物联网技术在图书馆中的应用

刘红霞

（郑州轻工业学院机电工程学院，河南 郑州 450002）

随着人们对知识需求的不断增加，图书馆已成为人们自我提高、促进自身发展的重要场所。图书馆的职能也从传统的以存储文献资料为主转变为以服务读者为中心。因此，如何转变管理模式，如何方便、快捷、准确地为读者提供有效服务成为图书馆发展的关键问题。

物联网是互联网技术的延伸与拓展，可以对物体进行识别、定位、追踪、监控与管理［1］。在物联网技术快速发展及成熟的今天，物联网技术将不断应用到公共图书馆中来，推进图书馆向智能图书馆发展，给用户提供各种智能化服务，是图书馆事业发展的必然趋势［2-3］。

1 物联网技术基础

物联网指连接物品到物品的网络，实现物品的智能化识别和管理，可以看作是信息空间与物理空间的融合，将一切事物数字化、网络化，在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互方式，并通过新的服务模式使各种信息技术融入社会行为，是信息化在人类社会综合应用达到的更高境界［4］。互联网是物联网的基础，为物联网提供信息传输途径。为实现人与物或物与物间的通信，传感器为物联网提供全面感知信息。因此，作为一个完整的网络系统，物联网的结构可分为三层，各部分功能如图1所示。

图1中感知层是物联网的基础，实现物体信号的采集与处理，主要包括各种传感器及其网络；网络层是物联网的信息传统系统，通过广泛存在的网络互联功能，实现感知层的信息快速、安全、可靠的传输，主要包括接入与组网和通信、频管等技术［5］；应用层是物联网的信息处理与应用，是与各种终端的接口，实现信息的存储、数据的挖掘、应用的决策等，涉及海量信息的智能处理、分布式计算、数据的发现等技术，根据不同的应用领域和不同的用户需求提供各种个性化的服务［6］。

2 物联网在图书资料管理中应用的必要性

网络与信息技术的发展促进了传统图书馆向现代图书馆的转变，这就对图书馆的管理模式提出了更高的要求。在以百万册（本）为计量单位的图书馆海量馆藏的读者服务中，图书馆已经脱离了传统图书馆“缺书”的历史局面，如何引导读者从百万藏书中遴选图书，最大限度地推销其馆藏，提高其馆藏的利用率成为当前图书馆从业者研究的重点［7］。物联网技术的快速发展，为图书馆新管理模式的产生提供了一个应用平台，推动图书馆向智能化与自动化方向的发展。

图1 物联网基本结构示意图

2.1 物联网技术的感知层，能做到对图书资料等文献信息的采集。借助于移动通信设备、PC机、GPS及扫描设备等，利用条形码等电子标签，对具体的图书资料进行访问，以了解数据资源、文献资料的状态及读者需求等信息，使读者能快速准确查询所需信息。物联网不仅能够对图书资料等文献信息进行采集，通过云计算等技术，还能对采集的信息进行数据融合。因此，物联网实现了图书馆管理系统与每本馆藏图书之间的实时通信连接，对馆藏图书进行实时感知与监测，其中心任务是获取所有馆藏图书的动态位置信息，在管理中心形成馆藏图书动态位置信息表，不仅显示出图书存放的实际位置，而且还能跟踪图书流通途径［8］。在文献资料管理中，物联网技术的引入突破了传统的图书坐标定位方法，利用物联网技术数据采集的特有功能获取文献的准确位置，从而不必依赖图书的物理有序定位实现图书资料的实时动态查询。

2.2 现代图书馆以读者为中心，物联网技术的引入能够帮助图书资料管理者全面了解读者的需求，获取文献资源的动态信息。基于物联网技术的文献资料管理系统能实现图书自动上架、出库、自助借还等功能，将图书管理人员从繁杂的劳动中解放出来，减轻图书馆工作人员对信息采集及分析等工作强度，缩短读者获取相关文献资源的等待时间，为广大读者提供更为方便、快捷、满意的服务。因此，在图书资料管理过程中引入物联网技术，可以进一步提高图书馆的自动化、智能化的程度，简化读者借阅流程，提高对图书资料的管理效率，改变了传统图书馆管理系统的管理模式和应用结构。

2.3 现代图书馆采用物联网技术，不仅融合了网络技术，而且还融合了传感器技术和数据信息处理及分析技术。由于物联网技术可以通过对读者的访问内容，对读者使用该文献的频率等信息进行感知，进而获取动态的数据信息，在对这些数据分析的基础上，可以了解读者的喜好与习惯，以及获取知识的类型等，为读者提供更为优化的个性化服务，进而提升服务质量，也为馆藏资源的合理规划、动态管理等提供依据。

物联网技术在图书管理中的应用突破了个性化服务所受时空的限制，借助物联网的网络层，用户、图书资料中心及其文献资料建立起互联互通的网络。图书文献通过各阅览室中的传感器节点网络与用户建立通信联系，分析用户的喜好，将用户所需的信息传送给用户，为读者提供了全过程的个性化服务。

3 基于物联网的图书管理系统构成

由于物联网能实现物与物、物与人或人与人之间的通信，为提高图书馆的管理效率，将物联网技术引入图书资料管理系统中来，以提高图书资料管理的自动化程度，进而加快现代图书管理的智能化进程，借助于物联网技术，搭建起图书管理者、用户及馆藏文献资料三者之间的桥梁。图2是根据物联网技术的原理，构建的基于物联网技术图书管理系统。

图2 基于物联网技术的图书管理系统示意图

图中感知层就像人类的感官系统，主要负责实现对图书资料等的识别，并采集相关资料的信息。在图书馆资料管理系统中，首先在采编环节将具有传感器性能的电子标签安放入图书资料中。这个电子标签类似于身份证号码，具有唯一性，通过这种电子标签，借助于相关的设备能快速准确地获取图书资料的相关信息。多个电子标签组成感知层的传感器网络，采用独立寻址的方法，可以准确定位与查找出文献资料的具体位置。每一本图书的物理位置，都可以通过物联网传感节点轮询检测。一方面，可以极大地提高图书管理系统的监控和管理能力；另一方面，工作效率也会大大提高。

网络层是由管理系统网络主站和各阅览室站点组成，阅览室站点又由各书架网络节点组成，采用主从轮询网络方式。各书架主站通过各传感器将图书资料信息汇总后上报给阅览室网络节点，管理系统网络主站通过查询各阅览室网络节点收集各阅览室馆藏的动态信息，并结合自动借还书系统，生成总的信息表。因此，网络层是现代图书馆的信息通道交通枢杻，承担各种信息的处理与交互任务。

由于各阅览室书架较多，而每个书架节点又包含众多传感器网络节点，如果采用有线网络的形式则布线复杂，又由于各阅览室空间相对较小，通信距离较短，采用无线网络等用于感知层的信息接入，则能大大减小网络的布线复杂程度；鉴于馆内各阅览室间空间较大，通信距离较长，且各阅览室间以主站形式通信，因此，站点相对较少，建议采用内部局域网形式；由于图书馆与外界交互的信息较多，如使用馆外数据库等电子资源，馆与馆之间进行资源共享等，且通信距离长，则应采用互联网络进行通信。

应用层是图书馆管理系统与用户的接口，是智能图书馆管理系统的实际应用层，是物联网技术应用于图书资料管理系统的具体体现，主要负责进行信息的智能化处理和人机交互问题。在应用层，来自感知层的数据传到用户或相关职能管理部门，通过计算技术、数据挖掘技术等对数据进行分析与融合，实现对图书及使用信息的收集、监控，对图书资料进行动态管理，对用户的咨询信息进行响应，为用户提供个性化服务。因此，应用层的使用，在图书馆馆藏载体、资源的数量、用户访问方式，以及图书馆人才结构、馆员知识结构、工作重心、管理模式等方面都有所体现。应用层实现了图书资料的自助借还、图书资料的跟踪定位、图书的盘点与整理、图书的采编与查询及在线咨询等功能。

4 物联网技术在图书资料管理应用中存在的问题

物联网技术应用于图书管理系统，提升了图书管理系统的自动化、智能化程度，大大提高了图书馆工作效率。但由于物联网技术还不成熟，将物联网技术应用于图书管理系统，还存在一些问题。

4.1 成本问题。根据物联网技术的系统结构，感知层需要通过传感器获取图书资料的信息，而馆内所藏资料非常庞大，需要大量的传感器，而且为实现数据交流，需要建设一套完整的网络互通平台，为实现与用户或外界的交流及对内部资料的管理，需要开发一套完善的管理系统软件，这些资金投入较大。因此成本问题限制了物联网技术在图书管理系统中的应用。

4.2 技术不成熟，标准不统一。由于物联网技术的共用性，可以在各种领域被应用，各企业都根据自己的标准设计、生产产品，没有统一的标准，这造成了不同企业产品间的信息交互困难，制约了物联网技术在图书管理系统中的应用。

4.3 网络安全问题。由于基于物联网技术的现代图书馆馆藏资源信息庞大，信息交流过程中要接入外部网络，加之各种终端设备的应用，都会带来大量病毒程序，造成图书管理系统的瘫痪，一些关键资源的外泄。另外，在与人的交互过程中，管理系统会存储读者的个人信息，以提供个性化服务，这些信息的泄露，会给读者带来很大的影响。因此，这就要求基于物联网的图书管理系统能解决好保护资源信息和读者隐私的问题。

5 结语

虽然物联网技术还不十分完善，应用于图书馆图书资料管理系统过程中还存在各种问题，但物联网技术的应用，减轻了图书馆工作人员的工作强度，提高了工作效率，扩大了传统图书馆的职能，带动了图书馆管理模式的转变，提升了服务质量与水平。随着物联网技术的进一步完善，基于物联网技术的现代图书馆将是未来智能图书馆的一个发展趋势。

［1］刘金美.基于物联网的高校图书馆个性化服务研究［D］.南京：南京航空航天大学，2014.

［2］靳国艳，徐锐.物联网环境下智慧图书馆的服务新模式探究［J］.赤峰学院学报，2014(10)：134-136.

［3］钱志鸿，王义君.物联网技术与应用研究［J］.电子学报，2012，40（5）：1023-1029.

［4］张郁松.基于物联网技术的图书馆组织结构及服务模式的探讨［J］.农业图书情报学刊，2013，25(11)：160-162.

［5］孙其博，刘杰，黎羴，等.物联网：概念、架构与关键技术研究综述［J］.北京邮电大学学报，2010，33（3）：1-9.

［6］朱洪波，杨龙祥，朱琦.物联网技术进展与应用［J］.南京邮电大学学报，2011，31（1）：1-9.

［7］张海营.基于物联网的图书馆馆藏推荐服务平台构建［J］.图书馆杂志，2013(12)：33-36.

［8］张郁松，杨文华.图书管理物联网一般结构分析与设计［J］.图书馆学刊，2012(12)：119-121.