淺談多技術融合的智慧圖書館發展

陳 莉

（石河子大學圖書館，新疆 石河子 832003）

智慧圖書館從2003年芬蘭的Aittola等人提出“超越時空限制、可以被感知的移動圖書館”以來，受到廣泛關注，并不斷應用在國家、城市、社區、校園等建設中。

從圖書館的發展軌跡來看，圖書館經歷了辦公自動化、資源數字化和管理系統信息化后，正在不斷升級、蛻變，邁入到智慧圖書館的發展階段，這是圖書館發展的必然選擇。從概念的定義來看，學者們在不斷探討智慧圖書館的內涵及特征，從感知概念、發展模式、技術要素、人文關懷等方面來定義智慧圖書館。從技術層面來看，智慧圖書館不斷融合著人工智能、物聯網、云計算、數據挖掘等技術，形成一個不斷創新、不斷轉型的多學科、多技術的系統工程，向人類理想中的圖書館進化。

1 智慧圖書館的概念和特點

1.1 概念

智慧圖書館是一種新型的圖書館模式，它是指利用現代信息技術，對傳統圖書館進行升級和改造，構建一個集知識管理、信息資源共享、服務功能于一體的數字化、智能化、個性化的綜合性信息服務平臺。不僅是存儲和傳遞信息的場所，更應該成為知識獲取、研究和創新的重要場所。智慧圖書館不僅擁有傳統圖書館的功能，還能實現無紙化、自動化、網絡化和智能化的管理和服務，為讀者提供更加便捷、高效和個性化的信息化管理服務。智慧圖書館不僅是傳統圖書館的升級、改進，更是一種圖書館的創新。其核心是人工智能輔助物聯網等其他技術，通過對讀者使用行為（如閱讀習慣和興趣愛好）、圖書流通（如圖書借閱和還書情況）等進行數據分析，為讀者提供更加個性化的服務。此外，不斷推出一些創新的服務，如虛擬閱讀室、數字圖書館等，使讀者的閱讀體驗更加豐富多彩。滿足當前信息化、智能化時代讀者個性化、多樣化的需求[1]。

1.2 主要特點

（1）數字化。智慧圖書館借助信息技術和互聯網，將各種書籍、期刊、報紙等資源數字化存儲和管理，采用數字化方式進行資源共享和傳遞。（2）智能化。智慧圖書館借助智能化技術，如人工智能、大數據、物聯網等技術對讀者的需求進行分析和處理，為讀者提供更加智能化的服務。（3）個性化。智慧圖書館注重滿足不同讀者的個性化需求，通過個性化推薦、定制化服務等方式實現讀者與圖書館資源的深度互動。（4）自助化。智慧圖書館實現了無人化操作，包括自助借還書、電子閱覽、自動檢索等功能，極大地提高了讀者的使用效率。

智慧圖書館是圖書館現代化服務發展的方向和趨勢，將進一步推動圖書館服務向數字化、網絡化、智能化、個性化方向發展。

2 智慧圖書館的主要技術構成

2.1 人工智能技術

智慧圖書館的核心技術是人工智能技術。人工智能技術可以幫助智慧圖書館提供更加智能化和個性化的服務，使讀者體驗到更好的服務質量和效率?，F將其中應用較多的技術簡要介紹如下：

2.1.1 智能客服

智慧圖書館可以利用人工智能技術，建立智能客服系統，為讀者提供貼心和便捷的服務。通過自然語言控制和問答系統，智能客服可以回答讀者的問題，并提供圖書館藏書信息如借閱情況、預約還書等方面的服務。智能客服系統可以24小時在線提高圖書館服務效率和質量，它的構建類似于2022年11月出現的OpenAI公司的ChatGPT-4、微軟的新Bing，、Google 的巴德（Bard）和百度的文心一言。例如，以ChatGPT-4為代表的大型語言模型，可以在許多不同領域和應用中發揮作用，包括自然語言處理、語音識別、智能對話、自動化寫作等，讓人工智能實現了從感知理解世界到生成創造世界的巨大躍遷[2]。

2.1.2 個性推薦

智慧圖書館需要處理大量的信息，包括藏書信息、讀者借閱信息、數據庫登錄下載信息等。通過數據可以了解讀者的借閱偏好和需求，為讀者推薦更加符合他們需要的圖書。同時，通過對圖書館數據的分析，深層挖掘有價值的信息，如哪些圖書館藏受讀者歡迎，哪些數據庫的使用較為頻繁，哪些圖書館藏需要擴充等。實現個性推薦的技術底層由數據分析來實現。

主要應用在以下幾個方面：（1）讀者使用行為分析。智慧圖書館通過對讀者使用行為的分析，了解讀者的閱讀興趣、閱讀習慣等，為讀者提供個性化的服務。例如，可以根據讀者的閱讀記錄，為讀者推薦相關的圖書，提高圖書借閱率。（2）圖書流通情況分析。智慧圖書館通過對圖書的流通情況進行分析，了解圖書的流通趨勢、熱門度等，為圖書采購、排布提供參考。例如，智慧圖書館可以根據圖書流通情況，調整圖書的放置位置，提高圖書借閱率。（3）安全監控。智慧圖書館可以利用數據分析技術對圖書館內的安全進行監控，如監控進館安全人數、讀者體溫、空調溫度等情況，確保圖書館的安全。（4）自動化處理。智慧圖書館利用數據分析技術，實現對圖書借閱、還書等操作的自動化處理，提高工作效率。

當讀者面臨信息過載無從選擇的時候，借助人工智能技術，可以快速確地進行數據分析得出有價值的結論和建議。個性推薦系統通過對讀者的歷史借閱記錄和閱讀偏好的分析，為讀者推薦更多有價值的圖書、期刊或者文章，對讀者的閱讀選擇提供一個有效的解決方案，提高圖書期刊的運營效率，促進資源合理利用和流通。

2.1.3 圖像識別

智慧圖書館可以利用人工智能技術中的圖像識別技術，實現自助借還書等操作。例如，讀者可以用圖像識別技術，將書放入還書口自助完成借還書操作。這樣既可以提高借還書的效率，也方便了讀者。

2.2 物聯網技術

物聯網技術是通過傳感器等設備采集圖書館內部環境信息（如溫度、濕度、照明等），并將信息進行處理和分析，對圖書館設施自動化控制，例如自動開關照明、調節空調溫度等[3]，使圖書館更加智能化、自動化，提高圖書管理效率和讀者體驗。

2.3 RFID技術

RFID（Radio Frequency Identification）技術是一種無線電頻率識別技術，采用無線電信號實現對物體的辨識和數據的讀寫。通過在被識別物體上貼附或嵌入電子標簽，然后使用RFID讀寫器與這些標簽進行通信來實現物聯網化。RFID技術主要由三個部分組成：RFID電子標簽、讀寫器和應用軟件。其中RFID電子標簽為核心部件，包括天線和芯片，天線接收讀寫器發射的電磁波，并將芯片中存儲的信息發送給讀寫器；讀寫器則是核心的控制設備，通過電磁感應將RFID電子標簽的信息讀取出來，并將信息傳輸到應用系統中進行處理[4]。

RFID技術具有一系列優點，例如可以快速讀取大量標簽信息、讀寫距離遠、可靠性高、標簽可重復使用、抗干擾性強等，因此得到了廣泛的應用，如物流管理、庫存管理、車輛管理、產品跟蹤及防偽溯源等。在圖書館設備方面主要應用于門禁系統、圖書自助借還、智能書架等?；赗FID的自助借還機無疑比傳統的館員手工作業效率大大提高。同時，還可以通過RFID（射頻識別）配合物聯網等技術對圖書實時追蹤和管理，提高館藏圖書的保護管理水平。通過高精度的圖書定位系統，讀者也可以迅速找到所需要的圖書位置，節省時間和精力。

2.4 區塊鏈技術

區塊鏈是一種分布式賬本技術，可以實現去中心化的特點，被廣泛應用于數字貨幣、智能合約、去中心化應用等領域。在數字身份認證、數據隱私保護、智能合約等方面，可以利用區塊鏈技術的特點來增強數據安全性和可信度[5]。

除此之外，智慧圖書館還可以通過人臉識別、語音識別等技術實現自助借閱圖書等功能，為讀者提供更加便捷的借閱服務?？傊?，智慧圖書館與人工智能、物聯網技術等的結合可以為圖書館帶來更高效、便捷的管理和服務方法，提升用戶滿意度。

3 智慧圖書館在服務場景中的應用

3.1 智能空間服務

每到期末考試或者考研季的時候，圖書館占座就成了讀者最關心的問題。Liu Y等提出了一個人工智能輔助物聯網的座位預定系統，利用RFID標簽、網絡應用程序、壓力感應器對座位使用信息數據進行動態監控和管理，讀者僅基于手機等移動設備即可在閱覽室方便地登錄、預約、掃碼、簽到、退座等[6]。

3.2 紙電資源互動

傳統圖書館圖書位置是按照中國圖書館分類法進行排列，這種排列方式雖然專業，但無法關聯到相關內容的拓展資源。周杰提出Eddystone技術與圖書館的資源管理系統相結合，通過在圖書館的每個書架上安裝Eddystone信標，再將信標的ID與電子資源的元數據進行關聯，實現對紙質圖書進行精確定位和管理，使紙質圖書和電子資源的無縫對接。當讀者在書庫某個書架發現了需要的圖書，利用終端APP中的分類標簽，就可以瀏覽網頁上的電子圖書、熱搜詞、相關描述資源和書評等，實現紙電資源的互動和可視化[7]。

4 智慧圖書館的優勢和面臨的挑戰

智慧圖書館可以將管理員從繁瑣、簡單重復的工作中解放出來，更加關注讀者感受，對知識服務不斷創新，為讀者提供了更加優質的服務。盡管人工智能、物聯網、RFID等技術在智慧圖書館中的應用有了長足進步，但仍然面臨著很多挑戰。

智慧圖書館需要應用多種技術，如人工智能、云計算技術等，技術研發及應用難度較大。目前云計算技術尚處于探索階段，缺乏統一的搭建標準。

現有的智慧圖書館傾向于處理特定傳感器產生的同質數據。然而，隨著智慧圖書館的發展，各種業務場景的RFID、NFC、藍牙、紅外線等多種傳感器產生的異構數據聯合處理是一個很大的挑戰。

智慧圖書館的海量物聯網設備產生海量的數據，涉及到大量的個人隱私，如人臉圖像數據等。這些數據一旦泄露將對人們的生活造成影響，如何保證讀者數據的隱私安全是一個問題。

從可持續發展的角度來看，搜集海量數據需要海量物聯網設備。用于構建感應環境數據的傳感器由于數量眾多，采購成本較高；隨著新技術的應用，需要不斷更新維護技術和設備，這都需要大量的資源和成本投入。不過根據摩爾定律，單個傳感器產品的成本和尺寸可以合理減少，那么，將來成本可能會逐漸降下來。

5 智慧圖書館的未來發展趨勢

隨著人工智能（AI）和物聯網的快速發展，智慧圖書館、智慧校園、智慧社區、智慧城市等一系列創新理念應運而生并滲透到人類生活的方方面面。

智慧圖書館改變了傳統以體力勞動為基礎的公共服務模式，在服務效率上不斷提升。更加注重實現精細化管理，提高圖書利用率。其次，智慧圖書館將更加注重對讀者的個性化服務，采用更加智能化的服務模式，為讀者提供更加貼心的服務。第三，智慧圖書館將更加注重對讀者數據的安全保障，采用更加有效的安全措施，保障讀者數據的隱私安全。最后，智慧圖書館將更加注重開放合作，與其他圖書館、出版社等進行合作，共同推進智慧圖書館的發展。這種新興的圖書館模式，其發展趨勢值得我們關注。