智慧图书馆的三维解析

程焕文，钟远薪

0 引言

进入21世纪以后，随着人机交互技术的发展，智慧图书馆(Smart Library)一词很快出现[1]。近年随着人工智能技术的飞速进步，智慧图书馆成为图书馆界的热门议题，乃至发展方向。什么是智慧图书馆？虽然学界业界众说纷纭[2]，国内国外莫衷一是[3]，但并没有妨碍智慧图书馆的兴起。因应“十四五”发展规划的需要，自2020年起，我国从国家图书馆到各地公共图书馆，从双一流高校图书馆到一般高校图书馆，纷纷制定智慧图书馆发展规划[4-6]，有的图书馆甚至已经开始实践探索[7-8]，自然也有关于智慧图书馆建设存在的问题[9]、误区[10]和缺失[11]的凭空臆想。因此，在这个时间节点上，全面、客观、正确地认识智慧图书馆，对于促进我国智慧图书馆的建设和发展，无疑具有理论和实践的双重价值。

1 历史维度：智慧图书馆是图书馆的一个发展阶段

从图书馆的发展历史来看，智慧图书馆是信息技术在图书馆普遍应用，进而促使图书馆从传统迈向现代化的必然结果。回顾20世纪70年代以来信息技术在图书馆应用的历史，不难发现，信息技术的每一次重大进步都会把图书馆推向一个更高的发展阶段，计算机技术、网络技术、数字技术、移动通信技术和人工智能技术在图书馆的应用相继催生了计算机图书馆、网络图书馆、数字图书馆、移动图书馆和智慧图书馆。然而，无论是计算机图书馆、网络图书馆、数字图书馆、移动图书馆，还是智慧图书馆，都不过是图书馆的一个发展阶段，一个更为先进的高级发展阶段。因此，虽然智慧图书馆是当今图书馆的最高发展阶段，但绝对不会是终极发展阶段，在智慧图书馆之后还会有更高级的发展阶段。惟其如是，图书馆就是图书馆，所谓计算机图书馆、网络图书馆、数字图书馆、移动图书馆和智慧图书馆不过是图书馆在不同发展阶段的一个形象描述而已，当然也不是信息技术与图书馆的嫁接或者杂交[如“复合图书馆”(Hybrid Library)之类的胡诌]。如同一个人的成长过程一样，从小学生、初中生、高中生，到硕士生、博士生，每个阶段都可以有相应的身份描述，也可以在不同成长阶段另取字号、别号、笔名和网名等，但是，其人还是其人，并不会因此而改变。

智慧图书馆之所以是图书馆的一个发展阶段，是因为无论是计算机技术、网络技术、数字技术、移动通信技术，还是人工智能技术，或者区块链技术，都不过是新技术在图书馆的应用而已，不仅没有改变图书馆赖以生存和发展的社会价值和社会职能，而且一直在不断强化图书馆的社会价值和社会职能。

1.1 计算机图书馆(Computer Library)

20世纪60年代，图书馆开始尝试应用计算机技术[12]，以美国为首的西方各国纷纷开展图书馆计算机化的研究和实践[13-15]。20世纪70年代初，美国国会图书馆机读目录MARC II的成功面世，标志着全球图书馆从传统手工操作阶段迈入计算机自动化阶段[16]。其后各国图书馆纷纷开展各自MARC的研制，为便于各国通过相互交换MARC以共享书目数据，国际图书馆协会联合会于1972年成立工作组，开始研制国际通用机读目录格式。国际图联UNIMARC[17]的发布不仅使全球的书目控制与书目数据共享成为可能，而且使亨利·拉方丹(HenriLa Fontaine，1854-1943)与保罗·奥特勒(Paul-Marie-Ghislain Otlet，1868-1944)在19世纪末提出的编撰《世界图书总目》(BibiographiaUniversilis)的乌托邦理想成为现实。20世纪80年代，我国奋起直追，完成了CNMARC[18]的研制，开始步入应用计算机的图书馆自动化时代。

严格地说，20世纪计算机技术在图书馆的成功应用，是以编目为中心的图书馆业务自动化，或者说是馆员的自动化，其发展变化主要有4个方面。

1.1.1 联机编目(Online Cataloging)

最早也是世界最有影响的联机编目公用公司是1967年成立的俄亥俄州大学图书馆中心(Ohio College Library Center，OCLC)。OCLC最初只是一个计算机化地区性协作编目网络，主要功能是以俄亥俄州的大学图书馆为主，吸收部分公共图书馆参与，利用电子计算机和书目管理系统建立联机联合目录[19]。其后，随着成员馆不断增加，联机编目业务逐渐从俄亥俄州拓展到全美乃至全世界，于是OCLC公司的全称也相继更名为俄亥俄计算机图书馆中心(Ohio Computer Library Center)和现在的世界计算机图书馆中心(Online Computer Library Center)。这种协作模式亦被世界各国图书馆普遍采用。

1.1.2 馆际互借(Interlibrary Loan)

联机编目有两项基本功能：一是实现了编目的标准化和自动化；二是通过加载馆藏信息构建了联合书目中心数据库，使馆际互借发生了质的飞跃，让计算机在图书馆的应用从书目数据共享发展到了信息资源共享。直到今天，这种利用联机编目系统开展纸本馆藏互借的服务仍然十分普遍。

1.1.3 图书馆自动化集成系统(Integrated Library Automation System)

在联机编目系统和馆际互借系统不断发展的基础上，又陆续出现了外借系统和其他业务管理系统，于是，将这些子系统整合在一起的图书馆自动化集成系统在20世纪80年代应运而生，并成为图书馆自动化的标志。如今图书馆自动化集成系统已经走过了从小型机到PC服务器再到云计算部署的不断升级换代和优胜劣汰，其标志性作用也不复存在。我国的图书馆自动化集成系统研制和应用亦大抵如此，全面推动了图书馆的发展和进步[20]。

1.1.4 国际联机检索(Online Information Retrieval)

在计算机图书馆阶段，国际联机检索已经出现，最有名的大概要数DIALOG，其主要服务方式是通过国际长途电话拨号的方式访问其二次文献数据库和事实数据库。因为国际长途费用昂贵，使用不便，所以特别强调检索策略和技巧。互联网出现以后，这种国际联机检索迅速退出了历史舞台。

1.2 网络图书馆(Network Library)

20世纪90年代中期以后，席卷全球的信息高速公路建设热潮促使互联网在全世界迅速普及，而网络技术的应用促使图书馆亦迅速地从计算机图书馆阶段迈入网络图书馆阶段。在第一代互联网发展中，网络技术在图书馆的应用是以计算机图书馆网络化为中心的，其有5个最显著的特征。

1.2.1 图书馆自动化系统的互联

庞大的互联网使过去通过电话拨号连线的图书馆自动化系统迅速通过光纤通讯网自动互联，完成了图书馆从线下向线上、从现实到虚拟的转变，图书馆网络在全世界普遍兴起，如建立在中国教育和科研计算机网(CERNET)基础之上的中国高等教育信息保障系统(CALIS)[21]。

1.2.2 图书馆信息资源的数字化

互联网的发展，一方面产生了大量的网络信息资源，另一方面又促使传统的纸质信息资源迅速向数字信息资源转化。比如，电子图书(eBook)、电子期刊(eJournal)、电子印刷(ePrint)的迅速发展开启了线下纸质信息资源向线上数字信息资源的转化。

1.2.3 图书馆传统技术的革命

网络信息资源的迅速发展使建立在纸质信息资源整理基础上的图书馆传统分类编目技术和MARC开始发生革命性的变化，以OCLC都柏林核心集(Dublin Core)的出现为标志，元数据(Metadata)迅速成为图书馆信息资源整理的规范，MARC日渐式微，进而凝固不再发展，甚至被元数据取而代之。

1.2.4 数据商的出现

在图书馆纸质信息资源数字化的过程中，数据库也实现了从书目数据库(Bibliographical Dtabase)向全文数据库(Fulltext Dtabase)的转化，进而催生了以电子期刊或者电子图书为主的各种各样的数据商。于是，网络参考咨询、电子文献传递(Electronic Document Delivery，EDD)迅速成为图书馆服务的潮流。

1.2.5 电子阅读器的流行

电子图书的大量出现使大众化的电子阅读器(eReader)曾风靡一时。国家图书馆、上海图书馆、广州图书馆等国内顶尖图书馆率先提供IPAD、Kindle等电子阅读器借阅服务[22]。但是，电子阅读器并没有带来许多人想象的那种颠覆图书馆传统借阅服务的情况，相反昙花一现，已经成为明日黄花。

在第二代互联网出现以后，网络技术在图书馆的应用并没有出现革命性的变化，不过是增添了一些零零碎碎、无关紧要的用户驱动应用而已。

1.3 数字图书馆(DigitalLibrary)

一般来说，数字图书馆与网络图书馆是同义词，是互联网兴起后同一事物的不同称谓，只不过越往后数字图书馆这个术语越通行。尽管如此，因为互联网在经历了第一代到第二代的发展以后，第三代的语义网一直只闻其声不见其人，没有产生革命性的突破，而数字技术应用相对来说更为丰富，特别是当数字信息资源的发展超乎纸质信息资源时，数字图书馆也就有了超越网络图书馆的特别意义。

如果将1994美国国会图书馆的“数字图书馆创始计划”(DigitalLibrary Initiative)视为数字图书馆开端的话，那么2000年开始实施的中国数字图书馆工程则标志着我国迈入数字图书馆行列。经过20年的发展，数字图书馆深入人心，已成为图书馆的基本业态，并给图书馆带来了深远的变化。

1.3.1 图书馆信息资源结构的重构

随着数字信息资源的急剧膨胀，图书馆特别是高校图书馆的信息资源结构发生了深刻的改变，数字信息资源在数量上迅速超过纸质信息资源，一个显著的标志就是数字信息资源的购置经费逐渐超过了纸质信息资源的购置经费[23]，有的图书馆甚至80%的预算都用于购置数字信息资源。

1.3.2 图书馆数字信息资源整理主导权的丧失

虽然数字信息资源的急剧增长实现了图书馆无时不在的服务理想，但是这个巨大的变化并没有给图书馆带来那种预期的美好，相反，又使图书馆陷入了比19世纪末亨利·拉方丹与保罗·奥特勒编撰《世界图书总目》时更为艰难的资源整理困境：一方面，数字信息资源的巨大增长使图书馆的资源结构发生了根本性改变，为图书馆开展服务提供了极大的便利；另一方面，又使图书馆丧失了过去引以为豪的完全资源所有权，而数字信息资源所有权的丧失则直接导致图书馆失去了数字信息资源整理的主导权，沦为数字信息资源技术与方法的应用者。曾经令我们引以为豪的获得国家科技进步奖的《中国图书馆图书分类法》《汉语主题词表》等图书馆主导的信息管理技术和方法迅速被人淡忘，成为昨日的辉煌和美好的追忆。

1.3.3 图书馆信息资源建设的三重困境

在信息资源建设上，因为数字信息资源会取代纸质信息资源的预言一直主导图书馆资源建设的方向，图书馆界普遍罔顾新世纪以来纸质信息资源的出版和数字信息资源的增长比翼齐飞的现实，也不愿意相信近年来建立在纸质信息资源基础之上的数字信息资源的增长已日显颓势，且呈现出因接近极限而萎缩的事实，以至于图书馆的资源建设失去或者正在失去纸质与数字的结构平衡。

在信息资源整理上，因为知识产权保护和商业利益保护，大量数据库成为星罗棋布的信息孤岛，丧失数字信息资源所有权的图书馆再次陷入如同19世纪末亨利·拉方丹与保罗·奥特勒编撰《世界图书总目》时无力整理世界文献一样的困境。这个困境比以往更为严峻，图书馆面对大量的数字信息资源束手无策，而试图实现纸质资源与数字资源关联也只能寄希望于数据商或者系统商的恩典。

在信息资源保存上，数字资源的长期保存一直是世界难题，现有的各种方法都经不起时间的考验。作为保存人类文化遗产和知识资产的社会机构，图书馆在履行这项社会职能中更加艰难。

1.3.4 数字资源技术的发展

面对海量分散的数字信息资源，数据商和系统商相继开发了一系列技术和方法。在信息资源的检索上，从联邦检索(FederalSearch)到知识发现(Knowledge Discovery)，实现了跨库检索的飞跃，然而元数据的收割(Harvest)和元数据仓库的建设始终是不完全的，因此，知识发现也是受限的。在信息资源的揭示上，数据关联技术的应用拓展了揭示的深度和广度，而可视化技术则提高了揭示的显示度。在此基础上，近年来整合各种资源管理的新一代图书馆服务系统正在兴起，图书馆服务系统正在由以馆员为中心走向以用户为中心，从封闭的系统走向开放的平台。

1.3.5 数字人文成为时尚

数字人文由来已久，新世纪以后图书馆逐渐开始重视数字人文。近十年来，因为数字技术的日益丰富和普遍可用，图书馆界纷纷以馆藏特色资源为基础开展数字人文建设，并从中找回了过去掌握信息资源整理主导权的感觉。只不过数字人文仍然是一个比较狭小的领域，影响面有限，尚不能改变图书馆的现实困境。

1.4 移动图书馆(Mobile Library)

近十年来，移动通讯技术的飞速发展，智能手机、二维码和全球定位系统(GPS)的普遍应用，使网络图书馆和数字图书馆的功能得到了巨大的提升和拓展。虽然移动图书馆在本质上仍然属于网络图书馆和数字图书馆的范畴，但是，移动图书馆实现了网络图书馆和数字图书馆从有线到无线、从PC到手机的转变，这种转变给图书馆带来了前所未有的变化。

1.4.1 图书馆服务无时不在无处不有

iPhone和Android智能手机的迅速普及，使个人计算机以及iPad黯然失色，从3G网络到4G网络，再到5G网络，移动通讯网络的每一次升级换代，都为移动图书馆服务提供了新的发展和想象空间，无时不在、无处不有的图书馆服务理想已经成为现实。

1.4.2 图书馆成为一个移动的开放服务平台

智能手机和无线通讯网络的发展使移动图书馆具有了许多只要想到就能做到的可能。庞大的手机用户数量、简捷的接入方式、人性化的交互操作、触手可及的体验，增强了图书馆服务的普遍可用性；从微信、抖音等社交网络，到二维码、移动支付和实时定位等功能延伸，各种手机App服务层出不穷，移动图书馆迅速成为一个开放的图书馆服务平台。

1.4.3 移动阅读成为数字阅读的主流

移动技术的发展使以个人计算机和手持阅读器为终端的网络阅读风光不再，手机阅读成为数字阅读的时尚和主流，阅读更加碎片化和大众化。随着大量免费、廉价、新颖的手机版数字图书的涌现，大众几乎丧失了阅读图书馆数字图书的兴趣，图书馆的数字信息资源重新回到了专供学术研究的贵族式服务老路。

1.5 智慧图书馆(Smart Library)

伴随人工智能技术的进步，智慧图书馆开始从概念构建[24-25]走向实践探索。智慧图书馆一词发端于美国，普遍使用的英文名称为Smart Library，近年也有不少人使用Intelligent Library，国人将二者均译为智慧图书馆。其实，Smart的意思是聪明，Intelligent是智能，二者虽然都有智慧的意思，但是并没有达到智慧的程度。对应人工智能的弱人工智能、强人工智能和超人工智能三个阶段，二者最多只分别相当于前两个阶段。因此，具有超人工智能的智慧图书馆离我们仍然十分遥远。

有学者认为“图书馆行业能否抓住智慧图书馆的建设机遇，将成为图书馆是否有未来的分水岭”[26]，甚至提出了智慧图书馆将颠覆图书馆的论断。这种认识对于唤起图书馆界对智慧图书馆的重视具有积极的意义，但是，正如机器人将控制人类一样，颠覆图书馆的论断至少在现在和不远的将来最多只能成为科幻片的脚本。因为图书馆是否有未来，是否有存在和发展的必要，并不取决于技术，而是取决于图书馆的社会价值和社会职能。只要图书馆的社会价值和社会职能存在，不论图书馆发展到什么程度、什么形态，图书馆都会依然存在，并且不断生长。

2 管理维度：智慧图书馆是图书馆的一个生长过程

图书馆是一个生长着的有机体，智慧图书馆并非横空出世，而是图书馆管理不断进化的一个生长过程。21世纪以来，因为信息技术的普遍应用，图书馆管理的智慧元素也在不断生成和进化；由于这些智慧元素的存在，智慧图书馆的建设才成为可能。今天看来，这些图书馆管理的智慧元素基本上囿于简单、重复、繁重的图书馆体力工作领域，其生长点源于电子磁条技术和RFID技术的普遍应用。

2.1 流通：自助借还

20世纪90年代，3M公司在利用电子磁条技术开发图书馆防盗门禁系统的基础上进一步开发了以电子磁条为基础的自动借还系统(Selfcheck Library System)与设备，并在新加坡国家图书馆和美国拉斯维加斯图书馆全面应用[27]，其后自助借还系统便成为图书馆的普遍应用。

新世纪以后，RFID技术迅速发展，RFID芯片在图书馆的应用迅速扩大，兼具电子磁条防盗功能和RFID书目数据存取功能的第二代磁条开始流行。于是，在自助借还终端的基础上，涌现了可直接利用书架立板镶嵌设备就近办理图书外借的智能新书架(Self-check Bookshelf)，以及用户可以凭借短信密码自助收取预约图书的智能预约书柜(Self-check Reserve Book Cabinet)。智能预约书柜既可以放置在馆内，也可以放置在图书馆服务社区内其他方便用户取书的场所，如教学楼、体育馆、食堂、宿舍，使图书馆的无人值守服务从馆内延伸到了馆外。

此外，利用GPS等技术研发的无人驾驶智能书车(Driverless Intelligent Book Car)也已出现，实现无人服务的状态下送书上门。

2.2 分拣：自动传送

在自助借还系统发展的同时，以RFID技术为主的自动分拣系统与装置亦随之兴盛。新的自动化图书分拣系统(Automated Book Sorting System)、自动化图书馆传送系统(Automated Book Conveying System)，乃至图书分拣机器人(Book Sorting Robot)，既节省了人力，又提高了效率，深受图书馆欢迎。这类系统设备以欧洲的产品最为先进，近年来我国发达城市的新建图书馆已有采用，国内的相关公司亦在引进或者研发。

2014年起广州图书馆由于应用了自动分拣系统，每天流通的3万册图书上架时间由原来的2～3天缩短到1～3个小时[28]；2020年上海交通大学的学者利用计算机视觉对传送带上的图书封面进行精准的识别和分拣[29]；2020年底，广东省立中山图书馆主导建设的图书采分编智能作业系统正式安装使用，可自动完成图书加工与验收、智能化分类编目、图书典藏与分拣等功能[30]。这种智能作业系统如果能够成功推广应用，将实现图书从加工、典藏到流通全过程的自动化，作为传统图书馆业务核心的采编的确会被颠覆。

与此同时，衔接自动分拣系统的自动传送系统也成为现实，有的欧洲图书馆新馆已经全面采用密布全馆的自动传送导轨，可使读者归还的图书和新书送达到每个楼层指定的上架地点。

早在新世纪初，德国洪堡大学图书馆就已经研发和应用了利用电磁标签感应引导的自动传送机器人，将自动分拣后的图书送达各个楼层的指定位置[31]。最近几年，利用RFID和新的定位技术研发的智能传送机器人已有多种产品出现，可在图书馆各楼层自由穿行，自动回避行人和障碍物，将新书和读者归还的图书送达图书馆的各个指定位置，极大地节省了人力。

2.3 排架：自动清点

新世纪以后，以RFID为基础的智能书架和智能书车已经出现，国内深圳图书馆最早采用。馆员既可以利用智能书车的自动感应提示，将推送的图书准确上架，又可以利用智能书车的扫描设备整理书架[32]，从而减少人工失误，提高排架效率。

近些年，各种各样的自动盘点机器人纷至沓来，开始应用于图书馆的辅助排架和资产清查。南京大学图书馆的智能盘点机器人实现了激光导航定位、逐排逐层逐本定位图书、突破盘点时间限制等功能，取得了比较好的实践效果。与传统图书盘点方式相比，机器人盘点在成本、效率和准确率、盘点工作的常态化以及创新服务等方面都具有一定的优势[33]。

宾夕法尼亚州立大学介绍了一种利用深度学习和文字识别技术来识别书架上的每本图书，再与馆藏信息进行比对，从而为馆员提示正确排架图书的方法，在试验中取得了较好的效果[34]。

2.4 典藏：智能书库

随着RFID技术的普遍应用和工业机器人技术的逐步成熟，最近十来年自动存取系统(Automated Storage and Retrieval System，ASRS)成为了智能图书馆中发展最成熟的应用之一。智能书库采用堆垛式或多穿式书库设计，利用RFID、自动堆垛机、智能穿梭车、全自动分拣机和传送系统等完成图书的出库入库，并通过与图书馆自动化集成系统及自助终端的对接，实现图书的自助存取。

2011年，芝加哥大学图书馆新馆(the Joe and Rika Mansueto Library)落成开放，其地下高密度自动存贮书库、自动检索系统和自动传送机器人起重机(robotic cranes)的成功应用[35]，开启了智能书库的新时代。其后，类似的智能书库开始在美国的多个新建贮存图书馆中采用。

2019年，苏州第二图书馆开馆，启用国内首个大型智能化书库，通过智能机械手臂、全自动运送轨道等技术实现了文献存取的自动化[36]。

2.5 服务：无人值守

无人值守是智慧图书馆的一项重要特征，其中最为显著的应用是自助图书馆，它是改变21世纪中国公共图书馆进程的十大创新之一[37]，目前主要有两种类型。

2.5.1 24小时自助图书馆

24小时自助图书馆(24h Self-service Library)主要是利用RFID自助借还系统、电子办证系统、出入门禁系统和电子监控系统，在图书馆主楼外附属建筑或者其他场所，设立24小时开放的独立空间，供用户自助借还图书。此类无人值守24小时自助图书馆始于2005年东莞图书馆新馆落成开放之际，迄今已有10多年的历史。其后，各地图书馆在此基础上建立了多种方式的无人值守24小时自助图书馆。

2.5.2 城市街区24小时自助图书馆

城市街区24小时自助图书馆(24h Selfservice Library Station)是一种新型图书馆发展模式，由深圳图书馆创造发明。深圳图书馆新馆落成开放时已经全面采用RFID自助借还系统和定位排架系统，并研发了智能书车等产品。在此基础上，深圳图书馆于2008年研发了类似ATM的集数字化、人性化、智能化为一体，具备自助借书、自助还书、申办新证、预借服务、查询服务等功能的城市街区24小时自助图书馆。每套城市街区24小时自助图书馆设备占地不足10平方米，可容纳约2，000本图书，辅之以物流配送系统，可根据需要布置在室内室外、商场、地铁站、社区、景区等各类场所，成为构建覆盖城乡公共图书馆服务体系和服务网点的中国公共图书馆重大创新。这一模式被国内许多大中城市采用，成为中国公共图书馆建设的一道靓丽风景线，令世界图书馆瞩目。如今城市街区24小时自助图书馆已经发展到第三代，更具智慧的第四代产品亦在酝酿之中。

总而言之，从自助借还、自动分拣、智能传送到智能书库、自助图书馆，图书馆的整个图书流通过程都已经实现了不同程度的智能化。从电子磁条、RFID到OCR、人脸识别，每一次新技术的应用都在不断推进图书馆的智能进化。这个进化过程是一个从点到面、从小到大的生长过程。因此，智慧图书馆不过是计算机技术、网络技术、数字技术、人工智能技术等现代技术在图书馆应用自然而然水到渠成的必然结果。

3 技术维度：智慧图书馆是图书馆的一种生态体系

智慧图书馆是图书馆的一个发展阶段和生长过程，虽然现在已有多个智慧元素存在，但是，智慧图书馆将来究竟会长成什么模样，仍然处于探索之中。Folio、超星智慧图书馆、维普智图等产品描绘了各自的蓝图，中国国家图书馆也制定了发展规划。从目前可以利用的技术和可以预见的未来来看，智慧图书馆应该是图书馆的一个生态体系，一个由智慧平台、智慧空间和智慧服务三部分有机结合构成的智能化图书馆生态体系。

3.1 智慧平台

智慧平台是智慧图书馆的体系结构。无论是计算机图书馆，还是网络图书馆、数字图书馆、移动图书馆，图书馆自动化系统和服务平台始终囿于图书馆，基本上是自循环的封闭系统与服务平台。智慧平台应该是一个整合从作者→出版商→发行商→馆配商和数据商→图书馆→读者全知识生态链中的各种系统，整合纸质资源与数字资源、公共资源与商业资源，整合公共服务与增值服务，可根据需要装配各种应用的开放平台。这样的智慧平台具有浓厚的大一统乌托邦色彩，虽然不能一蹴而就，但是新开发的智慧图书馆平台已经朝着这个方向迈进，贯通知识生产、资源采购、知识服务、知识利用上下游的系统平台已经初现端倪。智慧平台是智慧图书馆的核心和关键，其主要功能应该包括生态链整合、资源整合和资源处理3个方面。

图1 智慧图书馆生态体系结构图

3.1.1 生态链整合

从计算机图书馆到智慧图书馆的发展过程中，技术催生了众多的图书馆系统和应用，分别连接了知识服务生态链的不同实体，解决了一些具体的应用问题。这些系统和应用彼此相关，但处于分散、孤立、甚至被刻意割裂的状态。智慧图书馆的首要目标就是要通过智慧平台的设计，将图书馆服务生态上下游的所有资源、所有应用和所有服务整合到一起，形成一个有机的整体，连接知识的创造者和知识的利用者，从而实现知识资源全生命周期的跟踪、管理和服务。

生态链的整合并不是一件简单的事情，也不是单纯依靠智能技术的应用就可以解决的，在制度层面、利益层面和技术层面都有着非常多的问题和限制。

(1)版权问题。版权既是图书馆得以产生和发展的一个原因，也是图书馆深入发展、拓展服务的巨大障碍。在数字图书馆的建设过程中，绝大部分数据库商、系统集成商、服务供应商为了版权利益，都不愿意开放数据，制造了许多壁垒。在智慧图书馆时代，图书馆界一方面要深入研究、联合行动、推动相关法制建设，另一方面也要充分利用智能技术的倒逼效应，促使数据的合理开放。

(2)数据融合问题。多源异构的开放数据需要清洗、加工和融合，才能真正地发挥作用。如何协调全行业共同制定数据标准、规范体系和应用模式，需要从一开始就跳出单个图书馆、单个智能应用的狭隘视野，从公共利益的角度出发，才能走出一条长远之路。

(3)服务方式问题。如何利用先进的技术手段和商业模式去设计和实现一个智慧平台，让生态链的利益相关者主动参与进来，提供服务、获取服务并实现价值追求，需要创新。Folio的社区驱动模式、维普智图的联盟模式、超星智慧图书馆的开放应用市场模式都在尝试走出一条新路。

3.1.2 资源整合

联邦检索、知识发现、数据开放、纸电合一等归根结底是资源整合的问题。智慧图书馆的主要任务就是资源整合，资源整合到什么程度，代表了智慧图书馆建设到了什么程度。智慧图书馆要整合的资源主要包括馆藏纸质资源、数字资源，数字资源中主要有公共数字资源、商业数字资源和开放数字资源。这些资源如何才能整合到一起，迄今仍无良策。从技术的角度而言，目前已经具备了相应的条件，但资源整合真正的困难还是在制度安排和服务设计层面。

(1)资源所有权问题。新世纪以来，网络化、数字化给图书馆带来的一个革命性变化就是图书馆知识资源主权的异化[38]，图书馆不拥有资源，甚至不拥有元数据。智慧图书馆的研究和建设，必须要挑战这个残酷的现实，不管是联合起来推动变革、还是花大力气去购买、或者是一点一滴地积累，都应使图书馆重新拥有资源。图书馆只有拥有资源、拥有数据，才拥有未来。

(2)资源开放问题。如何确保第三方资源的长期开放、稳定开放和最大限度的开放，需要深入的思考和实际的行动；如何落实已整合资源的合理开放、免费开放和有效开放，以实现最大化的利用，同样需要对开放制度、产权保护、权限控制、质量管理等方面的问题进行深入的研究。

(3)开放技术问题。智慧平台将不再是封闭的系统，而是开放的、不断增长的；资源和数据应该是完整的、准确的；接口应该是标准的、规范的。

3.1.3 资源处理

智慧图书馆的关键环节是从资源组织到资源发现再到资源获取的资源处理。智慧平台要应用大数据、自然语言处理、语义网、知识图谱及其他智能技术的最新成果，提高资源处理的能力和水平，以实现资源的深度关联、内容的挖掘分析和知识的有效表达。

(1)资源关联。当前知识资源的组织在理论研究和实践探索上主要聚焦于怎样找到资源之间的关联性、怎样采用合适的技术将其关联起来，从而实现更好的检索，以便用户进一步分析、发现和利用。例如，建立知识本体，抽取人物、地点、时间、事件等命名实体，建立关联数据或知识图谱。这是智慧图书馆目前能够开展并且可以完成的任务，也是智慧图书馆建设中寸辖制轮的一环。

(2)内容挖掘。图书馆界对内容的挖掘在特定的领域已经有一些浅层次的探索和应用，但就整体应用情况而言，仍然严重依赖人的作用。机器自动内容分析与挖掘是智慧图书馆的发展方向，有很长的路要走。

(3)知识发现与表达。一方面当前资源发现仍以分类浏览、关键词匹配为主，缺乏关联发现、自动发现的机制，需要加强新一代的知识组织技术的应用，推动知识库的建设。另一方面，如何通过可视化、图谱化、场景化等方式，将发现结果进行更具表达力的呈现，仍需寻找突破口。

3.2 智慧空间

智慧空间是智慧图书馆的形态标志，是智慧图书馆的重要元素，具有承担物理平台、业务中台、数据中台、技术中台的作用。

3.2.1 智慧服务空间

自助借还、自动传送、智能书库、自助图书馆等已经使图书馆的空间具有了初步的智能化，在智慧图书馆的建设中，智慧服务空间的建设将是重点。

智慧服务空间是充分应用智能设备与感知技术，具备灵活重组能力、高速接入能力和快速响应能力的，支持用户无障碍利用的，能满足用户多样化空间需求的物理实体空间。智慧服务空间应该具备3个特点。

(1)以用户需求为中心。在关注“增强用户体验”[39]的同时，把满足用户需求放在第一位，通过环境感知和用户感知技术，实现图书馆空间的公平、合理利用。

(2)以智能技术为主导。智能化的空间应该具备包括网络接入能力、知识资源接入能力、设施设备接入能力、服务接入能力在内的高速接入能力，使之具有灵活性和可变性，从而满足用户多样化、个性化的需求。

(3)以人性化服务为目标。智慧服务空间可以是无人值守的服务空间，但是这种空间需要高度的智能化，从而消除普通民众的信息技术障碍，以确保民众平等利用图书馆的权利。智慧服务空间不可以只是无人值守的服务空间，无人服务只是一种便利但并不高级，馆员是最具智慧的服务者，做到静默服务和更及时精准的馆员响应服务，才是智慧服务的高级状态。

3.2.2 智慧知识空间

智慧知识空间是实现知识资源存储、配置和调度，进行用户信息管理、画像和认证，执行数据处理和智能计算，并连接智慧平台和实体空间，为智慧服务提供接口的在线虚拟空间。智慧知识空间应具备4个功能。

(1)知识中心。智慧知识空间首先是一个知识中心，采用主流资源描述框架将智慧平台整合、处理的知识资源融合在一起，并利用大数据技术、知识关联技术、图数据库技术等进行组织和存储，形成中央知识库。

(2)用户中心。实现用户基本信息、个性化数据、行为数据、用户画像数据、用户日志等用户数据的组织与存储，提供用户管理、认证等功能。

(3)计算中心。以分布式的架构融合大数据清洗和查询、自然语言处理、神经网络、深度学习等多种技术，针对不同的数据处理要求不间断地提供计算与分析服务，包括数据检索、实体抽取与连接、用户画像、数据统计等。

(4)应用中心。用开放框架实现各类服务应用的注册、管理和发布；通过版本控制、资源权限定义和消息处理功能，实现资源和服务的全局调度。

3.3 智慧服务

智慧服务是智慧图书馆的终极目标。怎样实现图书馆服务的智慧化，从而创造价值、提升效能，依赖于智慧服务体系的良好设计和运行。智慧服务既是智慧图书馆的服务方式和手段，也是智慧图书馆的服务目标，其关键在于服务设计，对外表现为一系列智能软件应用。

3.3.1 服务内容

智慧图书馆可以提供哪些智慧服务？无论是美国高校图书馆提供的智慧检索、学科服务、智慧推荐、智慧参考咨询、空间服务、移动图书馆、资源获取智慧化和隐私保护等智慧服务[40]，还是国内高校图书馆提供的微信公众号、移动图书馆、智能机器人、自助式服务系统、慕课课程收集开发、一站式学术搜索、个性化定制、信息共享空间等新型智慧服务内容[41]，都是数字图书馆发展现状的描述，并非智慧图书馆未来的智慧服务发展方向。智慧图书馆的智慧服务应该包括4个方面的内容。

(1)资源服务。资源服务依旧是智慧服务的根本，智慧图书馆的建设应该更好地整合资源、组织资源和发现资源，以帮助用户更容易、更快速、更高效地利用图书馆的资源。

(2)知识服务。知识服务不等同于知识资源服务，而是在资源服务的基础上，进一步实现知识提取、组织和发现，为用户提供精准的知识内容。

(3)连接服务。连接服务是一种技术服务，可以使智慧图书馆支持多平台、多终端，降低用户利用图书馆的门槛，并增强体验性。通过连接服务，可以让用户方便地连接和利用图书馆的智能设施设备，如RFID、智能书架、智能门禁与人脸识别、智能展示、智能监控、智能机器人等，实现入馆预约、座位预约、空间利用、语音参考咨询等功能；也可以让用户连接到社交网络等第三方平台，实现智慧服务场景的嵌入与融合。

(4)增值服务。增值服务是智慧图书馆实现基本职能之外，为了更好地服务用户，而基于资源优势、数据优势和平台优势为用户以及第三方机构提供的增值服务，包括用户个人活动管理、用户评价、信用积分、数据报告、阅读报告、学科分析、自动查新与科技报告等。

3.3.2 服务特征

智慧服务采用灵活的软件架构支撑多变的应用需求，满足用户获取资源和服务、体验和评价智慧图书馆的需求。智慧服务应具有6个特征。

(1)知识性。以知识服务为核心，为用户提供精准资源获取、资源管理工具及其利用场景、知识关联与分析、个性化服务等不同层次的知识服务。

(2)体验性。面向多平台、多终端，支持移动化、虚拟化、扩展现实、智能交互等技术的接入，强调服务的易用性、体验性和友好性，为用户提供与外部环境一致的体验。

(3)互动性。融合社交网络和第三方服务，为用户提供功能完备、体验良好的虚拟交流空间，通过智能问答机器人、线上馆员提供互动和知识支持服务。

(4)场景化。根据用户不同的工作、学习场景，设计不同的服务模式和内容供用户选择，更好地满足不同场景下不同用户的需求。

(5)可生长。采用灵活的软件架构，实现智慧应用的敏捷开发、多元开发和快速部署，支持智慧应用的可定制、可拓展和可卸载，形成可持续生长的智慧服务应用体系。

(6)连接性。实现与智能设备、虚拟空间的连接，满足用户利用智能化的图书馆空间设施设备和个人智能设备、连接社交媒体及第三方互联网应用的需求，并提供线上和线下、智慧图书馆网内和网外的融合功能。

3.3.3 服务架构

为了快速响应变化、满足用户的多样化需求、吸引行业内外不同组织和个人参与到智慧应用的开发之中，智慧服务软件支撑体系必须具备支持共享数据、多源开发、快速交付、可扩展性和高度自治等特性。目前采用分布式服务治理框架，如微服务(MicroService)、服务网格(Service Mesh)或无服务器(Serverless)等来作为智慧服务的支撑架构是构建智慧图书馆服务架构的基本方式。例如，Folio采用了Vert.x，超星智慧图书馆采用了Spring Cloud。简单而言，智慧图书馆的服务架构包括3个内容。

(1)服务网关。在系统中，用户的一个服务请求可能涉及多个应用，如查询一篇论文，可能要获取论文的基本信息、原文调度、相关推荐、利用统计、用户评论信息等，这些信息往往来自多个不同的服务接口，这些服务接口之间就需要相互调用来完成用户的请求，这时就产生了逻辑复杂、重复认证、跨域障碍、效率低下等问题，所以需要设立一个服务网关，接收所有请求并进行服务接口的调用，从而实现统一接入和安全调度等功能。

(2)核心应用。核心应用是针对智慧图书馆基本功能和核心业务而开发的一系列应用，满足用户利用智慧图书馆的基本需求，包括面向馆员的核心应用，如采访、编目、电子资源管理、流通、机构典藏、用户管理、空间管理、知识库管理、统计分析等；也包括面向用户的核心应用，如预约续借、发现系统、数字资源访问、新闻资讯、服务信息、个人图书馆等。需要说明的是，核心应用由于功能明确、模式成熟、升级不频繁，所以并不一定要采用微服务架构来实现。例如，有些智慧图书馆产品会采用传统模式来开发核心应用功能，并将其集成到知识空间中去，仅在智慧服务层面提供一个用户界面。

(3)开放应用。开放应用是智慧图书馆的一大创新，是以用户为中心服务理念的实际转化。这些应用放置在开放的应用市场之中，除了厂商开发的应用之外，任何第三方组织和个人均可以按照开发规范、使用配套开发工具来定制和上传自己的应用。不同的用户可以选择加载不同的应用，也可以随时卸载应用。据不完全统计，超星智慧图书馆和维普智图上线的应用已经超过100个，如学科分馆、学术头条、智能采选、活动管理、预约服务、读者咨询、积分服务。

因技术的变化和应用场景的千差万别，智慧图书馆还可以有很多想象，给人百馆百样、千人千面的不同体验。但千变万化不离其宗，智慧图书馆要实现的就是通过一个智慧平台，连接图书馆的实体空间和虚拟知识空间，为读者提供智慧服务。

4 结语

“人工智能的发展还处于早期阶段，但最终它将改变图书馆员的工作，或使之变得无关紧要。”[42]类似表述自20世纪70年代以来不绝于耳。人工智能技术的确终将改变图书馆员的工作，但是，绝不是使图书馆员的工作变得无关紧要，而是使图书馆员的工作变得更加重要，因为智慧图书馆不是颠覆图书馆，而是助力图书馆，使图书馆能够更加充分地实现其社会价值，发挥其社会职能。

智慧图书馆，说起来很神，听起来很玄，做起来很难，其实不过是图书馆的一个发展阶段，一个生长过程，一种生态体系。简而言之，智慧图书馆就是图书馆的智能化。人工智能技术将给世界和图书馆带来的深刻变化，是挑战，更是机遇。拥抱新技术，把握新机遇，积极参与智慧图书馆建设，图书馆才会有美好的明天。