浅谈多技术融合的智慧图书馆发展

陈 莉

（石河子大学图书馆，新疆 石河子 832003）

智慧图书馆从2003年芬兰的Aittola等人提出“超越时空限制、可以被感知的移动图书馆”以来，受到广泛关注，并不断应用在国家、城市、社区、校园等建设中。

从图书馆的发展轨迹来看，图书馆经历了办公自动化、资源数字化和管理系统信息化后，正在不断升级、蜕变，迈入到智慧图书馆的发展阶段，这是图书馆发展的必然选择。从概念的定义来看，学者们在不断探讨智慧图书馆的内涵及特征，从感知概念、发展模式、技术要素、人文关怀等方面来定义智慧图书馆。从技术层面来看，智慧图书馆不断融合着人工智能、物联网、云计算、数据挖掘等技术，形成一个不断创新、不断转型的多学科、多技术的系统工程，向人类理想中的图书馆进化。

1 智慧图书馆的概念和特点

1.1 概念

智慧图书馆是一种新型的图书馆模式，它是指利用现代信息技术，对传统图书馆进行升级和改造，构建一个集知识管理、信息资源共享、服务功能于一体的数字化、智能化、个性化的综合性信息服务平台。不仅是存储和传递信息的场所，更应该成为知识获取、研究和创新的重要场所。智慧图书馆不仅拥有传统图书馆的功能，还能实现无纸化、自动化、网络化和智能化的管理和服务，为读者提供更加便捷、高效和个性化的信息化管理服务。智慧图书馆不仅是传统图书馆的升级、改进，更是一种图书馆的创新。其核心是人工智能辅助物联网等其他技术，通过对读者使用行为（如阅读习惯和兴趣爱好）、图书流通（如图书借阅和还书情况）等进行数据分析，为读者提供更加个性化的服务。此外，不断推出一些创新的服务，如虚拟阅读室、数字图书馆等，使读者的阅读体验更加丰富多彩。满足当前信息化、智能化时代读者个性化、多样化的需求[1]。

1.2 主要特点

（1）数字化。智慧图书馆借助信息技术和互联网，将各种书籍、期刊、报纸等资源数字化存储和管理，采用数字化方式进行资源共享和传递。（2）智能化。智慧图书馆借助智能化技术，如人工智能、大数据、物联网等技术对读者的需求进行分析和处理，为读者提供更加智能化的服务。（3）个性化。智慧图书馆注重满足不同读者的个性化需求，通过个性化推荐、定制化服务等方式实现读者与图书馆资源的深度互动。（4）自助化。智慧图书馆实现了无人化操作，包括自助借还书、电子阅览、自动检索等功能，极大地提高了读者的使用效率。

智慧图书馆是图书馆现代化服务发展的方向和趋势，将进一步推动图书馆服务向数字化、网络化、智能化、个性化方向发展。

2 智慧图书馆的主要技术构成

2.1 人工智能技术

智慧图书馆的核心技术是人工智能技术。人工智能技术可以帮助智慧图书馆提供更加智能化和个性化的服务，使读者体验到更好的服务质量和效率。现将其中应用较多的技术简要介绍如下：

2.1.1 智能客服

智慧图书馆可以利用人工智能技术，建立智能客服系统，为读者提供贴心和便捷的服务。通过自然语言控制和问答系统，智能客服可以回答读者的问题，并提供图书馆藏书信息如借阅情况、预约还书等方面的服务。智能客服系统可以24小时在线提高图书馆服务效率和质量，它的构建类似于2022年11月出现的OpenAI公司的ChatGPT-4、微软的新Bing，、Google 的巴德（Bard）和百度的文心一言。例如，以ChatGPT-4为代表的大型语言模型，可以在许多不同领域和应用中发挥作用，包括自然语言处理、语音识别、智能对话、自动化写作等，让人工智能实现了从感知理解世界到生成创造世界的巨大跃迁[2]。

2.1.2 个性推荐

智慧图书馆需要处理大量的信息，包括藏书信息、读者借阅信息、数据库登录下载信息等。通过数据可以了解读者的借阅偏好和需求，为读者推荐更加符合他们需要的图书。同时，通过对图书馆数据的分析，深层挖掘有价值的信息，如哪些图书馆藏受读者欢迎，哪些数据库的使用较为频繁，哪些图书馆藏需要扩充等。实现个性推荐的技术底层由数据分析来实现。

主要应用在以下几个方面：（1）读者使用行为分析。智慧图书馆通过对读者使用行为的分析，了解读者的阅读兴趣、阅读习惯等，为读者提供个性化的服务。例如，可以根据读者的阅读记录，为读者推荐相关的图书，提高图书借阅率。（2）图书流通情况分析。智慧图书馆通过对图书的流通情况进行分析，了解图书的流通趋势、热门度等，为图书采购、排布提供参考。例如，智慧图书馆可以根据图书流通情况，调整图书的放置位置，提高图书借阅率。（3）安全监控。智慧图书馆可以利用数据分析技术对图书馆内的安全进行监控，如监控进馆安全人数、读者体温、空调温度等情况，确保图书馆的安全。（4）自动化处理。智慧图书馆利用数据分析技术，实现对图书借阅、还书等操作的自动化处理，提高工作效率。

当读者面临信息过载无从选择的时候，借助人工智能技术，可以快速确地进行数据分析得出有价值的结论和建议。个性推荐系统通过对读者的历史借阅记录和阅读偏好的分析，为读者推荐更多有价值的图书、期刊或者文章，对读者的阅读选择提供一个有效的解决方案，提高图书期刊的运营效率，促进资源合理利用和流通。

2.1.3 图像识别

智慧图书馆可以利用人工智能技术中的图像识别技术，实现自助借还书等操作。例如，读者可以用图像识别技术，将书放入还书口自助完成借还书操作。这样既可以提高借还书的效率，也方便了读者。

2.2 物联网技术

物联网技术是通过传感器等设备采集图书馆内部环境信息（如温度、湿度、照明等），并将信息进行处理和分析，对图书馆设施自动化控制，例如自动开关照明、调节空调温度等[3]，使图书馆更加智能化、自动化，提高图书管理效率和读者体验。

2.3 RFID技术

RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种无线电频率识别技术，采用无线电信号实现对物体的辨识和数据的读写。通过在被识别物体上贴附或嵌入电子标签，然后使用RFID读写器与这些标签进行通信来实现物联网化。RFID技术主要由三个部分组成：RFID电子标签、读写器和应用软件。其中RFID电子标签为核心部件，包括天线和芯片，天线接收读写器发射的电磁波，并将芯片中存储的信息发送给读写器；读写器则是核心的控制设备，通过电磁感应将RFID电子标签的信息读取出来，并将信息传输到应用系统中进行处理[4]。

RFID技术具有一系列优点，例如可以快速读取大量标签信息、读写距离远、可靠性高、标签可重复使用、抗干扰性强等，因此得到了广泛的应用，如物流管理、库存管理、车辆管理、产品跟踪及防伪溯源等。在图书馆设备方面主要应用于门禁系统、图书自助借还、智能书架等。基于RFID的自助借还机无疑比传统的馆员手工作业效率大大提高。同时，还可以通过RFID（射频识别）配合物联网等技术对图书实时追踪和管理，提高馆藏图书的保护管理水平。通过高精度的图书定位系统，读者也可以迅速找到所需要的图书位置，节省时间和精力。

2.4 区块链技术

区块链是一种分布式账本技术，可以实现去中心化的特点，被广泛应用于数字货币、智能合约、去中心化应用等领域。在数字身份认证、数据隐私保护、智能合约等方面，可以利用区块链技术的特点来增强数据安全性和可信度[5]。

除此之外，智慧图书馆还可以通过人脸识别、语音识别等技术实现自助借阅图书等功能，为读者提供更加便捷的借阅服务。总之，智慧图书馆与人工智能、物联网技术等的结合可以为图书馆带来更高效、便捷的管理和服务方法，提升用户满意度。

3 智慧图书馆在服务场景中的应用

3.1 智能空间服务

每到期末考试或者考研季的时候，图书馆占座就成了读者最关心的问题。Liu Y等提出了一个人工智能辅助物联网的座位预定系统，利用RFID标签、网络应用程序、压力感应器对座位使用信息数据进行动态监控和管理，读者仅基于手机等移动设备即可在阅览室方便地登录、预约、扫码、签到、退座等[6]。

3.2 纸电资源互动

传统图书馆图书位置是按照中国图书馆分类法进行排列，这种排列方式虽然专业，但无法关联到相关内容的拓展资源。周杰提出Eddystone技术与图书馆的资源管理系统相结合，通过在图书馆的每个书架上安装Eddystone信标，再将信标的ID与电子资源的元数据进行关联，实现对纸质图书进行精确定位和管理，使纸质图书和电子资源的无缝对接。当读者在书库某个书架发现了需要的图书，利用终端APP中的分类标签，就可以浏览网页上的电子图书、热搜词、相关描述资源和书评等，实现纸电资源的互动和可视化[7]。

4 智慧图书馆的优势和面临的挑战

智慧图书馆可以将管理员从繁琐、简单重复的工作中解放出来，更加关注读者感受，对知识服务不断创新，为读者提供了更加优质的服务。尽管人工智能、物联网、RFID等技术在智慧图书馆中的应用有了长足进步，但仍然面临着很多挑战。

智慧图书馆需要应用多种技术，如人工智能、云计算技术等，技术研发及应用难度较大。目前云计算技术尚处于探索阶段，缺乏统一的搭建标准。

现有的智慧图书馆倾向于处理特定传感器产生的同质数据。然而，随着智慧图书馆的发展，各种业务场景的RFID、NFC、蓝牙、红外线等多种传感器产生的异构数据联合处理是一个很大的挑战。

智慧图书馆的海量物联网设备产生海量的数据，涉及到大量的个人隐私，如人脸图像数据等。这些数据一旦泄露将对人们的生活造成影响，如何保证读者数据的隐私安全是一个问题。

从可持续发展的角度来看，搜集海量数据需要海量物联网设备。用于构建感应环境数据的传感器由于数量众多，采购成本较高；随着新技术的应用，需要不断更新维护技术和设备，这都需要大量的资源和成本投入。不过根据摩尔定律，单个传感器产品的成本和尺寸可以合理减少，那么，将来成本可能会逐渐降下来。

5 智慧图书馆的未来发展趋势

随着人工智能（AI）和物联网的快速发展，智慧图书馆、智慧校园、智慧社区、智慧城市等一系列创新理念应运而生并渗透到人类生活的方方面面。

智慧图书馆改变了传统以体力劳动为基础的公共服务模式，在服务效率上不断提升。更加注重实现精细化管理，提高图书利用率。其次，智慧图书馆将更加注重对读者的个性化服务，采用更加智能化的服务模式，为读者提供更加贴心的服务。第三，智慧图书馆将更加注重对读者数据的安全保障，采用更加有效的安全措施，保障读者数据的隐私安全。最后，智慧图书馆将更加注重开放合作，与其他图书馆、出版社等进行合作，共同推进智慧图书馆的发展。这种新兴的图书馆模式，其发展趋势值得我们关注。