融合情境的智慧图书馆个性化服务研究**本文系国家自然科学基金项目“泛在环境下基于情境感知的信息多维推荐服务模型与实现研究”（项目编号：71103136）和教育部人文社科重点研究基地重大项目“商品评论源信息获取方法与技术研究”（项目编号：14JJD870002）研究成果之一

曾子明，陈贝贝



融合情境的智慧图书馆个性化服务研究**本文系国家自然科学基金项目“泛在环境下基于情境感知的信息多维推荐服务模型与实现研究”（项目编号：71103136）和教育部人文社科重点研究基地重大项目“商品评论源信息获取方法与技术研究”（项目编号：14JJD870002）研究成果之一

曾子明，陈贝贝

摘要物联网、云计算等技术使移动智能终端感知读者情境信息变成可能，智慧图书馆可利用它们提供优质的个性化信息服务。文章从智慧图书馆的概念和特点出发，提出融合情境感知的智慧图书馆个性化服务模型，分析该服务模式构建方法，探讨将情境感知运用于智慧图书馆可能存在的问题。

关键词情境感知智慧图书馆个性化服务

引用本文格式曾子明，陈贝贝.融合情境的智慧图书馆个性化服务研究[J].图书馆论坛，2016（2）：57- 63.

Research on Personalized Service of Smart Library on the Context of Incorporation

ZENG Zi- ming，CHEN Bei- bei

Abstract IOT（Internet of Things），Cloud computing and other technologies enable mobile terminal units to be aware of contextual information of readers. Equipped with those intelligent mobile devices，smart library can provide readers with better personalized information services. This paper starts with the concept and characteristics of smart library，and proposes a personalized service model of smart library which incorporates the context information. Then，it gives an analysis of the model’s construction method，and discusses the potential problems when the context-aware model and relevant technologies are applied to smart library.

Keywords context-aware；smart library；personalized service

0　引言

随着信息技术和网络化水平的提高，我国图书馆逐步进入智慧化服务阶段。智慧图书馆强调以读者为中心，利用信息技术将物与物、人与人、人与物以及泛在的网络结合在一起，降低信息不对称，打破时空限制，提供更好的服务[1- 2]。在泛在网络环境、云计算、物联网技术背景下，各种移动终端可以利用传感器等设备主动感知读者的情境环境，收集读者的情境信息。智慧图书馆由其互联、高效、便利的特点，结合深层次的情境感知为读者提供更符合需求的智慧信息资源和服务[3]，从而实现精准服务。

1　智慧图书馆和情境感知

1.1智慧图书馆

2009年初，IBM首次提出“智慧地球”概念，即将新一代的IT技术应用于各行业，把人们生活中的所有物体配备传感器设备，然后连接起来，形成物联网，运用云计算将物联网整合起来，实现数字世界与物理系统的互联和整合，达到智慧状态。智慧地球的实现使人们开始探索智慧医疗、智慧城市、智慧图书馆等。2004年加拿大渥太华的公共图书馆、高校图书馆和博物馆建立以“智慧图书馆”命名的联盟，利用同一个搜索引擎为联盟图书馆的读者提供一站式服务[4]。此后我国学者开始对智慧图书馆进行研究，董晓霞等认为，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[5]，对图书馆资源的感知通过人和知识的融合，能够给读者提供高层次的知识服务。王世伟认为智慧图书馆是以数字化、网络化、智能化的信息技术为基础，以互联、高效、便利为主要特征，以绿色发展和数字惠民为本质追求，是现代图书馆科学发展的理论与实践[6]。

智慧图书馆通过全面感知的深度协同理论将智慧技术运用于图书馆管理和服务的各个环节，使读者能够更方便地获取所需知识和信息，从而更好地实现图书馆的创新发展。

1.2融合情境的智慧图书馆

1.2.1相关研究

简单说，情境感知就是通过传感器及其相关技术使计算设备能够感知到当前的情境并调整自身状态[7]。对图书馆而言，是指计算设备能够感知读者当前的情境，通过数据处理向读者提供实时的个性化服务，并根据传感的情境信息实时地调整所提供的服务，然后推送给读者。

基于融合情境感知的图书馆服务研究受到学者的广泛关注。芬兰奥卢大学图书馆的Aittola M.等学者认为，在智慧图书馆中，读者可通过手持PDA设备获取位置感知服务，在移动设备上得到有关书籍的地图向导，继而帮助读者迅速找到所需图书等[8]。Lee探讨了基于融合情境感知的图书馆基本功能，即提供图书等信息，识别图书的位置，并利用增强现实技术提供向导服务和图书内容信息，以及书籍是否可借等[9]。Younghee认为，融合基于情境感知的下一代图书馆可以提供情境感知的访问服务、可利用空间提醒服务、可利用的情境感知休息区，以及根据感知用户的温度和行为轨迹判断用户的安全等[10]。在我国，中国科学院文献情报中心在集成期刊平台和数字参考咨询乃至整个图书馆服务中利用读者IP地址所代表的位置信息，提供情境敏感的信息服务[11]。王芳等将情境模型应用于手机图书馆的个性化服务，根据用户情境向其提供个性化检索和信息推荐服务[12]。郭顺利等从情境感知角度，将用户情境信息分为三类，构建移动图书馆用户信息需求模型[13]。

综上所述，情境因素对图书馆个性化服务不可或缺。目前基于融合情境感知的图书馆服务集中于识别用户是否进入图书馆，外借书刊到期提醒和新书到达通知等基本功能的研究上，即仅仅是对读者现在所享有的服务的优化，未能在新技术背景下以情境感知的角度来分析智慧图书馆对读者的个性化服务，而我国此类研究也很少。因此，本文从情境感知的角度探讨智慧图书馆的个性化服务模型，通过构建更智能的图书馆，同时连接空间其他方面，自动识别读者的情境，对读者进行感知，针对不同的情境提供个性化的服务，尽力提供更方便的服务，使智慧图书馆能成为为读者实时获取信息服务的理想渠道。智慧图书馆能够以读者需求为基础，利用个性化推荐，在读者情境信息基础上实现对读者高效率的信息资源推送。

1.2.2融合情境的智慧图书馆的优势

智慧图书馆借助各种感应设备实现充分的互联，实时实地收集读者的情境数据信息，自动将读者的情境数据进行匹配处理和计算；充分考虑读者的兴趣、浏览记录等信息，向读者推荐最适合其情境的资源或者服务。同时，可以根据读者对所推荐资源的感兴趣程度或评分情况进行聚类，建立读者兴趣群，实现读者间社区化交流，为读者营造开放的交流平台，使读者之间、读者与图书馆之间、读者与数据库运营商之间进行互联，提高智慧化服务的广度以及准确性和可靠性。另外，智慧图书馆利用智能传感的互联，对馆内资源实现自动控制及识别，实现馆内环境的控制以及对资源的管理。因此，融合情境的智慧图书馆提供给读者的是一系列全方位的服务，实现的是一个互联高效的网络，致力于为读者提供更全面的服务。

1.2.3融合情境的智慧图书馆服务新体验

融合情境的智慧图书馆服务不同于以往的图书馆服务，既可以向读者提供图书馆近期的热门图书推送、催还通知等基本服务，还能够根据读者情境信息，如位置的实时变化，向读者推荐基于距离的文献图书精准导航等。这种不同体现在开放性、智慧性和感知性上。

(1)开放性。智慧图书馆可以7*24小时地对读者进行情境感知，使读者在网络空间下随时随地进行知识的获取，为读者提供个性化的服务。该服务模式在时间和空间上具有的开放性使图书馆真正成为读者身边的图书馆，在网络空间下为读者提供更多自由和选择。它将集成的各种信息资源以互动的文字、索引文摘，或网上点播等方式提供给读者[14]。这种开放的获取形式为读者带来更多知识习得和交流的途径和方式，也丰富了智慧图书馆的服务。

(2)智慧性。智慧图书馆通过对图书馆建筑设备的智慧化感知，不仅能够为读者提供更舒适的环境，也可以实现图书馆管理上的智能化，对图书馆中的各种图书文献资源进行管理，使读者可以通过智能终端进行基本的书目查询检索和图书资源定位。此外，智慧图书馆还可根据感知的情境和读者的偏好提供个性化的信息推送，以更加可视化的更方便的方式提供给读者。通过物联网和云计算实现信息共享，把所有的信息资源和图书资源集成起来，构建一个高效快捷的知识管理平台，更方便地管理各图书馆平台集成的信息、图书，且可以自动获取读者的情境信息，为读者提供更丰富的、全方位的个性化信息。

(3)感知性。智慧图书馆利用物联网等技术，通过智能终端对读者进行感知，可以随时随地快速获取读者所处的情境信息，通过对这些数据信息的传输和分析，可了解读者的借阅习惯和偏好，方便图书馆为读者提供更可靠的资源推荐。另外，智慧图书馆可同时感知图书馆资源，把传感器等设备装置在图书馆管理对象上，如书、空调、加湿器等等，对图书馆中的湿度温度进行调节控制，对图书资源进行定位和对文献进行感知，确保读者在借阅时能够更轻松地找到所需要的图书资源。这种管理改变了图书馆传统的馆藏管理和编目，不仅能保证图书准确上架，保存排架位置，也能够提高工作人员的效率，方便读者。

2　融合情境的智慧图书馆个性化服务模式

2.1融合情境的智慧图书馆个性化服务模型

融合情境的智慧图书馆推荐模型要满足读者实时的访问需求，还需自动感知读者所处的情境信息，以及在各种情境因素下推荐个性化的服务及资源。推荐模型的流程是：首先，传感器、智慧手机等智能设备以及相应的应用程序对读者情境信息进行采集和获取，感知读者的情境信息。情境分为两类：静态情境和动态情境。静态情境相对稳定，包括读者的专业、长期兴趣等；动态情境则随着读者所处环境不同易发生变化，包括读者当前位置、长期兴趣等。在情境获取的基础上，系统对这些情境信息进行过滤和处理，同时进行情境建模，然后将情境数据进行云存储，综合读者的描述性文件信息(包括读者的特征信息、评论、浏览行为等)，将云上的这些综合数据输入性化推荐平台进行计算，最后将推荐资源以图像、文本、视频等综合推送方式呈现给读者，如图1所示。

2.1.1读者情境信息的采集

移动环境中智能终端使用各种移动传感设备如RFID、智能手机、蓝牙、GPS等采集读者的原始情境信息，通过记录读者注册登录时的账号、设备型号随时随地感知和捕获读者的使用设备、位置、借阅记录、偏好等，并进行初步分类与过滤处理，得到各层进一步分析所需要的情境数据。

2.1.2读者情境数据

1994年Schilit等从实体的角度将情境分为读者情境、物理情境和计算机情境[15]。这种分类对读者的动态信息缺乏感知，没有对读者的移动情境信息进行识别。本文从读者角度把情境信息分为静态情境和动态情境。静态情境包括读者外部长期保持不变的情境信息，如住址、专业、性别、长期兴趣。动态情境包括读者在移动环境中所处的位置、天气、当下心情、时间、短期兴趣。

图1　融合情境的智慧图书馆个性化服务模型

智慧图书馆服务平台不仅要获取读者的情境信息，还要对其进行识别和过滤。以读者为中心的情境数据能降低情境数据获取的不确定性。读者的情境信息时刻在变化，情境感知服务需及时获取这些情境信息，过滤情境噪音，将处理后的情境数据经智慧图书馆个性化服务平台为读者提供更灵活的服务。通过计算机来提取情境信息并进行计算，对情境信息进行分类和过滤，赋予每个情境因素不同的权重因子，可为读者提供更好的推送服务。

2.1.3读者描述性文件

读者的描述性文件信息用来表示读者的交互关系，描述读者的行为及社会网络关系。读者在智慧图书馆平台上注册时填写的基本信息含有其兴趣等内容，系统以显式的方式获取这类信息，并根据读者主动提供的信息适应读者的需求变化、分析读者的行为，同时以隐式的方式获取读者的查询、浏览、收藏、标记、页面停留时间、阅读速度等信息，从而实现智慧化收集读者偏好的功能，然后利用成熟的挖掘技术和推荐算法获取读者感兴趣的内容，预测读者的行为，为其推荐合适的信息。

另外，读者与其他读者之间的交互信息，如对图书的评论及与其他读者之间的互动反映出读者的群体性特征，可用以识别读者所属的知识群体。系统收集并提取读者的群体信息，根据同一知识群体中其他读者访问过的最多的资源，评论过的文章及书籍，收藏最多的信息资源，推荐最多的资源找到强关系读者，并基于群体内读者之间的交流增强群体与群体间读者的知识推荐。在不同的知识群体之间，系统通过寻找群体相似性来向不同的知识群体推荐资源。

2.1.4云存储

数字图书馆中的各种数字资源，无论是结构化的还是非结构化的往往是相互独立的，而智慧图书馆将所有的资源，包括各馆之间的资源进行集中整合管理并存储在云端，完全实现不同类型数据之间的共享。另外，不同数字资源管理平台之间的相互融合和集成，也实现不同地区的资源共享。读者的情境数据存储在云端，方便系统进行有效的存取和挖掘计算。读者的描述性文件信息包括社会网络信息、与其他读者之间的互动、评论信息、知识群体等存储在云端上，庞大的数据能够方便系统寻找与读者相似的群体，能够为读者推荐更符合其兴趣的群体资源。

读者可通过登录自己的账户，利用云端存储的各种资源，随时随地获取需要的知识资源，并对自己的知识平台进行管理，对系统推送的资源进行阅读、收藏、评论，与其他读者讨论交流，体现了智慧图书馆服务的智慧性，实现对资源的有效利用。

2.1.5融合情境的智慧图书馆个性化推荐

智慧图书馆以SOLOMO智慧服务模式使图书馆的服务具有时空性，通过与读者的需求特征进行匹配，实现线上和线下服务关联，从而使图书馆具有感知情境的特征，更加个性化、人性化、社交化，更易于实现无所不在的个性化服务[16]。

智慧图书馆平台通过对情境进行建模，输入各种传感器设备感知的读者情境信息、读者描述性文件信息，并结合情境感知的智慧图书馆个性化推荐算法，运用大数据、社会网络等输出个性化知识的预测以及读者个性化智慧服务资源，运用云计算实现对个人信息和图书资源的管理，推送符合读者当前所处情境的资源，为读者提供个性化知识推送服务。

2.1.6读者终端推送方式

智能终端的快速发展驱使图书馆服务方式发生巨大变化。智慧图书馆的个性化推送应针对不同读者的智能终端设备、尺寸自适应地输出读者感兴趣的资源。例如，根据移动读者的位置信息提供图书馆的相关位置导航信息、图书的导航位置信息；根据读者的情境以及偏好提供方便读者阅读的电子阅读格式，向读者提供多形式、一站式的资源服务。

2.2融合情境的智慧图书馆个性化服务体系的构建

融合情境的智慧图书馆个性化服务根据智慧图书馆的广泛互联，获取读者的情境信息，并对这些数据加以利用，进而通过个性化推荐向读者提供服务。由融合情境的智慧图书馆个性化服务模型构建出具体的服务体系，见图2。

图2　融合情境的智慧图书馆个性化服务体系

2.2.1传感器接入层

接入层是将物理设备与智慧图书馆服务结合的重要组成，为数据处理层和推荐层提供数据支持与服务，是其他各层的基础。接入层连接图书馆各种设备，自动识别读者和图书馆管理对象的情境信息，通过各种传感设备，如RFID、红外感应器、GPS、WIFI等，将架上所有的图书期刊标识信息接入服务器，实现对图书资源的定位和管理，以及对管理对象的感知，并使读者有效获取图书资源的位置信息。通过移动智能终端设备对情境数据的采集以及对读者的感知，智慧图书馆获取读者的情境信息，实现感知能力，而物联网技术为智慧图书馆的感知提供了条件。另外，可将二维码技术应用在图书馆服务中，实现读者的入馆身份识别、借阅查询等功能[17]。

2.2.2数据处理层

数据处理层将各种感知设备感知到的读者情境信息进行传输和处理，包括读者实时的情境信息、兴趣、偏好，并对读者的情境信息进行数据描述和表示。这些情境信息中可能存在一些与智慧图书馆推送资源无关的或者关系不大的情境因素，因此，数据处理层要先对情境信息进行筛选，通过匹配条件来选择情境信息，如对情境因素中位置的考虑，通过对距离设置一定的阈值来实现对位置情境的过滤。另外，不同环境中所考虑的情境因素也不同，各种情境因素所占的权重也不同，需要对这些情境进行权重分析，对已获得的情境信息进行过滤和权重分配。数据处理层利用情境过滤技术剔除噪音情境，对起到推荐作用的情境权重则进行加权计算，从而为读者提供更合理的推荐资源。

2.2.3个性化推荐层

推荐层是智慧图书馆个性化服务体系中最关键的一层。目前较普遍的推荐策略是协同过滤及基于内容的推荐，但随之而来的有冷启动和稀疏性等问题。融合情境的智慧图书馆的个性化推荐融合处理层大量的读者阅读偏好以及兴趣等相关信息，使用各种传感器得到的数据来判定目标信息的状态，基于分析结果存储这些已经收集到的信息，为读者提供智能化的服务，并综合运用推荐算法、社会网络以及情境建模技术等对读者实施知识资源推荐。在提高推荐算法质量和效率的同时，更注重读者的专业化、个性化需求，利用高质量的推荐算法综合情境信息，实现精准化、个性化推荐，使读者切实感受到智慧图书馆的便利与智慧。

2.2.4应用层

应用层是智慧图书馆与读者进行交互的最直接体现。智慧图书馆经过推荐层高质量推荐算法处理后提供给读者的不仅仅是短信推送、书籍到期提醒、新书到馆等基本服务，还应有充分发挥智慧图书馆的个性化、智慧化的服务，如移动阅读、基于读者位置定位的图书推荐服务、以及针对读者所处的不同情境而提供的定制化服务。由于资源的丰富性，与读者交互的可视化，智慧图书馆能够提供更适应读者情境和兴趣的交互方式，给读者更满意的交互体验和更丰富的资源服务。

3　融合情境的智慧图书馆个性化服务发展存在的问题

我国智慧图书馆的发展还处于起步阶段。技术上的发展虽为智慧图书馆提供了物质保障，但是依然存在很多问题，本文从情境感知角度探讨智慧图书馆个性化服务存在的一些问题。

3.1隐私问题

隐私问题在计算机网络时代早已凸显，而在情境感知阶段，智慧图书馆在实现智能感知读者情境信息功能，发挥自动化、智能化优势的同时也使得读者隐私问题更加突出。在融合情境的智慧图书馆的情境信息采集阶段，各类传感器、摄像头、GPS等设备在读者未知或者未授权的情况下获取读者的信息，不能确保所感知的信息是在读者允许的范围内，这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。除了读者显式反馈的注册信息，书籍查询信息，以及兴趣偏好等，系统隐性跟踪读者，获取读者上网记录的行为，都在一定程度上侵犯了读者的隐私。由于云端数据的集成性、高性能计算和海量存储能力，大量的数据资源都存放在云端，各种网络的互联以及挖掘技术的使用导致读者的行为模式、兴趣爱好等被暴露，也使数据被窃取的风险增大，云端数据一旦遭到攻击，读者的隐私就会被泄露。

3.2安全问题

物联网等技术是建立在人与人、物与物、人与物之间高度开放互联的基础上的。病毒攻击或者黑客入侵都会使网络遭到大范围的破坏。一旦成功入侵云数据中心，攻击者就会窃取与破坏与读者财产安全等紧密相关的信息。智慧图书馆的大数据不仅包含了海量的馆藏数据资源，还有读者的行为数据、兴趣数据等，这些数据会吸引攻击者，使智慧图书馆的数据资源成为攻击目标。如果这些信息遭到泄露，将会对读者的隐私安全等造成很大的威胁。另外利用传感技术、传感器设备感知读者信息时，由于感知设备没有完备的防护功能，在传输过程中无线网络的脆弱性使得无线通信或者网络结构容易受到攻击，攻击者发送干扰信号，造成通信终端受到干扰，使传统的安全技术无法运用到传感网络中。

3.3知识产权问题

融合情境的智慧图书馆集成和整合了大量资源，馆与馆之间资源的共享是智慧图书馆提供资源共享的一种主要方式。资源的共享使得信息资源版权问题必须引起图书馆的高度重视。首先，智慧图书馆开展馆际互借和文献传递，往往会通过影印复制、扫描的方式给读者提供需要的资源。这种服务很可能引起侵权风险。知识产权问题解决不好会直接影响数据库资源的供应。其次，图书馆为读者提供科研教学所需资源时，对文字、声音、视频等进行数字化处理、存储与传播，这种传播也必须处理好版权问题。大数据时代，智慧图书馆的大量数据资源存放在云端，如果云提供商对这些数据资源进行挖掘整合分析，进而合成新的数据并加以利用传播，使本该用于学术研究的资源成为云提供商谋利的工具，这便使得知识产权更加难以界定。

4　结语

随着物联网、云计算等技术的快速发展，智慧图书馆以为读者提供更加智慧化的服务为前提，将情境感知技术运用到图书馆中，使得图书馆不断向智慧化方向发展。感知读者的情境信息，在任何地点、任何时间将读者感兴趣的资源以各种形式，不管是视频、音频还是文字的形式推送给读者，致力于给读者提供更满意的、更精准化的服务，是智慧图书馆个性化服务的体现，而智慧图书馆未来的发展也会更加人性化、个性化。

参考文献

[1]金敏婕.智慧图书馆——构建智慧城市之思考[J].图书馆工作与研究，2013（4）：17- 20.

[2]王世伟.智慧城市初探[M].上海：上海社会科学院出版社，2011.

[3][6]王世伟.论智慧图书馆的三大特点[J].中国图书馆学报，2012（6）：22- 28.

[4] Can’t Find What You’re Looking for Using Smart Library[EB/OL]. [2012- 10- 15]. http：//biblioottawalibmry.ca/en/main/find/catalog/looking/smart.

[5]董晓霞，龚向阳，张若林.智慧图书馆的定义、设计以及实现[J].现代图书情报技术，2011（2）：76- 80.

[7] Schilit B，Adams N，Want R. Context- aware computing applications[C]//IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications.[S. l.]：Computer SocietyPress，1994：89- 101.

[8] Aittola M，Ryhanen T，Ojala T. Smart Library：Location- aware mobile library service[C]/ /Proceedingsof the 5th International Symposium on Human- Computer Interaction with Mobile Devices and Services（Mobile HCI）.[S.l.]：Springer，2003：411- 415.

[9] [14]Lee，J. M. The Concept of the Context- Aware Computingand ItsApplication to the Library Information Services[J]. Journal of the Korean BIBLIA Society for library and Information Science，2012，23（1）：179-194.

[10] Younghee N. A study on next- generation digital library usingcontext- awarenesstechnology[J]. Library Hi Tech，2013，31（2）：236- 253.

[11]周宁丽，张智雄，初景利.读者需求嵌接、流程驱动、情景敏感型网络参考咨询服务：中国科学院国家科学图书馆网络参考咨询服务新进展[J].图书情报工作，2007（10）：100－103.

[12]王芳，郭丽杰.基于情境模型的手机图书馆个性化服务研究[J].图书馆学研究，2011（7）：93- 96.

[13]郭顺利，李秀霞.基于情境感知的移动图书馆用户信息需求模型构建[J].情报理论与实践，2014（8）：64- 68.

[15] N. Schilit B，M. Theimer M. Disseminating Active Map Information to Mobile Hosts[J]. Network IEEE，1994，8（5）：22- 32.

[16][17]谢蓉，刘炜. SoLoMo与智慧图书馆[J].大学图书馆学报，2012（3）：5- 10.

[18]王世伟.未来图书馆的新模式——智慧图书馆[J].图书馆建设，2011（12）：1- 5.

[19] OCLC.2009年7月6日OCLC将手机图书馆业务推向欧洲[EB/OL]. [2012- 01- 12]. http：/ /www.oclc.org /news/releases/200921.htm.

[20]陈茫，周力青，吕艳娥.大数据时代下的图书馆移动服务创新研究[J].图书与情报，2014（1）：117- 121.

收稿日期2015- 07- 01

作者简介曾子明，男，武汉大学信息管理学院教授；陈贝贝，女，武汉大学信息管理学院硕士研究生。