基于物联网技术下智慧校园图书馆的分析与研究

王星月　管程程

摘  要：物联网技术作为信息时代发展的“新生一代”，同样在高校推进智慧校园建设中起到重要作用。智慧校园图书馆的分析以智慧校园自身的特征与功能为出发点，对物联网技术下智慧校园图书馆的信息化建设进行了研究，并以提升图书馆服务能力主线，明确提升智慧校园图书馆服务能力的相应策略，探讨了基于物联网技术的智慧图书馆系统基本模块的主要内容，以期为未来智慧校园图书馆的建设与实践提供参考。

关键词：物联网技术;智慧校园;智慧图书馆;服务能力

中图分类号：TP391.44;TN929.5      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）05-0158-04

Analysis and Research on Intelligent Campus Library

Based on Internet of Things Technology

WANG Xingyue，GUAN Chengcheng

（Shandong Huayu University of Technology，Dezhou  253034，China）

Abstract：As the “new generation” of the development of information age，internet of things technology also plays an important role in promoting the construction of smart campus in colleges and universities. Based on the characteristics and functions of smart campus itself，the analysis of smart campus library studies the information construction of smart campus library under the technology of internet of things. With the main line of improving the service ability of the library，the corresponding strategies of improving the service ability of the smart campus library are made clear，and the main contents of the basic modules of the smart library system based on the technology of internet of things are discussed In order to provide reference for the construction and practice of smart campus library in the future.

Keywords：internet of things technology;smart campus;smart library;service ability

0  引  言

在互联网与物联网发展推动下，数字化信息校园建设只实现数字化并不能满足当前教育信息化发展的需求。因此，这要求我们以数字化为基础，向智慧校园进行革新，如今智慧校园建设正炙手可热，我国教育发展也顺应时代发展从“数字化”向“智慧化”演变与创新。智慧校园是一个庞大的系统，图书馆作为校园中名副其实的第二课堂，针对于建设智慧图书馆的意义巨大。

本文基于山东华宇工学院2019年度大学生创新创业训练计划项目——“智利用+智能物联”超级校园图书馆，通过对校内图书馆的实践调查与数据收集、分析，对当代物联网时代下的智慧校园图书馆进行了分析与研究。

1  研究背景

物联网技术近些年在各个领域被广泛应用，“智慧”思想引导着图书馆的进步，打破传统模式的运行方式。在我国，对智慧校园图书馆的研究早在2005年便开始了，力求建设基于物联网技术、云计算技术、局域网技术等先进技术的高校智慧图书馆。目前，高校图书馆的信息化模式已初见成效，智慧校园图书馆从本质上改变了图书馆的服务能力，我们分析了当下智慧图书馆的服务能力，提高图书馆的服务质量，加深“智慧”思想在高校图书馆的应用，提高使用者的体验度与满意度，使高校图书馆的服务能力产生质的改变。因此，研究基于物联网技术下的智慧图书馆具有一定的理论与实践价值。

2  智慧校园的特征以及功能分析

2.1  智慧校园的特征分析

2.1.1  多角度融合的系统

智慧校园是一个有机整体，就其外在形象而言，包括了智慧图书馆、智慧交通、智慧教室、智慧餐厅、智慧办公区等等;就管理而言，包括了人、物、信息、情景等多方面。智慧校園是一个完整的系统，各个分块发挥作用并互相协调，形成多角度融合模式，如图1所示，使得校园绿色发展、科学决策、服务便捷高效。

2.1.2  具有感知性

智慧校园的“智慧性”主要依靠于互联网与物联网技术，核心问题是如何增强感知信息的能力与处理大数据的能力。应用于智慧校园建设的感知技术包括GPS、RFID技术、人脸识别技术、激光扫描技术等，在这些技术的支持下，校园从传统的固定模式转变成智慧型校园，原本单一独立的设备，通过物联网这一纽带，实现了对人操作物、物连接网络、网络反馈信息给使用者的智能化识别、传输、服务和管理。随着智能化的推进，近几年，物联网技术对智慧校园的建设有了更加深入的渗透，如刷脸考勤、刷卡取水、图书流动定位等，极大程度地丰富了校园的服务。

2.1.3  教育资源整合

目前“线上教育”发展得如火如荼，在新冠肺炎防疫的特殊期间，智慧校园发挥着传统校园运行模式不可比拟的优势。我们通过网络问卷形式对在校学生的“线上”学习平台进行了调查，如表1所示，可以看出“线上教育”将教育资源进行了整合，可供多平台、众高校以及智能化设备使用，使得课堂不再局限于普通的“面授”方式，学生可以获取到其他学校的教育资源。

同时，在智慧校园的发展下，智慧图书馆突破纸质化限制，目前更多的教育图书信息借助云平台，实现了对教育资源的及时推送、更新以及管理，解决了教育资源分配难题。

2.2  智慧校园的功能分析

2.2.1  绿色型服务

建立智能型后勤服务系统以及宿舍管理系统。学生宿舍以及教室、实验室等区域常出现浪费、高耗能问题，智慧校园将水、电、热等耗能监测与计算机结合，通过数据分析与监测，建设低耗能、高效率、绿色的智能化校园。

2.2.2  智能型教学

结合物联网技术，借助云平台，将教学设备与教学资源联结，实现线上课程随机点名、抢答、签到等操作，打破传统教学方式，加强各方向、各角度、各专业的教育资源共享，培养全方面发展型创新人才。

2.2.3  智慧校务

校务工作复杂而繁琐，师生办公、管理、运行工作紧密相连，智慧校园引进办公自动化、学生管理系统、人员档案管理系统、人事管理系统等，满足校园运行需求与高校事务办理诉求。

2.2.4  智慧医务

学生心理与生理健康是学生管理工作的基础，智慧校园医务室采取智能化药物管理系统，并加强建立智能化设备，如急救设备、检测设备、辅助设备等。

3  物联网技术下智慧校园图书馆信息化建设的SWOT分析

3.1  优势

智慧校园图书馆的建设目标是维持图书馆高效、科学的可持续发展，实现运作的互通性、高效节能与人性化，从而提高使用者环境体验度与便利，打破耗能耗时的图书馆管理传统模式。

互通是指智能化设备与设备之间相连接，人与人之间借助网络可进行信息沟通，将图书馆的管理与服务嵌入阅读体验、环境感应、操作流程等方方面面。高效节能是指发展智慧图书馆的资源节约、环境绿色、服务友好，将效益、效率、效能三者集成。人性化是指在泛在环境中提高使用者体验度，将人本理念融入智慧校园图书馆建设中，使图书馆不再受空间禁锢，实现随时、随地、随意、随性的简便服务。

3.2  劣势

建设智慧校园图书馆技术限制较多，就物联网技术下的智能型图书馆，目前的技术主要依靠于RFID、ZigBee、Wi-Fi定位、Beacon等技术，在这些技术支持下，书籍跟踪模型的精确度达到2 m，但对于室内相对更加密集型情形，技术突破难度较大。并且，图书馆作为一个系统的集合，模块分散，利用技术将各个模块综合，对人才、设备、技术、资源要求较高。

3.3  机会

未来校园图书馆必定是智能化的，发展智慧校园图书馆，可实现微型书架、自动借书还书柜，解放管理员繁琐的工作流程，减轻管理负荷。

3.4  威胁

在发展智慧校园图书馆的过程中也存在着威胁，主要针对信息安全、成本、操作等方面，如何保证管理成本平均水平可接受以及物联网技术应用安全性，是我们重点关心的问题。同时还要保证智慧校园图书馆操作平台承受程度较高和物联网信息安全，这对建设智慧图书馆提出了更高要求与难度，需要国家和各个部门加强协同管理。

4  智慧校园图书馆能力提升策略

4.1  加强多维度建设

通过物联网感知技术，可以将感知芯片嵌入书籍中，通过定位技术以及数字化技术搭建成知识、服务、管理、空间、时间多维建设，强化用户与图书馆内书籍、设备的内外在联系。由于书籍本身具有的数字化特点，可以将用户的“完全主动性”向“相对被动型”转型，借助微信平台或软件技术将图书信息主动化，用户可设定符合个性的书籍类型，由智能化网上图书馆数据分析，向用户推送智能化、个性化、科学性强的图书信息以及智能化引導用户使用设备。在高校图书馆中，读者进入室内图书馆时，借助一卡通实现身份识别;在进行借书、还书、检索书籍操作时，通过智能感应设备，查询借书记录、余额，后台书籍分析读者喜好与行为，反馈信息，向读者绑定的智能化移动设备推送合适读物;进行检索书籍操作时，在智能化室内设备的感应器上使用一卡通，可通过智能物联的感应芯片搜索到书籍位置，在移动设备的图书馆平台上，可借助搜索引擎检索书籍位置;对于图书馆的座位，要进行精确管理，可在微信公众号等平台对座位进行预约、释放，馆员根据云平台对座位使用数据进行分析，提高管理效率。

4.2  推进可持续绿色发展

图书馆作为藏书阁，对纸张的需求较大，如何对纸张的使用进行节约管理的研究空间较大。将线下图书馆向智能化线上转型具有重大意义，减少纸张使用，就是对绿色环境发展做贡献。同时可通过网络平台选座功能对图书馆室内阅读区域进行统筹管理、分区管理，根据人员密集程度与需求程度推荐、推送优质位置，供用户选择，并对相应区域进行灯光、智能设备、感应供水、供暖等外在必需环境条件进行控制，达到低碳环保、绿色可持续发展的智能化现代图书馆标准，提高图书馆自身服务能力。

4.3  以知识为载体

图书馆最根本的功能是提供知识，促进文化交流。传统图书馆被动性较大，并且属于单向流动知识模式，智慧校园图书馆开展线上交流会，读者可自行将阅读体验心得分享，笔者也可在此模式下与读者进行思维交流，活跃阅读过程，引导创新思维的迸发。

智慧校园图书馆要充分发展跨系统的集成应用、跨模块的智能设备管理、跨部门的信息交互，充实图书馆的文献平台、数据库平台、管理平台、信息分享平台等等，为读者和各界业务研究者提供全方位、一体化、系统化的知识库，将各个图书馆由独立个体转型为可视化整体系统。

5  智慧校园图书馆的系统模块分析

智慧校园图书馆作为一个全面而复杂的有机整体，系统的构成极具复杂性，主要由智慧化管理系统、智慧感应系统、智慧服务系统三大子系统构成，三者相互联动、相互支持，实现图书馆向信息化运行模式的转型。

5.1  智慧管理系统

智慧图书馆要实现对书籍位置的实时管理与跟踪，方便图书馆管理者与使用者对书籍进行管理与查询，主要应用的技术为RFID技术、GPS技术、CSS技术、ZigBee技术。

利用RFID技术识别相关无线电信号捕捉到的信息（书籍信息），对书籍信息进行分拣、归类并反馈到计算机数据库中，管理员可直接通过计算机掌握书籍活动信息与采集所需书籍信息，借助RFID技术可简化借书、还书操作，解放复杂而繁琐的人工操作，而且突破了磁条与条码等简单的技术使用，更加增强图书馆的自主性。

对图书馆内书籍位置的管理也尤为重要。当馆内书籍随使用者离开图书馆后，可借助GPS、CSS技术对室外书籍进行位置追踪，同时结合ZigBee技术辅助图书馆管理人员对馆内藏书资源定位。将定位技术与云计算技术结合，将书籍位置信息发送至微信或者应用软件中，为管理员与使用者提供书籍导航服务。多种技术结合，修补传统图书馆的管理漏洞，减轻人工操作量，实现图书馆的管理信息化。

5.2  智慧感知系统

智慧感应系统是智慧校园图书馆的运行基础。目前高校主要应用一卡通，使用一卡通进行身份识别、借阅信息查询，将一卡通与电子感应器、网络移动设备相结合，传递读者各操作信息，实现推送、管理、知识交流、绿色节能等现代智慧图书馆的优势。同时扩宽一卡通的作用与实践范围，如一卡通取水、用电、取暖等。

智慧感应系统还包括对环境的感应功能，借助物联网技术，针对图书馆的环境湿度、温度、声量大小进行检测，利用计算机应用平台，实时将数据反馈到计算机，形成数据型可视化信息，方便对书籍所处位置的湿度、读者所在环境的温度与噪音进行管理，实现智慧校园图书馆的绿色可持续发展要求。

5.3  智慧服务系统

智慧校園图书馆不同于传统意义上的图书馆，其中重要影响因素在于其服务能力的提升，智慧图书馆可实现自主操作、移动阅读、位置预约等。

一卡通的使用可以使读者自主在设备上完成借阅操作，读者可以将信息绑定到相应的平台，在移动设备上查询借阅记录、借阅余额等，完成提前预借书籍、充值、书籍信息检索等操作。扩展图书馆服务体系，智慧服务系统还包括了建立网上座位预约服务，当读者有特定时间或特定地点阅读的需求时，可以在手机等智能设备上进行座位预约，这不仅极大地提高了图书馆内资源的利用率，而且为管理员的管理工作提供便捷。同时智慧服务还包括了智能引导服务以及各个图书馆系统相连的信息共享服务，在阅读平台上利用移动设备获取图书，实现无距离、无限制轻松随意阅读。

6  结  论

智慧校园图书馆的建设空间还很大，现存的实例依然存在未解决的问题，无论是子系统的设计建立还是整体系统架构设计，都需要进行更深的探究。同时，还要同步物联网技术，完善各个系统分支与运行标准，将图书馆智能化融合进智慧校园的建设进程中，提高校园整体服务能力。

参考文献：

[1] 罗丽，杨新涯，周剑.智慧图书馆的发展现状与趋势——“智慧图书馆从理论到实践”学术研讨会会议综述 [J].图书情报工作，2017，61（13）：140-144.

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[4] 胡钦太，郑凯，林南晖.教育信息化的发展转型：从“数字校园”到“智慧校园” [J].中国电化教育，2014（1）：35-39.

作者简介：王星月（1999.03-），女，汉族，山东滨州人，本

科在读，研究方向：信息管理与信息系统;管程程（1983.04-），

女，汉族，山东德州人，副教授，硕士研究生，研究方向：经济管理。