高校智慧图书馆信息服务系统设计与实现

曹慧

(郴州职业技术学院 湖南郴州 423000)

当下，传统的高校图书馆所使用的服务模式无法满足爆炸增长的信息查询、应用以及读者借阅需求。为解决服务效率低、服务模式落后等问题，制定一套匹配高校图书馆运营需求的智慧图书馆信息服务系统极为关键。该套服务系统基于射频识别技术（Radio Frequency Identificationg，RFID），可实现多本图书的同时扫描、自助借还与预定图书、智能盘点图书类型与数量等功能，并可根据读者的阅读习惯推荐合适图书，真正将读者作为了服务模式的中心。从实际应用情况来看，不仅将图书馆图书流通量加大，且有效节约了读者的时间成本，并将图书馆与读者之间的交互性优势予以充分展现。

1 需求分析

1.1 业务需求

信息时代的到来促使各类文献的应用形式逐渐变为电子化文件，且用户对于信息的使用需求同样表现出了个性化与丰富化特点，这也使高校图书馆传统信息服务模式遭受到了冲击。所发生的变化主要包括单纯文献保管转化为保管与使用、藏书整理转为文献采集与处理应用[1]。为此，需要图书馆在设计信息服务系统时将“以人为本”作为基本原则，进而为读者提供高效服务条件。

物联网技术的更新与进步，明确了高校智慧化图书馆的发展方向，在RFID技术的应用背景下可满足如下几点需求。

一是图书自助借还与快速查找，所提供的个性化服务更为全面地满足了读者的实际需求。

二是图书馆的智慧化发展方向方便了馆员的日常工作。图书定位、智能盘点等功能真正解决了馆员过往图书盘点工作量较大、经常出现图书错乱摆放需要耗费大量时间进行整理等问题。

三是信息量的日益增长与信息技术的持续更新促使高校图书馆管理模式进一步完善[2]。通过构建高校智慧图书馆信息服务系统，为解决现实与理想之间的矛盾提供了便利条件，其也是未来高校图书馆发展的整体趋势。

1.2 功能需求

1.2.1 图书精准定位

信息服务系统的建立环节，图书精准定位体现出了明显的智慧化特点。所有存在于图书馆中的图书均会被贴上电子标签，借助RFID 技术中的VIRE 定位算法，可保证定位的精准性，并帮助实现对图书的精准检索与智能化盘点。

1.2.2 智能盘点

智能盘点功能的出现可起到统计在馆图书数量、乱架查询以及图书归类等作用，是对传统图书馆盘点模式进行的一次整体革新，真正解决了以往需要在盘点时关馆与扫描枪逐本图书扫描等流程耗费大量时间的问题，并降低了工作错误率[3]。在非接触的情况下即可同时读取多本图书，为管理人员的图书盘点工作提供了便利条件，进而将其劳动强度大大降低。

1.2.3 个性化服务

首先是收藏推荐，可根据读者的图书收藏提示给读者图书此时的动态信息，方便读者借阅[4]；其次是与阅读习惯相关联的内容推荐，可基于读者的阅读习惯、借阅记录等信息的分析，联合数据库中的借阅排行榜将合适的图书推荐给读者。由于设置了分为学科、学院的周与月排行榜的原因，使在校生主动借阅图书的积极性予以提升。

1.2.4 自助借还书

该功能包含了对图书的自助借还、续借以及预定等服务，且打破了以往图书馆需要开馆才可借还图书的限制。预定功能主要针对的是读者有借阅需求，但此时图书尚不在图书馆中的情况，可在图书归还后自动给予读者提示，为读者提供借阅便利条件的同时，将图书馆管理人员的工作量进一步降低。

1.3 性能需求

从所设计的高校智慧图书馆信息服务系统的应用情况来看，可保证所提供信息资源的完整性与全面性，且具备动态跟踪需求。此类系统需求的硬件设备主要包括以下几种：一是电子标签，主要有图书标签、书架标签、层标签3 种类型；二是超高频阅读器，主要有图书盘点设备、自助借还设备等；三是通信预留接口，主要有以太网、RS-485等。

2 系统设计

依据上部分内容对信息服务系统的设计需求，可得出系统设计的架构图，包含了各个层级与需要搭建的功能模块即相关技术支持，如图1所示。

图1 系统架构图

想要实现高扩展性的系统应用目标，就应确保子系统之间的松散耦合保持效果，从软件角度对信息服务系统进行分析，可将其分为表示层、逻辑层以及数据访问层3个层级。

表示层中包含了个性化服务、自助借还、智能盘点以及图书精准定位这4 个模块，构建系统界面的核心技术为XML 技术，可由用户根据需要选择模块[5]。以借书需求为例，在点击借书模块后，业务逻辑层开始处理此需求，对数据与硬件信息（图书电子标签反馈至自助借还阅读器中的所有图书信息）进行分析，随后由业务逻辑层将信息打包传递至数据访问层，并挑选数据库中的信息完成数据匹配。具体匹配的内容主要为图书电子标签信息、借阅者信息等，经由数据访问层确认后传递至表示层向用户展示[6]。拥有不同管理权限的人员在登录账号进入系统界面后所显示出的功能模块与主题存在差异，可根据账号权限的分配情况满足自身在图书馆中的相关服务需求。

2.1 图书精准定位模块

当下部分高校图书馆在有查找图书需求时往往需要在书架逐一查看，此过程耗费了大量时间。而检索系统虽然可依据图书条形码标号进行查看，但不仅流程繁琐，且定位不精准[7]。此外，极有可能出现的问题是，在界面显示的图书位置并不存在图书，且没有相应借阅记录，这就意味着图书可能被放到不正确的书架上，想要准确对其定位极为困难。而所设计出的图书精准定位模块，正是针对以上情况所开发出的功能，起到了精确化图书馆内图书位置的情况，可为管理员与读者提供不同的服务。

读者在进入图书馆后需要明确自己想要借阅书籍的具体位置，这就需要图书精准定位模块的辅助。图书若是放置于正确位置则可在相应界面呈现图书所在区域，并展示出当前此书籍的数量与借阅状态[8]。但由于无法避免图书放置于错误书架的情况，定期整理图书的管理员工作模式使无法保证图书整理的实时性。若经过数据库匹配后发现读者想要借阅图书放置于错误位置，则可将图书实际位置信息反馈给读者。而想要实现这一功能，就需要首先借由服务器将查询指令发送至阅读器，阅读器根据图书电子标签信息发送频段数据，进而将获取到的图书RFID信息反馈至服务器，经由数据库匹配后将位置信息展示给读者。

从图书馆管理员的工作角度来看，图书精准定位模块的具体应用主要表现在智能盘点过程中，包含了对书架位置信息采集、乱架查询、图书统计以及图书归类等[9]。在进行图书馆图书整理时，需要管理员借由阅读器发射相应频段信号，将各个书架中的图书信息予以检测，基于RFID标签即可对错架图书位置与正确位置信息全部展示给管理人员，进而保证将错乱摆放的图书及时归类到正确位置。从以上内容来看，无论是管理员还是读者，均可借助于图书精准定位模块获得服务便利的条件，有效提高了图书馆的整体运营效率。

2.2 智能盘点模块

多数图书资料可在系统界面展现，读者可借助搜索功能获取到相应的图书信息。但经常会出现读者在检索到信息后却发现对应书架中无此图书的情况，而导致此种情况的主要原因在于图书并没有按照正确的归类标准摆放，且管理员未能及时更正图书位置[10]。而借助于RFID定位技术即可解决此类问题。

进行图书盘点的工作流程为阅读器将频段信号发射后，由RFID 电子标签接收相应信号，并通过内置天线将标签中的内存信息反馈至阅读器，在阅读器中可对图书所在位置与频段内的图书总量信息予以展示[11]。阅读器在获取反馈信息后，即可提示出现位置变化的图书，更新相应信息。所更新的主要信息为上一次盘点至此时刻期间内所发生的图书总量变化情况，并需要在更新后匹配总数据库的图书数量。这一过程所遵循的匹配原则为应保证总数量与借出数量的对应性，确认无匹配问题时即可进行更新，若有错漏之处可进行提示。

图书归类、乱架查询、图书统计等皆是智能盘点功能模块所包含的功能。在图书馆中的每本书，其书架的层级与整个书架均应作为统一单元进行管理，联系图书、书架以及架层标签可在阅读器上完成盘点任务。智能盘点功能实现的核心在于发射出与书架相对应的频段，从而将书架中的电子标签信息反馈至阅读器，进而在阅读器上显示出图书信息，若存在其他图书则会将其标红提示给管理人员。管理人员同样可将关联图书统计的信息以Excel的形式导出，将其作为图书借阅流量的统计参考[12]。乱架查询主要依据的是阅读器所发射频段信号，并借由图书电子标签将信息反馈，从而重新定位图书位置并制定出相应的图书定位表。图书定位表与数据库的原有定位表进行比对后，若一致则不需要进行乱架整理，若存在乱架情况，将显示匹配结果并将其展示出来，绘制出乱架表传递给管理人员，从而将管理人员的工作量与劳动强度进一步降低。

图书馆在有新书籍引入的情况下，须首先将引入图书贴好已经经过信息输入的电子标签，将标签数据记录在数据库中以完成对图书馆中图书类型、内容的更新，可根据生成的新位置表将图书分门别类地放置于各个书架，进而将图书错架与乱架的问题予以解决。针对图书馆图书进行定期盘点，有助于明确图书馆的图书流通量信息，并可根据读者自身的借阅情况分析相应数据，为图书馆的循环发展提供基础条件。

2.3 个性化服务模块

为读者提供的个性化服务主要为基于读者对图书的收藏、借阅习惯以及借阅数据等，为读者提供需求资源信息。此外，可依据读者对信息的实际需求，促使信息服务系统提供推荐内容并过滤读者不感兴趣的信息，进而从借阅与收藏排行榜中提供给读者匹配个人喜好、图书收藏特点的图书信息。

静态与动态是高校智慧图书馆信息服务系统所提供个性化服务的两种信息获取模式，可将获取模式结合以在更好匹配读者兴趣反馈的同时，分析读者的借阅规律并对其内在特性进行深入分析。所展开的静态获取信息过程包含了读者的个人信息、专业信息、班级信息等，不仅准确度较高且效率较快。但需要注意的是，可能存在读者所填写信息不全面的情况，使得收集的资源无法保证全面性，进而易导致读者思维受到限制；而动态获取模式则是依据读者的图书借阅信息、图书的查询记录以及收藏等将读者喜好予以客观反映，确保获取信息的全面性。但从实际应用情况来看，不仅准确率不高且信息获取效率相对较低，这也是应将两种模式结合使用的主要原因。

2.4 自助借还模块

RFID 射频识别技术在自主借还书模块中普遍应用，并联系了软件、网络以及计算机控制等多类技术，可确保对贴有电子标签的多本图书归还的同步性。基于此，模块应配合设置借还书柜，读者在将归还书籍放入其中后，即可根据图书的电子标签自动完成信息识别，实现自动还书的功能。同时，还可在还书后对数据库进行自动更新，避免了还书不及时的情况。

2.4.1 图书借还与续借

在读者进入阅读界面后，即可扫描图书证，确认账号密码无误后，将需要借阅书籍放入扫描区域内，可同时进行多本图书的借阅。若发现在对图书进行扫描后有显示异常情况，则可能是遗漏了某本图书扫描环节，也可能是电子标签存在问题，需要读者到柜台做重新借阅处理。若系统界面提示读者借阅图书失败的信息，可能是读者同时借阅了多本图书，达到了借阅上限；也可能是读者有已经超出借阅日期的图书尚未归还，需要在缴纳罚款后才可继续借阅。借阅完成后，在系统的界面将显示出读者借阅图书的清单，从而完成整个借书过程。

2.4.2 预定服务

针对在高校图书馆中经常出现的想要借阅某本书但不在馆中的情况，读者可依据自身借阅需求对想要借阅图书做预定处理。读者将自己账号登录到系统后，首先需要对图书名字进行检索，待呈现出搜索结果后查询图书此时的状态，若显示在馆中可直接借阅，若被借出则自动显示可被预约的选项。系统中所设置的个性化服务板块，同样能在其中显示图书预约提示，并可根据自身需要选择是否将提示信息置顶。

2.5 数据库设计

对于所构建的图书馆信息服务系统来说，所设计出的数据库的关键作用在于对数据进行存储，以方便人们随时对数据进行查看。设计数据库应确保数据库特性与系统实际使用需求一一对应，进而达到数据流之间相互操作的目的，从而保证操作的稳定性与可靠性。

例如：系统所使用的数据库版本为SQL Server 2014，所获取到的数据来源为原有的图书馆服务系统。为保证数据查询效率，所建立的索引应设计在主表中，并需要基于数据库内容根据高校智慧图书馆信息服务系统的应用环境、功能需求等建立常用数据查询视图，并将获取到的数据存储于内存模块，为后续的数据操作提供便利条件。

3 结语

综上所述，构建高校智慧图书馆信息服务系统真正实现了全自动化的图书馆服务。从实际应用情况来看，基于RFID技术实现了自助借还书与图书的精准定位，进而降低了工作人员的劳动强度。为进一步提高高校图书馆运营效率，需对信息服务系统中所存在的不足之处进行持续优化，为实现图书系统远程管理、平台资源共享以及周期内图书流转次数的提升目标奠定坚实基础。