基于云计算与物联网的智慧图书馆建设管见

刘 莹

（辽宁经济职业技术学院图书馆，辽宁 沈阳 110122）

随着现代信息技术的发展，智能技术不断突破，被应用于社会管理与服务的各个层面，智慧地球、智慧城市、智慧机构、智慧服务，这些概念逐渐成为热词，引起社会广泛关注。智慧管理与智慧服务建设是与计算机技术、网络技术、数字化技术以及物联网技术的发展紧密联系的，可以说，现代信息技术的发展为社会的智慧化发展提供了保障。

近年来，智慧图书馆建设引起了图书馆界的关注，这不仅催生了一系列的学术研究成果，而且一些大型图书馆在实践领域对智慧图书馆建设也进行了积极的探索。笔者认为，计算机技术、互联网技术、物联网技术为发展智慧图书馆奠定了基础，而云计算技术应用于图书馆的管理与服务才是发展智慧图书馆的关键。现结合实际就基于云计算技术和物联网技术的智慧图书馆建设的命题谈几点认识。

1 智慧图书馆

早在2008年，IBM首席执行官彭明盛就提出了智慧地球的理念。在随后的十多年里，关于智慧管理、智慧服务的概念引起了全世界的关注，并逐渐从理念的探讨向实践领域延伸发展。近年来，图书馆界有众多学者将目光投向智慧图书馆的理论研究和实践探索，取得了一系列的成果。

通过对智慧图书馆研究文献的分析，笔者对智慧图书馆的特点进行了梳理和归纳。智慧图书馆应该体现出全面感知环境、网络完全互通、大量数据支撑、自由学习氛围、个性化服务等特征。按着这样的特征要求来衡量，目前真正意义上的智慧图书馆案例还鲜见，即没有图书馆敢声称已建成了智慧图书馆，但我们必须看到，智慧图书馆建设已从理念走进了实践阶段。很多图书馆依托现代信息技术的发展，已经着手智慧图书馆的规划与建设实践。

就目前关于智慧图书馆的理论研究成果和局部建设实践来看，人们建设智慧图书馆的目标是十分明确的。这些目标主要集中在：（1）为读者构建一个完善的智慧感知环境以及综合性的信息服务体系，方便以角色为单位面向用户提供个性化的服务；（2）将源于计算机网络的信息服务深入到图书馆的所有服务范畴，完成图书馆与网络、图书馆与图书馆、图书馆与文献信息资源、图书馆与用户之间的互联互通，搭建一个跨越时空、多元立体的信息获取和共享平台；（3）透过智能感知环境以及综合性信息服务体系，建立一个图书馆与资源、图书馆与用户，乃至用户与用户之间相互沟通、相互感知的通道。

智慧图书馆是数字图书馆发展的必然结果，是数字图书馆建设的高级阶段。云计算与互联网技术为数字图书馆向智慧图书馆的过渡与发展提供了基本的理念支撑和技术支撑。智能化、高效化、数字化、网络化、个性化、共享化是智慧图书馆服务所要达到的一种境界。

2 云计算与物联网在智慧图书馆建设中的运用

建设智慧图书馆的目的在于适应社会发展，为读者提供高质量的服务，更好地满足用户对图书馆服务的需求。云计算技术和物联网技术的日益成熟和发展，为图书馆整合资源、分享信息、提升服务能力和服务水平，缔造智能、高效、标准统一的管理体系和服务体系创造了条件。图书馆以数字图书馆建设为基础，通过引入物联网与云计算技术，可以实现数字图书馆建设的优化和升级，实现数字图书馆向智慧图书馆的过渡，并从整体上提升图书馆信息服务智能化、高效化的保障能力与水平。

创建云计算服务体系是智慧图书馆的基础支撑，是图书馆实现智慧管理、智慧服务的前提。智慧图书馆必须以云计算系统为依托，构建高效能、高智能的网络数据体系，融合虚拟化技术，系统整合和科学优化数字图书馆建设成果，将大量可扩展的保存、计算、数据、应用等分布式计算资源纳入智慧图书馆管理体系和协同工作平台。对于智慧图书馆的云计算模式而言，用户在存储数据以及软件应用方面均在互联网大规模服务器集群即“云”中进行，且因为云计算服务提供商需要对这些数据安全与程序运行提供管理及维护，用户可以随时通过互联网登录智慧图书馆，方便快捷地访问、保存、读取和应用智慧图书馆的信息资源。云计算是具有划时代意义的计算典范，其以分布式计算与服务架构为根基，能把通过网络连接的大量的计算资源进行统一调度及管理，形成一个计算资源池，可为用户提供各取所需的数字信息资源服务。根据云计算技术现有研究成果，结合数字图书馆管理与服务构成诸要素之间的关系，笔者以云计算技术为核心要素，构建了图书馆智慧服务平台，具体架构如图1所示。按照这样的架构来设计和建设智慧图书馆，不仅可以方便高效实现数据的共享与集成，而且可以最大限度消除信息孤岛，甚至避免形成另一类信息孤岛的可能性[1]。

图1 图书馆智慧服务平台架构

物联网技术应用于智慧图书馆，可为智慧图书馆构建一个互动、开放、合作的智能化综合信息服务体系，让用户真正体会到数字信息资源的无处不在，无时不在，即时获取，各取所需。物联网的基本理念即万物互联。物联网技术应用于智慧图书馆建设，不仅可以有效实现图书馆之间的互联互通，而且可以实现图书馆与文献资源、图书馆与用户、图书馆文献资源与馆藏信息之间的互联互通。同时物联网技术应用于智慧图书馆，可营造现实空间与虚拟空间有机结合的服务环境，无限延伸和拓展知识存储与获取空间，实现多范畴、多元化资源的整合利用，促进图书馆资源的高效利用与共享，提高图书馆智慧服务的效率，强化用户智慧学习的能力和效果。物联网技术可通过传感器对图书馆的环境进行全面感知，及时对图书馆资源采取控制及反馈，提高图书馆资源互联的广度与深度，使图书馆管理更加科学化、智能化、高效化。随着云中内容的丰富，云计算技术与物联网技术的融合应用，智慧图书馆可以通过信息的处理与分析以及大量感知数据的处理与分析，提供更具针对性、个性化、智慧化的服务。

3 智慧图书馆构建中的问题

3.1 信息感知能力的问题

对于智慧图书馆而言，需要完成对图书本身特征信息的感知，关于图书馆的名称、书籍中的内容的感知，需要完成对读者身份信息的感知、对图书周边温湿度等因素的感知，需要完成对图书所在物理位置的感知，乃至对图书馆运行过程中一些节能环保因素的感知。这些信息感知能力都会通过信息感知节点来完成，而当前在传感器网络内可以提供信息感知功能的节点类别十分有限，如何获取满足智慧图书馆功能所需的不同信息感知节点，是智慧图书馆构建过程中应当面对的一个重要问题。依照智慧图书馆设计中的功能需求，所有传感节点不但要具有相应的信息感知能力，而且所有信息感知节点还要能够对收集到的信息进行相应的处理、保存等。例如，对处于所有图书材料中的图书传感节点，不仅需要标识出图书名称、作者姓名、出版单位、内容概要等有效信息，还可以完成读者和图书相互间的无线通信，并经由这些无线通信对图书进行更加精准的定位，这就对所有传感器节点的功能提出了更高的标准和要求。随着物联网技术日益普及，传感器节点技术也在不断发展，一批具有信息感知能力与信息处理能力的嵌入式节点产品相继问世，智慧图书馆建设者一定要密切关注该技术领域的前沿，科学调研，大胆实践，前瞻性地选择传感器节点产品，从软件和硬件方面满足智慧图书馆建设与发展的需求[2]。

3.2 后端信息处理能力问题

对于智慧图书馆而言，之所以可以为读者提供更为智能化的服务内容，主要是依靠庞大的后端信息处理中心的信息处理能力，而完成后端信息处理中心工作的前提则是凭借资源平台能够获取丰富详细、真实可靠的初始数据。

智慧图书馆通过物联网技术已经完成了对图书、环境、读者乃至借阅过程中大量详细信息的采集，所以，研发相应的信息后端处理平台，完成对物联网所收集的相关信息的数据过滤、数据表示、数据分类、数据与数据间深层次关联的分析等，成为创建智慧图书馆过程中需要处理的另一重要问题。特别是对于数字图书馆引发的庞大数据进行分类及聚合分析、数据的相应性分析乃至运用数据开发工具进行数据潜在功能的分析，这些数据分析需要运用人工智能技术及数据自动处理技术。在分析阶段，要对图书馆所形成的大量数据进行科学化、合理化的构建，对需要分析的数据进行模型抽象和归一化处理，找出智慧图书馆在运行过程中引发的数据之间的共性特点。可见，智慧图书馆平台的后端信息处理能力直接影响其信息获取的准确性和提供服务的用户满意度。

3.3 云计算资源的构建问题

云计算能够为用户提供一个容量较大、成本较低、计算能力较强的信息获取环境，但云计算技术还是一个新鲜事物。对于云计算资源的构建而言，仍需要不断探寻和深入研究。当前依照云计算发展趋势以及实际应用状况，云计算的应用通常有两个基本形式：一是终端用户依照本身需求创建一个适合其本身的私有云；二是通过第三方平台提供的公共共享云来实现云计算的目的。从目前我国实际应用来看，通过第三方平台提供公共云的环境并不成熟，比如我们常用的360杀毒软件，其所运用的杀毒环境是源于360本身的私有云计算平台进行完成的[3]。

在创建智慧图书馆的过程中，所使用的云计算条件要通过私有云的方式完成创建时，则存在一个组织、管理、成本的控制问题，即通过哪种单位或机构进行私有云的组织构建；如何对私有云进行管理与维护；如何对私有云创建过程中所产生的费用以及成本进行分摊和控制，等等，这些都会成为智慧图书馆创建过程中需要面对的现实问题。云计算资源环境的创建也是智慧图书馆创建过程中需要积极探讨的问题。

3.4 相关政策与规范问题

对于智慧图书馆创建而言，不可避免地会涉及到信息互换问题，而在互换信息时，有两个问题需要引起建设者的关注：其一，使用哪种标准与规范来完成信息的互换；其二，如何确保信息的安全，特别是对于智慧图书馆而言，其所处理的大量数据信息，难免会牵扯到图书文献资料的知识产权问题、读者信息的隐私权问题。这些问题都需要有健全完善的政策环境和相应的规范加以规制。

4 结语

智慧图书馆建设仍属于新生事物，虽然近年来在学界和业界形成了一系列的研究成果，但真正称得上智慧图书馆的成型案例还未能见到，有的只是智慧图书馆建设的局部实践。物联网技术和云计算技术的日益成熟和普及应用，为创建智慧图书馆提供了条件，智慧图书馆研究不应再局限于理论的探讨，我们必须将研究的重点转移到智慧图书馆创建的实践上，对智慧图书馆建设所涉及的技术问题、平台的搭建问题、资源的存取问题以及所涉及的相关政策、标准与规范问题等展开深入系统研究。智慧图书馆研究应该立足我国数字图书馆发展实际，立足高起点，融合新技术，实现高智能，创造高效益。智慧图书馆与智慧图书馆之间不能成为信息孤岛，应加强交流与合作，不仅要实现信息资源的互换交流，而且应加强建设经验的交流。智慧图书馆建设应发挥行业整体、团队合作、集体智慧的优势，避免重复研究、重复建设，力争少走弯路，早见效益。