Beacon技術在圖書館信息服務中的應用研究

黃輝　相平

摘要：文章首先對Beacon技術在國內外的應用狀況進行研究，然后通過對比Beacon 與NFC、WIFI、RFID等技術的優缺點和適用范圍，并結合我國圖書館實際情況，從應用實踐的角度出發，論述了Beacon在圖書館應用的可行性，最后提出了Beacon技術在圖書館信息服務中的應用規劃與系統設計方案，由此實現智慧圖書館個性化信息的推送，為每一位讀者帶來全新的服務體驗。

關鍵詞：Beacon BLE 位置服務 智慧圖書館

中圖分類號：G250.7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0074-03

Abstract：At first research the status of beacon in domestic and foreign， then in contrast the advantages and disadvantages of with NFC， WiFi， RFID， combined with the situation of library in our country， discusses the Beacon in the library should use the feasibility. Finally， it puts forward the planning and design scheme of library information service with Beacon.

Key Words：Beacon ；BLE ；Location Services ；Smart Library

1 引言

Beacon技術是由諾基亞最先發起使用，但影響不大。直到2013年，蘋果發布了基于藍牙4.0低功耗協議（簡稱“BLE”或“藍牙4.0”）的iBeacon協議，是一種基于低功耗藍牙技術的近場感知技術，才引起廣泛關注。

近年來，國內多家高校圖書館都以智慧圖書館為目標開展建設，利用手機、平板電腦等來提供館藏資源查詢、信息推送及利用服務。但是，這種移動化的服務方式并未完全嵌入到讀者的使用環境中，沒有設身處地地為讀者提供即時適用的信息，如何能真正發揮“智慧”的特點，為資源和服務提供便利的傳播途徑，這是Beacon 應用的優勢所在[1]。

2 Beacon技術概述

2.1 應用現狀

Beacon技術是采用開放標準的短距離無線通信技術，可用于小型設備之間的簡單數據傳輸，運行和待機時功耗都很低，可連續工作數年之久。低功耗藍牙設備能夠通過放置在任何物體中的小型無線傳感器與用戶的移動端設備進行數據傳輸。

2013年底，美國梅西百貨應用Beacon技術，通過確定顧客在商場內的位置，實現自動推薦和智能導購，這也成為Beacon技術在商業中的首次應用。Beacon技術在圖書館領域的應用也嶄露頭角。美國加州的奧蘭治郡公共圖書館部署了25個Beacon設備，用于向讀者推送圖書館的活動預告信息；日本名古屋大學中央圖書館也采用了Beacon技術來提供館藏定位、讀者引導、資訊推送服務[2]。

2.2 Beacon技術原理

Beacon設備可以理解為一個智能化的“藍牙信標”傳感器，一個“藍牙信標”就是一種小型無線發射裝置，相當于一個小型無線基站，當接收設備接收到它發射的廣播數據時就可以確定它所在的位置，然后與后端服務進行互動，移動設備在它所覆蓋的范圍內能接收到這些信號并且計算出非常準確的位置，并與“藍牙信標”進行通信，交換數據及信息，建立了移動終端和實體環境互聯感知的基礎[3]。

Beacon數據有其特定的數據包結構[4]，如表1所示。

Proximity UUID：是唯一標識符，用于與其它的beacon設備區別開。

Major編號：用于將相關的beacon標識為一組。

Minor標號：用于標識特定的beacon設備。

TX power：用于確定beacon設備和移動設備之間距離，根據這個數據判斷讀者的位置。

2.3 多種定位技術對比

目前在較成熟的各種定位技術中，Wi-Fi和ZigBee部署復雜度較高，需要專業公司配合實施；RFID在非接觸模式下實現遠距離讀取與識別，但無法兼容與現有智能手機和平板；NFC采用點對點模式，有效讀取距離僅為4cm。Beacon設備體積小、易安裝、部署簡單[5]，可由圖書館自行實施與維護，最大讀寫距離達到50m，該技術已經得到IOS系統和Android系統的支持，這也使Beacon技術在定位信息確定以及未來應用前景等方面，比其他定位技術更具有優勢。（如表2所示）

3 Beacon在圖書館信息服務中的應用

利用Beacon技術的優勢，獲取館內讀者位置信息，并根據系統記錄的位置信息向讀者推送相關區域的服務內容。在獲取讀者個人身份后，也可以給讀者推送個性化信息。

3.1 入館信息推送

當讀者進入圖書館時，利用在入口位置安裝的Beacon設備自動向讀者手機發送一條入館歡迎信息，內容包括圖書館信息素養培訓安排、新書推薦、近期圖書館開展活動等。通過后臺系統獲得讀者具體身份后，可以推送個性化信息，比如這位讀者的圖書逾期催還提醒、預約到書提醒、研修間預約提醒等，還可根據讀者的借閱歷史向其推薦有可能感興趣的書籍，根據以往參加圖書館各類活動的記錄，針對其個人進行活動推薦。Beacon的應用實現了館舍與讀者的互聯，成為圖書館服務應用的新模式，在這種模式下，圖書館不在是靜態的、固定不變的，而是以讀者需求為核心將傳統的各類信息推送服務分解后，再將其融入到讀者使用圖書館的實際環境中，提升讀者使用圖書館服務的感受。

3.2 館內導視導引

館內導視導引是根據讀者所在館內的位置提供相應的指引服務。目前，名古屋大學圖書館已實施了基于Beacon的圖書館內導視導引應用[8]?，F代圖書館館舍大多采用大開間設計，館藏面積大、讀者查找圖書非常不方便，圖書館OPAC服務也可以采用Beacon技術，為讀者提供圖書定位導引服務，在讀者的手機或者平板電腦上動態顯示查找路徑，讓讀者能夠迅速找到所需要圖書。

3.3 實時定位信息推送

Beacon技術最廣泛的應用方向是場景化信息推送，最終目的是為讀者提供個性化信息服務[9]。當讀者在某個館藏區域查找圖書時，比如計算機類圖書藏閱區，能向讀者推送該區域的新到圖書信息、借閱率排名前十位的圖書，還能夠收到圖書館關于舉辦目前最新IT技術講座的活動通知；當讀者進入自助服務區域時，向讀者推送自助借還設備、自助文印設備、自助繳費設備等的使用流程說明以及常見問題解答。利用Beacon的技術特性，提高圖書館信息服務準確性、及時性和個性化，將信息服務嵌入讀者使用圖書館的各個場景中，使讀者享受到圖書館提供的內容更豐富、更貼心的個性化服務。

3.4 開展讀者互動活動

為了能夠讓更多讀者參與到圖書館所開展的各類互動活動中，發揮Beacon技術的優勢，在活動現場通過微信“搖一搖”功能，搖取各種使用圖書館的優惠券，比如延長某一本圖書借閱期限、免除一定金額的超期罰、研修間優先預約權等等，優惠券可以在讀者之間互相轉贈，使用時只需要在圖書館服務臺口掃取優惠券二維碼即可。還可以利用Beacon設備體積小、易隱蔽的優勢，設計以尋寶為主題的讀者互動游戲，通過利用各種游戲來增加讀者使用圖書館信息服務的趣味性和參與感，從而進一步認同圖書館的信息服務。

4 系統設計與實現

4.1 系統設計

基于Beacon技術的信息服務系統由Beacon設備、移動終端、應用服務器以及數據庫服務器組成，如圖1所示。

主要工作流程：

當讀者攜帶配有藍牙功能的移動設備并安裝相關APP，進入Beacon設備覆蓋區域，系統自動接收相關信息并向APP發送信息。

APP在接收到Beacon設備信息后，通過3G/4G或WIFI網絡連接圖書館信息服務系統。

圖書館信息服務系統接收并解析Beacon數據包中UUID、major編號和minor標號等參數，并獲取與之對應的相關服務內容。

再將這些服務信息發送到移動設備上，并通過APP展示給讀者。

軟件層次結構如圖2所示。

4.2 關鍵功能的代碼實現

以上部分代碼實現了Beacon設備和移動端的通訊建立和數據傳輸，在確定了讀者位置后，將后臺服務器對應信息發送至讀者移動端設備頁面。

5 結語

隨著無線通訊技術的飛速發展，Beacon技術的應用將會給圖書館帶來巨大的變革，基于位置的信息服務正在成為智慧圖書館的發展方向，相信在不久的將來，圖書館將借助這項新技術為每一位讀者帶來全新的服務體驗，圖書館將在合適的時間、合適的地點通過合適的方式為合適的用戶提供合適的服務。

參考文獻

[1]黃悅深，劉敏.Beacon 在基于位置的移動圖書館服務中的應用[J].圖書情報工作，2015，59（3）：73-78.

[2]郭利敏，劉悅如.iBeacon 在圖書館的應用研究[J].上海高校圖書情報工作研究，2015 （1）：39-43.

[3]Beacons 技術：室內交互新浪潮[EB/OL].[2015-10-21].

[4]MDSA.Beacons 技術的未來[EB/OL].[2015-11-05].

[5]知乎.基于Bluetooth beacon的技術，藍牙4.0是否可以實現室內定位？

[6]知乎.IBEACON、NFC和WIFI的安全性和私密性哪個好？[EB/OL].[2015-11-08].

[7]徐威龍.iBeacons 技術初探[J].程序員，2014（2）：81-83.

[8]陳翠琴.基于iBeacons 技術的“互聯網+”智慧校園應用研究[J].電子技術與軟件工程，2015 （21）：27-28.

[9]張倬勝，艾浩軍，馬方方，薛靜遠，章尹圣原.基于iBeacons 定位技術的智慧圖書館[J].電子產品世界，2015（1）：31-35.