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/傳感網技術、大數(shù)據和云計算技術概念、特征和應用，提出了新一代信息技術背景下圖書智能管理與應用創(chuàng)新，以提高圖書管理工作效能。

關鍵詞:圖書館;管理創(chuàng)新;物聯(lián)網;大數(shù)據;云計算

1背景

在“互聯(lián)網+”時代下，通信網、物聯(lián)網/傳感網三網融合，大數(shù)據和云計算為代表的新一代信息技術的發(fā)展，推動著各行業(yè)的管理工作向網絡化、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。在新一代信息技術發(fā)展的推動下，圖書館的管理工作必將從網絡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/傳感網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)據技術服務，增強收集、分析和提煉海量數(shù)據的能力，提升圖書資源的智能化管理創(chuàng)新。物聯(lián)網/傳感網、大數(shù)據和云計算技術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絡化向智能化和精細化轉變。

2基于物聯(lián)網/傳感網的圖書智能管理與應用創(chuàng)新

2．1基于物聯(lián)網/傳感網的信息管理

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，還應指明借出圖書的去向，即圖書的借閱者信息。因此，還需結合圖書借閱子系統(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感知并讀取其相關數(shù)據，記錄到或更新現(xiàn)有的數(shù)據中心數(shù)據庫里面。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絡發(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通信。物聯(lián)網/傳感網終端節(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，將這些信息經過數(shù)據處理后發(fā)送到管理控制中心。管理控制中心也可發(fā)送出相應命令控制命令到終端并執(zhí)行相應操作，如門禁系統(tǒng)上安裝物聯(lián)網/傳感網節(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/傳感網定位技術與管理創(chuàng)新

物聯(lián)網/傳感網作為一種全新的信息獲取和處理技術，在目標跟蹤和入侵監(jiān)測及一些定位相關領域有廣泛的應用前景。網絡中傳感器節(jié)點自身位置信息的獲取是大多數(shù)應用的基礎。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絡的路由效率提供幫助，從而實現(xiàn)網絡的負載均衡以及網絡拓撲的自動配置，改善整個網絡的覆蓋質量。物聯(lián)網/傳感網定位技術可避免裝配全球衛(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不能精確定位的問題。物聯(lián)網/傳感網可以根據距離、角度、時間或周圍某節(jié)點的定位相關的數(shù)據或信息，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/傳感網節(jié)點與圖書RFID結合進行圖書定位。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。圖書館的每層樓關鍵位置都布置有傳感器節(jié)點。在每個館室內部都安置有一定數(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絡相互通信，并根據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植入在書中的RFID芯片與最靠近他的物聯(lián)網/傳感網進行通信，節(jié)點讀取射頻卡信息并確定其所在方位。運用物聯(lián)網/傳感網定位技術后，歸還或新上架的圖書就可以放在任意一處位置。物聯(lián)網/傳感網節(jié)點讀取圖書信息并更新數(shù)據庫中的相應信息。當需要進行圖書借閱時，就可通過查閱數(shù)據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/傳感網節(jié)點嵌入到書中。此時圖書便依附于物聯(lián)網/傳感網一個微型終端，在圖書館里的任何一個位置，都能與其他網絡節(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)據庫系統(tǒng)查詢，就可以得到該圖書的坐標信息。在校園網里實施了物聯(lián)網/傳感網工程后，就可以對圖書在校園內任意位置進行定位。

2．2．3對圖書館館內關鍵設施定位并實時監(jiān)控，提高管理的安全性。對于圖書館重要的圖書資料、重要設施設備進行實時無死角全方位監(jiān)控?；谖锫?lián)網/傳感網室內定位技術，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)點就會產生預警信息。

2．3物聯(lián)網/傳感網與圖書管理移動計算新應用

在“互聯(lián)網+”時代，是創(chuàng)新2．0下的互聯(lián)網與傳統(tǒng)行業(yè)融合發(fā)展的新形態(tài)、新業(yè)態(tài)，“互聯(lián)網+”行動計劃將重點促進以云計算、物聯(lián)網、大數(shù)據為代表的新一代信息技術與現(xiàn)代制造業(yè)、生產性服務業(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/傳感網可結合大數(shù)據挖掘技術，與移動終端通信，實現(xiàn)“互聯(lián)網+”時代下的傳感網/物聯(lián)網應用。

2．3．1物聯(lián)網/傳感網與移動智能計算相結合促進圖書館的管理創(chuàng)新。以上構建系統(tǒng)的實質是將物聯(lián)網/傳感網與圖書館信息管理系統(tǒng)相結合，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，實現(xiàn)在一定空間范圍內的數(shù)據通信與存儲等?；谖锫?lián)網/傳感網的圖書管理，可與移動智能計算相結合，實現(xiàn)在更大空間、更廣時域上的管理。

2．3．2物聯(lián)網/傳感網與數(shù)據挖掘相結合促進圖書管理創(chuàng)新。物聯(lián)網/傳感網眾多節(jié)點必然產生大量的數(shù)據。這些數(shù)據的冗余度非常高，也包括部分需要判斷的奇異值。這對數(shù)據的準確性、數(shù)據的存儲帶來較大的影響。如何在大量的數(shù)據中找到有用且需要的準確數(shù)據，亦成為圖書館亟待解決的關鍵問題。物聯(lián)網/傳感網與數(shù)據挖掘相結合，用數(shù)據挖掘技術瘦身物聯(lián)網/傳感網所產生的數(shù)據，并對所產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/傳感網感知數(shù)據也能減少數(shù)據存儲量，從而在圖書管理數(shù)據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)據技術推動圖書管理創(chuàng)新

3．1提高圖書智能化管理創(chuàng)新

大數(shù)據(BigData)是互聯(lián)網、物聯(lián)網之后，依托云計算，在IT產業(yè)中爆發(fā)的又一次顛覆性的技術變革。大數(shù)據是一種數(shù)據量很大、數(shù)據形式多樣化的結構化與非結構化數(shù)據。大數(shù)據技術的實質就是對海量數(shù)據予以存儲、搜索、挖掘、分析和整理，使用戶能快速從海量數(shù)據中快速精確地找到有價值的信息。大數(shù)據的特征是數(shù)據量大、數(shù)據種類多、非標準化數(shù)據的價值最大化。圖書館作為海量信息存儲、數(shù)據聚集、傳播的重要場所和載體，在已到來的“大數(shù)據”時代，理應運用大數(shù)據技術服務，增強收集、分析和提煉海量數(shù)據的能力，提升圖書資源的智能化管理創(chuàng)新。依靠大數(shù)據處理技術處理海量增長的文獻數(shù)據，更好地服務于教學和科研，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、信息傳遞網絡化、信息利用共享化的發(fā)展趨勢，這對構建數(shù)字圖書館所要利用的存儲與數(shù)據處理技術提出了很高的要求。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，結構化數(shù)據處理、非結構化數(shù)據處理以及平臺化內容管理等大數(shù)據技術，可以實現(xiàn)諸如從文本檢索到多媒體檢索。從企業(yè)搜索到網絡垂直搜索，從關鍵詞檢索到語義檢索和文本挖掘，從信息到內容管理等，特別是海量非結構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水平

基于大數(shù)據技術的圖書管理可與大數(shù)據應用較為成熟的軟件公司合作，充分利用其大數(shù)據技術軟件平臺，根據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。對于圖書館采用大數(shù)據技術提升信息服務能力的同時，也能更好地為教師的教學和科研服務。①建立大數(shù)據技術應用，需要具備必要的信息化設備、網絡設備和云計算環(huán)境。為了節(jié)約成本，部分設備可采用租賃的方式，在此基礎上開發(fā)所需要的具有特色的信息服務模塊。②需要儲備的技術包括非結構化信息智能處理，組織搜索引擎軟件技術，內容管理軟件及運行平臺技術等。③應用大數(shù)據技術能大幅度提升圖書信息管理服務水平，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)、網格計算(GridCompu-ting)、效用計算(UtilityComputing)等傳統(tǒng)計算機技術和網絡技術發(fā)展和融合的產物。云計算以虛擬技術為核心，以基礎設施即服務、平臺即服務、軟件即服務為服務模式，最終目的是提供透明、方便、快捷的應用服務。云計算在圖書資源管理建設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、提高服務器運行的可靠性、降低相關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機構，在云計算技術的推動下，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，不僅能夠實現(xiàn)資源的高度共享，避免大量的重復建設，同時將大幅提升網絡的性能和信息服務工作效率。包括:基于云計算的數(shù)據存儲、基于云計算的數(shù)據檢索與資源共享、低成本、高可靠性和基于云計算的個性化服務。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。云計算供應商把大量的數(shù)字資源存放在“云”上，各圖書館以一種網絡服務的形式向云計算供應商獲取資源和服務，向讀者提供更專業(yè)、貼心的服務，包括云計算推動圖書館業(yè)務流程變革、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，快速響應讀者、云計算提供的服務，使信息更新更快。云安全提高數(shù)據存儲中心的可靠性。

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

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)自適應能力和數(shù)據存儲集成機制等優(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)結構復雜化、功能多樣化、應用實用化、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構化的信息數(shù)據，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，提高借閱圖書的質量。云計算的最大價值在于讓圖書管理員專注于業(yè)務，降低IT應用難度和復雜性，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)質服務，同時對云計算環(huán)境下的資源共建共享、圖書管理、圖書服務展開研究。

5結語

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的發(fā)展而完善。新一代信息技術的發(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