Beacon技术在图书馆信息服务中的应用研究

黄辉　相平

摘要：文章首先对Beacon技术在国内外的应用状况进行研究，然后通过对比Beacon 与NFC、WIFI、RFID等技术的优缺点和适用范围，并结合我国图书馆实际情况，从应用实践的角度出发，论述了Beacon在图书馆应用的可行性，最后提出了Beacon技术在图书馆信息服务中的应用规划与系统设计方案，由此实现智慧图书馆个性化信息的推送，为每一位读者带来全新的服务体验。

关键词：Beacon BLE 位置服务 智慧图书馆

中图分类号：G250.7 文献标识码：A 文章编号：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技术是由诺基亚最先发起使用，但影响不大。直到2013年，苹果发布了基于蓝牙4.0低功耗协议（简称“BLE”或“蓝牙4.0”）的iBeacon协议，是一种基于低功耗蓝牙技术的近场感知技术，才引起广泛关注。

近年来，国内多家高校图书馆都以智慧图书馆为目标开展建设，利用手机、平板电脑等来提供馆藏资源查询、信息推送及利用服务。但是，这种移动化的服务方式并未完全嵌入到读者的使用环境中，没有设身处地地为读者提供即时适用的信息，如何能真正发挥“智慧”的特点，为资源和服务提供便利的传播途径，这是Beacon 应用的优势所在[1]。

2 Beacon技术概述

2.1 应用现状

Beacon技术是采用开放标准的短距离无线通信技术，可用于小型设备之间的简单数据传输，运行和待机时功耗都很低，可连续工作数年之久。低功耗蓝牙设备能够通过放置在任何物体中的小型无线传感器与用户的移动端设备进行数据传输。

2013年底，美国梅西百货应用Beacon技术，通过确定顾客在商场内的位置，实现自动推荐和智能导购，这也成为Beacon技术在商业中的首次应用。Beacon技术在图书馆领域的应用也崭露头角。美国加州的奥兰治郡公共图书馆部署了25个Beacon设备，用于向读者推送图书馆的活动预告信息；日本名古屋大学中央图书馆也采用了Beacon技术来提供馆藏定位、读者引导、资讯推送服务[2]。

2.2 Beacon技术原理

Beacon设备可以理解为一个智能化的“蓝牙信标”传感器，一个“蓝牙信标”就是一种小型无线发射装置，相当于一个小型无线基站，当接收设备接收到它发射的广播数据时就可以确定它所在的位置，然后与后端服务进行互动，移动设备在它所覆盖的范围内能接收到这些信号并且计算出非常准确的位置，并与“蓝牙信标”进行通信，交换数据及信息，建立了移动终端和实体环境互联感知的基础[3]。

Beacon数据有其特定的数据包结构[4]，如表1所示。

Proximity UUID：是唯一标识符，用于与其它的beacon设备区别开。

Major编号：用于将相关的beacon标识为一组。

Minor标号：用于标识特定的beacon设备。

TX power：用于确定beacon设备和移动设备之间距离，根据这个数据判断读者的位置。

2.3 多种定位技术对比

目前在较成熟的各种定位技术中，Wi-Fi和ZigBee部署复杂度较高，需要专业公司配合实施；RFID在非接触模式下实现远距离读取与识别，但无法兼容与现有智能手机和平板；NFC采用点对点模式，有效读取距离仅为4cm。Beacon设备体积小、易安装、部署简单[5]，可由图书馆自行实施与维护，最大读写距离达到50m，该技术已经得到IOS系统和Android系统的支持，这也使Beacon技术在定位信息确定以及未来应用前景等方面，比其他定位技术更具有优势。（如表2所示）

3 Beacon在图书馆信息服务中的应用

利用Beacon技术的优势，获取馆内读者位置信息，并根据系统记录的位置信息向读者推送相关区域的服务内容。在获取读者个人身份后，也可以给读者推送个性化信息。

3.1 入馆信息推送

当读者进入图书馆时，利用在入口位置安装的Beacon设备自动向读者手机发送一条入馆欢迎信息，内容包括图书馆信息素养培训安排、新书推荐、近期图书馆开展活动等。通过后台系统获得读者具体身份后，可以推送个性化信息，比如这位读者的图书逾期催还提醒、预约到书提醒、研修间预约提醒等，还可根据读者的借阅历史向其推荐有可能感兴趣的书籍，根据以往参加图书馆各类活动的记录，针对其个人进行活动推荐。Beacon的应用实现了馆舍与读者的互联，成为图书馆服务应用的新模式，在这种模式下，图书馆不在是静态的、固定不变的，而是以读者需求为核心将传统的各类信息推送服务分解后，再将其融入到读者使用图书馆的实际环境中，提升读者使用图书馆服务的感受。

3.2 馆内导视导引

馆内导视导引是根据读者所在馆内的位置提供相应的指引服务。目前，名古屋大学图书馆已实施了基于Beacon的图书馆内导视导引应用[8]。现代图书馆馆舍大多采用大开间设计，馆藏面积大、读者查找图书非常不方便，图书馆OPAC服务也可以采用Beacon技术，为读者提供图书定位导引服务，在读者的手机或者平板电脑上动态显示查找路径，让读者能够迅速找到所需要图书。

3.3 实时定位信息推送

Beacon技术最广泛的应用方向是场景化信息推送，最终目的是为读者提供个性化信息服务[9]。当读者在某个馆藏区域查找图书时，比如计算机类图书藏阅区，能向读者推送该区域的新到图书信息、借阅率排名前十位的图书，还能够收到图书馆关于举办目前最新IT技术讲座的活动通知；当读者进入自助服务区域时，向读者推送自助借还设备、自助文印设备、自助缴费设备等的使用流程说明以及常见问题解答。利用Beacon的技术特性，提高图书馆信息服务准确性、及时性和个性化，将信息服务嵌入读者使用图书馆的各个场景中，使读者享受到图书馆提供的内容更丰富、更贴心的个性化服务。

3.4 开展读者互动活动

为了能够让更多读者参与到图书馆所开展的各类互动活动中，发挥Beacon技术的优势，在活动现场通过微信“摇一摇”功能，摇取各种使用图书馆的优惠券，比如延长某一本图书借阅期限、免除一定金额的超期罚、研修间优先预约权等等，优惠券可以在读者之间互相转赠，使用时只需要在图书馆服务台口扫取优惠券二维码即可。还可以利用Beacon设备体积小、易隐蔽的优势，设计以寻宝为主题的读者互动游戏，通过利用各种游戏来增加读者使用图书馆信息服务的趣味性和参与感，从而进一步认同图书馆的信息服务。

4 系统设计与实现

4.1 系统设计

基于Beacon技术的信息服务系统由Beacon设备、移动终端、应用服务器以及数据库服务器组成，如图1所示。

主要工作流程：

当读者携带配有蓝牙功能的移动设备并安装相关APP，进入Beacon设备覆盖区域，系统自动接收相关信息并向APP发送信息。

APP在接收到Beacon设备信息后，通过3G/4G或WIFI网络连接图书馆信息服务系统。

图书馆信息服务系统接收并解析Beacon数据包中UUID、major编号和minor标号等参数，并获取与之对应的相关服务内容。

再将这些服务信息发送到移动设备上，并通过APP展示给读者。

软件层次结构如图2所示。

4.2 关键功能的代码实现

以上部分代码实现了Beacon设备和移动端的通讯建立和数据传输，在确定了读者位置后，将后台服务器对应信息发送至读者移动端设备页面。

5 结语

随着无线通讯技术的飞速发展，Beacon技术的应用将会给图书馆带来巨大的变革，基于位置的信息服务正在成为智慧图书馆的发展方向，相信在不久的将来，图书馆将借助这项新技术为每一位读者带来全新的服务体验，图书馆将在合适的时间、合适的地点通过合适的方式为合适的用户提供合适的服务。

参考文献

[1]黄悦深，刘敏.Beacon 在基于位置的移动图书馆服务中的应用[J].图书情报工作，2015，59（3）：73-78.

[2]郭利敏，刘悦如.iBeacon 在图书馆的应用研究[J].上海高校图书情报工作研究，2015 （1）：39-43.

[3]Beacons 技术：室内交互新浪潮[EB/OL].[2015-10-21].

[4]MDSA.Beacons 技术的未来[EB/OL].[2015-11-05].

[5]知乎.基于Bluetooth beacon的技术，蓝牙4.0是否可以实现室内定位？

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

[7]徐威龙.iBeacons 技术初探[J].程序员，2014（2）：81-83.

[8]陈翠琴.基于iBeacons 技术的“互联网+”智慧校园应用研究[J].电子技术与软件工程，2015 （21）：27-28.

[9]张倬胜，艾浩军，马方方，薛静远，章尹圣原.基于iBeacons 定位技术的智慧图书馆[J].电子产品世界，2015（1）：31-35.