公共图书馆数字化建设新技术应用研究与启示

摘要：数字化建设是公共图书馆发展的必然选择，新兴技术为公共图书馆进行数字化建设提供了工具。通过对广州市越秀区图书馆在虚拟现实、区块链、大数据、5G和人工智能等新兴技术应用的深入分析，归纳出以读者需求为核心的智慧服务模式框架。该框架不仅为公共图书馆数字化转型提供了指导，也为公共图书馆服务创新提供了参考。

关键词：公共图书馆；数字化建设；技术应用；智慧服务模式

中图分类号：G250.7   文献标识码：A

DOI：10.13897/j.cnki.hbkjty.2024.0013

0 引言

在数字化时代，公共图书馆面临着前所未有的机遇与挑战。技术的快速发展，特别是互联网和移动通信技术的普及，已经深刻改变了人们获取信息和知识的方式［1］。公共图书馆作为传统的知识信息中心，需要紧跟时代步伐，通过数字化建设来提高服务效率，扩大服务范围，满足现代社会公众日益增长的文化需求［2］。新兴技术如虚拟现实、区块链、大数据、5G网络、人工智能等，为公共图书馆提供了创新服务的工具［3］。这些技术可以帮助图书馆改善信息管理、优化读者体验、扩展服务功能，从而在激烈的信息服务市场中保持竞争力［4］。例如，虚拟现实技术可以提供沉浸式阅读体验，区块链技术可用于确保交易的透明性和安全性，而人工智能可以优化信息检索和客户服务。

技术的快速更迭使得图书馆需要不断更新设备和软件，这不仅需要大量资金，也需要专业的技术支持和维护。技术应用在实际操作中也可能会遇到从馆员培训到读者接受度的问题。另外，新技术的应用也可能带来信息安全和隐私保护的挑战。

为了克服这些挑战，公共图书馆需要在合理可持续发展的框架下进行技术拓展。这意味着在技术引进的过程中，图书馆应该充分考虑到成本效益、读者需求、长期可持续性等因素［5］。图书馆应该避免盲目追求高端技术，而是应根据实际需求和条件，科学规划，合理利用现有资源和技术，逐步构建适合自身特点的智慧服务模式［6］。

广州市越秀区图书馆在数字化建设的进程中，积极探索和实践科学的智慧服务模式。通过在虚拟现实、区块链、大数据分析、5G网络、人工智能等前沿技术方面的系统性实践探索，越秀区图书馆不仅改善了信息管理和服务流程，而且极大地提升了读者体验和服务效能。这种多技术融合的方式，显著加强了图书馆服务的多元性和互动性。

1 广州市越秀区图书馆数字化建设中新技术应用实践

1.1 虚拟现实技术

越秀区图书馆在项目前期进行了深入的读者需求调研，发现当下读者尤其是年轻一代不满足传统阅读方式，表现出对新型互动体验的强烈渴望。图书馆利用问卷调查、社交媒体互动和现场访谈等方式，通过较长时间的收集，得到了读者对于虚拟现实体验的期望和建议，这些信息对于确定项目方向和设计虚拟资源内容至关重要。越秀区图书馆按照需求分析的结果，开始了在虚拟现实技术与图书馆传统阅读推广业务相结合的应用性探索，包括硬件设施的部署、虚拟资源的开发流程以及读者界面的设计。

在硬件方面，越秀区图书馆考虑到成本和技术的可行性，选择了市面上性价比高的虚拟现实头盔和配套设备。在内容开发方面，图书馆与专业的虚拟现实内容开发商合作，共同打造了科普教育和红色文化两大主题的虚拟资源。

越秀区图书馆在虚拟现实技术与文旅融合方面采取了多元化的策略。首先，通过微信公众号推广“云游·越图”项目，使读者能够方便地访问虚拟资源。此外，图书馆还定期组织线下体验活动，引导读者如何使用虚拟现实设备，同时收集读者反馈以优化体验。图书馆也通过与学校合作，将虚拟现实技术融入教育课程中，扩大项目的影响力。

越秀区图书馆在实践过程中总结出若干经验。首先，最核心的经验是确保虚拟现实内容与读者需求紧密结合，并持续迭代优化。此外，图书馆认识到技术的局限性和读者体验的重要性，特别是如何减少读者在使用虚拟现实设备时的不适感和提高界面的易用性。在运营方面，图书馆掌握了如何平衡成本和服务效能以及如何通过有效的市场推广增加项目的知名度和读者粘性。

1.2 区块链技术

随着公共图书馆总分馆制建设工作的推进，越秀区图书馆面临着合作条款磋商和合约签订的效率瓶颈。特别是在随着品牌阅读空间“小书虫阅读馆”共建项目不断深化发展的进程中，签订合作协议的工作量越发巨大，目前已与超过150个单位进行合作共建，相关工作也在不断增加，而传统的纸质合同处理流程低效且容易出错。纸质合同的存储、管理、以及安全性都是难题，急需一种能提升效率、保障安全的新解决方案。

为了解决这些问题，越秀区图书馆考虑到区块链技术在安全性、透明度以及效率方面的潜在优势，决定采用区块链平台来处理合作协议。区块链的分布式账本特性能确保合同不被篡改，而智能合约则可以自动化进行合同的执行。

越秀区图书馆在区块链技术的应用实践中取得了以下成果和经验：

（1） 提升合作效率。通过实施电子合同系统，图书馆显著提高了合同签订的效率，减少了人工介入和错误的可能性。（2）保障数据安全。区块链技术的加密和验证机制有效防止了数据泄露和篡改的风险，提升了合作过程的安全性和可靠性。（3）简化合作流程。智能合约的自动执行减少了繁琐的审批流程，简化了合作单位与图书馆之间的协作流程。

1.3 大数据分析技术

越秀區图书馆面临提高服务质量和效率的需求，同时也需对读者行为有更深入的理解。传统的数据处理方式已无法满足实时、动态和复杂的信息处理需求。因此，图书馆寻求大数据技术以提供更精准的业务洞察和服务优化。为满足这些需求，越秀区图书馆探索了大数据技术的应用，包括实时人数统计、读者借阅行为分析以及图书馆设备运维监控。通过集成多源异构数据的分析和应用，实现服务模式的智能化和个性化。

越秀区图书馆的大数据分析方案的项目架构可以详细描述为以下几个主要组成部分，每个部分担当不同的功能，并共同协作以确保整个系统的有效运行，如图1所示。

（1）数据采集层：利用越秀区图书馆已在总分馆部署的各类传感器和监测设备，包括监控管理终端、自助办证借还书机、智能门禁计数终端、自助咨询服务终端等，实时收集关于图书流通、读者进出和空间利用的数据。这些数据为图书馆提供了运营的即时快照，帮助优化资源分配和读者服务。

（2）数据存储层：采用结构化和非结构化数据存储系统，包括SQL数据库和NoSQL数据库，来存储大量的图书、用户及交互数据。通过数据仓库技术和云存储相结合的解决方案，确保数据的高可用性和可扩展性，同时采取严格的数据安全措施，如加密和定期备份，以防数据丢失或被非法访问。

（3）数据分析层：运用数据分析工具和算法，如统计分析软件、机器学习平台，对积累的大量数据进行深入分析。这些分析帮助图书馆洞察阅读趋势、优化藏书配置以及预测未来的服务需求，从而提升服务效率和满足读者需求。

（4）应用服务层：以越秀区图书馆的智慧服务云平台为核心，它整合了所有子系统，包括红外人数统计系统、设备监控管理系统、场馆监控系统、活动积分系统、馆员考勤系统、自助咨询服务系统等，实现数据和服务的统一管理。该平台具备高可拓展性，不仅提高了工作流程的效率，还支持数据驱动的决策，使图书馆能够提供更高效、个性化的服务。通过智慧服务云平台，工作人员可以实现资源的集中管理，同时优化用户体验和服务质量。

（5）用户交互层：主要通过越秀区图书馆的官方网站、微信公众号和掌上越图APP，为读者提供实时信息和个性化服務。这些渠道使图书馆能够有效推广其资源和活动，同时收集用户反馈，用于优化服务和增强用户参与度。

（6）安全与隐私保护层横跨系统架构的所有层次，确保整个架构的安全性和数据的合规性。整个系统的设计是模块化的，允许每个层次在必要时独立升级，以适应不断变化的技术和业务需求。

大数据技术使图书馆能够更准确地掌握客流量和读者偏好，为图书馆的采购决策和服务优化提供了数据支持。同时，设备运维的效率也得到了显著提升。整体上，图书馆服务的质量和读者的满意度都有所提高。

1.4 5G网络技术

5G技术的高速数据传输能力、广阔的带宽及其低延迟特性，为图书馆的数字化、网络化、智能化转型提供了关键技术基础。越秀区图书馆制定了利用5G技术提升服务质量的战略规划，旨在通过无缝接入5G网络，为读者提供更加流畅的数字资源访问体验，进而提高读者满意度及资源利用率。

越秀区图书馆注重探索5G网络技术的应用实践，在越秀区少年儿童图书馆实施了5G网络全覆盖，使得专业性分馆能提供高速网络接入服务。通过升级基础设施，确保读者在访问“老年人计算机培训班”等线上课程和“广府学堂”等文化直播时能享受到高质量的网络体验，并持续探索更快更稳定的网络通道与图书馆传统业务的融合方式。

5G网络显著提升了数字资源访问的速度和稳定性，使得读者体验获得了明显改善。数字馆藏资源的使用率也随之上升，证实了5G网络对于提升图书馆服务有效性的重要作用。5G网络不仅为现有服务提供了支持，也为服务模式的创新开辟了新途径，如实时远程互动教学和大数据传输。此外，整合5G、人工智能和虚拟现实技术，为读者构建了具有本土特色的虚拟数字人，提升了服务的智慧化和人性化水平。

1.5 人工智能技术

面对服务需求增长与馆员资源限制的挑战，越秀区图书馆积极探索提高咨询服务的质量与效率的方向。通过图书馆服务窗口的长期观察，虽自动化设施和在线服务解决了部分需求，但特定咨询，如图书查找等仍依赖馆员直接介入，故需寻求智能化解决方案以应对人力资源不足并提升读者体验。

越秀区图书馆引入了人工智能技术，旨在通过智能咨询服务实现服务效能的提升。人工智能的融入标志着图书馆服务向智慧型转型的战略方向。

人工智能技术应用项目的核心是“小越”智能机器人，通过自动化处理咨询，减轻馆员负担，并引导读者获得满意答复。“小越”的设计架构由五大模块组成：

（1）自然语言处理（NLP）。作为读者咨询和知识库之间的桥梁，直接影响回答的准确性和速度。负责解析读者咨询中的自然语言，提取关键信息，并转换为可操作的查询请求。（2）关键词识别算法。与NLP引擎共同确保查询处理的精确性，提高查询匹配的效率。负责从读者输入中快速识别出核心词汇，确保查询请求对准知识库中的相关内容。（3）知识库。决定了智能机器人回答问题的能力范围，负责存储大量图书馆服务相关的数据，包括常见问题、图书信息、服务指南，以支持智能机器人快速生成回答。（4）读者交互界面。提供微信公众号、官网、APP等交互渠道，展示智能机器人的查询结果，与读者进行有效的即时交互。（5）分析监控系统。对智能机器人进行优化，增强其自学能力，提升整个系统的服务质量。负责监控智能机器人的性能，包括回答的准确率、响应时间等，同时接收到读者反馈，为智能机器人的学习提供数据支持。

整个项目架构的构思体现了合理性，因为它综合了现代人工智能技术的核心能力，通过每个组件的紧密配合，实现了从读者咨询到信息提取、知识检索、回答呈现，再到性能评估和优化的完整服务流程。这样的系统设计不仅可以提高图书馆服务的效率和质量，还能不断自我完善，适应不断变化的读者需求和技术进步。

实际运营数据统计显示，智能机器人处理了大量咨询，占比达91.12%，显著提高了咨询服务的效率。机器人的持续学习和优化使得其能够更精准地解答复杂问题，实现了个性化服务的提供。

虽然人工智能技术的引入取得了成功，但存在挑战仍需谨慎对待，包括AI系统的学习深度、行为可预测性、安全性及算力资源充足性。针对这些挑战，图书馆需深入研究并采取策略，包括提升AI系统学习能力、加强监控、优化安全措施及确保资金投入，以促进AI技术的成熟度和服务的长期可持续性。此外，图书馆还应关注AI技术的伦理与法律问题，以确保其应用的正当性和对公众的负责任态度。

2 广州市越秀区图书馆智慧服务模式设计框架

越秀区图书馆基于多年来的读者需求识别和各种新兴技术的探索实践，综合考虑了系统安全性和可持续性，以服务效能持续优化为目的归纳设计了一个读者需求导向型智慧服务模式框架。该框架旨在通过整合各项技术创新，提升读者体验，并推进图书馆阅读推广的服务效能，如图2所示。

在越秀区图书馆的智慧服务模式框架中，每个部分不仅承担着特定的职能，还与整个框架的其他部分相互关联，共同构成一个有机、协调的整体。

2.1 框架组成及功能

（1）读者体验中心（Reader Experience Hub）。作為框架的核心，这个中心负责直接获取读者反馈和需求，指导整个图书馆服务的设计和改进。它与技术创新实验室和服务交付平台紧密联动，确保技术应用和服务设计始终以读者为中心。它确保了框架的所有部分都以提升读者体验为最终目标，保证了服务的读者导向性和相关性。

（2）技术创新实验室（Technology Innovation Lab）。该实验室作为技术探索和创新的前沿阵地，为读者体验中心提供最新技术支持。同时，它与信息资源管理系统和智能互动系统等部分紧密协作，共同推动服务创新。它确保图书馆能够不断地探索和融入新技术，维持其服务在技术前沿的地位。

（3）信息资源管理系统（Information Resource Management System）。这一系统是框架中管理和优化图书馆信息资源的关键。它与读者体验中心共享数据，根据读者行为和偏好进行资源优化，并通过服务交付平台向读者提供个性化的资源推荐。该系统的高效管理和分析能力对于提供个性化和高效率的图书馆服务至关重要。

（4）服务交付平台（Service Delivery Platform）。作为读者接触图书馆服务的主要界面，这个平台将读者体验中心的洞察和技术创新实验室的技术融入服务交付过程中。它确保读者可以通过多种途径轻松访问图书馆服务。该平台在使图书馆服务无障碍和全方位可访问方面发挥着关键作用。

（5）网络基础设施（Networking Infrastructure）。这一部分为整个框架提供稳定、高速的网络支持，是支撑5G等先进技术应用的基础。它确保了其他所有部分，特别是数据密集型的服务，能够高效运行。该部分属于技术创新实验室独立衍生的重要部分，是整个框架的技术基础，这一部分的重要性不言而喻，对于保证服务的连续性和高质量至关重要。

（6）服务效能分析单元（Service Efficacy Analysis Unit）。该单元通过持续监测和分析服务性能，提供有关服务优化的数据支持。它为读者体验中心和其他部分提供关键的效能反馈，帮助持续改进服务。它确保了服务质量的持续提升和适应性，是服务持续优化的关键组成部分。

（7）智能互动系统（Intelligent Interaction System）。通过人工智能提供的智能互动，这个系统减轻了馆员的工作负担并提高了服务效率。其与读者体验中心紧密连接，根据读者反馈不断优化其算法和响应。该部分属于服务交付平台独立衍生的重要部分，在提高读者互动质量和服务效率方面发挥着重要作用。

2.2 智慧服务模式框架的设计核心

智慧服务模式框架的归纳设计经历了读者需求识别、新技术引进调研、安全性和可持续性技术探索、实践经验归纳等五个过程，体现了图书馆方面对于服务需求的理解、新兴技术的合理应用以及对于服务质量和满足读者需求的持续追求，智慧服务模式框架主要以以下六个维度为设计核心：

（1）多技术融合的创新途径。智慧服务模式框架将虚拟现实、区块链、大数据分析、5G网络和人工智能等多种新技术有机整合。这种多技术融合的方式是智慧图书馆发展的趋势，可显著加强图书馆服务的多元性和互动性。

（2）读者中心的服务设计。在整个智慧服务模式框架设计中，读者需求和体验始终是设计和实施的核心。通过读者体验中心的建立，图书馆能够持续收集反馈、优化服务以及确保服务的发展与读者需求同步。这种以读者为中心的设计思路对其他图书馆同样具有重要的借鉴意义。

（3）数据驱动的决策机制。框架内的大数据分析技术应用，为图书馆提供了数据驱动的决策支持，从而使服务更加精准和高效。这种数据驱动的方法对于资源优化、服务个性化和预测分析具有重要的指导价值。

（4）安全性和隐私保护的重视。在数字化和智能化的过程中，框架通过区块链和其他安全技术确保了数据的安全性和读者隐私的保护，为图书馆服务中的数据安全提供了一个可靠的保障模式。

（5）网络基础设施的强化。随着服务数字化的不断深入，5G等高速网络技术的应用为读者提供了快速、稳定的服务体验。这对于任何寻求创新和提升其数字服务能力的图书馆都是必须要考虑的。

（6）服务的持续优化和迭代。基于不断发展的新技术，智慧服务模式框架不能从静态的角度进行归纳设计，而应强调持续的服务评估、反馈收集进行独立衍生发展。这种持续迭代的思路对于保持服务的时效性和吸引力极为重要。

越秀区图书馆的智慧服务模式框架不是将虚拟现实、区块链、大数据、5G网络、人工智能等技术机械地堆砌在一起所形成的，而是在对这些技术的深入实践和细致研究的基础上，对其系统性的特点进行归纳设计，形成了一个互联互通、相互促进的有机体系。框架的整体设计理念超越了单纯技术应用的层面，进入到了服务创新和体验优化的更高层次。这一框架以读者需求为出发点，通过深入分析读者行为和偏好以及当前图书馆服务面临的挑战，设计出一个既注重当前效能也兼顾长远发展的服务模型。模型中各技术的应用不是孤立的，而是在读者体验中心的指导下相互融合、相互补充，形成了一个多元、动态、可持续发展的智慧图书馆生态系统。

2.3 智慧服务模式框架的缺陷与挑战

读者导向型智慧服务模式框架在实际应用中也存在着一定的缺陷与挑战。

（1）实施复杂性和高成本。多技术整合增加了实施的复杂性，需要更多的专业知识和技术支持，特别是对于虚拟现实技术，其内容开发和设备维护的成本较高，对于资源有限的图书馆来说，这可能是一个重大的财务负担。

（2）技术快速更新的挑战。技术的快速发展意味着框架和所使用的技术需要频繁更新和升级，以保持其先进性和有效性。這不仅对图书馆的财务预算构成挑战，也对图书馆的技术更新能力提出更高要求。

（3）读者适应性问题。新技术的引入需要考虑读者的适应性。对于一些读者来说，过于先进或复杂的技术可能超出了他们的舒适区和技术熟练度，从而影响他们的使用体验和满意度。

（4）数据安全和隐私保护。在大数据和人工智能技术的应用中，数据安全和隐私保护是一个重要的考虑因素。图书馆需要确保在收集、存储和处理读者数据时遵守相关法律法规，防止数据泄露和滥用。数据安全和隐私保护始终是图书馆服务中的敏感问题，需要在利用大数据和人工智能时格外小心。

3 公共图书馆在新技术应用中应注意的问题

广州市越秀区图书馆通过系统性探索和实施新兴技术，如虚拟现实、区块链、大数据、5G和人工智能，成功构建了一个读者需求导向型智慧服务模式框架。框架的设计始终以读者需求为核心，通过读者体验中心的建立，持续收集反馈并优化服务，确保服务发展与读者需求同步。

读者需求导向型智慧服务模式框架在图书馆信息管理、服务创新和数字资源优化方面发挥了关键性的引领作用，既有效推动了图书馆服务的多元化和智慧化发展，也为公共图书馆在数字化转型和技术融合策略上提供了重要的战略性指导。

在服务创新的战略规划方面，应当强调长期视角和需求驱动的重要性。图书馆在制定数字化转型计划时，需考虑到技术的未来发展趋势和服务需求的持续变化。重要的是，这一规划应基于深入了解读者需求，而不仅仅是追求技术的先进性。同时，可持续发展也是规划的关键，涵盖财务可行性、技术维护以及资源有效利用，确保技术的长期运行和服务的连续性。

在新技术采纳原则方面，应着重于以读者为中心的技术选择和服务设计。这意味着新技术的引入应旨在提升读者体验和满足其具体需求，同时保持技术的实用性和创新性之间的平衡。此外，遵守合规性和安全性原则，保障读者数据的安全和隐私，是技术应用不可忽视的重要方面。

在智慧服务模式的发展策略方面，新技术的引进建议从小规模的试点开始，逐渐扩展到更广泛的应用，以减少风险并确保有效性。另外，随着创新智慧服务的落地，馆员的培训同样至关重要，必须确保他们能够有效地使用和维护新技术，并持续地进行服务评估和素质优化。更重要的是，在智慧服务模式的发展过程中，要时刻与其他图书馆加深技术上的合作和资源上的共享。

参考文献

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［6］ 吴建中.从数字图书馆到智慧图书馆：机遇、挑战和创新［J］.图书馆杂志，2021，40（12）：4-11.

作者简介：范仲星，男，硕士，广州市越秀区图书馆助理馆员。研究方向：图书馆服务、数字化建设。

（收稿日期：20231129 责任编辑：孙 炜）