基于专利数据的我国智慧图书馆热点技术发展现状与趋势分析*

裴宏娇，杨志和

（黑龙江大学信息管理学院，黑龙江 哈尔滨 150080）

1 研究背景及意义

智慧图书馆是射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）、人工智能、区块链等新兴技术在图书馆领域中最新应用和发展的最直接体现。借助信息技术使智慧图书馆“物理空间”与“虚拟空间”有机融合，运用人工智能技术促进图书馆信息资源的有效利用，实现以人为本、智能服务、智能管理的新型图书馆。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》提出积极推进“智慧图书馆”，更加注重技术和数据在场景中的应用优势，从而建立起一个更加数字化的社会交往模式和日常生活新方式。

我国图书馆的“智慧”建设是从2010 年开始，王世伟、黄力、赖群、柯平等学者最先对智慧图书馆进行探索研究。王世伟从各大图书馆对物联网技术的运用情况来看，我国对智慧图书馆的重视程度并不高，它还处在起步阶段，需要进一步的发展。黄力、柯平等学者比较分析了数字图书馆和智慧图书馆，意在研究智慧图书馆的新发展模式。在研究智慧图书馆时，他们对未来图书馆的趋势和发展前景进行了探索和设想[1]。王世伟在《未来图书馆的新模式——智慧图书馆》指出，未来图书馆的发展必然走向智慧图书馆，图书馆应把优化和创新信息服务方式作为目标[2]。在构建智慧图书馆的服务模式时，可依托数字孪生技术与RFID、人工智能、区块链等技术的融合运用，以达到服务模式创新性变革目标。鉴于此，本次研究以基于RFID、人工智能、区块链等技术的智慧图书馆相关专利分析目前的发展现状及趋势，对未来智慧图书馆的发展具有重要现实意义。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究方法

专利是一种特殊的文献，对科技研发和情报分析有很大的帮助。据世界知识产权组织（World Intellectual Property Organization，WIPO） 称：专利资料是全球开放技术资料最多的来源之一，它包括全世界90%～95%的技术信息，具有非常高的研究价值[3]；专利信息是评价某一领域创新活动、技术发展的必要指标。本文通过检索与分析我国智慧图书馆领域中RFID、人工智能、区块链技术的专利信息，探究以上技术在中国智慧图书馆领域的创新现状与服务模式的发展趋势。

通过对专利数据的统计分析，可以得出该领域在技术创新和实践应用方面的发展趋势和热点，为其科技创新提供参考和借鉴，从而推动该领域的进一步发展。将专利技术、专利申请区域等按照时间与空间分类排列，希望通过本文的研究，能够为我国智慧图书馆的建设和发展提供可利用的技术信息支撑，深入挖掘和应用科技创新的潜力。

2.2 数据来源

笔者以国家知识产权局数据库为数据来源，采用的专利检索表达式为：（（智慧图书馆）OR（智能图书馆）OR（RFID AND 图书馆）OR（人工智能AND 图书馆）OR （区块链AND 图书馆） OR（图书馆AND （机器OR 计算机OR 网络））。检索时间为2013—2022 年，共获取1 628 条数据，剔除重复数据后，最终得到1 602 条数据。

3 我国智慧图书馆相关专利发布总体分析

3.1 专利活动演进动向趋势

专利信息检索结果表明，截至2022 年12 月10日，智慧图书馆共有1 602 项技术专利申请，已获批准的专利985 项，占总申请数量的60.81%。其中，有效专利申请数量1 046 件，占总申请量的64.25%。在网络技术的快速发展下，我国图书馆领域中RFID、人工智能等技术的创新与应用正在得到进一步的强化，专利数量已经有了一定的规模。

统计和分析专利活动的趋势，有助于判断智慧图书馆的技术创新情况。2013—2022 年我国慧图书馆有关的专利技术的专利申请量的年度变化趋势见图1。由图1 可知，2013—2022 年我国智慧图书馆相关专利技术领域的总的发展趋势是呈上升态势的，但申请量在2022 年有所下降，这表明，我国智慧图书馆的技术创新总体上处于一个相对稳定的投入与发展态势，但是对未来发展来讲，可能会进入创新瓶颈期，这就需要实行一定的措施来改善这一情况。

图1 专利活动年度趋势分析

3.2 专利创新主体分析

3.2.1 专利类型分析

根据数据统计分析结果（见图2），发明专利为1 018 件，占所有专利数量的63.55%；实用新型专利502 件，占所有专利数量的31.34%；外观设计专利58 件，占所有专利数量的3.62%，说明与图书馆有关的专利主要是发明专利和实用新型专利，这些专利具有较高的技术水平和创新性。

图2 专利类型分析

在我国智慧图书馆专利技术的申请活动当中，在申请的机构中由院校申请的专利数量为608 件，由企业申请专利数量为779 件，由个人申请专利数量为220 件，由科研单位申请专利数量为14 件（见图3）。由此可以得出结论，在我国智慧图书馆技术领域，企业、科研院校等都是专利申请的主要参与者；在专利技术创新中，企业的自主创新占据主导地位，而相关主体间的协作和委托创新则是辅助。

图3 专利机构属性分析

3.2.2 技术创新主体分析

发明人往往是真正的专利发起人，专利的多少，可以从侧面反映出发明人的研究能力，同时也是图书馆“智慧”技术竞争实力的体现。相关统计数据见表1。

表1 专利核心发明人分析（申请量≥9）

梁远雄参与的专利数量有20 件，来自柳州市网中网络策划中心，他在该领域的主要贡献在于：推动发展了RFID 技术在图书管理系统的应用，归还和识别图书等；龚永飞参与的专利数量有20 件，来自华北理工大学；程亮、陈力军和潘小明参与多项专利研发，都来自南京大学图书馆。基于以上可以看出，专利申请主体都已形成较为稳固的专利研究队伍。

根据专利申请人相对研发实力分析可得出，代表院校有华北理工大学、南京大学、浙江大学等院校，其研发实力处于领先位置，南京大学图书馆在智慧图书馆的建设和发展中不断努力探索和创新，推出了多项举措，例如“智能化服务+”系列平台以及各种自助服务。南京大学校图书馆联合南京大学计算机系陈力军教授团队的专利技术水平较高。专利申请的代表企业上海阿法迪智能数字科技股份有限公司，其创新技术水平也处于领先地位。

3.3 专利技术区域分布

我国各省区市智慧图书馆相关专利申请量情况见图4，其中申请量最多的省份是广东省，其次是江苏省和山东省，其专利申请数量分别为212 件、182 件、126 件，分别占比13.23%、11.36%、7.87%。高校数量最多的江苏省对于智慧图书馆专利研究申请量较大。从整体来看，智慧图书馆专利区域申请量主要分布在我国南方。由于不同地区的发展不平衡问题，这种差距尤为明显。广东省、上海市、北京市这种发展较快的地区，对于智慧图书馆的研究较多。北京和广东技术分布较为集中，由于北京、深圳经济发展较快，科技创新公司较多，在数字识别、数字处理、数字传输等方面占有明显优势。而广西壮族自治区以及黑龙江省等地区发展较慢，同时对于智慧图书馆的研究也不够深入，这说明区域的发展情况也能影响到智慧图书馆方面等其他行业的发展。

图4 各省区市专利申请量分析

3.4 重点技术领域趋势分析

智慧图书馆专利技术领域有G、H、A、B、E、F、D、C 等领域（见图5）。由图5 可知，在2021年之前，大部分智慧图书馆领域的专利技术申请量呈正增长状态，对于G 领域专利技术研究较多，每一年G 领域都处在申请量最多的位置，B 技术领域相对稳步增长，H 技术领域呈现波浪式增长，其他几个技术领域也有比较明显的增幅，但相较于G 技术领域来说波动幅度并不算大，可见在技术领域研究方面，G、B、H 3 个技术领域更受研究人员的关注，这3 个方面的技术更具有热度。其他领域的专利也受到了些许关注，但总体来说并没有受到重视。在2022 年，几乎所有技术领域专利数量相较于2021 年都有明显的下降，数量走低。

图5 专利技术领域趋势分析

专利技术领域生命周期分析见图6。由图6 可知，2013—2022 年智慧图书馆的相关专利技术领域生命周期经历了技术引入期、技术发展期，现已进入技术成熟期，由于RFID、人工智能技术的相对成熟，专利的增长速度也趋于迟缓。

图6 专利技术领域生命周期分析

4 智慧图书馆领域热点技术发展趋势分析

本文以RFID、人工智能、区块链技术为主要研究对象，对3 种热点技术的专利文献进行分析，提出国内专利技术在图书馆应用的发展建议。

4.1 RFID 技术

RFID 技术是智慧图书馆建设方面的一个热点技术，共计306 项专利申请，其所包含的子域主要有：电子标签识别、图书馆管理系统，以及RFID卡片等[4]。在我国智慧图书馆RFID 技术数据库方面的优秀申请者主要是3M 公司和上海阿法迪智能标签有限公司。电子标签是我国智慧图书馆领域RFID 技术应用的第三大热点区域，专利申请总量为199 件，在这一领域比较积极的申请者是3M 创新公司和南京大学。

根据上述分析可知，RFID 技术已较成熟地应用于智慧图书馆领域。通过RFID 标签的应用，实现了对借还书和馆藏书籍的自动化管理，可以快速准确地完成书籍盘点、归还以及借出等操作，提高了图书馆工作效率。RFID 技术还可以结合其他技术，实现智慧图书馆的相关功能，如自助借还、自动导航、智能推荐等，进一步提升用户体验[5]。

4.2 人工智能技术

2010 年之后，我国“智慧”概念兴起，智慧图书馆逐渐发展，关于人工智能技术的专利申请数量呈指数比例上升态势，其中数字识别、数字处理、数字传输等技术近几年的发展趋势很好，有很大的发展空间，是国内图书馆采用的最广泛的人工智能技术[6]。根据专利活动的申请趋势可以判定，在我国智慧图书馆应用，人工智能技术应用十分广泛，处于图书馆发展中不可或缺的重要地位。在专利申请的院校中浙江大学是代表院校之一，其在激光雷达、移动机器人、运输车等方面申请的专利数量较多。

人工智能技术在智慧图书馆的应用发展越来越广泛。智慧图书馆结合人工智能技术可以实现自动推荐、智能检索、数据分析等功能，提高用户的使用效率和服务质量。例如，通过自然语言处理技术，实现用户与图书馆的对话式查询；通过机器学习技术，实现对用户需求的个性化推荐等。同时，人工智能技术还可以结合虚拟现实、增强现实等技术，为用户提供更加丰富的阅读体验[7]。

4.3 区块链技术

区块链技术契合智慧图书馆的智慧增值服务的发展理念[8]。图书馆可以利用区块链技术建立去中心化的数字资产管理平台，实现更高效、更安全的数字资源管理。同时，区块链技术还可以应用于保护知识产权、确保数字资源的版权归属等方面，提高图书馆数字资源的管理水平与效率。充分发挥区块链技术去中心化和不可篡改的优势，创建并联接智慧图书馆的各种信息服务，构建各部门各区块间紧密可靠的连接渠道。例如，跨机构借阅、共享资源等方面，促进图书馆之间的合作共赢。在智慧图书馆服务中，区块链技术为图书馆用户提供了更高的安全保障，这不仅有利于图书馆信息资源的推广，而且为图书馆提供智能化的服务提供了便利。

根据专利数据分析，区块链技术专利申请量近年来也呈持续增长趋势，但目前在图书馆中的应用并未发展到成熟时期。对区块链技术发明专利，实现用户随时随地、不限工具都能够对智慧图书馆的信息资源进行高效获取。

5 我国智慧图书馆建设过程中的技术创新策略

5.1 加强技术创新主体的合作

企业的创新能力比高校、科研院所及个体的创新能力更强，专利数量更多。企业申请专利，主要是因为在激烈的市场竞争中，专利可以使公司在技术上处于有利的地位。但是高等院校、科学研究机构申请专利的激励因素主要是为了课题结项、职称评审等学术需求。

我国智慧图书馆热点技术在专利方面的创新行为主要表现为个体分散，相关主体特别是企业与高等院校、科研机构之间的合作与联系比较薄弱，表明“产-学-研”相结合的智慧图书馆技术创新的体系还不成熟。即便是拥有强大科技实力的大企业也会遇到科技资源匮乏的问题，单凭一家公司的力量在技术上取得进步变得更加困难。因此，可以通过分工协作实现重大技术革新，利用外部技术资源达到资源共享和优势互补的目的，成为新形势下我国智慧图书馆技术创新的重大策略选择。

因此，我国在建设智慧图书馆的过程中，一方面要持续提升自主创新能力，另一方面要加强与相关图书馆机构之间的联系。对构建智慧图书馆的技术要求进行研究，还应该充分利用高等院校和科研机构所具有的强大和优质的创新资源，从而实现智慧图书馆技术创新的高质量发展。

5.2 充分利用科研院所的专利技术

实践证明，建设智慧图书馆的主阵地是包括大学在内的科研院所。上文分析中提到，我国高校南京大学、华北理工大学和浙江大学等，是智慧图书馆技术相关专利的主要专利申请主体，具有较强的专利创新能力，这说明我国高校在人工智能技术、RFID 技术等领域的研究地位举足轻重。但受限于机构的特性，科研院所的专利技术对构建智慧图书馆起到的作用十分有限。目前，图书馆有超过50%的资金都用在了购买学术资源上，往往在建设智慧图书馆的资金投入不够。图书馆各职能部门要加强政策支持与资金支持，对各级政府的财务职责进行法律界定，构建财政专项基金的保障体系。同时，还应拓宽融资渠道，积极鼓励社会团体、社会各界人士及社会福利机构参加，持续加强对经费的保障，共同推动智慧图书馆的建设发展。高校和其他研究机构要把握好目前的国家政策，积极促进科技成果转化，走出自己的专利技术成果不能实现的窘境，做好科技成果转化工作，以发挥高校、研究机构在智慧图书馆建设中的作用，又利用其作为主要应用者的优势。

5.3 夯实理论基础

随着智慧图书馆建设的深入推进，大量的高质量研究成果涌现出来，这些成果对于智慧图书馆技术创新和发展起到了重要的推动作用。注重理论学习，夯实理论基础能够极大地促进智慧图书馆技术的创新与发展。

学者和科研院所通过理论学习可以深入掌握智慧图书馆相关的基础知识和前沿动态，可以正确认知智慧图书馆的发展趋势和目标，从而更好地创新和研发智慧图书馆相关的技术产品和服务，提高智慧图书馆运营效率和用户体验。同时，也可以将学术理论和前沿思想应用于实际工作中，加强实证研究。对智慧图书馆的知识积累和经验总结，可以对智慧图书馆的业务流程进行优化和改进，可以针对用户的需求不断探索和创新，从而促进智慧图书馆技术创新和发展。

图书馆馆员研究群体，对人工智能技术、RFID技术、数字孪生技术在图书馆中的实际应用情况了解程度高，基于实践做出的理论研究更具说服力。智慧馆员作为高层次馆员，根据其核心业务的要求，应当具备较高的综合素质，能力水平应在参考馆员和学科馆员之上。智慧馆员应具备信息分析能力、数据挖掘能力、网络安全维护能力、新知识快速吸收能力、人际交往能力和创新能力[9]。在数字赋能的时代，图书馆员应当重视对人工智能相关知识的学习以及机器学习等，与时俱进地了解科学技术在智慧图书馆领域中的新发展与新应用[10]。

6 结束语

智慧图书馆已经成为图书馆建设和发展的重要方向。在智慧图书馆建设过程中，专利技术的应用具有重要的意义。根据智慧图书馆热点技术专利现状和发展趋势，深入探讨智慧图书馆的创新与发展。智慧图书馆的应用技术如人工智能、区块链、RFID 等技术在图书馆管理和服务中发挥了巨大的作用。尤其是RFID 技术作为智慧图书馆的核心技术，得到了广泛的应用和推广。人工智能技术的应用也日益成为智慧图书馆的研究热点，通过机器学习、自然语言处理等技术，实现了对用户需求的个性化推荐和查询等功能。但智慧图书馆的应用还有很多方面需要进一步探索，未来还需各方协同联动不断创新专业技术来推动智慧图书馆的转型升级。