高校图书智能管理创新研究

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摘要:文章探讨物联网/传感网技术、大数据和云计算技术概念、特征和应用，提出了新一代信息技术背景下图书智能管理与应用创新，以提高图书管理工作效能。

关键词:图书馆;管理创新;物联网;大数据;云计算

1背景

在“互联网+”时代下，通信网、物联网/传感网三网融合，大数据和云计算为代表的新一代信息技术的发展，推动着各行业的管理工作向网络化、智能化和精细化的方向发展，促使传统管理方式和方法的变革。图书管理系统的主要功能是对图书的采购、编目、检索、统计和流通等环节进行控制管理。图书管理的关键问题是图书的分类标识和存放位置的确定。在新一代信息技术发展的推动下，图书馆的管理工作必将从网络化信息化模式向着智能化和精细化的角度发展，推动图书管理工作的创新。物联网/传感网不仅能自动感知获取馆藏图书信息，还能对图书、人员进行定位，实时了解图书方位信息，同时还可以对图书环境进行监测。图书馆作为海量信息存储的载体，可运用大数据技术服务，增强收集、分析和提炼海量数据的能力，提升图书资源的智能化管理创新。物联网/传感网、大数据和云计算技术运用到图书管理工作中，推动图书管理工作的创新，使图书管理工作由信息化和网络化向智能化和精细化转变。

2基于物联网/传感网的图书智能管理与应用创新

2．1基于物联网/传感网的信息管理

2．1．1图书管理中心与每本馆藏图书之间的实时通信链接，对馆藏图书进行实时感知与监测，其中心任务是获取所有馆藏图书的动态位置信息，在管理中心形成馆藏图书动态位置信息表。馆藏图书动态位置信息表除反映在馆存放图书的实际位置信息之外，还应指明借出图书的去向，即图书的借阅者信息。因此，还需结合图书借阅子系统的动态借阅信息，以形成全馆统一的、全新的馆藏图书动态位置信息表。

2．1．2图书管理中心与每本馆藏图书所在的环境进行实时监测。传感器终端节点上集成了射频识别卡和多种类型传感器，例如温湿度、光照和二氧化碳传感器。射频识别卡(系统)能对每本图书中的电子标签在一定的范围内感知并读取其相关数据，记录到或更新现有的数据中心数据库里面。多种类型传感器实现对馆藏图书所在的环境进行实时监测。假定图书馆发生不明火点，无线传感器节点会通过光照传感器和二氧化碳传感器能直接感知火点的存在并发出预警信息，然后，此预警信息会通过传感器网络发送到管理控制中心。

2．1．3图书管理中心与馆藏管理人员进行组网通信。物联网/传感网终端节点上集成有管理人员上下班指纹考勤信息采集，人员在图书馆位置定位信息等，将这些信息经过数据处理后发送到管理控制中心。管理控制中心也可发送出相应命令控制命令到终端并执行相应操作，如门禁系统上安装物联网/传感网节点，可判定其人员身份信息从而允许是否进入。

2．2物联网/传感网定位技术与管理创新

物联网/传感网作为一种全新的信息获取和处理技术，在目标跟踪和入侵监测及一些定位相关领域有广泛的应用前景。网络中传感器节点自身位置信息的获取是大多数应用的基础。首先，传感器节点必须明确自身位置才能详细说明“在什么位置发生了什么事件”，从而实现对外部目标的定位和跟踪。其次，了解传感器节点的位置分布状况可以对提高网络的路由效率提供帮助，从而实现网络的负载均衡以及网络拓扑的自动配置，改善整个网络的覆盖质量。物联网/传感网定位技术可避免装配全球卫星定位系统(GPS)所付出的较大成本，并且可以克服在室内不能精确定位的问题。物联网/传感网可以根据距离、角度、时间或周围某节点的定位相关的数据或信息，基于测距的算法、非测距的算法和新型WSN定位算法进行定位计算。

2．2．1物联网/传感网节点与图书RFID结合进行图书定位。图书动态位置信息的实时性，对于图书管理具有非常重要的意义。图书馆的每层楼关键位置都布置有传感器节点。在每个馆室内部都安置有一定数量的微型集成传感器节点。节点与节点之间通过自组织网络相互通信，并根据相互信息按照一定的算法进行定位，即每个节点的位置已知。每本图书的位置就可以根据植入在书中的RFID芯片与最靠近他的物联网/传感网进行通信，节点读取射频卡信息并确定其所在方位。运用物联网/传感网定位技术后，归还或新上架的图书就可以放在任意一处位置。物联网/传感网节点读取图书信息并更新数据库中的相应信息。当需要进行图书借阅时，就可通过查阅数据库便能找出图书所在的位置。

2．2．2可对借阅图书进行实时定位和管理。假设有一种情况，图书只能在图书馆里借阅，可以将微型物联网/传感网节点嵌入到书中。此时图书便依附于物联网/传感网一个微型终端，在图书馆里的任何一个位置，都能与其他网络节点进行通信并确定其精确的物理位置。因此，只要通过数据库系统查询，就可以得到该图书的坐标信息。在校园网里实施了物联网/传感网工程后，就可以对图书在校园内任意位置进行定位。

2．2．3对图书馆馆内关键设施定位并实时监控，提高管理的安全性。对于图书馆重要的图书资料、重要设施设备进行实时无死角全方位监控。基于物联网/传感网室内定位技术，若一旦被监控对象发生了位置移动，通过控制系统，以声音报警、灯光报警和发送短信到移动终端的方式，节点就会产生预警信息。

2．3物联网/传感网与图书管理移动计算新应用

在“互联网+”时代，是创新2．0下的互联网与传统行业融合发展的新形态、新业态，“互联网+”行动计划将重点促进以云计算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业等的融合创新。在以Android、iOS和微软为代表的计算机终端操作系统的大力发展和普及，图书馆的智能化管理值得深入挖掘并发展。物联网/传感网可结合大数据挖掘技术，与移动终端通信，实现“互联网+”时代下的传感网/物联网应用。

2．3．1物联网/传感网与移动智能计算相结合促进图书馆的管理创新。以上构建系统的实质是将物联网/传感网与图书馆信息管理系统相结合，通过无线短距离传输通信并与接入图书管理信息系统———局域网，实现在一定空间范围内的数据通信与存储等。基于物联网/传感网的图书管理，可与移动智能计算相结合，实现在更大空间、更广时域上的管理。

2．3．2物联网/传感网与数据挖掘相结合促进图书管理创新。物联网/传感网众多节点必然产生大量的数据。这些数据的冗余度非常高，也包括部分需要判断的奇异值。这对数据的准确性、数据的存储带来较大的影响。如何在大量的数据中找到有用且需要的准确数据，亦成为图书馆亟待解决的关键问题。物联网/传感网与数据挖掘相结合，用数据挖掘技术瘦身物联网/传感网所产生的数据，并对所产生的奇异值的准确性要进行判断，显得非常必要。瘦身后的物联网/传感网感知数据也能减少数据存储量，从而在图书管理数据库中更能快速查找目的对象，提高图书信息查找效率。

3大数据技术推动图书管理创新

3．1提高图书智能化管理创新

大数据(BigData)是互联网、物联网之后，依托云计算，在IT产业中爆发的又一次颠覆性的技术变革。大数据是一种数据量很大、数据形式多样化的结构化与非结构化数据。大数据技术的实质就是对海量数据予以存储、搜索、挖掘、分析和整理，使用户能快速从海量数据中快速精确地找到有价值的信息。大数据的特征是数据量大、数据种类多、非标准化数据的价值最大化。图书馆作为海量信息存储、数据聚集、传播的重要场所和载体，在已到来的“大数据”时代，理应运用大数据技术服务，增强收集、分析和提炼海量数据的能力，提升图书资源的智能化管理创新。依靠大数据处理技术处理海量增长的文献数据，更好地服务于教学和科研，并提高图书智能化管理创新，具有非常重要的意义。图书馆存储有大量可利用的数字资源，其信息资源数字化、信息传递网络化、信息利用共享化的发展趋势，这对构建数字图书馆所要利用的存储与数据处理技术提出了很高的要求。很多数字信息的存储、传输与检索速度都不能达到用户的要求，因此能够在数据存储、传输与检索速度方面取得突破，依靠全文信息检索、文本挖掘，结构化数据处理、非结构化数据处理以及平台化内容管理等大数据技术，可以实现诸如从文本检索到多媒体检索。从企业搜索到网络垂直搜索，从关键词检索到语义检索和文本挖掘，从信息到内容管理等，特别是海量非结构化信息的自动化和智能化处理等功能，从而能提升图书管理智能化管理工作。

3．2有效提升图书信息管理服务水平

基于大数据技术的图书管理可与大数据应用较为成熟的软件公司合作，充分利用其大数据技术软件平台，根据具体情况开展二次开发，更好满足本单位的具有特色的信息服务。对于图书馆采用大数据技术提升信息服务能力的同时，也能更好地为教师的教学和科研服务。①建立大数据技术应用，需要具备必要的信息化设备、网络设备和云计算环境。为了节约成本，部分设备可采用租赁的方式，在此基础上开发所需要的具有特色的信息服务模块。②需要储备的技术包括非结构化信息智能处理，组织搜索引擎软件技术，内容管理软件及运行平台技术等。③应用大数据技术能大幅度提升图书信息管理服务水平，对促进图书智能化和精细化管理具有非常重要的意义。

4云计算推动图书管理创新

云计算是分布式计算(DistributedComputing)、并行计算(ParallelComputing)、网格计算(GridCompu-ting)、效用计算(UtilityComputing)等传统计算机技术和网络技术发展和融合的产物。云计算以虚拟技术为核心，以基础设施即服务、平台即服务、软件即服务为服务模式，最终目的是提供透明、方便、快捷的应用服务。云计算在图书资源管理建设中存在着加快信息资源的整合与共享、提高信息资源的存储能力、提高服务器运行的可靠性、降低相关成本投入和提高图书馆信息资源的利用率等优势。云计算具有降低成本、扩展性、高可靠性、远程访问和资源共享等特性。

4．1机遇和挑战

图书馆作为一种服务机构，在云计算技术的推动下，面临着发展的机遇和挑战。在信息量呈几何倍数增长的现实环境中，如何从事实、数据和信息中提取对决策有直接作用的知识是图书馆发展的方向。云计算使图书馆信息管理进入了一个新的发展阶段，不仅能够实现资源的高度共享，避免大量的重复建设，同时将大幅提升网络的性能和信息服务工作效率。包括:基于云计算的数据存储、基于云计算的数据检索与资源共享、低成本、高可靠性和基于云计算的个性化服务。需要整合多家平台和资源，利用各类公共云，实现不同“云”间的互操作，拾遗补阙。云计算供应商把大量的数字资源存放在“云”上，各图书馆以一种网络服务的形式向云计算供应商获取资源和服务，向读者提供更专业、贴心的服务，包括云计算推动图书馆业务流程变革、云计算提高图书馆软硬件资源利用效率、云计算用户无须考虑软硬件兼容，降低维护费用、云计算提高图书管理的处理能力，快速响应读者、云计算提供的服务，使信息更新更快。云安全提高数据存储中心的可靠性。

4．2具有动态管理、系统自适应能力和数据存储集成

云计算的图书管理平台是当前研究的重点，其具有动态管理、系统自适应能力和数据存储集成机制等优点，能够充分实现分布式数字图书馆系统服务的虚拟化操作，有效促使文献信息资源集中化处理的实现，可在一定程度上满足图书馆文献资源的共享和使用，是我国数字图书馆进入云时代的标志。数字图书馆在未来将朝着系统结构复杂化、功能多样化、应用实用化、操作简单化的方向发展，即实现通过用户快速简单的操作获取内容复杂多样、匹配性高的需求信息，这些信息可以是用户定制的非结构化的信息数据，同时可以把用户需求信息快速发送到用户访问的终端设备上。

4．3云计算的图书管理平台的功能体现

基于云计算的图书管理平台的功能体现在以下几个方面:①方便用户，全数字化管理。如借阅手续简便，读者只需通过数字借书证扫描即可实现。②资源共享，跨地区借阅。联合本地区甚至更宽区域的图书资源，建立统一的信息库，实现资源共建共享。③鼓励阅读，加强监控。随时跟踪图书的信息及读者使用图书的反馈信息，对图书的使用进行监控，提高借阅图书的质量。云计算的最大价值在于让图书管理员专注于业务，降低IT应用难度和复杂性，摆脱IT束缚，发挥IT最大效益，从而降低管理成本，减少风险，进行更大范围协作，提供更优质服务，同时对云计算环境下的资源共建共享、图书管理、图书服务展开研究。

5结语

图书信息管理系统是高校知识体系不可分割的重要组成部分，其功能将随着新一代信息技术的发展而完善。新一代信息技术的发展推动图书馆的管理向智能化和精细化的角度发展，推动图书管理工作的创新。

参考文献:

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［2］张郁松．物联网智能图书馆图书定位子系统的结构设计［J］．图书馆学刊，2012(2):107－109．

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［4］丁鑫．大数据环境下图书全息数据存储管理研究［J］．图书馆学刊，2014(10):118－120．

［5］张伟阳．云计算技术在图书管理中的应用［J］．信息技术，2011(6):56－59．

作者：罗桦 陈勇 赵滟 黄猛 单位：重庆三峡学院