高等中医药院校智慧图书馆技术服务与维护研究

刘冬秋 吴玲 张弦

摘要：在建设智慧校园的背景下，作为高等院校教学、科研的重要组成部分，高校图书馆走“智慧化”发展道路是必然的选择。本文旨在探析建设智慧图书馆引入射频识别技术、数据挖掘、云计算等技术服务时，存在的潜在安全隐患和应用问题，并提出建立完整的安全策略和维护制度，以贵州中医药大学图书馆为例，分别从建设、服务、维护3个方面阐述我校图书馆智慧化的发展历程。

关键词：智慧图书馆;技术;服务;维护;中医药院校

中图分类号：G250.7    文献标识码：A    文章编号：2095-5707（2020）04-0028-03

DOI： 10.3969/j.issn.2095-5707.2020.04.006        开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research on Technical Service and Maintenance of Smart Libraries in TCM Colleges and Universities

LIU Dong-qiu， WU Ling， ZHANG Xian

（Library of Guizhou University of Traditional Chinese Medicine， Guiyang 550025， China）

Abstract： In the context of building a smart campus， as an important part of teaching and scientific research in colleges and universities， the development path of “being smart” is an inevitable choice for libraries of colleges and universities. This article aimed to analyze the potential safety hazards and application problems that exist in the construction of smart libraries when introducing Radio Frequency Identification （RFID）， data mining， cloud computing and other technical services， and proposed to establish a complete security strategy and maintenance system. It also expounded the development process of “being smart” of our library from three aspects of construction， service and maintenance by taking the Library of Guizhou University of Traditional Chinese Medicine as an example.

Key words： smart libraries; technical; service; maintenance; TCM colleges and universities

隨着我国信息技术飞速发展，人们从最初在文献中提取信息、归纳知识，到现在把知识转化为智慧，并把智慧应用到生活中及校园中。目前全国高校都开始向智慧化转型，并成为研究热点^[1]。高校图书馆作为服务部门，是高等院校教学、科研的重要组成部分，所以高校图书馆走“智慧化”发展道路是必然的选择。芬兰奥卢大学图书馆的Aittola在人机交互移动设备国际研讨会上第一次提到了“智慧图书馆”，并且认为智慧图书馆是“一个不受空间限制且可被感知的移动图书馆服务”^[2]。智慧图书馆是基于设备、管理、资源和服务的有机整合，利用大数据、物联网、射频识别技术（RFID）、数据挖掘、云计算等相关技术，为用户提供高效化、个性化和多元化的服务^[3]。目前，贵州中医药大学图书馆（简称“本馆”）已经进入智慧图书馆建设的初步阶段，基本实现了智慧化服务，包括传统的图书馆纸质借阅及部分基础业务。本文旨在探析建设智慧图书馆引入RFID、数据挖掘、云计算等相关技术时，在使用过程中存在的潜在安全隐患和应用问题，提出应建立完整的安全策略和维护制度。

1  智慧图书馆的技术服务

1.1  RFID技术

RFID（Radio Frequency Identification），是通过无线射频信号对目标对象进行扫描，获取相关数据进行处理，以达到快速识别的目的。RFID的工作原理是将标签放入磁场，通过感应电流获取射频信号，利用软件将能量存放到芯片中，并对信息进行编码、解码、处理等工作。RFID技术在智慧图书馆的应用主要包括RFID芯片、RFID图书加工，及图书的定位、上架、顺架、倒架、盘点、自助借还，还有门禁监控等。

1.2  数据挖掘技术

数据挖掘（Data Mining），是从大量的数据中挖掘出有用的信息，即从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，发现隐含的、规律性的、事先未知的，但又是潜在有用的，并且最终可理解的信息和知识的过程^[4]。图书馆系统存储了大量的读者基本信息、借阅记录、检索记录、进出馆时间和次数，及图书的RFID信息等，利用数据挖掘技术和机器学习、神经网络等算法分析这些数据，可以推断读者的阅读偏好，主动推送相关图书的上架信息;根据读者的专业信息，主动推送其感兴趣的书目。

1.3  云计算技术

云计算（Cloud Computing），是一种基于因特网超级计算机模式的技术，具有虚拟化、整合化和安全化的特征。VMware vSphere系统利用云计算技术实现虚拟化的动态管理，它可以将服务器存储、整合到一个平台进行集中管理，部署的每个虚拟服务器各自拥有虚拟的CPU、内存、存储器、网卡等，并且可以进行动态修改、迁移、释放等功能，像物理机一样使用，VMware vSphere是目前市场上较为可靠的虚拟化管理平台。

2  智慧图书馆的维护

引入新技术、新设备建设智慧图书馆，提高了智能化管理的同时，也存在潜在的安全隐患和应用问题。现阶段遇到的问题主要包括：⑴成本问题。图书馆智能化、信息化改造，引入智慧技术、购买软件和硬件设备等，都需要投入巨大的成本，中医药高校普遍存在经费不足的问题，解决成本问题是首要问题。⑵没有统一的接口。图书馆购买的服务和设备大都来源于不同的厂家，没有统一的通信协议、接口、数据格式，导致不同的技术数据交互对接时出现问题，及接口升级后各厂家的协调问题。⑶信息安全意识不强。图书馆服务器存放图书馆购买的电子资源数据库及图书馆的业务工作数据，隐私泄露或黑客的攻击都会给图书馆造成不可估量的损失。

为解决智慧化过程所面临的挑战，需要图书馆的智慧服务与运维管理均按照规范化的流程进行，根据实际情况，综合考虑图书馆工作业务流程，建立运行维护制度、安全设备实现集中化管理、数据服务器实时化维护并划分故障等级等^[5]。⑴完整的运行维护制度。包括管理制度、技术规范、技术保障，其中管理制度包含平台系统管理规定、网络安全管理规定和数据备份管理规定;技术规范包含数据維护技术规范、应急故障处理规范、日常维护规范;技术保障包含技术支持人员、购买安全软硬件。⑵安全设备集中化管理。图书馆中心机房、电子阅览室、无线网络，及各种访问策略、安全策略、权限策略等设置较为复杂，需要建立统一平台，方便图书馆日常运行管理^[6]。⑶实时化维护并划分故障等级。智慧图书馆是虚拟化的现实图书馆，硬件设备实现虚拟化，工作业务系统、数据库服务器可通过虚拟化管理平台进行管理，任何小的故障都有可能使图书馆业务运行瘫痪，因此对智慧图书馆的运行维护必须做到实时发现、实时处理，并且划分故障等级逐级处理，定期检查更新及维护，确保图书馆正常业务不受影响。

3  贵州中医药大学图书馆实践

3.1  智慧图书馆建设

3.1.1  RFID建设  目前本馆购买了RFID的硬件RFID芯片、RFID层架标、自助借还机、24 h自助还书机、馆员工作站、RFID盘点车、RFID安全门禁;购买的RFID软件有标签转换系统、典藏管理系统、自助借还系统、24 h还书系统、门禁系统。本馆已经对馆藏图书进行了RFID电子标签加工，实现了图书自助借还。

3.1.2  服务器虚拟化建设  目前本馆购买了6台服务器、EMC存储、ESXi server、vCenter Server、vMware-viclient等软硬件设施搭建虚拟化平台，VMware vSphere通过部署多台存储系统，并且扩展存储空间，将整个数据中心的存储系统整合到EMC存储引擎下，在虚拟引擎的统一管理和配置下，构建一个虚拟化存储平台。本馆的数据库服务器、虚拟桌面、业务系统服务器通过VMware vSphere进行统一的搭建和管理。

3.2  智慧图书馆服务

3.2.1  自助借还服务  本馆在引入RFID技术以前，流通部门通过对条形码和磁条冲消磁实现人工借还，当馆员给读者进行借还时，消磁充磁占用了大量的时间，读者需要耐心排队等待。另外，条形码容易磨损，放置时间久了，图书上的磁条容易损坏不易识别。本馆在引入RFID自助借还服务后，减少了馆员的工作量，节约了读者排队等候的时间。24 h自助还书机为读者提供全天候还书服务，降低了借阅超期率;自助借还机可以提供多本图书同时借阅、同时归还的服务，提高了图书馆的工作效率、服务质量。

3.2.2  基于RFID标签实现图书加工、图书定位、馆藏盘点等服务  2016年，本馆已完成对图书馆馆藏图书的加工、定位、盘点工作，之后每学期需要对新书进行加工，每个月对图书进行重新定位和盘点。流通部门主要的工作是新书上架，及图书的下架、顺架、盘点和倒架，引入RFID技术后，利用RFID盘点车就可以轻松进行这些工作，提高了图书上架的效率和图书定位的精度。

3.2.3  基于虚拟化的服务器管理  VMware vSphere利用虚拟化中的集群技术，可以解决服务器单点故障问题。虚拟机对应的数据集中存放于共享的EMC存储上，保证数据安全性并且提高了性能，彻底解决数据存放在服务器内置硬盘上导致的性能低下与安全问题，提高了图书馆的业务能力和技术员的工作效率。VMware vSphere系统有克隆、模板、迁移、快照等功能，可以实现迅速搭建一台服务器供图书馆业务使用、快速迁移图书馆数据库数据到另外一台服务器、快速恢复有故障服务器的功能。

3.3  智慧图书馆维护

3.3.1  RFID维护  经过一段时间RFID技术的使用，本馆遇到了一些问题，包括硬件设备问题、接口程序问题、软件不稳定导致自助借还机不能使用等，和商家沟通维护后问题得以解决;另外，经过RFID标签加工的图书，使用一段时间会发生磨损、折叠、破损等现象，导致标签失效，不能进行借还，需要定期对标签破损的图书进行再加工。目前本馆定期对RFID硬件、软件检查，以便发现问题尽快解决，以免影响学生借还，降低图书馆服务效率。

3.3.2  虚拟化集群维护  虚拟化集群承载着图书馆所有的业务系统服务器、各个数据库服务器及虚拟桌面，因此虚拟化集群的安全维护非常重要。图书馆有2个业务需要和虚拟化平台进行交互，一是各个数据库进行大规模数据拷贝到虚拟服务器上时;二是虚拟桌面用于电子阅览室的学生培训使用上网时。本馆购买了堡垒机和防火墙，加强对虚拟化管理平台进行安全防护，外来人员只能登录虚拟专用网（VPN），通过堡垒机才能对虚拟化服务器进行访问和操作，工作人员可以进行操作回放，通过防火墙可以对图书馆网络进行安全策略设置，利用入侵防御系统（IPS）实时监控图书馆整个网络系统的安全。

目前本馆根据RFID维护、虚拟化集群维护制定了相应的管理制度和规范，包括图书馆系统管理规定、图书馆网络安全管理规定、图书馆数据备份管理规定、图书馆中心机房管理规定、应急故障处理办法、日常维护管理办法等，提高图书馆管理维护效率，保障图书馆安全平稳地运行。

4  小结

我国高校正处于信息化的探索阶段，引入物联网、云计算、数据挖掘等技术建设智慧图书馆的同时，也存在着软件漏洞、数据库漏洞、网络建設不完善、网络安全意识薄弱等问题，尤其近几年高校爆发出黑客攻击、勒索病毒事件，其中2017年WannaCry勒索病毒席卷全球破坏很多企业及教育机构^[7]，建立完整的运行维护体系是智慧校园、智慧图书馆研究的重点，也是智慧校园、智慧图书馆安全稳定运行的重要保障。

参考文献

[1] 吕伟，张祥云，叶逢福，等.“智慧校园”浪潮下的高教变革展望[J].高教探索，2014（4）：27-30.

[2] AITTOLA M， RYHANEN T， OJALA T. Smart library： Location-Aware Mobile Library Service[C]//Proceedings of the 5th International Symposium on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services （Mobile HCI）.Udine： Springer， 2003：411-415.

[3] 杨凡.高校图书馆智慧服务体系构建研究[J].图书馆学刊，2018（6）： 78-82.

[4] 章新友.医药信息资源管理[M].北京：电子工业出版社，2014：256-258.

[5] 于长虹.智慧校园智慧服务和运维平台构建研究[J].中国电化教育， 2015（8）：16-20，28.

[6] 赵富孟，郑东飞.服务器虚拟化技术的应用研究[C]//河海大学. 2019（第七届）中国水利信息化技术论坛论文集.河海大学：北京沃特咨询有限公司，2019：1-5.

[7] 马也，吴文灿，麦永浩.从WannaCry勒索病毒事件谈高校网络安全[J].网络安全技术与应用，2018（4）：66-68.

（收稿日期：2019-12-09）

（修回日期：2019-12-30;编辑：魏民）

第一作者：刘冬秋，E-mail： 776939820@qq.com