应用实践76现代图书情报技术智慧图书馆的定义、设计以及实现(北京邮电大学图书馆北京100876)(北京邮电大学网络技术研究院北京100876)摘要对智慧图书馆进行定义,分析北京邮电大学研制的感知的智慧图书馆示范系统的系统框架和关键技术,对系统实现的功能进行描述。旨在厘清智慧图书馆的概念,为未来开发和部署真正意义上的智慧图书馆提供一定的策略指导。关键词物联网智慧图书馆智能手机ZigBee分类号G250SmartLibraryDongZhangRuolinYanChaobinijingUniversityTelecommucationsLibrary,Beijing100876,China)NetworkTechnology,BeijingUniversityTelecommunications,Beijing100876,China)Abstractpaperfirstprovidesdefinitionsmartlibrary.systemarchitecturekeytechnologiesBUPT-SLDSdevelopedijingUniversityTelecommunications.Finally,paperaddressessmartlibrarydemonstrationsystem.smartlibrarydefinitionclearprovideadvisingfuturepracticalsmartlibrary.KeywordsInternetthingsSmartlibrarySmartphoneiFiZigBee收稿日期:2010-12-17收修改稿日期:2011-01-052009年初,IBM提出了智慧地球的概念。

智慧地球的理念是把新一代的技术充分运用到各行各业中,即要把传感器装备到人们生活中的各种物体当中,并且连接起来,形成物联网,通过超级计算机和云计算将物联网整合起来,实现网上数字地球与人类社会和物理系统的整合。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,从而达到智慧状态。在智慧地球上,人们将看到智慧的医疗、智慧的电网、智慧的油田、智慧的城市、智慧的企业等。智慧地球的概念在全球范围内得到了巨大的肯定和支持。在智慧地球的宏观概念之下,如何定义、规划和建设智慧图书馆是图书馆界当前面临的一个主要问题。本文将以北京邮电大学智慧图书馆示范系统BUPT-SmartLibraryDemonstrationSystem,BUPT-SLDS)为例,对智慧图书馆的定义、设计与实现进行描述。实现智慧图书馆示范系统,首先应该明确智慧图书馆的定义。目前关于智慧图书馆的定义还没有一个统一应用实践XIANDATUSHUQINGBAOJISHU的表达,部分文献从不同的角度给出了相应的描述。从智能建筑的角度:智慧图书馆是把智能技术运用在图书馆建设之中形成的一种现代化建筑,是智能建筑与高度自动化管理的数字图书馆的有机结合和创。

从感知计算的角度:智慧图书馆云计算+智慧化设备,通过物联网来实现智慧化的服务和管理。从数字图书馆服务的角度:充分利用ICT技术,不仅可能实现各种信息的电算化,还可远程进行阅览图书等资料、预约座位等操作的数字图书馆。本文认为智慧图书馆应该是感知智慧化和数字图书馆服务智慧化的综合,如图1所示:感知智慧化即通过传感器将图书馆的Internet网络延伸到图书馆的建筑环境、文献资源、设备以及读者证件等图书馆的所有管理对象上,真正达到人与人的对话、人与物的对话以及物与物的对话。感知智慧化包括三个方面的内容:1)深刻的感知:将传感器部署在需要感知、管理、服务或者遥控监测的图书馆管理对象上,这些各种类型的传感器相当于给图书馆增加了一层有感觉的皮肤,例如,温湿度传感器可以用于对机房的监控和预警、射频识别(RadioFrequencyIDentification,RFID)感应系统可用于图书和文献的感知等。目前通过物联网连接的传感器涉及范围非常广泛,包括:手机、电脑、射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等。2)更广泛的互联互通:数据采集端将各种各样的数据采集端通过包括互联网、移动互联网等网络互实现随时即时采集外部环境信息、物体动态信息,并将其转化为适合网络传输的数据格式,通过网络传输到图书馆的数据处理中心。

3)基于感知的智慧化的管理和服务:图书馆数据处理中心对采集的数据分析和处理后,根据需要为读者和馆内工作人员提供智慧化的服务和管理平台。目前,国内外一些图书馆已经基于物联网实现了图书馆的部分智慧功能,例如,2010年台北市立图书馆采用RFID技术建设了一个无人值守的智慧图书馆,其中,电子闸门通过感应装置实现用户的身份验证和图书的安防,自助借还机协助用户完成无人值守的借还操作。数字图书馆服务智慧化即数字图书馆服务,不仅提供资源的服务,而且通过人和知识的融合,为用户营造一个和谐的知识生态环境,提供更高层次的知识服务。这需要充分运用语义Web、网格和本体等知识技对于分布异构的海量信息资源进行全面高效的知识发现与获取、组织与整合、开发与利用,根据用户应用环境和实际问题智慧化地提供被结构序化的知识资源服务。目前数字图书馆的服务大多还停留在提供文献、信息服务的层次上,但是国内外一些组织和研究机构已经开始这方面的研究和开发,例如格但斯克Gdansk)大学图书馆和DERIigitalEnterpriseResearchInstitute)国际组织联合开发的JeromeDL(LibraryithSemantics)。

JeromeDL在传统数字图书馆的基础上,增加了语义eb的技术,利用RDF、FOAF和本体等描述信息资源和元数据,提升了查找和浏览的有效性和易用性,并且系统通过建立用户兴趣模型,用户进行聚类,从而可以为用户有针对性地推荐相关资源其部分功能相互依赖和重叠。例如:感知到读者的存在,根据读者所在的聚类,提供相应的数字图书馆资源和知识服务。本文主要探讨基于感知的智慧图书馆的设计和实现。BUPT-SLDS的设计与实现北京邮电大学于2009年底开始感知的智慧图书馆示范系统的项目研制工作,由北京邮电大学网络技术研究院和北京邮电大学图书馆合作研制。旨在研制一个感知的智慧图书馆的原型系统,探索和研究出利用物联网技术实现智慧图书馆的具有适应性和可扩展性的部署框架和模式,为图书馆的工作人员和读者提供一个真实的基于物联网的智慧图书馆的体验环境,BUPT-SLDS的设计思路根据智慧图书馆的理念,BUPTSLDS采用了以202期2011年现代图书情报技术下设计思路:1)以智能手机作为读者服务的主要载体。智能手机是指像个人电脑一样,具有独立的操作系统, 可以由用户自行安装第三方服务商提供的 应用程序, 并可以通过移动通信网络来实现无线网络 接入的手机的总称 。

目前,智能手机的操作系统主 要有 Symbian、L inux 包括Andro id, Web OS, MeeGo lackBerryOS、美国微软公司的 indowsMobile、 苹果的 iOS等。BUPT- SLDS选用了 inux操作系统、 支持 iFi、ZigBee等无线通信技术感知和定位读者。通过智能手机以及 iFi、ZigBee等无线通信 技术, 读者可以被感知和定位, 继而提供相应的图书馆 的智慧服务。 3)利用RFID技术实现感知和定位图书。RFID 技术是物联网的主要技术之一, 利用 RFID技术实现图 书的定位和管理在北美等发达地区已经逐渐得到了广 泛的应用, 国内图书馆近几年也逐渐开始了这方面的 应用, 例如国家图书馆、集美大学图书馆、武汉大学图 书馆等。 4)选择实现具有较强示范和体验效果的智慧图书馆的部分功能。为了能够更好地体现系统的示范性 效果, BUPT- SLDS选择实现了智能的图书清点、感知 OPAC以及基于位置的读者信息推送等示范性较强 的功能。 5)与图书馆自动化系统无缝链接。BUPT SLDS基于图书馆自动化系统的读者和图书数据以及OPAC检索系统, 提供相应的智慧化服务。

根据智慧图书馆在感知智慧化方面的定义,BUPT SLDS采用的系统框架如图2所示。 BUPT-SLDS的皮肤和五官, 负责 识别物体, 采集信息。通过感知层的智能手机和 RFID 标签感应装置实现了对读者和图书的感知。对图书的 感知通过 RFID标签感应装置实现, 对读者的感知是以 读者随身携带的智能手机为被感知对象, 通过W iFi以 2)网络层:是智慧图书馆的神经中枢和大脑, 责信息传递和处理。网络层将感知层获取的图书信息以及读者信息进行传递和处理, 以提供相应的服务。 BUPT-SLDS的系统框架 3)应用层:是智慧图书馆的实际应用, SLDS中实现了智能的图书清点、感知的OPAC以及 基于位置的读者信息推送等功能。 BUPT-SLDS智能手机上的应用基于 Qt平台开 微机上的应用采用JSP开发, 主要涉及到以下关键 技术: 移动终端上的地图系统可以让读者能够体验到精确的地图导航服务, 引导读者快速地到达其所需资源 的位置。BUPT- SLDS的移动终端地图系统是基于 Qt 的开发平台, 利用 Google MapsAPI开发的。Qt具有良 好的跨平台特性, 除支持大部分计算机操作系统之外, 还支持 Symb ian、Maemo、MeeGo 等手机操作系统, ebKit引擎可以实现本地界面与 Web内容的无缝集 GoogleMaps是一种新型的 WebGIS设计模式, GoogleMaps APIs使用户能够快捷地开发 WebG 。为了能够更精确地确定读者和图书的位置,BUPT- SLDS根据图书馆的建筑结构按层绘制了图书 馆平面图, 根据 GPS定位结果, 如果读者在图书馆内, 则调用图书馆建筑的平面图; 否则, 则使用 Google