智慧图书馆情境感知微服务模式框架研究*

杨佳雨 周玲元 王 雪

（南昌航空大学经济管理学院 南昌 330063）

在碎片化阅读盛行的微时代背景下，人们对通过移动端设备进行阅读的体验要求越来越高，智慧型图书馆顺应信息服务模式转换趋势，开拓“微服务”在图书馆中的应用，构建合理的系统模型框架，对图书馆资源进行管理、挖掘和创新，以实现个性化服务模式，推动自身发展。

国外学者对智慧图书馆及其服务内容进行了大量的理论探索。 Markus Aittola[1]等人通过引入情境感知技术感知图书馆内外部变化，并介绍了智慧图书馆。Bilandzic M[2]从图书馆用户的角度明确了智慧图书馆的信息服务模式。Castano B等利用RFID技术研发出了图书馆的智能借阅系统。Younghee Noh[3]指出图书馆引入情境感知系统的实践应用，可以实现对来访用户信息的感知识别，自动化系统智能识别可以提供感知参考服务。Shatte A等[4]指出基于移动终端的增强现实技术将成为智慧图书馆管理实现情境感知过程中一种很有发展前景的工具。Johnson和Adams Becker[5]介绍了在由现代技术、微服务传播平台、管理者构成的创新性环境中图书馆将如何实现智能化、个性化服务。Kristina M[6]认为图书馆借助各种传播媒介提供的线上推送服务得到越来越多的关注。Jacobson[7]着重分析这种平台的使用方法、服务内容以及用户对于涉及个人信息的情境感知微服务的接受意愿。国内学者对智慧图书馆微服务模式构建进行了细致研究，曾子明、秦思琪[8]基于用户需求构建了服务模型，围绕ROI（感兴趣区域）定位、语义鸿沟和情境融合三个关键问题提出智慧图书馆MVS（移动视觉搜索）技术框架。刘炜、刘圣婴[9]从角色、行为、目的三个角度分析了智慧图书馆不同层次的功能模块，并提出完善的智慧图书馆情境感知微服务模式框架构建的标准规范体系。

大多数学者对智慧图书馆的基本概念、服务内容等作了较多理论分析，但目前对于智慧图书馆的实践性研究依然很缺乏，智慧图书馆的实施依然没有一个成熟完善的模式框架作为支撑。本文通过对情境感知微服务模式框架构建进行研究，提出了创新性的设计原则和框架模型，以期为智慧图书馆建设提供规范性基础，促进智慧图书馆从概念模型向实体建设过渡。

1 基础理论分析

1.1 智慧图书馆

“智慧”一词表示事物的感知化、互联化、智能化[10]。“智慧图书馆”的概念起源于2003 年芬兰奥卢大学图书馆学者发表的一篇题为《智慧图书馆：基于位置感知的移动图书馆服务》的会议论文。作者在论文中提出这一概念，认为智慧图书馆是一个不受时空限制，可被感知的移动图书馆，它能帮助图书馆员和用户找到所需资料[11]。这是国际上首篇公开发表的对智慧图书馆进行研究的文章，在图书情报界引起学者关注。然而直至2009年IBM提出智慧地球的概念，才真正引发各界学者对“智慧”概念的广泛关注。继“智慧地球”后，“智慧国家”“智慧城市”等相关概念应运而生，图书馆作为传统行业之一也积极融入“智慧”行列。智慧图书馆的概念、服务理念与实践率先出现在欧美的大学图书馆、公共图书馆[11]。智慧图书馆的出现融合了“物理图书馆”与“数字化技术设备”，很多高校图书馆和大型公共图书馆利用现代化的通信设备，以互联网、物联网为基础打造馆际联系更紧密，用户寻找资源更便利，图书馆管理成本更低的智慧型图书馆。本文认为智慧图书馆就是以“三微一端”为技术平台，不受时空限制，能够帮助用户更加高效查找资源的数字化、技术化的图书馆。高校图书馆利用这一智能技术，可以提升对学者学术研究的支持力度，促进高校教学和科研水平的提高。

1.2 情境感知

情境来源于 “Context”，Dey和Abowd将情境感知定义为：系统能够感知情境，并且能够利用情境为用户提供个性化服务。Leusen P M V和Ryan N等在文献中提到：情境感知服务意味着智能终端通过传感技术发送传感器的地理信息系统，如地点、天气、时间和活动，终端服务器再根据收到的信息作出相应反应。移动智能终端可以利用情境感知技术快速为用户作出决策，情境感知的特点是：①强辨识性，移动智能终端由于装有各种传感器以及其他先进设备且携带方便，更容易识别用户；②易定位性，移动智能终端的GPS定位系统或其他定位设备，可以快速定位用户的地理位置；③及时性，移动智能终端体量小，方便携带，能及时捕捉用户实时信息，提供用户所需信息；④灵敏性，快速感知相应情境数据的变化，并迅速找出主要影响因素。

1.3 微服务

截至2017年12月，我国即时通信用户已超过7.2亿人，网络视频用户超过5.79亿人，微博用户已达3.16亿人[12]。微信成为大众交流平台，微电影、微小说、微视频等随之而来，人们进入微信息时代。从实物层面的微博、微信、微视频、微小说等到理念层面的微动力、微情绪、微服务等，“微”事物如雨后春笋般进入大众视野，登上信息时代舞台。

目前，微服务没有统一定义，本文梳理总结研究者们关于图书馆微服务的文献，将图书馆微服务定义为：在大数据背景下，以用户为中心的智慧图书馆，依托社交媒体与图书馆APP等信息技术，通过移动通讯设备为用户提供的图文并茂、个性化、便捷化的服务[13]；它是一种 “随时、随地、随身”的服务，服务方式和手段因人的流动而流动。事实上微服务也是一种新媒体服务，借助微信、微博等新媒体平台产生图片、视频、文本、链接等相关的微信息，展现自我，服务用户。图书馆用户通过手机“三微一端”即可获取图书馆资料。用户通过公众号不仅可以在图书馆预订座位，还可以对相关图书资料进行动态追踪。由此可见，图书馆微服务是动态化、个性化、多样化的。

2 智慧图书馆情境感知微服务模式框架构建

2.1 智慧图书馆设计原则

智慧图书馆的服务是以一种更智能的模式展现给用户的，因此其框架设计应围绕核心要素，基于云计算、物联网、智能设备来实现智能化管理和服务模式[14]。智慧图书馆的物联网应用可以实现用户、信息资源以及图书馆之间的通信，云计算在海量数据基础之上进行分析和计算，而智能设备的精准便捷能为用户带来更好的体验。智慧图书馆的设计以物联网、云计算及智能化设备三大要素为核心构建原则，见图1。

图1 智慧图书馆设计原则图

物联网指的是物物相连的互联网，是新一代信息技术的重要组成部分，也是信息化时代的重要阶段。在智慧图书馆中，物联网技术可以实现用户与馆内资源的通讯：通过RFID图书管理系统，用户可精准查找书籍资源并进行自助借阅；图书馆APP移动服务的建立也是物联网技术的体现，用户可以登录检索馆内资源、查看借阅记录等个人信息；图书馆通过微信、微博等微平台，分享和推送馆内信息和动态，并解答读者咨询，实现图书馆用户之间的交互。

云计算与大数据是智慧图书馆的重要支撑技术。云计算是指对海量数据的计算分析能力，大数据意味着图书馆的数据储存能力。智慧图书馆依托云计算，对从大数据中挖掘得到的信息进行计算处理。云计算通过各种分布式模型、大数据管理以及虚拟化处理等技术挖掘“敏感”数据，过滤大数据中的无用信息，得到真正有价值的数据。在智慧图书馆中，云计算最本质的功能是在读取用户信息的基础上浏览历史记录，或在使用感知技术获取用户行为后，分析用户偏好和信息需求，运用数据模型计算与用户需求相匹配的馆内资源供应结果，实现智能化推送服务。智慧图书馆在云计算的支撑下不仅节省了时间和馆员工作量，还可以更加精准有效地为用户提供有价值的信息。云计算通过对数据的采集、过滤、计算，满足了用户的需求，提升了用户的阅读体验，激发了用户的阅读兴趣，促进了智慧图书馆的发展，形成良性循环的机制。

智能化设备可以称作智慧图书馆的硬件装备，实现情境感知功能必须依托传感器、RFID阅读器、定位导航、环境感知等设备。从用户进入智慧图书馆开始，门禁系统的传感器就会自动读取用户的身份信息以及历史记录，通过RFID技术识别位置信息，用导航技术针对用户的个性化需求发出服务信号。智慧图书馆还需要具备一套完整的自助设施，如自助借还机、自助缴费机等，增加用户借还书籍的自由度。智能书架则是利用RFID技术实现对在架图书的精准识别，可完成馆藏图书监控、清点，图书查询定位，错架统计等功能。智能书架系统具有较高的准确度以及较快的响应速度等优势特征，可应用于图书、档案、文件管理等领域。

2.2 基于情境感知技术的智慧图书馆框架构建

数字图书馆服务之所以不能满足当前用户的信息需求，主要有以下两点原因：①无法准确获取用户敏感信息；②信息很难跨平台共享，数字图书馆不同平台之间的数字资源不能共享，有的平台甚至根本不能调用图书馆底层数据库信息。为解决传统图书馆服务存在的以上问题，本文根据相应的设计原则，在参考国内外研究文献的基础上[10]，围绕三大核心要素构建了智慧图书馆技术支撑框架结构，如图2所示。

整体框架主要由感知层、大数据智能分析层、交互应用层三部分构成。它将设计原则里的三大要素嵌入模型机构中，其中第一部分感知层结合物联网技术，能够从多方面感知用户信息和情境数据；第二部分分析层利用数据分析工具，可将读取的数据在各系统之间实现及时共享，调用数字图书馆存储在云端的数字资源以满足用户需求；第三部分交互层通过虚拟现实技术和终端设备进行个性化推送，实现用户信息、图书馆数字资源之间的对接。

感知层。这一层是智能库，它通过条形码、电子标签、红外线等各种方式和手段，识别进入图书馆的各类事物。对信息的一般感知分为三个方面：①对来访用户的感知。图书馆智能系统通过红外线、借阅卡等识别用户身份，并为其提供个性化服务。②对图书馆物理环境的感知。图书馆智能系统通过对图书馆内的温度、湿度、光线等物理条件的感知自动调节馆内空调的温度、通风扇的转速、灯光的强弱等。③对图书的感知。图书馆智能系统通过条形码实时跟踪图书动态，帮助用户自助完成借还书以及续借等服务。

图2 基于情境感知技术的智慧图书馆框架

分析层。该层是智慧图书馆的“神经中枢”,通过ZigBee、WiFi和3G、4G等网络接入智能网关和通信网，将其作为传输载体，实现跨时空信息交互与共享,并将采集的各种信息数据传输至云端服务器，进行海量数据分析和处理并反馈给控制器，实现智能化的决策和调节。所有用户通过知识门户进入图书馆知识共享系统。经过认证，用户可以自由使用系统中的软件进行知识交流和知识共享。共享的全部数据、文档被保存在存储层中。利用知识库和数据库技术，用户可以应用软件调用底层数据。图书馆知识共享系统通过因特网和内联网进行网络集成，集成结果通过网络传输到图书馆服务器，服务器进行应用处理和计算。

交互层。该层是智慧图书馆的应用服务层，主要包括图书馆智能化数字服务（个性化信息推送、图书推荐等）和实体服务（图书借还、图书清点等）。应用层把图书馆智能系统进行运算和处理之后的决策结果通过智能终端输出给图书馆管理人员和用户。在智慧图书馆中，日常的图书清点、盘存等工作交由智能管理系统完成，馆员只需要维护主机服务器正常运转；用户可以在移动终端收到来自智慧图书馆的个性化信息和图书推荐。

3 智慧图书馆服务体系框架构建

智慧服务模式是图书馆发展的必然选择，也是物联网时代用户服务的新方式。如图3所示，智能实体服务和微服务是整个智慧图书馆服务体系的两大支柱。实体服务通过图书馆的智能化硬件和空间环境规划给用户带来满意的阅读体验，智能设备和良好的空间环境规划能提高图书馆的运行效率，提升用户满意度。微服务是指为移动设备构建的线上图书馆的各项服务，包括在线阅读、自助检索查询以及个性化推送等，以此实现图书馆线上线下的对接以及用户与图书馆之间的通讯等。

图3 智慧图书馆服务体系

3.1 智慧图书馆微服务模式

越来越多的人通过“三微一端”这种信息传播平台获取信息，也乐于接受微量化信息的收集、分享，享受合理利用碎片化时间的乐趣。智慧图书馆微服务基于移动终端的信息传播和交互媒介，在传播微内容的同时，促进图书馆服务向个性化、多样化方向发展，提高了图书馆智能化建设水平，为构建微服务模式奠定了基础。如图4所示，智能图书馆立足于当前的信息环境，为了应对读者的碎片化阅读需求，通过构建多元化的微服务模式，促进智能图书馆服务模式的变革与创新。

图4 微服务体系框架

图书馆微服务通过微信、微博等平台开展信息传播，使得信息服务更加便捷高效，服务方式更加多元化。智慧图书馆微服务就是指合理利用这些传播平台，将其作为信息推送载体，全方位推广图书馆服务信息，有效拓展图书馆服务范围。如图4所示，当用户在微平台接入互联网，校验身份信息登入个人账户之后，即可在微服务平台上操作各项服务内容。

选座服务是指根据个人需求在线预约座位，方便用户并为其节省时间，提高自习室使用率。用户可以初步了解自习室的座位情况并选择适合自己的位置。在线预约座位之后必须根据预约时间到达相应的自习座位进行签到。该项服务通过定位系统校验用户当前所在位置是否与预约座位一致，只有通过核验才可以完成选座服务。如果不能按时到达图书馆，就应及时取消此次预约操作，避免线上“占座”的现象。

个人账户作为微服务的重要服务项目，包含身份信息、借阅记录以及系统个性化推送信息等菜单。身份信息通过调取图书馆系统的数据库获取，数据一致性有利于门禁系统或者借阅系统识别和校验用户信息。借阅信息是用户借还书籍的记录。历史记录针对用户进入图书馆系统后的操作。馆藏查询和文献检索都是用户获取有效信息的重要途径，可以轻松便捷地获取有价值的信息资源。由于微信和微博都具有实时通讯功能，图书馆可以通过这些平台进行个性化信息推送，为用户提供资源动态提醒、新书推荐等服务，增强图书馆与用户之间的联系。

互动平台是用户与用户、用户与图书馆之间进行在线互动的载体，可以提高微平台的服务质量，提升用户的阅读体验。此外，图书馆还可以通过开展网上知识竞赛激发用户的学习兴趣。用户遇到阅读相关的问题，可以在问答社交站提问，馆员定期答疑，其他用户也可以分享自己的阅读体验。微服务可以充分发挥线上图书馆的互动优势，促进用户与用户、用户与图书馆之间的互动，吸引更多群体了解和利用图书馆。

3.2 智慧图书馆实体服务模式

实体服务是智慧图书馆的重要服务模式。基于智能设备和馆员的实体服务更能够影响用户体验，用户对图书馆的满意度很大程度取决于在图书馆的阅读感受。因此构建一个智能化实体服务体系会给图书馆增添不少吸引力，如图5所示。

实体服务内容是对图书馆服务功能的合理规划，大致包括以下六方面：①自助服务。作为智慧图书馆提高工作效率的重要设备，自助系统能实现自助检索、自助借还、自助打印、自助缴费等；②智能书库。利用RFID技术使书籍携带可被识别读取的芯片，实现智能记录书籍信息，它可自动感应藏书状态并及时更新在馆数据，减少因人工操作产生的误差，使用户查看可借还书籍更加便捷准确；③电子阅览室。智能阅读器、二维码阅读、虚拟阅读站等应用于智能化阅览室。如智能阅读器可以在二维码阅读的基础上根据用户的阅读速度、兴趣偏好推送更多个性化的有吸引力的内容；④读书角。开展专题讲座、读书心得交流、读书会真人图书馆等服务，可有效提升用户体验，在用户面对面交流分享过程中实现隐性知识转移，激发用户的来访兴趣，为促进智慧图书馆的发展提供有利条件；⑤其他智能设备服务。如定位导航系统可以让用户快速找到所需资源信息，情境传感器会自动检测识别来访用户身份信息、历史记录及所处位置的温度湿度信息等；⑥休闲区的规划也是提高用户体验的途径之一。在图书馆内设置书吧休闲区，在有限的空间里合理规划出用户休闲娱乐的地方，调节用户学习的疲乏，将学习与休闲娱乐相融合。

图5 实体服务体系框架

4 智慧图书馆情境感知微服务框架构建建议

4.1 提升馆员专业素养，保障创新技术开发应用

加快建立图书馆员职业资格认证制度，定期开展图书馆员培训，专业的智慧图书馆馆员不仅可以使图书馆的管理和服务更加智能化，而且可以促进智慧图书馆进一步发展。充分结合图书馆的学科特点，进行技术的创新应用研究，提高技术的适用性。

4.2 规范资源检索标准，建立存储海量信息资源的数据库

海量资源的环境下，智慧图书馆将从安全可靠的“云”中获得业务支持系统、资源服务系统，使资源存储无界化成为现实。统一的资源检索标准、存储格式，使信息管理机制能发挥应有的作用。数字图书馆集中的数字信息资源、合理的资源配置和有效的共享将使图书馆的信息供需均衡，能够真正满足用户的需求，提高检索信息质量。用户就能利用智能终端准确快速地搜索到有价值的信息，真正实现智慧图书馆的智能化、多元化。

4.3 优化移动图书馆环境，提供多元化服务

智慧图书馆微服务借助微信、微博等作为汇集、推送信息的平台提供线上服务，通过优化网络环境，实现快速共享用户信息。图书馆系统根据各部门之间的实时信息，针对不同的来访用户提供个性化的高质量服务，提高用户满意度和阅读体验。构建美观个性化的图书馆界面也会给用户留下比较深刻的印象。开发有价值的信息资源、开展多样化的服务内容来完善服务体系，给用户提供灵活便捷的平台，促进用户阅读兴趣和智慧图书馆发展的良性循环。

4.4 确保数据完整性和用户信息安全性，平衡用户数据获取与敏感信息安全管理关系

智慧图书馆为了实现更全面、便捷、智能的服务模式，需要基于情境感知技术的应用。它不仅感知天气、温度、时间等情境数据，更重要的是实时感知用户行为等用户情境信息。因此，用户数据信息的采集、分析、处理、共享、存储等阶段会面临敏感数据安全性保障问题。智慧图书馆应提高数据库的安全系数，加强数据管理安全认证，从数据到硬件存储都应有完善的安全防护机制；同时应加强智慧图书馆馆员的安全防护意识，培养图书馆数据管理的专业型人才来提高智慧图书馆安全屏障，确保获取用户情境信息的同时，敏感信息隔离设施能提供安全保障。

4.5 构建“三位一体”管理系统，建立健全互动评价机制

服务内容管理、服务终端管理、服务评价管理作为智慧图书馆的三个子系统，各自有不同的管理范围和作用，三者之间相辅相成缺一不可。图书馆若要为用户提供满意的微服务，必须让微服务内容、服务终端和服务评价三个子系统全方位衔接和完善，才能促进智慧图书馆情境感知微服务模式进一步发展。首先，面对越来越个性化的用户需求，服务内容应呈现出多元化，无论是线上线下都应逐步开展多样化的服务工作。其次，移动智能终端快速更新换代，这就要求信息提供者能为用户提供不受时空及终端设备限制的信息服务，满足人们随时获取信息的需求。最后，服务评价子系统是智慧图书馆微服务的反馈机制。用户根据阅读体验对智慧图书馆线上线下的服务质量进行感知并评价，管理员对系统内相关机制进行整改，并对馆内资源库和情境数据库等进行不断扩充和修改，不断丰富的历史情境数据将逐步改善服务质量。

5 结语

智慧图书馆情境感知微服务是未来图书馆发展的必然趋势，本文分析了智慧图书馆服务模式的核心要素，从情境感知和微服务两大模块分别设计、构建了智慧图书馆模式框架和服务体系，并对框架体系进行了详细说明和分析。当下智慧图书馆的应用还在初步阶段，基于情境感知微服务的智慧图书馆需要更深刻的理论支撑和技术实践去进一步检验和实现。因此，构建逻辑清晰的智慧图书馆框架，对分析智慧图书馆当下所存在的诸多问题具有深远意义，能够加快智慧图书馆的建设。

（来稿时间：2018年8月）