融入情景感知的图书馆智慧空间实践调查分析研究

翟秀凤，刘宝瑞

（1.长春师范大学图书馆，吉林 长春 130032；2.长春师范大学政法学院，吉林 长春 130032）

2008年，美国IBM公司首次提出了“智慧地球（Smart Planet）”，引发了全球对“智慧城市”的热议。2013年11月，在马鞍山召开海峡两岸电子信息博览会，展示了未来高科技的智慧空间憧憬［1］。伴随实体物理空间与物联网、云计算的创新融合，将“信息交互”、“移动互联”理念应用到智慧社会、智慧校园、智慧图书馆中，自此，以“用户体验感知”为中心的智慧空间相继兴起。

国内图书馆智慧空间的研究，刘宝瑞首次提出了智慧空间说。她指出智慧空间是知识存储点在链接且创新之后形成的知识立体化空间平台［2］。单轸等经过深入分析，融合了其他学者的观念，认为智慧空间通过感知、分析、记忆、服务用户，整合Web3.0技术、设备、资源、服务、环境及整个图书馆网络，由物理空间、虚拟空间、用户感知空间、支持空间等构成的多维自优化系统［3］。国内图书馆智慧空间集合了信息空间、学习共享空间、创客空间的优势，同时融入人工智能技术，实现智慧化服务。

国外图书馆领域，学者们主要从技术角度开展研究。Alexander Smirnov 等学者认为智慧空间是由多层机器人构建不断更新自适应的组织系统［4］。即智慧空间借助机器设备和互联网页面，进行人和资源交互计算，形成信息分享的智能化、泛在化知识环境。Dmitry G.Korzun等学者基于智慧空间范式和M3理念，提出了物联网技术影响下的智慧空间体系所面临的挑战和应对方案。即利用M3 空间理论整合用户、资源、设备，为用户提供无缝链接的生态体系［5］。国外的实践工作中，人工智能技术在智慧空间中发挥了重要的作用。如通过RFID和IR发挥智慧资源检索功能，使IR传感器系统与智能书架相连，随时感知书籍的可用性，建立了智慧书架访问系统；利用LIFI（光传输数据）技术结合无线网络构建智慧图书馆资源管理体系。

总之，智慧空间是利用RFID、人脸识别、无线定位等人工智能技术，实现图书馆智慧服务、读者体验等功能，使人书、人馆、人与空间紧密相连。智慧空间是图书馆服务泛在化、功能智慧化、空间创意化的综合体，而它的核心是用户感知性、互联性与智能化的统一。

1 融入情景感知的高校图书馆智慧空间特征

情景感知是指本体所处状态的位置、时间、活动和偏好等任何信息，通过情景管理器自动感知用户所处情景状态，捕捉分析用户需求的自适应调整系统。情景感知分为直接显示感知和内部蕴含感知两种［6］，主要针对用户的外部物理显示信息和内部特征（包括、习惯、兴趣、认知、需求）信息的感知和分析。融入情景感知的智慧空间是一个能动型、智联化、情景自适应的服务系统，可以根据用户动态情景变化提供相应的学习资源和个性化服务［7］，使用户置身于泛在化、智慧化、无缝链接的知识空间环境，如图1。

图1 融入情景感知的智慧空间

1.1 融入情景感知的智慧空间是一种自适应的调整机制

情景感知技术体现在情景建模、个性化语义匹配、移动定位、物联网、云计算等方面的应用［8］。人工智能技术体现在智能机器人、虚拟现实、语音识别、知识发现与机器学习等方面的运用。将二者融合到智慧空间中，情景感知技术可以自动发掘用户动态情景信息，包括用户的位置、轨迹、兴趣、习惯、历史记忆等信息，并形成用户情景模型库，经过反复情景化推算，将用户情景需求与资源信息库相匹配，生成满足用户个性化资源推荐集。融入情景感知的智慧空间是一个不断调整和自适应用户情景机制，该机制伴随用户情景需求而变化调整。

1.2 开放泛在的知识获取环境

大数据、泛在知识环境里，在情景感知技术驱动下，一方面有利于感知用户动态的情景信息需求，另一方面便于营造泛在、开放共享的知识获取氛围。使用户何时何地置身于智慧空间中，都能感知服务、感知资源、感知环境，同时知识获取方式更加精准便捷，不受时空、技术的限制。用户可以完全与空间实时交互，实现自动感知，自助服务。智慧空间服务逐渐培养了用户对资源的灵敏度，启发用户智能思维，而捕捉感知用户行为也不断完善提高了智慧空间服务能力。

1.3 各功能模块实现兼容性、能动型、协同互联发展

智慧空间与情景感知有机结合，增强了智慧空间各个功能区域的能动性，支持个性化或者群组化学习、研讨、交流和创新［9］。融入情景感知后的智慧空间不再是单一、零散、固有的空间状态，通过情景处理器获取每个用户的信息、知识需求并与图书馆各个服务功能对接，利用情景管理器使用户实现无障碍获取资源，形成人与资源、环境的交互感知，而此时的智慧空间是一个智慧互联系统，增强了服务的自主能动性，使各区域功能空间实现了协同感知发展。这对提高用户粘性和忠诚度具有重要作用。

1.4 增强了用户与虚拟空间的交互性

Web3.0 环境下的虚拟空间采用语义网、人工智能技术对资源进行高度整合，实现个性化检索和智能化服务。虚拟空间是未来智慧空间的重要支撑［10］。情景感知是从用户的角度捕捉分析用户情景信息，并利用情景分析结果搭建虚拟知识空间平台，为用户提供一个智能、高度动态的普适虚拟空间环境，使用户在虚拟知识氛围中对资源、服务的获取更加透明便捷。如图书馆在智慧空间中开通MOOC、学术视频、智慧课堂、微信、微博等微服务交流平台，实时抓取用户的兴趣点，及时调整平台适应能力，增强了空间与用户的交互性。同时将虚拟知识服务与实体知识服务有机融合，形成一体化、全方位的感知服务体系。

2 高校图书馆智慧空间的情景感知服务功能模块的比较分析

国内985 高校图书馆引领着图书馆领域智慧科技服务水平。笔者选取了国内39所985重点高校图书馆作为调研样本。通过浏览图书馆主页，挖掘微博、微信平台上的知识内容，结合电子访问等多种方式，对39所重点高校图书馆智慧空间建设情况进行深入调查。

2.1 融入情景感知的智慧空间服务功能划分

智慧空间建设体现在图书馆空间布局基础上所开展的各个功能模块。在本次调研中，将智慧空间量化为自助服务空间、智慧服务空间、智能体验感知空间三大部分，在三大部分中深入探讨融入情景感知的空间服务。

2.1.1 自助服务空间

自助服务空间领域从5 个方面开展调查。在调查样本中，有7所图书馆开展了RFID服务，4所图书馆实现了自助人脸识别功能。分别为北京大学、清华大学、哈尔滨工业大学和湖南大学图书馆。自助打印空间有29 所图书馆开展了此项功能，并且北京大学、西安交通大学、武汉大学图书馆支持3D 打印服务。有25 所院校图书馆实现了自助借还功能，有35 所院校实现了座位预约功能。可见图书馆的传统服务已经逐渐走向智慧化趋势。

2.1.2 智慧服务空间

顺应新形势下能动型智慧学习方式的需求，学习研讨空间有30 所。高校图书馆最重要的职能之一是为学校科研工作服务，有18所高校图书馆成立了系统的、规范的、科学的数据管理中心，同时包括学者专家库和机构知识库。高校图书馆非常重视用户的信息素质教育，985高校图书馆全部开展各式各样的线上或线下的用户教育培训。图书馆基本实现了智能搜索和微服务交流空间功能。很多图书馆融合了智慧搜索技术，实现了一站式搜索技能，如北京大学的未名搜索、中国人民大学的发现系统、东南大学的至善系统及华东师范大学的百度直达号，解决了数据库冗余而复杂的难题。同时，39所高校均有自己的微信、微博交流空间，通过交流平台开展智慧化的移动空间服务。此外，从调研数据中，可以看出图书馆越来越重视传统文化的继承和发展，有18所图书馆建设了文化空间站。

2.1.3 智能体验感知空间

智能体验空间是融入情景感知技术的典型代表。随着电子资源对纸本资源的入侵，追溯图书馆传统阅读文化，有15所高校图书馆设立朗读空间，或者在微信平台上开通朗读者的功能模块，让读者体验阅读的乐趣。如兰州大学图书馆的书香兰大，设立精彩述评、阅读排行、阅读之星、阅读视界等模块，鼓励读者参与朗读活动。同时，有16所高校图书馆开通了数字体验区。数字体验区服务既包括平板电脑和电纸书租用、移动图书馆、电子资源体验，也包括开放数据空间、微课点播等数字学习空间感知。如西安交通大学“iLibrary Space”提供新技术体验、数字阅读、学术交流、学习分享服务；上海交通大学的体感互动体验游戏等服务。有25所院校开通了多媒体影音空间，为用户提供了一个休闲、娱乐、音乐影视赏析的空间场所。如武汉大学图书馆的视听空间提供音乐、戏剧赏析、影像阅读、经典电影和纪录片观赏等。与此同时，有10所图书馆开通了VR导图功能，让读者更加直观的了解图书馆的虚拟全景。在智能机器人领域，清华大学图书馆的智能聊天机器人“小图”和南京大学的“图宝”都充当着智慧图书馆员的角色。

2.2 16个功能模块的统计

在智慧空间的三大部分中确定16 个服务功能模块进行详细调查并进行量化分析，如下表。

表1 高校图书馆智慧空间服务模块统计

根据16 个智慧空间功能模块调研结果绘制智慧空间服务条形图。如图2。

图2 高校图书馆智慧空间服务统计

经过实践调研和详细分析之后，笔者选取了12所智慧空间建设比较典型和完善的高校图书馆案例进行对比分析，深入研究智慧空间中情景感知服务情况。如下表2。

表2 高校图书馆融入情景感知的智慧空间建设实况

2.3 高校图书馆智慧空间情景感知服务现状分析

情景感知是智慧空间理念的重要组成部分，已经成为提供个性化、自动化服务的核心技术［11］。通过情景感知技术来预测和判定用户所描述的资源和信息，便于为其提供精准服务。情景感知与智慧空间服务的融合体现在用户情景、资源情景、服务情景、时空情景、技术情景和设备情景的融合［12］。在智慧空间的实践服务中，用户与空间、资源、服务达成了一种相互感知融合的状态。

2.3.1 用户情景与空间环境的融合

用户情景主要指用户置身于空间环境中所体现的内部属性信息和动态需求信息。在智慧空间情景感知服务方面，技术和设备上，RFID、3D 打印、多媒体影音、人工智能等空间的设置是建立在自动获取分析用户的情景信息之上，满足和挖掘用户的实时需求，增强了用户与空间的融合度。其中RFID技术属于一种单元情景感知技术［13］，该项技术的运用实现了自助借还、定位顺架、自助人脸识别、座位预约等功能。空间形式上，研讨空间、学术空间、交流空间、文化空间、影音空间随时感知适应用户动态变化的情景信息，空间配备了完善的高科技多媒体设备，丰富的学习资源，为用户提供了一个更加便捷、智慧自助、静谧优雅的空间场所。情景感知技术与智慧空间的结合实现了人与空间环境的融合发展。

2.3.2 用户情景与资源服务的融合

在资源感知方面，智慧空间中的情景感知服务体现在智慧资源的精准获取和个性化推荐上。个性化资源获取上，所列的12所图书馆均建立了智慧检索系统，实现一站式、全方位的检索方略。检索系统利用用户情景信息，对用户的偏好、习惯、检索历史进行获取和分析，并与资源数据库相匹配，自适应地为用户呈现个性化精准资源。在资源推荐上，尤其是对学术资源的利用和推荐，学术资源、信息素养资源、休闲娱乐资源的推荐遵循了用户动态的情景需求，以在线学习、智慧检索、主动推送等多种方式，使资源与用户情景和谐统一，增强资源利用的准确性和可靠性。

2.3.3 用户情景与服务感知的融合

图书馆智慧空间建设的精髓是引入了人工智能和情景感知技术，开设了用户智能体验服务。如清华大学在智慧空间体验中一直走在前列，该馆在实时咨询模式中利用智能机器人开展工作。此外，清华大学图书馆开通了基于Google Map 馆藏架位地图服务。同时西安交通大学数字体验空间提供了PBL Space（研究间）、iMac 预约（提供电子资源和三维数据库）及iPad 阅读器借还。浙江大学图书馆开通了系统体验空间，提供高性能的计算机服务器和存储阵列等大型设备，并不定期邀请专业人士举行IT 技术交流会，丰富用户对新技术、新产品的体验感知。这些服务的开展，使用户切身体验到智能科技的魅力，实现用户与服务感知的高度融合。

3 融入情景感知的能动型高校图书馆智慧空间建设效果评价及其展望

3.1 服务效果分析

纵观国内图书馆智慧空间建设实例，国内图书馆在智慧空间探索成绩斐然，并且积累了一些经验。首先，智慧空间的基础性空间建设越来越完善。在985高校图书馆中，有64%所高校实现了自助借还功能，有77%所图书馆开通了支持多种学习情境方式的多元化学习研讨空间。如华东师范大学构建了一种新型的研讨空间，适应新型的学习方式，提供了支持共享交流的一站式服务模式。同时将研讨空间分成闵行小研究室、大研究室、中北研究室、教师研讨室等多个学习空间，满足不同读者针对不同主题的研讨需求。

其次，各高校图书馆非常重视学术知识空间的建设。融合资源情景、用户情景构建独具特色的机构知识库或者专家文库。其中比较有特色的是北京大学图书馆建立了开放数据空间，收集了专家学者的研究数据和数据文件。包括问卷、模型、算法、软件或代码、音视频资料等。同时985高校图书馆在积极打造智慧互联的学术资源网、虚拟知识交流中心、学术研讨空间。促进了知识交流和共享更加透明科学化。

此外，高校图书馆智慧空间正积极探索用户的体验感知服务。如智慧朗读空间、智能机器人、VR虚拟导图、数字体验、人脸识别等，这些智慧服务的实现需要高度融合用户的情景体验。如人脸识别技术，用户只要通过刷脸，就可以识别感知用户的行为数据及社交数据［14］。从而主动预测、激发挖掘用户的潜在知识需求。VR导图、数字体验采用的是虚拟现实技术，使用户置身于虚拟情景中，体验立体化空间，目前在图书馆领域的应用主要注重用户的体验感知上。总之，国内融入情景感知的智慧空间建设正处在蓬勃发展阶段。智慧空间服务不仅仅是技术的应用，而是人的智慧感知服务，空间建设的最终目的是实现用户无障碍获取资源，形成人与资源、环境的互联感知。

3.2 前景展望

融入情景感知的图书馆智慧空间有很多功能需要继续开拓和创新。首先，无处不在的多媒介网络条件下，通过情景感知技术调节空间的智能万维网、智能书架、光照、温度、湿度和设备，实现有读者在的地方为读者提供智慧化的空间氛围。其次，可以将情景感知技术贯穿到智慧空间服务体系中。从研究用户的心智模型、社会属性、认知结构、隐性需求入手，构建智慧空间服务机制系统，通过GPS定位系统、移动终端和无线视频等技术，实现智慧空间与用户的无缝链接、智慧感知、人性化、个性化服务愿景。此外，也可以将情景感知融合到图书馆业务工作中实现创新发展，简化工作流程，由机器代替繁琐复杂的工作，以分析建立用户画像资源库为基础开展智慧化、学科化、专深化的服务。而智慧空间的未来前景融入情景感知技术、人工智能技术、机器学习技术等开拓整体互联感知、个性化主动推送的智慧服务领域，构建大智慧、大数据、大内涵、动态感知的知识服务空间系统。

4 结语

将情景感知融入到图书馆智慧空间建设中，打造未来智能互联的智慧空间前景。在人工智能技术的推动下，情景感知技术将融入贯穿到整个图书馆的服务中，为用户打造高科技智能化的空间服务。用户走进智慧空间，用户的各种信息资源将被图书馆虚拟知识系统所感知，分析用户显性、隐性诉求，同时为用户提供各种科研服务、学科服务、休闲服务，打造全方位、立体感知的智慧空间，这是未来智慧空间发展的必然趋势。