物品“开口说话”的技术［8］。在图书馆，物联网的主要优势体现在对文献信息获取准确、全面和及时，提高了图书馆的信息获取能力，最大化地满足用户需求。

对图书馆界来说，RFID 系统在图书馆的应用已经有了10年左右的历史，世界上最早的应用始于2l世纪初美国拉斯维加斯的内华达州立大学图书馆。新加坡国家图书馆2002年发布RFID 图书管理系统，是亚洲最早使用RFID 技术的代表，2007年此项技术在国外有1，000多家图书馆试用。2005年底，国内的集美大学诚毅学院开始筹建国内第一家RFID 馆藏管理系统，于2006年2月成功采用并开放，这是RFID 技术在中国图书馆应用的里程碑，意义可谓深远。2006年7月开放的深圳图书馆新馆是中国最大规模采用RFID 技术的成功案例，在全国率先采用了dILAS 系统和RFID 技术的集成化系统，从文献采编、流通、典藏和用户管理，完全采用RFID 标签和读写器。深圳图书馆不仅引进了RFID 技术及设备，并将其创新性地应用于图书馆业务领域，开发了文献定位导航、架位标识和智能分拣书车功能。其后，越来越多的图书馆认识到RFID 技术所带来的伟大变革，开始规划RFID 系统。国家图书馆、杭州图书馆在2008年进行了项目部署，陕西省图书馆于2009年引入RFID 系统。上海图书馆、南京图书馆、广州图书馆等也已成功实施。2006年10月，深圳图书馆自助借书机投入使用，服务时间达到7X24 小时，将自助服务模式延伸至图书馆外的街道社区，使图书馆服务更贴近用户。2010年，RFID 技术走进上海世博会，自助图书馆落户上海街头。可以说图书馆采用RFID 技术已经比较成熟，RFID 技术正在推动着图书馆自动化事业的蓬勃发展。

4 智慧图书馆的主要智能

4.1 智慧图书馆的含义及特征

有学者研究认为，智慧图书馆(Smart Library)是利用物联网技术将图书馆建筑、设备、文献资源、用户等各个元素相连接构成图书馆物联网，借此实时主动地获取相关感知数据，并在对感知数据进行分析和处理的基础上，为图书馆工作人员提供一个智慧化的管理平台，为用户提供一个无处不在的智慧化服务环境［9］。智慧图书馆=智能馆舍+物联网+数据海+云计算+智慧化设备，它通过物联网来实现智慧化的服务和管理。它的最高阶段就是各部分都由图书馆智慧化地完成，无需人工干预，达到“智慧”状态［10］。它具有建筑智能化、沟通实时化、资源海量化、存储无界化、服务智慧化等几个主要特征。

4.2 智慧图书馆的主要智能

当前，智慧化已经成为世界性的新热点，基于物联网的智慧图书馆构建模式也成为业界的讨论重点。过去10年图书馆所采用的RFID 技术模式，基本是专网专用，属于物联网应用的初级阶段。今后物联网将向智能型、融合型、泛在型方向发展，将是一个具备RFID +Web 的超强网络体系。图书馆智慧技术就是将物联网、互联网、云计算、数字化等技术融合在一起，形成机器“智慧”的综合技术，实现物理图书馆任何文献信息的互联，使附有动态信息的“智能文献”之信息流、知识流和物流完全同步，为图书馆文献信息服务提供高效快捷的智慧网络平台。物联网技术将成为图书馆智能化的重要手段，其先进的管理模式、人性化和智能化的服务，将在提高图书馆的信息获取能力、满足用户需求和提升图书馆先进管理水平中具有良好的发展愿景。智慧图书馆文献资源体系将具有6 大智能。

4.2.1 实现文献的唯一标识。物联网RFID 技术能够对单一文献进行编码，通过对文献个体的唯一标识，既可完成对单一文献的访问、跟踪和管理，也便于监测批量文献，实现多目标同时读取，进行准确无误的跟踪。RFID 技术实现了文献的唯一标识，所以具有精确典藏、快速查找、科学排架、数据备份等功能，将读写器在书架上横扫一遍，就能读取贴有RFID 标签文献的全部数据，完成盘点和顺架工作，流通数据也能准确转入系统中。此外，多台设备可同时盘点，并支持笔记本盘点，也可离线工作。

4.2.2 实现文献的快速分级处理。RFID 结构中，将流通过程中不同的文献进行分层级编码，可以明确地辨认出各类文献的典藏状态，达到快速分级处理的效果。对文献典藏的所有过程可以进行监控，在批量文献通过读写器扫描区时，读写器会得到大量的不同层级的标签信息，快速地对文献进行分级(分配)。同时，根据需要对有关信息进行核对处理，将其结果传回数据库中，建立相应的分配清单，提高了文献分级典藏的及时性和效能。

4.2.3 实现及时获取文献的实时信息。物联网是在互联网的基础上对文献信息进行跟踪、监控的实时网络，可以突破传统文献信息传播模式和障碍，克服文献信息传播途径中的延误，及时迅速地将文献信息传递到网络数据库中，以供查询。任何一个安装有RFID 读写器的终端，都可以通过技术读取文献的相关信息，并通过互联网实现对文献信息的实时监控，具有准确获取信息的能力。图书馆管理系统依据RFID 采集的数据，经过加工处理形成高质量和有价值的信息，帮助解决图书馆业务问题，获得用户的潜在需求，为图书馆的重要决策提供参考意见，实现智慧管理。

4.2.4 实现全面获取文献的实时信息。智慧管理的内容很全面，包括用户分析、数据库分析、业务分析、财务分析等。智慧系统组成包括中间件、数据仓库、联机分析系统等，中间件介于读写器与服务器之间，对读写器读取的标签数据进行过滤、汇集、计算等操作;数据仓库对所有的数据进行整合;联机分析系统对特定问题进行数据搜集和分析，给管理者提供决策依据。智慧管理是以用户为中心，根据用户的阅读行为获得用户的阅读需求，对这些信息进行分析形成建议，推动图书馆业务的开展。

4.2.5 实现文献信息业务共建共享。通过RFID 技术和网络数据库技术，将文献的任何细节信息进行共享，可供图书馆各业务环节利用。RFID 技术识别速度快，能实现远距离监测、查询文献，为文献信息共享提供了方便。物联网提供了书目转换文件接口，可将CNMARC 书目数据转入RFID 系统。通过对文献的位置、流向的管理，加强了文献分类、定位和数据采集，有助于图书馆各业务环节共享文献信息数据，提高了工作效率。

4.2.6 实现对文献信息非接触式处理。RFID 是利用射频信号进行非接触双向通信，实现数据交换，并对静止或移动文献自动识别的一项技术。识别文献时无需人工干预，实现非接触、无视觉识别，可以对动态文献信息进行高效管理。随着信息环境的变化，图书馆的服务原则也由按时服务转为及时服务，图书馆可利用物联网自助借还文献的外围设备，实现用户自助借阅、查询。自助系统有操作说明，用户只要将自己的借书证放在借阅设备的感应区上，RFID 即可进行自动识别和扫描处理。通过与图书馆自动化借阅系统连接，确认后即完成借阅手续。物联网结合了RFID 技术和互联网技术，可以对文献信息实现自动、快速、并行、实时、非接触式处理，并通过网络实现文献信息共享，从而达到高效管理。