基于物联网技术的智能图书馆信息资源管理系统研究

基于物联网技术的智能图书馆信息资源管理系统研究摘要：本文将物联网技术与智能图书馆信息资源管理系统进行了结合。给出了智能图书馆信息资源管理系统的必要性，分析了物联网在智能图书馆信息资源管理系统中应用所需要的感知层技术的信息采集、数据通信技术的信息传输、高性能计算技术的信息处理等关键技术，提出了基于物联网技术的智能图书馆信息资源管理系统架构，并从读者信息获取和修改、图书快捷管理和定位查找、信息资源检索和查询、智能发布和推送等方面分析了系统服务模式的创新。关键词：物联网技术；智能图书馆；信息资源管理系统；服务模式引言互联网的出现，改变了人们传统的生产生活方式，使人们足不出户即可购买全世界的物品，使人们相隔万里即可实现面对面交流等。物联网技术的出现及应用，提高了商业活动自动化的可见性和可测量性，通过实时高分辨率的信息捕捉为用户提供性价比更高的服务，同时实现了对产品实时性能信息的分析。而物联网的这些优点恰巧正是当前智能图书馆信息资源管理系统所需要的，因此，将物联网技术应用在智能图书馆信息资源管理系统的构建中已成为当前行业研究的一个热点问题。1构建智能图书馆信息资源管理系统的必要性分析1.1营造现代化和智能化图书馆的需要传统图书馆发展到现代化、智能化图书馆所经历的过程是图书馆管理系统技术的一次革命，在这个过程中需要采用先进的技术，通过多手段、多角度对传统的图书馆管理系统中多个模块进行改进和优化，从而提高其现代化、智能化功能。物联网技术能够很好的满足图书馆管理系统在这方面的需求，它的高分辨率信息捕捉功能可以很好的为图书馆管理人员及用户提供更为优质的服务。1.2实现图书馆服务模式多样化的需要传统图书馆服务主要通过图书馆工作人员实现图书的借阅、退换等服务。现代化、智能化图书馆不仅包含了传统的借还书功能，还包括了诸多先进的功能，如图书智能续借功能、新书个性化用户提醒功能、新书上架通知推送等等。图书馆服务模式的多样化需要高新技术来支持，物联网技术的在线监测和统计决策功能可以很好的满足图书馆这方面的需求。1.3改良传统图书馆信息资源管理系统弊端的需要传统图书馆信息资源管理系统中未对图书馆工作人员工作行为进行详细管理，并且对纸质图书、期刊等方面的信息只是简单的转化成电子文件进行信息存储。现代化、智能化图书馆要求图书馆信息资源管理系统对整个图书馆实行智能化管理，包括馆内的人与物。通过更为科学的管理、更为合理的数据存储和调用分析，实现图书馆信息资源管理系统真正意义上的智能化。物联网技术所具备的在线监测、指挥调度、统计决策等功能可以很好的满足图书馆这方面的需求。2系统构建要解决的关键技术问题智能图书馆信息资源管理系统的构建需要解决三个方面的关键技术，即：信息采集、信息传输和信息处理。物联网技术在这三方面的优点突出，现给出物联网技术下感知层技术的信息采集、数据通信技术的信息传输和高性能计算技术的信息处理，如图1所示。系统构建关键技术信息采集信息传输信息处理信息感知层信息接入和传输层信息智能处理层信息采集物联网技术信息传输信息处理图1系统构建要解决的关键技术2.1基于物联网感知层技术的信息采集通过物联网技术，智能图书馆信息资源管理系统可以通过物联网感知层技术实现新设备、新系统或新流程随时随地的感知、测量、捕获和传递信息功能。管理系统可以根据所捕获和追踪到的信息，如文献资料、数据资源、图书馆运行状态、用户需求等进行快速的综合分析和决策。传统图书馆信息资源管理系统所采用的IC卡和条形码数据采集技术仍可作为图书馆的一项信息采集技术，但目前所出现的射频识别、传感器网络等新一代信息感知技术将逐步对其进行取代。射频识别，通过在图书、纸质期刊上粘贴可以发送无线电讯号的传感器，进一步缩短了图书、期刊信息的录入时间，极大地提高了图书馆运行效率。2.2基于物联网数据通信技术的信息传输智能图书馆信息资源管理系统的信息传输效率尤为关键，它通过目前最为高速且高带宽的通信网络工具，使得用户端电子设备与图书馆信息资源进行结合，实现数据信息的收集、储存，进而是实现了图书信息的多方位交互和共享。传统图书馆信息资源管理系统的信息传输主要是在图书馆局域网络的基础上通过公用电话网、X.25、信息高速公路网等公用互联网平台来实现图书馆馆域的信息交换。目前，信息通信技术得到了飞速发展，由平行、独立地信息传输技术发展到了信息融合，比如移动通信技术与IP网络技术的融合；电信、电视、计算机、卫星通信等通讯网络的融合。这些通讯技术的融合致使了新一代通讯技术的出现，即M2M技术。该技术可以实现人与人、人与机器、机器与机器之间信息通讯的实时。2.3基于物联网高性能计算技术的信息处理目前，高性能计算、普适计算、云计算已成为21世纪计算机运算研究与发展的重点之一，这种计算将作为一种公共设施，以服务租赁的方式向企业、团体及用户提供多方位多角度的服务。高性能计算技术的支撑包括：多种计算与通信技术、操作系统技术、软件技术、信息处理技术等。高性能计算、普适计算及云计算组成了物联网的运行计算环境。高性能计算技术的设计理念摆脱了传统自建信息系统计算的常用模式，势必将取代传统技术成为智能图书馆信息处理的核心环节之一。比如：数据挖掘技术通过特定的算法可以在海量信息数据中提取出满足用户要求的数据，并对数据进行分析，有助于物联网的分析和决策功能；人工神经网络技术可以对系统获取的信息根据特定的规则进行信息推理，进而判断用户的真实意图，为物联网提供重要的信息。3系统模型的构建物联网技术是以需求为主要导向，以应用为最终目的的新兴技术。物联网技术在图书馆领域的应用是以数字化图书馆、智能化的图书馆建筑等发展并日趋成熟的图书馆现有结构体系为基础，以物联网的核心技术渗透在图书馆各项工作当中，并根据用户的需求导向，实现图书馆各项管理和服务功能。基于物联网技术的智能图书馆信息资源的体系结构包括三个层次：信息感知层、信息接入和传输层、信息智能处理层和信息服务应用层。这三个层次主要由末端感知网络、融合化网络通信基础设施与普适化应用服务体系技术支撑。这些技术主要包括传感器、识别技术、普适计算、M2M通信技术、云计算技术、知识发现与搜索引擎技术、关系网络管理技术、数据和信号处理技术、安全和隐私技术等。基于物联网的智能图书馆信息资源管理系统的体系架构，如图2所示。信息感知层信息接入和传输层信息智能处理层信息服务应用层RFID传感器网络遥感遥测IC卡和条形码M2M通讯网络局域网互联网无线通讯网络高性能计算、普适计算、云计算智能技术知识发现微电子图书查询图书定制图书借阅期刊查询…………图2基于物联网技术的智能图书馆信息资源管理系统3.1信息感知层信息感知层主要包括：RFID、传感器网络、遥感遥测、IC卡和条形码等相关技术。该层主要通过这些技术获取图书入库出库信息、图书馆工作人员工作内容信息、图书馆运行分析信息、图书馆用户个性服务信息等。比如：在新书入库时，通过在新书上粘贴包含本书具体信息的无线传感器，即可不用通过信息扫描直接进入库藏。在用户借阅时，根据用户本身所携带的无线传感器（借书卡），即可辨知具体借阅本书用户。3.2信息接入和传输层信息接入和传输层主要包括：M2M通讯网络、局域网、互联网、无线通讯网络等。该层主要获取由信息感知层所提供的所有信息，并实时传输至信息智能处理层进行数据信息的分析和处理。比如：信息感知层获取了一本新书入库信息后，自动连接相关网络，将该图书信息包括：书名、书号、出版时间、页数、作者等相关信息通过传输层自动传输给智能处理层。信息接入和传输层是信息感知层与信息智能处理层的桥梁和信息传递通道。3.3信息智能处理层信息智能处理层主要包括：高性能计算、普适计算、云计算、智能技术、知识发现、微电子、高性能通讯技术等。该层主要是对由信息接入和传输层发送过来的所有信息进行信息分析和处理，得出最终的决策，并将该决策传输至系统服务应用层。比如：该层同时收到如下信息：①最新购置的《简爱》图书存在质量问题，需要换货；②某用户发出借阅《简爱》一书请求；③《简爱》已入库三十本。该信息智能处理层通过人工神经网络根据信息发出用户权限权重，综合分析这三个信息，得出最终决策，即无法图书借阅人的需求，并报送至系统服务应用层。3.4系统服务应用层系统服务应用层主要包括：图书查询、图书借阅、图书定制、个性化服务、期刊查询、专利查询、各领域专家查询等功能界面。该层主要建立系统与用户的交流沟通，将用户的需求通过信息接入与传输层传输至信息智能处理层，同时将信息智能处理层所做出的决策实时反馈给用户。比如针对3.3中实例，智能处理层将所做出的“无法满足借阅人的需求”信息发送至系统服务应用层后，该层则向用户做出反馈“尊敬的用户，图书馆暂时无法借阅《简爱》一书，请谅解”。4.系统服务模式的创新4.1读者信息的方便获取和修改智能图书馆信息资源管理系统通过用户所持有的借书卡（无线电讯发射终端），自动获取进入图书馆的读者基本信息，包括：读者姓名、年龄、班级、学号、曾借阅图书信息等。在用户提出修改用户信息时，系统根据用户所提修改内容，自动对用户信息进行修改和保存，并告知用户保存成功。智能图书馆信息资源管理系统通过RFID、传感器网络极大地提高了读者信息获取和修改的效率。4.2图书的快捷管理和精确定位查找智能图书馆信息资源管理系统通过管理员在图书上粘贴的无线电讯发射终端来录入图书信息，通过每层书架上无线电讯发射终端来精确定位图书所存放的位置，方便用户查找。比如：《简爱》一书进货后，将该书基本信息刻录至无线电讯发射终端，并将该终端粘贴至图书上。在该书进入出库时，信息即时被录入至图书馆信息资源管理系统中，当该图书被放置在第二层第十七排书架时，该图书的具体位置信息被传输至图书馆信息资源管理系统中，用户查找本书时，即可实时提供该图书具体位置信息。4.3信息资源的实时检索和查询信息资源的实时检索和查询主要用于图书馆管理人员和读者对图书馆图书、期刊等信息的实时掌握。在读者发出图书、期刊、专利等信息查询请求后，智能图书馆信息资源管理系统根据无线电讯发射终端实时确定图书具体存放位置，并将该位置即时提供至用户终端上，极大地方便了读者。同时，图书管理人员可通过管理系统实时查看信息资源存储情况、是否饱和、是否缺货、具体需求量、最近借阅情况等，对图书馆的基本情况有所了解。4.4馆藏信息的智能发布和推送馆藏信息的智能发布和推送主要是建立图书馆与用户之间的实时联系。智能图书馆信息资源管理系统具有信息推送和发布功能。系统通过信息推送发布平台，可将新入图书、用户定制图书到货通知、图书过期通知等信息推送至用户接受终端，如用户手机、微信、QQ上，以便读者更为深入的了解图书馆相关情况，同时为用户个性化定制提供帮助。5结束语随着物联网技术的不断推广，物联网技术逐渐深入到智能图书馆信息资源管理系统的应用中。物联网技术的优势明显，它的信息动态可见性可测性、高分辨率的信息捕捉功能极大地提高了图书馆信息资源管理的能力和水平。同时，该技术的应用极大地方便了读者对图书馆信息资源管理系统所有功能的使用，进一步拉近了图书馆与读者之间的距离，为图书馆信息服务向更高一层次的迈进打下坚实的基础。参考文献:[1]毛敬稚.“物联网”将开始影响中国人生活[J].记者观案,2009(10):15-17.[2]James.我国物联网标准形成未来实现智能家电[J].网络与信息,2009(10):11-12.[3]潘梅蓉.RFID技术在图书馆中的应用[J].福建图书馆理论与实践2009,30(03):55-57．[4]薛刚.《欧盟物联网行动计划》对我国物联网发展的启示[J].江苏通信.2010(01):38—41.[5]阚小良.构建资源节约型高校图书馆刍议[J].湖南第一师范学报,2009,9(06):85-87.[6]蒋新.图书丢失率调查方案的设计与实践[J].大学图书情报学刊,2005,23(06):34-35．[7]刘玲.避免全开架借阅图书污损和乱架的实践与思考[J].图书馆学刊,2008(04):73-75．