隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，圖書(shū)館作為信息資源的重要集散地，已經(jīng)成為現(xiàn)代傳播信息資源的樞紐，在信息時(shí)代扮演著非常重要的角色。然而圖書(shū)館行業(yè)在信息時(shí)代的進(jìn)步仍然非常緩慢，尤其是針對(duì)圖書(shū)、設(shè)備等資產(chǎn)的后續(xù)監(jiān)管，主要采用人工抽查核實(shí)的手段，存在工作量大、效率低下等問(wèn)題，也無(wú)法和安全監(jiān)控、節(jié)能減排等要求有效結(jié)合起來(lái)。

 物聯(lián)網(wǎng)借助未來(lái)新一代網(wǎng)絡(luò)和傳感技術(shù)，是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)后的世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)的核心是利用物理層編碼、射頻識(shí)別以及近距無(wú)線通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種末端聯(lián)網(wǎng)設(shè)施的直接管理和控制，形成一個(gè)泛在網(wǎng)絡(luò)下的統(tǒng)一系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將成為我國(guó)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、提高產(chǎn)業(yè)效能和技術(shù)進(jìn)步的重要保障。

 圖書(shū)館行業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合，將產(chǎn)生一個(gè)新的概念，即“智慧圖書(shū)館”。智慧圖書(shū)館項(xiàng)目的實(shí)施，可以降低管理單位對(duì)人員、圖書(shū)和設(shè)備監(jiān)管的風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)制止書(shū)籍倒賣、資產(chǎn)挪用等違法行為的發(fā)生；避免圖書(shū)館發(fā)生環(huán)境溫濕度異常、通風(fēng)故障而造成人員危險(xiǎn)；減輕人員現(xiàn)場(chǎng)核驗(yàn)的工作強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率；提高環(huán)境監(jiān)管的信息化水平；減少能耗損失；通過(guò)向用戶提供網(wǎng)上查詢圖書(shū)的渠道，完成圖書(shū)的借閱等操作，節(jié)約社會(huì)成本。因此，充分研究和利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將對(duì)現(xiàn)代圖書(shū)館的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

 2 智慧圖書(shū)館

 2.1 智慧圖書(shū)館的概念

 參照物聯(lián)網(wǎng)的概念，筆者從智慧計(jì)算的角度，定義智慧圖書(shū)館：

 智慧圖書(shū)館=圖書(shū)館+物聯(lián)網(wǎng)+云計(jì)算+智慧化設(shè)備

 它是以一種更加智能的方式，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的芯片、傳感器、無(wú)線和有線通信等技術(shù)，以及防火墻、后臺(tái)管理系統(tǒng)等組成的全立體、多層次的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)館的管理與一體化監(jiān)控，從人的管理走向物的管理，從根本上改變松散的圖書(shū)館管理現(xiàn)狀，提升信息化水平。

 2.2 智慧圖書(shū)館應(yīng)用平臺(tái)的技術(shù)目標(biāo)

 智慧圖書(shū)館利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)及RFID等技術(shù)，采用系統(tǒng)集成方法，逐步建立一個(gè)智能信息化系統(tǒng)，溝通圖書(shū)館與讀者、供應(yīng)鏈與社區(qū)綜合服務(wù)中心[5]，對(duì)圖書(shū)館環(huán)境、設(shè)施、公用事業(yè)、信息查詢與檢索服務(wù)以及節(jié)能減排管理等進(jìn)行感知、分析和管理，為每個(gè)用戶提供一個(gè)安全、舒適、便捷、節(jié)能、高效的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)以智能化為主的、可持續(xù)發(fā)展的智能化平臺(tái)。

 智慧圖書(shū)館的要素主要包括八個(gè)方面：圖書(shū)管理、管所安全、智能通道、節(jié)能減排、環(huán)境監(jiān)測(cè)、金融和商業(yè)、緊急救助和云計(jì)算。在這八個(gè)方面采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行信息化管理和服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)終端和信息量達(dá)到一定規(guī)模后，就實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)智慧圖書(shū)館。

 3 系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵應(yīng)用分析

 3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

 智慧圖書(shū)館的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)思路如下：平臺(tái)層提供基本的軟件平臺(tái)環(huán)境，可以為Java EE或.NET平臺(tái)，或其它軟件平臺(tái)。接口層提供對(duì)外部的各種接口，包括RFID接口、短信接口、數(shù)據(jù)庫(kù)接口和視頻采集接口等，與外部進(jìn)行通信，并為應(yīng)用層提供接口服務(wù)。應(yīng)用層是各種應(yīng)用的處理模塊，是整個(gè)軟件系統(tǒng)的核心部分，包括出入平安服務(wù)、短信留言、圖書(shū)館OA、用戶資料管理、員工考勤管理、論壇管理、網(wǎng)絡(luò)登錄用戶管理、位置服務(wù)、視頻服務(wù)和系統(tǒng)維護(hù)管理等。服務(wù)層提供面向用戶的具體服務(wù)，如Web服務(wù)提供PC訪問(wèn)網(wǎng)站功能、WAP功能提供手機(jī)訪問(wèn)網(wǎng)站功能等，適合多種終端的接入，方便用戶和員工的使用。

 據(jù)此，系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)的軟件功能主要分布于應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器和視頻服務(wù)器等。應(yīng)用層和接口層軟件模塊主要分布在應(yīng)用服務(wù)器上，是系統(tǒng)的核心部分，與RFID閱讀器、增值服務(wù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)等進(jìn)行通信。服務(wù)層軟件模塊主要部署在Web服務(wù)器上。視頻服務(wù)器主要完成視頻采集處理、存儲(chǔ)、播放、流媒體服務(wù)等功能。各服務(wù)器通過(guò)不同接口協(xié)同完成系統(tǒng)的功能。

 3.2 關(guān)鍵應(yīng)用分析

 （1）圖書(shū)館安防系統(tǒng)

 圖書(shū)館安全已成為社會(huì)公共安全中的“重中之重”。圖書(shū)館安防系統(tǒng)建設(shè)要充分考慮用戶對(duì)書(shū)籍維護(hù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、災(zāi)難應(yīng)急、錄像查看和智能分析等功能方面的需求，以及實(shí)時(shí)性、安全性、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性等性能方面的需求，方案主要由前端監(jiān)控、事故應(yīng)急指揮、三合一可視化告警、視頻會(huì)議、智能視頻分析和監(jiān)控中心等多個(gè)部分組成。

 前端監(jiān)控：通過(guò)以太網(wǎng)接入，可配置現(xiàn)場(chǎng)緊急告警按鈕和語(yǔ)音廣播點(diǎn)以及LED信息發(fā)布系統(tǒng)，及時(shí)將報(bào)警信號(hào)傳入監(jiān)控室，監(jiān)控室可以及時(shí)與報(bào)警點(diǎn)進(jìn)行語(yǔ)音通話，也可以實(shí)時(shí)發(fā)布最新的安防信息。

 智能視頻分析：實(shí)現(xiàn)如入侵檢測(cè)、物品遺失告警等功能。當(dāng)這些系統(tǒng)產(chǎn)生告警時(shí)，通過(guò)管理平臺(tái)之間的集成聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警圖像彈出、位置定位、錄像與檢索等聯(lián)動(dòng)動(dòng)作。

 （2）圖書(shū)存放與調(diào)度系統(tǒng)

 圖書(shū)存放與調(diào)度是智慧圖書(shū)館管理中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，利用現(xiàn)代智能采集技術(shù)把存放、安全、管理等方面的信息有機(jī)地整合到一起，進(jìn)行處理、優(yōu)化、提煉，從而為圖書(shū)館安全管理、經(jīng)營(yíng)決策等提供科學(xué)依據(jù)。該系統(tǒng)主要由電視監(jiān)測(cè)、運(yùn)輸系統(tǒng)監(jiān)控、移動(dòng)目標(biāo)定位跟蹤、無(wú)線通信及調(diào)度系統(tǒng)等組成，是將視頻監(jiān)控、視/音頻會(huì)議、環(huán)境數(shù)據(jù)采集、視頻指揮調(diào)度和多功能告警聯(lián)動(dòng)有機(jī)結(jié)合的新型智能化平臺(tái)――安全生產(chǎn)協(xié)同調(diào)度指揮管理平臺(tái)。

 （3）圖書(shū)館環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

 傳統(tǒng)上人們對(duì)圖書(shū)館環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注，主要針對(duì)通風(fēng)質(zhì)量、二氧化碳?xì)怏w的濃度、溫度和濕度管理等；現(xiàn)在隨著人們對(duì)于環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)，更多關(guān)注的是能否通過(guò)傳感器與近距通訊設(shè)備結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館的環(huán)境監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)甲醛等有害氣體的監(jiān)測(cè)、面向物聯(lián)網(wǎng)的溫濕度調(diào)控、燈光管理與實(shí)時(shí)調(diào)控等，有效地降低能耗，維護(hù)工作人員和讀者健康。  　

（4）電子巡更系統(tǒng)

 大型圖書(shū)館通常安置相當(dāng)數(shù)量的一般工作人員和安保人員，他們需要定期對(duì)各個(gè)閱覽室和檔案室進(jìn)行巡查，排查隱患。電子巡更系統(tǒng)是將巡更巡檢點(diǎn)安裝在巡邏位置，巡邏人員手持巡更巡檢器到每一個(gè)巡更巡檢點(diǎn)采集信息后，將信息通過(guò)傳輸器傳輸給計(jì)算機(jī)，從而顯示整個(gè)巡邏巡檢過(guò)程，進(jìn)而提高各類巡邏巡檢工作的規(guī)范化與科學(xué)管理水平。

 （5）無(wú)線燈光控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

 圖書(shū)館照明已經(jīng)成為展示自身價(jià)值的名片和窗口，但是照明在帶來(lái)方便的同時(shí)，也遇到了諸多預(yù)料不到的問(wèn)題，如：費(fèi)用問(wèn)題、用電問(wèn)題、管理問(wèn)題和故障回報(bào)問(wèn)題等。而無(wú)線燈光控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以為解決上述問(wèn)題提供一個(gè)良好平臺(tái)，該系統(tǒng)由三部分組成：

 1）控制中心：燈光控制軟件，是整個(gè)控制系統(tǒng)的“大腦”，可發(fā)不同控制指令，如：整體控制、單燈控制、定時(shí)控制、故障回報(bào)、參數(shù)采集和歷史查詢。

 2）遠(yuǎn)端接入：用戶通過(guò)GPRS發(fā)出控制信號(hào)，子網(wǎng)控制器接收該信號(hào)，并轉(zhuǎn)為ZigBee信號(hào)傳輸至每盞燈。

 3）單燈控制：每盞燈都裝有無(wú)線路燈控制器，它們接收子網(wǎng)控制器發(fā)出的ZigBee信號(hào)，從而進(jìn)行亮滅、故障報(bào)警以及調(diào)光等操作。

 該系統(tǒng)還可采集電流、電壓、功率等參數(shù)，通過(guò)無(wú)線智能控制方式傳輸?shù)娇刂浦行模瑸楣?jié)能等評(píng)估打下數(shù)字基礎(chǔ)。

 4 現(xiàn)階段構(gòu)建智慧圖書(shū)館的關(guān)鍵問(wèn)題

 4.1 成本問(wèn)題

 物聯(lián)網(wǎng)全面應(yīng)用于智慧圖書(shū)館，首先需要解決的就是成本問(wèn)題。目前RFID電子標(biāo)簽的價(jià)格大約為0.7美元，而一個(gè)圖書(shū)館擁有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的文獻(xiàn)資源，加上需要組建龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及其他設(shè)備，成本投入將十分巨大。

 4.2 關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題

 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，安裝在物體上的電子介質(zhì)產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)可以通過(guò)它傳送出去。RFID和ZigBee等近距通訊手段作為其核心技術(shù)，許多中間解決方案還不完善；云計(jì)算如何為社會(huì)提供公共智能服務(wù)也存在一些問(wèn)題。除此之外，基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧圖書(shū)館必須在通信技術(shù)、信息處理與接口傳輸技術(shù)等方面實(shí)現(xiàn)全面協(xié)調(diào)。

 4.3 標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

 當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展由于沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致業(yè)務(wù)成本高、產(chǎn)品創(chuàng)新慢等問(wèn)題。此外，現(xiàn)有圖書(shū)館自動(dòng)化集成系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的整合難度比較大：RFID系統(tǒng)以RFID電子標(biāo)簽為基礎(chǔ)，而現(xiàn)有圖書(shū)館信息管理平臺(tái)以條碼和磁條技術(shù)為基礎(chǔ)，兩者需要在通信接口、協(xié)議等方面進(jìn)行整合。

 在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，引入最先進(jìn)的前端感知設(shè)備，突出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書(shū)館中的實(shí)施效果，將推動(dòng)圖書(shū)館走向智慧圖書(shū)館時(shí)代，為用戶提供更加智慧化的服務(wù)，更好地滿足人們的需要，引領(lǐng)圖書(shū)館事業(yè)實(shí)現(xiàn)一次新的飛躍。