物联网环境下智慧图书馆的特点、发展现状及前景展望

韩丽

[摘要]智慧图书馆是物联网环境下数字图书馆未来的发展方向。本文从智慧图书馆产生的背景出发，分析了智慧图书馆概念及特点，论述了物联网环境下图书馆RFID的应用现状，并对智慧图书馆的前景作了展望。

[关键词]物联网；智慧图书馆；RFID技术

DOI：10.3969/J.issn.1008—0821.2012.05.012

[中图分类号]G250.7

[文献标识码]A

[文章编号]1008—0821（2012）05—0048—03

互联网技术、通信网技术和信息产业的迅猛发展，使物联网成为了当前国内外IT产业发展和研究的热门论题之一。一些发达国家已经将物联网作为一个新兴产业，并出台了相应的战略措施予以支持。在国内，自2009年底以来，从中央政府到为数众多的大型企业，都纷纷将物联网的发展提上了议事日程。图书馆作为整体社会构成的一部分，也必将融入物联网，必将朝着智慧图书馆的未来发展方向演进。

1 物联网的出现与智慧图书馆的产生

物联网是一个充满智能化的网络，是指通过射频识别（BFID）、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。物联网早于1999年美国召開的移动计算和网络国际会上出现。而至2005年11月，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟（IIV）发布了《IIV互联网报告2005：物联网》，才正式提出了“物联网”的概念。报告指出：无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以主动地通过因特网进行交换；射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。

基于此，2009年初，IBM提出了智慧地球的概念，即通过超级计算机和云计算，构建泛在的物联网，以实现人类社会与物理系统的整合，从而使人们的生产和生活达到智慧的状态。这就意味着，经济而可行的智能技术将被广泛地应用于几乎所有的行业和产品，将催生出过去无法实现的服务。在智慧地球上，人们将看到智慧的医疗、智慧的电网、智慧的油田、智慧的城市、智慧的企业等等。

在智慧地球的宏观理念下，数字图书馆的存在和运行形态也将发生革命性的变革。数字图书馆的部分业务将发生重大变化，同时将产生新的工作内容；数字图书馆的管理工作将形成系统管理下的整合优势，并使相关决策更具科学依据；数字图书馆的资源建设、信息素养教育、情报研究咨询等工作将随着物联网技术的发展而不断调整；数字图书馆的服务和管理将展现出智慧性、透明性、无缝性和个性化等特性，并将面向图书馆的服务系统转变为面向用户的图书馆智慧服务平台；数字图书馆将通过自然、高效的人机交互，实现透明的信息服务和服务的无缝移动，以及通过对上下文进行感知，为用户提供更具个性的智慧服务。于是，物联网环境下数字图书馆的这一客观要求便促使了智慧图书馆的产生。

2 智慧图书馆的概念及特点

2.1智慧图书馆的概念

目前，学界对智慧图书馆还没有一个确切的定义，一些文献从不同的角度作出了相应描述：①从智能建筑的角度来看，智慧图书馆是指把智能技术运用到图书馆建设中而形成的一种智能化建筑，是智能建筑与高度自动化管理的数字图书馆的有机结合和创新。②从智能计算角度来看，智慧图书馆=图书馆+物联网+云计算+智能化设备，是通过物联网来实现智慧化的服务和管理。③从数字图书馆服务的角度来看，智慧图书馆是指充分利用ICT技术，实现各种信息电算化，以进行远程阅览图书资料，预约座位等操作的数字图书馆。④从感知的角度来看，智慧图书馆是感知智慧化和数字图书馆服务智慧化的综合。

综上所述，笔者认为，智慧图书馆是指通过物联网等智能感知技术，为用户提供智慧化服务和管理的一种数字图书馆的高级发展形态。它是数字图书馆发展到一定阶段的产物，是物联网技术在数字图书馆广泛应用的集中体现，也是数字图书馆发展的最终目标。它具有传统数字图书馆的功能。又具有其鲜明的智能化特征。在智慧图书馆的智能空间中，计算与信息将融入人们的生活空间，将从根本上改变人们对图书馆的认识。在任何时间、任何场所，人们都能像呼吸一样自如地访问信息，并获得智慧化服务。智慧图书馆将“主动”地服务于用户，以实现用户之间、用户与图书馆之间、用户与信息资源之间以及信息资源之间的通信，实现真正意义上的无人值守的智慧化服务和管理，实现7×24小时的泛在化服务。

2.2智慧图书馆的特点

智慧图书馆是感知、服务和管理的智慧化中心，它由感知层、网络层和应用层三大部分构成。感知层负责识别物体和采集信息。网络层用于传递和处理感知层获取的图书、读者的信息。应用层属于智慧图书馆的实际应用层面，它主要是实现智慧化管理和人性化服务。上述各层相互依赖、重叠，从而为用户提供高层次的知识服务。智慧图书馆主要具有以下特点。

2.2.1深度的感知

智慧图书馆利用物联网等技术，通过手机、电脑、射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等感知设备，对文献、数据资源、图书馆运行状态以及用户需求等信息，进行深度感知、测量捕获和传递。

2.2.2泛在的互联互通

智慧图书馆通过网络工具，能够将各类数据采集端相连，真正实现任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通。

2.2.3高度的智能化

物联网是一个充满智慧的网络。RFID、无线传感网、第三代移动通信（3G）等大量智能技术的运用，使物联网环境下的图书馆呈现出智慧化服务和管理的特性。其主要表现在：①通过RFID电子标签，感知用户的阅读偏好以及用户利用文献的统计信息，实现用户阅读习惯跟踪和知识结构咨询等智能化服务。②通过RFID与SIN卡结合，向用户提供基于智能手机等移动通信设备的智能借阅、查询、定制等移动个性化智能服务。③通过RFID电子标签嵌入或装备到馆内所有物理馆藏、物理设备、物理建筑，以及读者或工作人员的借阅证件等之中，从而实现对馆内各种机器设备等进行智慧化程序控制及综合管理，以优化人力和物质资源的配置；降低成本、节能减排，并帮助管理者对各个系统的关键性指标进行综合分析，以排除安全隐患。

2.2.4全面的个性化

物联网环境下，智慧图书馆将实现虚拟和现实环境的、更加全面和彻底的个性化服务，即可以将图书馆物理环境下的各种对象的组织、管理、控制与虚拟环境下的信息系统连接起来，并通过虚拟世界的信息交互来优化物理世界的信息组织与服务；可以将图书馆基于网络虚拟资源的信息服务与基于馆藏实体资源的開发利用相结合，以实现全方位、立体化的信息服务；可以将用户在虚拟环境下的信息行为和在图书馆现实环境下的信息行为相结合，以及将馆藏文献基本信息与用户档案信息结合起来，从而全面跟踪和获取用户的个性化信息，构筑能全面、真实地反映用户个性特征和需求特征的用户模型，为用户提供真正的、全方位的、立体化的个性化服务。

2.2.5更加人性化

物联网环境下，智慧图书馆更加展现出以人为本的特征，并推动面向知识社会的、以用户体验为核心的下一代创新形态的形成，使创新与发展更加关注用户体验，注重以人为本。在该环境下，智慧图书馆服务可以为用户提供更多、更广泛的选择，如自助服务与人工服务的选择、E-mall服务与手机服务的选择、RFI电子标签及其使用模式的选择等等；可以为用户提供更加方便而高效的服务，如RFID图书自助24小时无人借还系统；可以为用户提供更加灵活多样的服务方式和手段，如RSS订阅、3G定制、智能手机定制、PDA/PPC定制、E—mail定制、移动E-mail定制等等。

3 物联网环境下智慧图书馆的发展现状

智慧图书馆是物联网环境下数字图书馆未来的发展方向。从信息应用的角度来看，智慧图书馆可分为信息汇集、协同感知和泛在聚合3个阶段。目前，物联网技术在图书馆中的应用，还处于智慧图书馆的初级阶段，其主要以RFID关键技术为主。

RFID技术在图书馆中的应用始于新加坡图书馆。随之，美国、德国、日本、澳大利亚、马来西亚等多国图书馆，也相继采用了该项技术。2005年以后，RFID在图书馆開始了大规模的应用，并取得了显著成效。这就使图书馆初步实现了部分功能的智慧化。

一方面，随着RFID技术在图书馆的应用不断取得成功，各供应商相继開发出多款RFID硬件产品和管理系统，充分满足了图书馆智能化服务和管理的需求。如TAGSYS推出的具有自诊断、自纠错功能的远距离HFRFID读取器Medio L400；Daily RFID開发出的全新低频RFID光盘标鉴、多标鉴阅读器DLS10和有源阅读器D138（I）；FEIG电子開发的RFID通道门；TAGSYS的E—CormectwareTMRFID数据管理软件；加拿大sky RFID公司的RFID自动化管理系统等等。

另一方面，图书馆RFID的应用各具特色。国外图书馆RFID的应用主要集中在新技术的采用和总分馆管理上。如马来西亚槟榔山与公共图书馆采用的EPC全球Gen2标准，澳大利亚瑞福利纳地区图书馆在Wangga分馆试行的RFID，美国亚拉巴马州Huntsville—Madison君际公立图书馆在其主馆和Madison分部采用的RFID等等。而国内的应用主要侧重于智能化管理和人性化服务。据2009年公開资料统计，国内约有20余家图书馆部署了RFID。不仅如此，一些有研发实力的图书馆还针对本馆实际进行了智能化的二次開发。如深圳图书馆研制出的第二代智能书车和城市街区24小时自助图书系统，台湾研制的智慧型图书馆和图书定位系统，上海普陀区图书馆设立的图书漂流自助亭，贵阳市图书馆创建的24小时自助图书借阅室等等。

不难看出，智慧图书馆初期，RFID技术的应用已初见成效。然而随着智慧图书馆的进一步发展，一些问题却也不容忽视：①标准化问题。目前物联网还没有形成统一的标准。这不仅影响了物联网产业的迅速发展，而且还严重阻碍了图书馆系统间的互通和整合，由此成为建立和发展智慧图书馆的一大障碍。②成本问题。目前，物联网RFID电子标鉴的价格较之条码和阅读器的价格而言，仍然居高不下。要全面部署物联网RFID，建设智慧图书馆，成本投入相当巨大，这对于大多数图书馆来说，实在难以承受。③互操作问题。物联网RFID与图书馆业务、设备及系统间的整合是实现智慧图书馆的根本保障。当前的图书馆自动化集成系统（ILAS）是在条码技术和磁条技术的基础上设计的，而物联网RFID则是以RFID标鉴技术为基础设计的，二者在通信协议、接口、数据格式等方面整合难度较大。另外，整合后，对于解决异构系统间信息的互通与交互又是一大难题。④安全问题，图书馆使用物联网RFID后，在读者、文献、资产、建筑等图书馆管理和服务对象之间实现了互联互通，而同时也不可避免地带来了一些信息安全和隐私安全问题。在物联网环境下，如何确保信息安全和个人隐私安全是建立智慧图书馆的主要问题之一。⑤政策监管问题。智慧图书馆的建立和发展是在物联网环境下进行的，国家层面的支持和有关政策法规的出台，是保证物联网健康和可持续发展的前提，也是建设智慧图书馆的关键。然而，目前国家还没有相关的政策法规，这无疑成了建设智慧图书馆的瓶颈问题。

4 物联网环境下智慧图书馆的前景展望

尽管现阶段智慧图书馆的建设困难重重，但随着RFID等物联网技术的跨越式发展，智慧图书馆必将展现出广阔的发展前景。

4.1建立起全新的交互维度

物联网环境下，智慧图书馆的每册图书都嵌入能够自动发送信息的微型智能感应芯片，图书可以进行自我表达，用户与图书馆间接触将变得更加密切，将建立起崭新的交互方式。微型芯片用于图书馆编目系统，OPAC将以完全不同的方式使图书信息得以呈现，且更深入地揭示图书信息；用户不仅可以检索到所需图书的题录与馆藏信息，而且还可以随意获取所需图书的内容提要、专家推荐、同行评价等信息；用户之间，用户与馆员之间的交流更加广泛和深入，图书馆服务也更加人性化、个性化、智能化和知识化。微型智能感应芯片用于书库管理，不仅有利于书库的密集排放，而且用户在点击所需图书时，图书将自动发出信号，所在书架将自动打開，从而使用户借阅图书轻松自如。微型智能感应芯片用于读者卡，用户身份证识别更加灵活方便，管理层面更加灵活自由，读者卡功能更加丰富多样。

4.2实现用户信息自组织和知识空间的构建

智慧图书馆是RFID等物联网技术发展应用的产物，是硬件、软件、系统、终端和应用的融合，是数字图书馆智慧化的集中体现。它重视信息和知识的语境，重视对知识、知识元之间的关系及其语境进行描述，并关注知识创建、获取、传播、组织和利用的整个生命周期。它能够通过传感器和任一终端设备与外界进行信息交流，并结合网络技术、语义技术对原始数据进行语义抽取，以构建基于行业或学科的宏观知识空间和基于用户特定需要的微观知识空间，进而以动态、无缝的知识组织方式，使不同格式、不同类型、非结构化的相关媒体信息能够有效地组织，从而最大限度地实现知识和信息的重复使用。

4.3提供高层次的知识资源服务

物联网环境下，用户之间的交流、文献与文献之间的连接、文献与人之间的有效沟通，不仅为智慧图书馆数据的采集和数据分析提供了极大的便利，而且也为其文献采访工作、读者服务工作、用户管理工作等提供了更加准确、科学的依据。面对海量增长的感知信息数据，智慧图书馆的智能化搜索系统能够从中自动抽取有用信息，并进行综合分析、推理和判断，以为用户直接提供基于问题解决的答案或方案。同时智慧图书馆充分运用语义web、网格和本体等知识技术，对分布异构的海量信息资源进行全面高效的知识发现与获取、组织与整合、開发与利用，并根据用户应用环境和实际问题提供智慧化的知识资源服务。

总之，随着智慧图书馆的问题得以逐步的解决，随着智慧图书馆建设工作的不断完善，智慧图书馆必将为数字图书馆的发展開创新的局面。