基于5G网络环境下高校智慧图书馆的建设与发展

王越峰 沈阳工业大学图书馆 任国闻 郑皓月 吴瑷彤 沈阳工业大学软件学院

1 引言

随着移动网络的迅猛发展网络技术即将进入5G时代，5G移动网络带来的是更快的传输速率、更短的相应时间、更大的共享网络。在性能提升巨大的移动网络的环境下，对需要很好的网络环境，更大物联网的智慧化图书馆来说是大机遇。智慧化图书馆是现阶段图书馆发展的目标，是数字化、自动化、智能化进行有机结合的产物，有着数字化图书馆与物联网的双重特征，对于网络的需求非常高。5G移动网络的出现使智慧图书馆的建设进入新的阶段，所以结合5G移动网络的优势来优化智慧图书馆的建设是时代的选择。

2 5G移动网络

第五代移动通信技术（5th generation mobile networks）简称5G是最新的蜂窝移动通信技术，是4G的延伸。5G网络的传输理论峰值比4G网络快数百倍，理论上5G网络的每秒传输速率可高达10Gbit/s。随着移动数据量的日益增长5G网络的发展成为必然。5G移动通信网络结合了3G、4G的优点，将5G网络自身的性能大大提高。5G网络向着多元化、综合化、智能化的方向发展，网络的特点与优势尤为明显。

2.1 5G网络传输速率快

5G网络的主要优势就在于数据的传输速率，最高可达10Gbit/s，比4G移动网络快100倍，比当前使用的有线网络的传输速率更快。

2.2 接口延时低

5G移动网络在传输速率快的同时拥有这接口间延时低的特点，也就是说使用5G移动网络有更快的相应时间，降低了网络传输时的等待时间。

2.3 网络容量大

在5G网络中存在超密集异构节点，减小单节点辐射半径，增加低功率节点数量。在节点覆盖的区域内，节点间距离将保持在10米以内，存在超大的网络容量，可以提供千亿的设备连入网内，提高信息交互和通讯能力，提升物联网性能。

2.4 网络兼容性强

对于移动网络用户来说，兼容性是需要面对的重要问题，5G网络通信的一个显著的特点就是具有好的兼容性。

3 高校智慧图书馆

智慧图书馆是把现有的各种智能技术使用在传统的图书馆建设中而出现的一种智能化、信息化、自动化、数字化建筑。智慧图书馆的发展可以分为三部分：首先是传统图书馆，图书馆在高校中为教学科研提供支撑作用，纸质馆藏为高校师生所用。但是在信息化的今天，这种传统的纸质情报已经不足以提供深度的支撑了。数字图书馆的出现弥补了传统图书馆的不足，使用数字处理技术和存储各种文献的电子图书馆。

数字图书馆是一种集成多媒体制作的分布式处理与存储系统。数字图书馆通过不同的载体将不同地理位置的不同信息资源进行数字化存储，数字化后的信息可以跨地区、无限制的进行网络查询和传播 。但是仅仅使用数字图书馆将牺牲很多传统图书馆的优势，同时数字图书馆缺少智能性。智慧图书馆是图书馆发展的必然选择，智慧图书馆可以看成是图书馆、物联网、云计算、智能化设备的组合体，将图书馆建筑和各种智能化设备使用物联网联合起来，通过云计算分布式进行处理和存储海量数据。

4 5G环境下高校智慧图书馆建设优化及发展策略

在高校中智慧图书馆主要是为师生提供各种服务而数字化后的数据，无论是进行查询、分析、传输或处理都要使用网络，而且随着社会信息化数据量都特别大，网络传输效率就成了必须要关注的重点。5G移动网络的出现可以很好的解决师生在使用智慧图书馆服务时的各种网络问题。

4.1 共享馆藏数据建设

在智慧图书馆的建设中最主要的就是馆藏信息数据的存储，用户对信息的查询、分析、下载等都要使用馆藏数据。馆藏数据的建设尤为重要，馆藏数据的建设涉及到海量数据传输与海量数据存储，网络的传输效率对数据建设影响极大，5G移动网络可以很好的应对海量数据传输速率的问题，5G网络的理论传输峰值可达10Gbit/s要超过一些有线网络的传输速率，使用5G网络后可以提升原有的有线网络的传输效率。

一所高校图书馆的馆藏资源是有限的，在短时间内提升大量的信息资源是不现实的。从资源的获取角度来看短时间内部容易找到大量非馆藏的数据资源，而且短时间内的大量数据信息传输和更新都是不容易实现的。而在智慧图书馆的建设概念就是将图书馆建设成一个不受空间限制的图书馆，所以在建设智慧图书馆时可以将多个高校图书馆的馆藏数据进行云共享。如图4-1所示。

图4-1 高校图书馆馆藏数据共享

4.2 馆藏数据分析建设

智慧图书馆是通过各种技术条件实现最大程度的资源利用的图书馆，除了需要海量的信息资源外还需要为各种用户服务，满足各种用户的多样需求，对于用户本身需要检索的一定不是一套完整的信息，用户一般都是使用关键字等信息进行检索。从信息本身来讲检索来的知识信息是以碎片的形式存在的，需要进行一定的整合和调整后才能更好的为用户服务，进行分析处理后的数据才能使信息更容易被用户接受。

数据信息检索分析挖掘的过程是特别占用系统内存的，当多用户同时访问一个服务器时，会使内存使用量过大导致系统的服务质量下降，尤其是数据以共享的方式存在，多条数据从不同的异构节点中传输使得使用节点的性能会有所影响，所以可以使用云计算的方法解决这个问题。将共享馆藏的多个异构服务器进行架构，组成分布式计算节点。通过各个分布式计算节点组成分布式云计算系统，以多计算资源的方式解决单节点过载的问题。

在架构后分布式计算框架后，使用一种本地性调度器，使每个检索到的信息在该服务器中直接进行数据分析与整合，将整合后的数据通过5G网络传输到使用节点内，该节点服务器只需要接受各个服务器传输的数据即可，减少了大量的计算资源。传输过程中使用5G网络，利用5G网络的超低延时相应的特点，提高分布式处理实时性低的问题。

4.3 智慧化设备布置建设

智慧图书馆的是基于传统图书馆、物联网、云计算、智慧化设备建立的。使馆员在智能化的基础上实现更高效率的管理，同时可以为用户提供更方便的信息检索和阅读的服务，所以智慧化设备的使用是必要的。智慧图书馆的运行需要许多智能感知设备，包括智能书架、二维码、扫描设备、湿度感知、温度感知、光线感知和智能识别等内容，依靠着众多智能感知设备来感知读者的需求而后为读者进行更好的服务。

现阶段的各种智能感知设备的连接主要依靠有线网络进行，这样就出现了很多局限性。智能感知设备在安装之前就需要提前布置网络，而设备安装的位置很多时候都被网络的布置所影响。当安装新的设备时更要考虑建筑的网络布局，如果从新布置会造成更多的人力物力的浪费，而且已经布置的网线有可能因为一些情况而损坏。

5G网络的出现可以很好的解决这些问题，为每个智能感知设备安装5G移动网络，这样可以脱离网线的束缚将每个智能感知设备安装在更适合的位置，避免了可能出现的网线问题而影响设备的使用，且更容易移动。5G移动网络有网络容量大的特点，在每个单位面积中可以使用更多的设备，非常适合智能感知设备的布置且5G网络的相应时间少可以实时的为读者提供各种感知。

5 结束语

从传统图书馆、数字图书馆、智慧图书馆的转化是必然的，所以在当前5G移动网络出现的环境下，进行更加优化的智慧型图书馆的建设是当前迫切要处理的问题。本文对5G移动网络环境下共享馆藏数据建设、馆藏数据分析建设、智慧化设备布置建设进行了简要分析。但这才只是小小的一部分，5G移动网络可以为智慧图书馆的建设提供更大的帮助，所以利用5G移动网络建设处最好的智慧图书馆依然是日后需要研究的重点。