高校圖書智能管理創(chuàng)新研究

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摘要:文章探討物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)概念、特征和應(yīng)用，提出了新一代信息技術(shù)背景下圖書智能管理與應(yīng)用創(chuàng)新，以提高圖書管理工作效能。

關(guān)鍵詞:圖書館;管理創(chuàng)新;物聯(lián)網(wǎng);大數(shù)據(jù);云計算

1背景

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下，通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)三網(wǎng)融合，大數(shù)據(jù)和云計算為代表的新一代信息技術(shù)的發(fā)展，推動著各行業(yè)的管理工作向網(wǎng)絡(luò)化、智能化和精細化的方向發(fā)展，促使傳統(tǒng)管理方式和方法的變革。圖書管理系統(tǒng)的主要功能是對圖書的采購、編目、檢索、統(tǒng)計和流通等環(huán)節(jié)進行控制管理。圖書管理的關(guān)鍵問題是圖書的分類標識和存放位置的確定。在新一代信息技術(shù)發(fā)展的推動下，圖書館的管理工作必將從網(wǎng)絡(luò)化信息化模式向著智能化和精細化的角度發(fā)展，推動圖書管理工作的創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)不僅能自動感知獲取館藏圖書信息，還能對圖書、人員進行定位，實時了解圖書方位信息，同時還可以對圖書環(huán)境進行監(jiān)測。圖書館作為海量信息存儲的載體，可運用大數(shù)據(jù)技術(shù)服務(wù)，增強收集、分析和提煉海量數(shù)據(jù)的能力，提升圖書資源的智能化管理創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)運用到圖書管理工作中，推動圖書管理工作的創(chuàng)新，使圖書管理工作由信息化和網(wǎng)絡(luò)化向智能化和精細化轉(zhuǎn)變。

2基于物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)的圖書智能管理與應(yīng)用創(chuàng)新

2．1基于物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)的信息管理

2．1．1圖書管理中心與每本館藏圖書之間的實時通信鏈接，對館藏圖書進行實時感知與監(jiān)測，其中心任務(wù)是獲取所有館藏圖書的動態(tài)位置信息，在管理中心形成館藏圖書動態(tài)位置信息表。館藏圖書動態(tài)位置信息表除反映在館存放圖書的實際位置信息之外，還應(yīng)指明借出圖書的去向，即圖書的借閱者信息。因此，還需結(jié)合圖書借閱子系統(tǒng)的動態(tài)借閱信息，以形成全館統(tǒng)一的、全新的館藏圖書動態(tài)位置信息表。

2．1．2圖書管理中心與每本館藏圖書所在的環(huán)境進行實時監(jiān)測。傳感器終端節(jié)點上集成了射頻識別卡和多種類型傳感器，例如溫濕度、光照和二氧化碳傳感器。射頻識別卡(系統(tǒng))能對每本圖書中的電子標簽在一定的范圍內(nèi)感知并讀取其相關(guān)數(shù)據(jù)，記錄到或更新現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫里面。多種類型傳感器實現(xiàn)對館藏圖書所在的環(huán)境進行實時監(jiān)測。假定圖書館發(fā)生不明火點，無線傳感器節(jié)點會通過光照傳感器和二氧化碳傳感器能直接感知火點的存在并發(fā)出預警信息，然后，此預警信息會通過傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到管理控制中心。

2．1．3圖書管理中心與館藏管理人員進行組網(wǎng)通信。物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)終端節(jié)點上集成有管理人員上下班指紋考勤信息采集，人員在圖書館位置定位信息等，將這些信息經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后發(fā)送到管理控制中心。管理控制中心也可發(fā)送出相應(yīng)命令控制命令到終端并執(zhí)行相應(yīng)操作，如門禁系統(tǒng)上安裝物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)節(jié)點，可判定其人員身份信息從而允許是否進入。

2．2物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)定位技術(shù)與管理創(chuàng)新

物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)作為一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，在目標跟蹤和入侵監(jiān)測及一些定位相關(guān)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點自身位置信息的獲取是大多數(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。首先，傳感器節(jié)點必須明確自身位置才能詳細說明“在什么位置發(fā)生了什么事件”，從而實現(xiàn)對外部目標的定位和跟蹤。其次，了解傳感器節(jié)點的位置分布狀況可以對提高網(wǎng)絡(luò)的路由效率提供幫助，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的負載均衡以及網(wǎng)絡(luò)拓撲的自動配置，改善整個網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)定位技術(shù)可避免裝配全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)所付出的較大成本，并且可以克服在室內(nèi)不能精確定位的問題。物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)可以根據(jù)距離、角度、時間或周圍某節(jié)點的定位相關(guān)的數(shù)據(jù)或信息，基于測距的算法、非測距的算法和新型WSN定位算法進行定位計算。

2．2．1物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)節(jié)點與圖書RFID結(jié)合進行圖書定位。圖書動態(tài)位置信息的實時性，對于圖書管理具有非常重要的意義。圖書館的每層樓關(guān)鍵位置都布置有傳感器節(jié)點。在每個館室內(nèi)部都安置有一定數(shù)量的微型集成傳感器節(jié)點。節(jié)點與節(jié)點之間通過自組織網(wǎng)絡(luò)相互通信，并根據(jù)相互信息按照一定的算法進行定位，即每個節(jié)點的位置已知。每本圖書的位置就可以根據(jù)植入在書中的RFID芯片與最靠近他的物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)進行通信，節(jié)點讀取射頻卡信息并確定其所在方位。運用物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)定位技術(shù)后，歸還或新上架的圖書就可以放在任意一處位置。物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)節(jié)點讀取圖書信息并更新數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)信息。當需要進行圖書借閱時，就可通過查閱數(shù)據(jù)庫便能找出圖書所在的位置。

2．2．2可對借閱圖書進行實時定位和管理。假設(shè)有一種情況，圖書只能在圖書館里借閱，可以將微型物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)節(jié)點嵌入到書中。此時圖書便依附于物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)一個微型終端，在圖書館里的任何一個位置，都能與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行通信并確定其精確的物理位置。因此，只要通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)查詢，就可以得到該圖書的坐標信息。在校園網(wǎng)里實施了物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)工程后，就可以對圖書在校園內(nèi)任意位置進行定位。

2．2．3對圖書館館內(nèi)關(guān)鍵設(shè)施定位并實時監(jiān)控，提高管理的安全性。對于圖書館重要的圖書資料、重要設(shè)施設(shè)備進行實時無死角全方位監(jiān)控。基于物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)室內(nèi)定位技術(shù)，若一旦被監(jiān)控對象發(fā)生了位置移動，通過控制系統(tǒng)，以聲音報警、燈光報警和發(fā)送短信到移動終端的方式，節(jié)點就會產(chǎn)生預警信息。

2．3物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)與圖書管理移動計算新應(yīng)用

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，是創(chuàng)新2．0下的互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)融合發(fā)展的新形態(tài)、新業(yè)態(tài)，“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃將重點促進以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)為代表的新一代信息技術(shù)與現(xiàn)代制造業(yè)、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)等的融合創(chuàng)新。在以Android、iOS和微軟為代表的計算機終端操作系統(tǒng)的大力發(fā)展和普及，圖書館的智能化管理值得深入挖掘并發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)可結(jié)合大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，與移動終端通信，實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下的傳感網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

2．3．1物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)與移動智能計算相結(jié)合促進圖書館的管理創(chuàng)新。以上構(gòu)建系統(tǒng)的實質(zhì)是將物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)與圖書館信息管理系統(tǒng)相結(jié)合，通過無線短距離傳輸通信并與接入圖書管理信息系統(tǒng)———局域網(wǎng)，實現(xiàn)在一定空間范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)通信與存儲等?；谖锫?lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)的圖書管理，可與移動智能計算相結(jié)合，實現(xiàn)在更大空間、更廣時域上的管理。

2．3．2物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)與數(shù)據(jù)挖掘相結(jié)合促進圖書管理創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)眾多節(jié)點必然產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的冗余度非常高，也包括部分需要判斷的奇異值。這對數(shù)據(jù)的準確性、數(shù)據(jù)的存儲帶來較大的影響。如何在大量的數(shù)據(jù)中找到有用且需要的準確數(shù)據(jù)，亦成為圖書館亟待解決的關(guān)鍵問題。物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)與數(shù)據(jù)挖掘相結(jié)合，用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)瘦身物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并對所產(chǎn)生的奇異值的準確性要進行判斷，顯得非常必要。瘦身后的物聯(lián)網(wǎng)/傳感網(wǎng)感知數(shù)據(jù)也能減少數(shù)據(jù)存儲量，從而在圖書管理數(shù)據(jù)庫中更能快速查找目的對象，提高圖書信息查找效率。

3大數(shù)據(jù)技術(shù)推動圖書管理創(chuàng)新

3．1提高圖書智能化管理創(chuàng)新

大數(shù)據(jù)(BigData)是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)之后，依托云計算，在IT產(chǎn)業(yè)中爆發(fā)的又一次顛覆性的技術(shù)變革。大數(shù)據(jù)是一種數(shù)據(jù)量很大、數(shù)據(jù)形式多樣化的結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的實質(zhì)就是對海量數(shù)據(jù)予以存儲、搜索、挖掘、分析和整理，使用戶能快速從海量數(shù)據(jù)中快速精確地找到有價值的信息。大數(shù)據(jù)的特征是數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、非標準化數(shù)據(jù)的價值最大化。圖書館作為海量信息存儲、數(shù)據(jù)聚集、傳播的重要場所和載體，在已到來的“大數(shù)據(jù)”時代，理應(yīng)運用大數(shù)據(jù)技術(shù)服務(wù)，增強收集、分析和提煉海量數(shù)據(jù)的能力，提升圖書資源的智能化管理創(chuàng)新。依靠大數(shù)據(jù)處理技術(shù)處理海量增長的文獻數(shù)據(jù)，更好地服務(wù)于教學和科研，并提高圖書智能化管理創(chuàng)新，具有非常重要的意義。圖書館存儲有大量可利用的數(shù)字資源，其信息資源數(shù)字化、信息傳遞網(wǎng)絡(luò)化、信息利用共享化的發(fā)展趨勢，這對構(gòu)建數(shù)字圖書館所要利用的存儲與數(shù)據(jù)處理技術(shù)提出了很高的要求。很多數(shù)字信息的存儲、傳輸與檢索速度都不能達到用戶的要求，因此能夠在數(shù)據(jù)存儲、傳輸與檢索速度方面取得突破，依靠全文信息檢索、文本挖掘，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理以及平臺化內(nèi)容管理等大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以實現(xiàn)諸如從文本檢索到多媒體檢索。從企業(yè)搜索到網(wǎng)絡(luò)垂直搜索，從關(guān)鍵詞檢索到語義檢索和文本挖掘，從信息到內(nèi)容管理等，特別是海量非結(jié)構(gòu)化信息的自動化和智能化處理等功能，從而能提升圖書管理智能化管理工作。

3．2有效提升圖書信息管理服務(wù)水平

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的圖書管理可與大數(shù)據(jù)應(yīng)用較為成熟的軟件公司合作，充分利用其大數(shù)據(jù)技術(shù)軟件平臺，根據(jù)具體情況開展二次開發(fā)，更好滿足本單位的具有特色的信息服務(wù)。對于圖書館采用大數(shù)據(jù)技術(shù)提升信息服務(wù)能力的同時，也能更好地為教師的教學和科研服務(wù)。①建立大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用，需要具備必要的信息化設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和云計算環(huán)境。為了節(jié)約成本，部分設(shè)備可采用租賃的方式，在此基礎(chǔ)上開發(fā)所需要的具有特色的信息服務(wù)模塊。②需要儲備的技術(shù)包括非結(jié)構(gòu)化信息智能處理，組織搜索引擎軟件技術(shù)，內(nèi)容管理軟件及運行平臺技術(shù)等。③應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)能大幅度提升圖書信息管理服務(wù)水平，對促進圖書智能化和精細化管理具有非常重要的意義。

4云計算推動圖書管理創(chuàng)新

云計算是分布式計算(DistributedComputing)、并行計算(ParallelComputing)、網(wǎng)格計算(GridCompu-ting)、效用計算(UtilityComputing)等傳統(tǒng)計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和融合的產(chǎn)物。云計算以虛擬技術(shù)為核心，以基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺即服務(wù)、軟件即服務(wù)為服務(wù)模式，最終目的是提供透明、方便、快捷的應(yīng)用服務(wù)。云計算在圖書資源管理建設(shè)中存在著加快信息資源的整合與共享、提高信息資源的存儲能力、提高服務(wù)器運行的可靠性、降低相關(guān)成本投入和提高圖書館信息資源的利用率等優(yōu)勢。云計算具有降低成本、擴展性、高可靠性、遠程訪問和資源共享等特性。

4．1機遇和挑戰(zhàn)

圖書館作為一種服務(wù)機構(gòu)，在云計算技術(shù)的推動下，面臨著發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn)。在信息量呈幾何倍數(shù)增長的現(xiàn)實環(huán)境中，如何從事實、數(shù)據(jù)和信息中提取對決策有直接作用的知識是圖書館發(fā)展的方向。云計算使圖書館信息管理進入了一個新的發(fā)展階段，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)資源的高度共享，避免大量的重復建設(shè)，同時將大幅提升網(wǎng)絡(luò)的性能和信息服務(wù)工作效率。包括:基于云計算的數(shù)據(jù)存儲、基于云計算的數(shù)據(jù)檢索與資源共享、低成本、高可靠性和基于云計算的個性化服務(wù)。需要整合多家平臺和資源，利用各類公共云，實現(xiàn)不同“云”間的互操作，拾遺補闕。云計算供應(yīng)商把大量的數(shù)字資源存放在“云”上，各圖書館以一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的形式向云計算供應(yīng)商獲取資源和服務(wù)，向讀者提供更專業(yè)、貼心的服務(wù)，包括云計算推動圖書館業(yè)務(wù)流程變革、云計算提高圖書館軟硬件資源利用效率、云計算用戶無須考慮軟硬件兼容，降低維護費用、云計算提高圖書管理的處理能力，快速響應(yīng)讀者、云計算提供的服務(wù)，使信息更新更快。云安全提高數(shù)據(jù)存儲中心的可靠性。

4．2具有動態(tài)管理、系統(tǒng)自適應(yīng)能力和數(shù)據(jù)存儲集成

云計算的圖書管理平臺是當前研究的重點，其具有動態(tài)管理、系統(tǒng)自適應(yīng)能力和數(shù)據(jù)存儲集成機制等優(yōu)點，能夠充分實現(xiàn)分布式數(shù)字圖書館系統(tǒng)服務(wù)的虛擬化操作，有效促使文獻信息資源集中化處理的實現(xiàn)，可在一定程度上滿足圖書館文獻資源的共享和使用，是我國數(shù)字圖書館進入云時代的標志。數(shù)字圖書館在未來將朝著系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜化、功能多樣化、應(yīng)用實用化、操作簡單化的方向發(fā)展，即實現(xiàn)通過用戶快速簡單的操作獲取內(nèi)容復雜多樣、匹配性高的需求信息，這些信息可以是用戶定制的非結(jié)構(gòu)化的信息數(shù)據(jù)，同時可以把用戶需求信息快速發(fā)送到用戶訪問的終端設(shè)備上。

4．3云計算的圖書管理平臺的功能體現(xiàn)

基于云計算的圖書管理平臺的功能體現(xiàn)在以下幾個方面:①方便用戶，全數(shù)字化管理。如借閱手續(xù)簡便，讀者只需通過數(shù)字借書證掃描即可實現(xiàn)。②資源共享，跨地區(qū)借閱。聯(lián)合本地區(qū)甚至更寬區(qū)域的圖書資源，建立統(tǒng)一的信息庫，實現(xiàn)資源共建共享。③鼓勵閱讀，加強監(jiān)控。隨時跟蹤圖書的信息及讀者使用圖書的反饋信息，對圖書的使用進行監(jiān)控，提高借閱圖書的質(zhì)量。云計算的最大價值在于讓圖書管理員專注于業(yè)務(wù)，降低IT應(yīng)用難度和復雜性，擺脫IT束縛，發(fā)揮IT最大效益，從而降低管理成本，減少風險，進行更大范圍協(xié)作，提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)，同時對云計算環(huán)境下的資源共建共享、圖書管理、圖書服務(wù)展開研究。

5結(jié)語

圖書信息管理系統(tǒng)是高校知識體系不可分割的重要組成部分，其功能將隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展而完善。新一代信息技術(shù)的發(fā)展推動圖書館的管理向智能化和精細化的角度發(fā)展，推動圖書管理工作的創(chuàng)新。

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作者：羅樺 陳勇 趙滟 黃猛 單位：重慶三峽學院