AIoT技术驱动下智慧图书馆建设思考
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摘 要：人工智能、物联网等科学技术的融合发展推动了图书馆由智能化向智慧化转变的创新发展。文章分析了智能物联网（AIoT）技术和智慧图书馆的内涵，解读了智慧图书馆的五个要素，构建了智慧图书馆五层次整体架构，从基础环境、架构搭建、馆员团队、智慧服务四个方面探讨了智慧图书馆的建设内容，以期为智慧图书馆建设提供参考。
中图分类号：G250文献标识码：A文章编号：1003-1588（2020）09-0097-03
关键词：智慧图书馆;人工智能;物联网;智慧化
国务院于2017年发布了《新一代人工智能发展规划》，标志着我国正式将人工智能纳入国家层面的战略规划。人工智能物联网（AIoT）是人工智能（AI）与物联网（IoT）技术的融合产物，它的出现开启了万物智联时代，对社会各行各业都产生了颠覆性的影响，图书馆传统的管理服务模式也在由智能化向智慧化转变。运用AIoT技术建设智慧图书馆和提供智慧化服务或将成为高校图书馆未来发展的方向及趋势。
1 AIoT技术与智慧图书馆
AIoT被人们视为未来人工智能的发展方向和物联网发展的必然趋势。AIoT是在人工智能和物联网技术融合的基础上，以云计算、大数据、5G通信等新兴技术为支撑，实现以智慧建筑为代表的万物智联化和万物数据化，即将AI赋能于IoT并最终实现物联网和建筑的智慧化[1]。
“智慧图书馆”的概念由芬兰奥卢大学图书馆的Aittola等人于2003年首次提出，智慧图书馆代表了新技术下的图书馆服务新模式。从广义上讲，智慧图书馆将物联网、大数据等新技术应用于图书馆服务场景，通过感知和预测用户需求的方式提升用户的使用体验。从狭义上讲，智慧图书馆是提供智慧化服务和进行智慧化管理的新型智能化建筑，能够完美实现馆藏资源的分类整合、用户需求的精准定位、用户数据的智能采集及管理决策数据的可视化呈现。智慧图书馆囊括了智能技术、信息资源、智慧馆员、智慧服务和用户对象五个要素。智能技术包括AIoT及云计算、5G通信等技术，是智慧图书馆进行智慧化管理和服务的有效手段;信息资源是智慧图书馆开展工作的重要基础;智慧馆员是智慧图书馆的核心;智慧服务是智慧图书馆建设的最终目标[2]。如图1所示，智慧图书馆的五个组成要素彼此依存、相互支撑。新一代AIoT技术能够优化图书馆与用户间的信息交互方式，新的交互方式既不是用户与馆员之间的交互，也不是用户与智能图书馆自助设备之间的交互，而是多种智能化设备之间的物物相连，并以此为基础为用户提供智慧化服务。
2 智慧图书馆架构的构建
智慧图书馆的整体架构包括基础设施层、数据服务层、应用支撑层、系统应用层和服务应用层。
2.1 基础设施层
基础设施层主要包括计算存储、网络运维、操作管理系统和智能终端等软、硬件设备，是图书馆开展智慧服务的基础[3]。智慧图书馆依托高性能计算
机和可靠的存储架构设计，综合运用RAID、HDFS等软、硬件冗余技术，在确保运行响应速度的基础上实现了分布式计算与存储功能。操作系统为智能化终端设备的软件提供了安装运行环境，保障了核心网络的稳定和计算设备、存储设备、智能终端设备的工作效率。
2.2 数据服务层
智慧图书馆通过设定数据融合处理标准规范体系，对馆藏资源库的离散数据进行迁移整合、存储标引，以建立资源池;运用云平台虚拟化技术，实现计算存储网络的虚拟化和资源的共享，提升了业务数据的处理效率和资源的利用率，降低了信息系统的总持有成本。
2.3 应用支撑层
智慧图书馆建立了包含统一用户认证、应用整合、资源共享、数据交换、门户管理等功能的智能应用平台，收集业务系统的管理及运维服务数据，对收集到的数据进行智能分析和管控，以期为用户提供更好的决策参考服务。
2.4 系统应用层
系统应用层由建设智慧图书馆平台所衍生出的与其数据相关的子服务系统构成，包含决策分析系统、标签画像系统、智能推荐系统、智慧墙系统等，是智慧图书馆建设的核心。决策分析系统是以日常工作逻辑业务为导向，接入各类型的数据源，从中剥离出各种存在关联的数据，生成用户与资源关联的多维度分析报表，并支持数据可视化展示的系统。标签画像系统利用应用平台分析、挖掘出的各类数据定义智慧图书馆用户和文献资源的画像，为智慧图书馆的精准服务提供参考和依据。智能推荐系统可根据用户的兴趣爱好，为他们推荐各种类型的文献资源，或通过用户画像、文献画像等数据进行多维度的文献资源推荐。智慧墙系统可将分布计算挖掘出的数据进行可视化处理，并实时展示在大屏幕上。
2.5 服务应用层
智慧信息资源服务、智慧信息内容服务和智慧信息用户服务共同构成了智慧图书馆架构中的服务应用层。智慧信息资源服务指智慧图书馆依托AIoT、大數据系统分析等技术手段精准判断用户的阅读倾向，通过信息资源的自动识别、获取技术，将阅读资源推送至目标用户。智慧信息内容服务重在突出信息服务的学科化和精准化，是智慧图书馆智能化、深层次服务的重要体现。智慧信息用户服务指智慧图书馆根据用户画像，为用户提供有针对性的馆藏资源或定制服务[4]。
3 智慧图书馆的建设内容
3.1 建设智慧化的基础环境
智慧图书馆的建设内容主要有智能建筑和智能设备。智能建筑是智慧图书馆的载体，包括消防自动化、供电自动化、通信自动化、网络设备自动化、节能系统等。智能设备主要指AIoT技术驱动下的智能设备，包括自助借还机、智能盘点机器人、智能密集书架、人脸识别设备等。随着新技术的应用与普及，部分智慧图书馆引进了无感借阅设备。无感借阅是RFID技术与人脸识别技术相结合的一种对用户透明化的全新借阅方式。智慧阅读空间是用户体验未来智慧阅读方式的场所，智慧图书馆通过设置大量智能化的联网采集设备，采集和记录用户的检索、查阅数据，结合大数据分析结果挖掘出有价值的信息，不断改善用户的使用体验。 3.2 智慧化管理模式架构的搭建
智慧图书馆应依托物联网平台技术，先针对其用户服务场景建设IoT设备管理云平台，支持Wi-Fi、ZigBee等多种信号传输技术，以实现数据的云储存，再通过对云端数据进行存储、分析和运算，为IoT设备提供安全可靠的连接通信环境，为用户提供智慧化服务。该平台具有完整的设备生命周期管理能力，支持设备注册、功能定义、数据解析、在线调试、远程配置、固件升级、远程维护、实时监控、分组管理、设备删除等基本功能。
3.3 组建智慧馆员团队
智慧图书馆需要馆员进行智慧化管理，并为用户提供智慧化服务，对馆员的能力提出了更高的要求。馆员的能力和素养决定了图书馆服务的质量和效果，智慧图书馆一方面要结合自身实际，实时调整馆员队伍结构，制定科学长效的人才培养机制。另一方面要注重馆员的培训和教育工作。除了学习专业的图书情报专业知识，馆员还需要学习信息化设备利用、数据分析等专业领域的知识。智慧图书馆应通过人才再造工程，组建具有核心竞争力的馆员队伍，提升馆员的综合素养和服务水平。
3.4 开展特色智慧服务
服务是图书馆价值的重要体现，提升服务能力是智慧图书馆建设的根本目的。人工智能、物联网、大数据、云计算等技术为智慧图书馆的智慧服务开辟了全新的途径。智慧服务的实质是向用户提供智慧化的学习阅读空间，为用户提供他们所需的知识服务。智慧图书馆应进一步明确资源、用户与空间的内在逻辑关系，利用互联网智能荐购系统对馆藏资源进行评估、智能管理和充分利用，优化资源采购方式，提升馆藏资源质量;利用网络技术进行知识的学科化组织，并分析用户的行为数据，开发个人知识库功能，利用主题分析、内容挖掘、知识整合等方式为用户提供有价值的知识发现服务[5];利用大数据分析平台对用户的借阅行为进行智能分析，借助知识图谱技术自动提取和构建用户所需的资源体系，实现资源的精准推送，满足用户的差异化需求;利用智能管理系统为用户提供研讨、研修空间的预约服务[6]等。
4 结语
面对用户的多元化需求和图书馆用户群體的增多，图书馆必须顺应时代发展趋势，积极利用大数据、物联网、移动互联网和云计算等新技术，整合馆内服务和资源，搭建开放、共享的智慧化管理平台，努力建设适应时代发展要求的新型智慧图书馆。
参考文献：
[1] 王凌霞，王哲.AIoT技术应用落地的挑战与对策建议[J].机器人产业，2019（6）：87-89.
[2] 殷剑冰.人工智能时代智慧图书馆建设的模式与路径研究[J].河南图书馆学刊，2020（4）：65-67.
[3] 马鹏云.基于物联网的智慧图书馆建设探析[J].河南图书馆学刊，2020（5）：133-135.
[4] 赵楠楠.数据智能驱动的智慧图书馆服务模式研究[J].河南图书馆学刊，2020（1）：106-108.
[5] 夏立新，白阳，张心怡.融合与重构：智慧图书馆发展新形态[J].中国图书馆学报，2018（1）：35-49.
[6] 尤江东.人工智能驱动下图书馆智慧服务重塑[J].科技视界，2019（5）：273-274.
（编校：冯 耕）
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