智能图书馆中物联网技术的应用

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摘要：文章对智能图书馆建设中的物联网关键技术进行了介绍，同时围绕物联网技术在高校智能图书馆建设中的各领域应用实践展开了分析，最后从高校智能图书馆建设的角度出发，提出了一些物联网技术应用需要注意的问题，希望能够对新时期高校图书馆的智能化发展起到一定促进作用。

关键词：物联网技术；高校；智能图书馆

当前高校图书馆虽然能够为高校科研与教学工作提供重要支持，但其现有服务模式对高校师生的帮助，却仍有比较明显的上升空间。基于物联网技术开展智能图书馆建设，能够从图书资源管理、个性化服务、自动安防等方面对高校图书馆的服务模式展开全面创新，使其能够更好地满足高校师生需求，并为万物互联时代下的高校图书馆创新发展提供明确方向与关键技术支持。由此可见，物联网技术对于当前高校图书馆的智能化发展有着很大的帮助，而对于物联网技术在高校智能图书馆建设中应用的研究，则是十分具有现实意义的。

1智能图书馆建设中的物联网关键技术

1.1RFID技术

RFID技术又称射频识别技术，作为物联网关键技术之一，其不仅能够借助接受识别器及信息处理系统来对作用范围内物品进行非接触式自动识别，同时还具有同时识别多个物品（电子标签）的功能，对物品的物流管理有着很大帮助。而在智能图书馆领域，RFID则通常被用于对馆藏图书资源的智能化管理，即通过为馆藏图书安装电子标签的方式，对图书进行实时定位追踪、状态感知与信息识别，这样无论是图书借阅、图书存放位置查询还是馆内安检，都可以变得更加智能化，图书馆服务质量与图书管理效率也会随之得到较大提升[1]。

1.2传感器技术

传感器技术在物联网领域通常负责对信息的识别、采集与传输处理，是实现智能控制的关键所在，信息显示、信息记录、信息存储等操作，在物联网应用中也同样需要借助传感器技术来实现。在智能图书馆的建设中，由于多个无线传感器节点可构成覆盖范围较大且相对完整的传感器网络，因此只需将无线传感器布置在图书馆内的各个区域，对有效范围内的物体进行监测与感知，就同样能够对书籍、借阅证、馆内设备等对象的相关信息（包括具体参数）进行采集，而这也正是实现图书馆智能化、自动化的重要基础前提。

1.3人工智能技术

在物联网应用中，由于大范围的物体、网络互连会产生海量数据信息，如需要对物体进行控制或是与物体交互，还会存在控制信息过于复杂的问题。因此为保证物联网应用的有效性与功能性，人工智能也同样成为了智能图书馆所需的关键技术之一。一般来说，智能图书馆的人工智能技术应用通常集中在复杂问题处理上，例如在入馆人员的身份识别方面，通常会采用以人工智能为基础的人脸识别、指纹识别，而对于馆藏图书资源检索，则会运用到人工智能技术在数据库智能检索领域的研究成果。为了解决用户所遇到的常见问题，有些图书馆还会基于专家系统建立常见问题知识库FAQ，由智能机器人针对用户所提出的问题提供有效解决方案或意见参考[2]。

2物联网技术在高校智能图书馆建设中的应用实践

2.1自助服务系统

高校图书馆需要为学校全体师生服务，在管理人员数量有限的情况下，如果仅依靠人工服务来帮助学校师生解决各种问题，其工作量将会变得十分繁重，服务质量也很难得到保证。因此在高校智能图书馆建设中，学校还需借助物联网技术建立自助服务系统，为学生提供多样化自助服务，使学生能够在系统指导下独立完成借书、还书等操作。如利用RFID技术，可建立图书借还系统，用户在申请借阅图书时，可直接将想要借阅的图书取出放置在自助借还机上，由系统对图书上的电子标签及用户电子图书证进行扫描，将图书信息与用户个人信息记录下来，并完成用户借阅资格判断（是否存在拖欠钱款、是否存在到期未归还图书等），确定用户拥有借阅资格后，只需由用户在自助设备操作界面上确认，即可完成借阅，将图书从馆内取出。而当用户需要归还图书时，也同样可以直接将图书放置在自助借还机上进行扫描，确定图书与用户借阅记录相符后，用户只需在操作界面确认归还，即可完成图书归还操作，而其个人借阅记录中的书籍也会更改为已归还状态，归还的图书则会由图书馆管理员负责统一整理，将其放回至原位。

2.2电子图书证

由于高校图书馆主要面向高校师生开放，在入馆身份验证上较为严格，因此可利用物联网技术来建立以电子图书证为核心的身份验证系统。由校内师生通过校园网站的电子注册平台来填写个人身份信息并申请入馆资格，申请成功后再由学校通过网络平台发放电子图书证，并将学生或教师的个人教育信息、身份信息、门禁、借阅记录等信息记录与电子图书证关联起来。这样学生在进出图书馆时，只需出示手机上的电子图书证，即可以完成身份认证，顺利通行，而系统则能够通过对电子图书证关联的相关信息提取、了解学校师生的图书借阅记录、个人身份、消费情况等信息，从而为馆员的信息管理与用户行为分析提供支持[3]。另外，为了给学生提供更大的方便，有条件的高校还可以选择与支付宝、微信进行合作，将电子图书证与支付宝、微信中的卡包绑定起来。

2.3智能书架系统

为减少图书馆管理员的日常工作量，提高馆内图书管理效率与管理工作质量，高校在智能图书馆建设中，还可以利用RFID技术建设智能书架系统，负责为馆藏图书分类、整理、存放等工作提供辅助。在具体操作过程中，由于高校图书馆的规模较大、馆藏图书也比较多，因此在新书入馆时，不仅要按照相关标准对其进行分类存放，同时还要在图书及各个书架上设置电子标签，并将书架、图书的位置信息输入其中。这样图书管理员在对用户归还图书进行统一整理时，只需借助RFID读写设备对图书上的电子标签进行扫描，即可确定图书所在区域、书架及位置，并将其准确放回至指定位置。RFID读写设备可同时扫描多个电子标签的特性，还可以进一步减少图书管理员的工作量[4]。另外，由于书架同样拥有电子标签，且能够记录书架上存放的所有图书的信息，因此在借助RFID读写设备进行扫描后，还可以确定书架上存放的未借阅图书书目，将存放位置错误的图书筛选出来，以便让管理员重新放归原位，这同样能够大大减少图书管理员的工作量。

2.4智慧服务创新

智能图书馆并非简单的图书馆管理智能化，而是在通过智能化管理提高图书馆管理工作效率的同时，为用户提供更加智能化的优质服务，因此在高校智能图书馆建设中，物联网技术的应用还需体现在图书馆的智慧服务创新上，在图书馆原有的图书借阅、图书检索等服务的基础上进行全面优化，以适应高校师生日趋多样化的服务需求。例如在用户对图书馆馆藏图书资源缺乏了解且阅读需求并不明确的情况下，高校图书馆可以在物联网技术的支持下，对各应用系统中的用户检索信息、借阅书目信息、下载文献信息等进行综合提取，同时利用大数据技术展开用户行为分析，确定用户的阅读需求、阅读喜好，之后再通过馆内自助设备来为其提供个性化咨询、个性化导读等智慧服务，使用户能够在资料搜集、图书阅读过程中获得更多有价值的帮助[5]。而对于校内从事科研工作的教师或学生，则可以利用物联网技术实现图书与网络互联方面的优势，对馆藏信息资源进行全面整合、筛选，并从中提取出与科研人员检索关键词密切相关的教育背景、科研团队简介、学术科研成果、论文、相关科研热点等各种重要信息，构建出完整的相关信息网络，为科研工作效率的提升提供支持。

2.5馆内环境控制系统

物联网作为实现物体与网络连接的新兴技术，在高校智能图书馆建设中还可以被应用到馆内各类基础设施的智能化控制上，高校只需借助传感器、人工智能等技术将馆内基础设施与网络连接起来，建立完整的馆内环境控制系统，就可以根据用户实际需求来对馆内环境进行智能化、人性化的实时调节，这样既可以为用户带来更好的学习、阅读体验，提高图书馆整体服务质量，同时也能够起到良好的节能减排效果，为节能环保工作做出贡献。例如从馆内环境舒适度的视角来看，高校图书馆可在馆内各区域安装传感器模块，对区域内的温度、湿度、空气流通情况进行实时数据监测与采集，准确了解馆内环境变化，并根据人类阅读、学习时的环境要求设立监测标准，一旦发现某项环境指标超出标准范围，则可将相关环境参数发送至控制系统，由系统根据具体的环境参数来控制空调系统、新风系统等各个基础设施，实现对馆内环境的快速调节，使其能够始终保持在最适宜的环境条件下。对于馆内照明系统，可根据照明需求的不同分为公共区域照明系统与阅览室照明系统。对于公共区域的照明，可利用传感器对室内光线情况进行实时监测，并根据监测参数来控制照明系统开关，或是对照明系统的亮度、光线等进行调节，以满足馆内不同区域的照明需求。而对于阅览室照明，则可以在阅览室桌子上安装扫码（刷卡）来电装置，用户进入阅读室后，可选择某一区域落座，并通过出示电子图书证等方式来开启区域内电源，桌面阅读灯或区域照明灯具则会在通电后自动开启；而在用户离开该区域后，如红外感应器感应到区域内无人落座，则会自动关闭电源与桌面阅读灯，以免造成不必要的电能消耗。

3高校智能图书馆建设中物联网技术应用需要注意的问题

3.1成本问题

物联网技术虽然能够在智能图书馆建设中发挥出重要作用，但由于很多技术应用实践都需要相关基础设施、智能设备及软件系统的支持，前期资金投入相对较大，因此对高校来说，智能图书馆建设的成本问题仍然是非常值得关注的。例如在对RFID技术的应用中，即便电子标签的单价通常不足1元，但要想为馆内数百万乃至上千万的图书安装电子标签，同时引进相应的配套读写设备与信息处理系统，其成本仍然是比较高的[6]。要想解决物联网技术应用所面临的成本问题，高校则需要在智能图书馆建设过程中坚持实用性原则，优先将物联网技术应用于图书借还等必要性较高的领域，力求在资金相对有限的情况下，利用物联网技术使图书馆智能化水平得到最大的提升。

3.2安全问题

在物联网技术不断发展的过程中，很多安全性问题也同样凸显了出来，而高校要想利用物联网技术来推动智能图书馆建设，自然同样也需要对安全问题予以高度关注。同样以RFID技术为例，电子标签内的编码信息虽然具有唯一性与不可转移性，但对于一些安全级别较低、未进行加密操作的普通电子标签来说，仍然存在着一定的伪造、修改风险，如果有攻击者在获取馆藏图书后对图书上的电子标签进行信息修改，或是直接仿照标签将其他信息写入到空白电子标签中，就可以直接获取使用RFID电子标签进行认证系统对应的访问权限。由于此类操作的技术难度与成本并不高，因此一旦高校图书馆采用了普通RFID电子标签，就很可能会出现馆藏图书被盗等安全问题，而要想避免这类问题的发生，则需要在提高成本预算的前提下，采用经过加密处理的高安全级别电子标签。

4结语

总而言之，在物联网时代下，物联网技术在高校智能图书馆建设中的应用已经成为必然，但要想保证物联网技术应用的有效性，各高校仍需对物联网关键技术进行深入了解，准确把握自助服务系统、电子图书证、馆内环境控制系统等系统的应用实践要点，同时对安全问题与成本问题予以重点关注。

参考文献：

[1]余凯璇.物联网背景下江西省图书馆服务体系建设研究与应用[J].图书馆研究,2020,50(01):87-91.

[2]许楠，杨华东.物联网技术在高校智能图书馆建设中的应用研究[J].中国新通信,2019,21(09):86.

[3]杨毅.物联网技术在智能图书馆中的应用研究[J].信息记录材料,2019,20(03):74-76.

[4]刘莹.基于云计算与物联网的智慧图书馆建设管见[J].图书馆学刊,2018,40(11):124-127.

[5]林幼文.基于云计算及物联网技术的智能图书馆研究[J].数字技术与应用,2018,36(07):103-104.

[6]伍超群.基于物联网技术的智能图书馆发展研究[J].课程教育研究,2017(48):17.

作者：沈莉 单位：西昌学院