物联网技术在图书馆中的应用浅析

陆 虹

（郑州轻工业学院计算机与通信工程学院，河南 郑州 450002）

著名社会学家费孝通曾说：“以网络为中心的计算机技术、信息技术以及计算机国际语言化的突破，正在把传统的分离割裂的图书馆推向全球化、网络化的境地。”随着物联网的快速发展以及相关技术的不断成熟，图书馆的管理和服务将发生重大的变革。物联网技术在图书馆中的应用，不仅创新图书馆自动化管理模式，而且实现了图书馆与读者互动的人性化服务，加强了图书馆藏、借、阅一体化的功能，增强了图书馆服务的安全性、准确性、可靠性和扩展性。

1 物联网技术概述

1.1 物联网的涵义

物联网（The Internet of Things）的概念是由麻省理工学院Auto-ID研究中心 （Auto-ID Labs）1999年提出的，其最初的含义是指把所有物品通过射频识别（RFID）等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。随着物联网研究的不断深入，学术界对物联网概念的理解趋向统一，认为物联网是通过RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它有两层涵义：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。

1.2 物联网的三大技术体系

根据功能划分，物联网技术分为三类：（1）信息感知技术。通过多种传感器、RFID、二维码、定位、地理识别系统、多媒体信息等数据采集技术，实现外部世界信息的感知和识别；（2）网络技术。通过广泛的互联功能，实现感知信息高可靠性、高安全性传送，包括各种有线和无线传输技术、交换技术、组网技术、网关技术等；（3）应用技术。通过应用中间件提供跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同及共享和互通的功能，包括数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务、信息呈现、服务体系架构、软件和算法技术等。

在这些技术中，有三个是物联网重要的技术体系：第一个是RFID体系。RFID技术体系包括条码和二维码等，主要用来识别物体，不能对物体进行控制。RFID技术是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，该技术集成了无线通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息安全等技术，目前已经进入成熟发展期；第二个是传感网体系。主要技术包括传感器技术和近距离通信技术。传感网技术实现了信息的感知和获取，是物联网发展的基础技术之一。传感网技术及其发展体现在传感器、传感器节点、传感器网络和应用四个层面；第三个体系是M2M技术。M2M重在强调广域网络传输的技术，包括如蜂窝移动通信、以太网、有线电视网等数据网络技术。RFID技术实现基本的物体识别的功能，完成物品的统一调度和管理；传感器技术能够感知环境的变化并且对信息进行处理；M2M技术使得对物体的感知广域化，能够实现大范围的物体联网和互联。

2 物联网应用现状

目前，国外对物联网的研发、应用主要集中在美、日、韩等少数国家。随着RFID、传感器技术、通信网络技术、计算技术的发展，近年来物联网研发、应用拓展到环境监测、生物医疗、智能基础设施等领域。物联网研发在我国整体上处于初始阶段，在家电业、安全保卫、电力安全监控、医护领域、通信领域正在探索建立物联网。2009年，上海浦东国际机场和上海世博会应用无锡传感网中心的传感器产品，将传感安全防护设备散布在墙头、墙角、墙面和周围道路上，传感器能根据声音、图像、震动频率等信息分析判断，爬上墙的究竟是人还是其他动物，从而可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。

由于图书馆的应用环境相对稳定，数据也比较简单，利用物联网技术可实现图书馆的物联网。新加坡、澳大利亚、印度、荷兰、马来西亚等国家的近100家机构采用了RFID技术，实现了图书馆的智能化管理。在我国，深圳图书馆利用RFID技术独立创新开发了架位标识、文献定位导航和智能分拣书车，并投入应用，解决了图书馆事业发展和业务工作中面临的共同难题。正在建设的江苏信息职业技术学院图文信息中心首次应用了物联网技术，设计有基于物联网技术的门禁系统、视频监控系统、自助借还书系统、机房管理系统等“感知校园”统一平台，以实现对进馆人员身份的自动判别、人员属性统计、财产安全防范、图书流通智能化管理、信息处理自动化等功能。

3 物联网技术在图书馆中的应用领域

3.1 文献采编

在图书馆传统的编目业务流程中，文献分编人员需要对每种文献进行分类和编目，如按照《中国图书馆分类法》对文献给出分类号，在图书馆编目系统中记录如书名、作者、出版社、出版时间、分类号、价格、馆藏地点等信息。利用RFID技术可以使图书馆文献采编简单化。出版社对已出版的文献贴上FRID标签，记录如书名、作者、出版社、出版时间、分类号、价格等信息。物联网可以将出版商的FRID标签转成文件，将CNMARC书目数据转入图书馆自动化管理系统，编目人员只需给文献著录馆藏地点，文献即可进入流通环节。

随着信息技术的发展，传统的分类法在网络信息组织中已有许多不适应之处，用户已越来越青睐于自然语言的检索方法。因此，文献分类的详简程度对用户检索文献的影响在减少。虽然在图书馆中体系分类法仍保持着无可替代的地位，但是文献上架绝不需要现有的分类表这么详尽的类目。物联网的使用可以使图书分类系统显示图书所属类别、架位、馆藏地点等信息，减少分类时间，提高归架时间，减少错架，减轻了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。

3.2 文献上架、清点与借阅

为书籍粘贴RFID电子标签，利用标签转换装置将数据信息写入电子标签。利用推车式移动盘点系统，扫描粘贴了电子标签的新书，系统会自动在图书馆系统中上显示该书应存放的书架，用推车载书籍到指定书架上架即可。利用推车式移动盘点系统，可以对书架逐个扫描，系统会自动挑出错架书籍，并且标明正确位置，可帮助馆员及时将图书归入正确架位。由于受传统的管理模式的影响，图书馆清点藏书时必须闭馆，把架上的图书逐本一一扫描清点，工作量大。而使用物联网技术后，只需将手持阅读器在书架上扫描一遍，就能读取贴有电子标签的图书的全部数据，可轻易寻找及分辨在书架的上书籍，在不影响正常工作情况下，完成图书清点工作。读者通过物联网技术可以方便查询相关书籍设定的信息，如馆藏书目数据、借阅数据及图书当前所在位置，从而减少读者选书时间。读者通过物联网借书，不必排队等候，也不需要图书馆员协助，只要将自己的借书证和需借阅的图书放在借阅设备的感应区上，物联网系统的RFID可进行自动识别和扫描处理。通过与图书馆自动化借阅系统连接，确认后即完成借书，提高了文献的借阅速度。如深圳图书馆新馆运用RFID标签和阅读器，完全取代了原有的条码、磁条等传统设备。物联网技术在深圳图书馆的应用简化了该馆借还书刊的操作程序，为读者提供了一系列的自助服务，也提高了清点馆藏书刊和书刊整架归位等图书馆流通工作的效率。

3.3 图书馆日常管理

一是对书刊等资源的安全管理。物联网本身是一个先进的EPC系统，应用RFID技术可测量、存储书刊的物理特性，通过电磁波追踪定位每本书刊的活动情况，达到了防范书刊被毁、被盗的目的。它有声、光提示报警功能，同时能拍照，可对影像提取辨识处理，避免纠纷，安全性高，真正达到“如果有人试图避开警报偷取图书或其他媒体资料，图书馆仍然可追踪图书，从而将其归放原处”的效果。

二是对读者及工作人员的管理。目前，国内许多图书馆已普遍使用图书馆门禁系统。随着物联网技术的发展，应用物联网的RFID技术门禁管理系统，可提升图书馆智能化及安全管理水平，对图书馆工作人员出入控制、数据采集、数据统计和信息查询等实现自动化管理，有效地管理、掌握员工的出勤情况和流动情况，并可以生成职工进馆明细报表，统计出职工每天进馆的次数和具体时间，真正实现考勤的自动化管理。应用物联网的门禁管理系统，可以对读者进行有效管理。通过物联网门禁管理系统的查询功能，可以确切知道某位读者是否在图书馆以及读者的到馆次数、来馆时间、停留时间以及学习时间等基本信息。同时，通过应用物联网的门禁管理系统，也实现了对非持卡人的门禁控制，对整个图书馆的安全起到极大的保障作用。

三是实现图书馆智能化管理。物联网可以让图书馆采用随时随地感知、测量、捕获和传递信息的新设备、新系统或新流程。通过应用物联网技术，图书馆可迅速获取数据并进行分析，如对文献资料（或数据资源）、图书馆运行状态（或用户需求）等信息进行分析，便于发现问题并立即采取应对措施，确保图书馆的管理决策和服务数据的迅速和准确，真正实现图书馆的智能化管理。

3.4 信息服务

物联网是通过各种形式的通信网络工具，将用户电子设备、图书馆资源和其他信息服务机构中收集、储存的信息及数据连接起来，进行交互和多方共享，使得用户学习、工作可以通过多方协作得以远程操作完成，从而更好地为各类用户提供智能化服务，彻底改变了图书馆服务模式。

物联网具有强大的记忆和分析能力，能根据读者以往的借阅习惯和信息使用状况，对读者的数据进行分析、汇总，形成读者需求数据库。图书馆利用物联网构建的读者需求数据库，针对不同读者的信息需求为读者提供文献信息内容，促使图书馆服务功能向多元化发展。同时，利用强大的交互式网络，依据分析的潜在读者需求，做到主动为读者提供各种个性化的知识推送服务。

当今，人们并不满足于图书馆为他们提供的整本书刊或整篇文献，往往需要获得内容全面、类型完整、形式多样、来源广泛、可直接利用的信息。物联网为图书馆信息的深度挖掘提供了全新的技术支持，利用随机分布的传感器和电子标签，广泛收集各采集点的信息，通过无线数据通信网络把信息自动传输到中央信息系统，依托云计算、模糊识别、数据挖掘等技术，对海量信息进行深层次的组织和加工，实现对信息的开发利用，使读者在最短的时间内能获得有用的信息。不管是个人读者还是企事业单位，都可以通过泛在的物联网网络随时访问图书馆，定制或获取符合个性化需求的信息。

4 结束语

物联网技术在图书馆中的应用，将使图书馆管理和服务更加人性化和智能化。尽管物联网的发展在我国尚处于起步阶段，但国内外一些图书馆成功应用RFID技术实现图书馆的物联网预示着物联网技术在图书馆具有广阔的应用空间。因此，图书馆界同仁要关注物联网的发展，积极利用物联网技术构建图书馆物联网，创新图书馆服务新模式，开创图书馆新的服务空间。

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