趙 姍

(中共西安市委黨校 圖書館，陜西 西安 710056)

0 引言

近三年來，智慧圖書館研究熱度不減，截至到2021年12月，以知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)為統(tǒng)計(jì)來源，2019年至今關(guān)于智慧圖書館相關(guān)的研究論文就有50多篇[1]。主要研究集中在：公共圖書館、高校圖書館和地方特色圖書館針對不同讀者開展特色智慧服務(wù)；從數(shù)據(jù)角度展開的服務(wù)模式研究；關(guān)于智慧圖書館硬件、軟件建設(shè)實(shí)踐等。而結(jié)合5G技術(shù)特點(diǎn)開展智慧圖書館中智慧服務(wù)模式構(gòu)建研究的文章數(shù)量處于上升期。本文以5G技術(shù)的廣泛應(yīng)用為社會背景，以5G迅速發(fā)展并向社會生活不同領(lǐng)域不斷拓展的發(fā)展趨勢為契機(jī)開展研究的。5G時代的到來對社會生活產(chǎn)生巨大影響。5G帶來的新技術(shù)給圖書館管理、服務(wù)的智慧化提供了基礎(chǔ)設(shè)施保證和技術(shù)支持，也使圖書館進(jìn)入新的發(fā)展階段。新一代的圖書館在人工智能、網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算、設(shè)備到設(shè)備(Device-to-Device，簡稱D2D)通信、虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，簡稱VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，簡稱AR)等技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐中，圖書館的管理服務(wù)也進(jìn)入了智慧化實(shí)踐階段[2]。在5G環(huán)境下構(gòu)建圖書館智慧服務(wù)模型對圖書館的智慧建設(shè)和服務(wù)創(chuàng)新發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義，同時也為5G技術(shù)的應(yīng)用提供了圖書館的應(yīng)用樣例。

1 5G技術(shù)對圖書館服務(wù)的影響

5G是第一個應(yīng)用驅(qū)動的通信技術(shù)，基于5G技術(shù)的特點(diǎn)，5G技術(shù)主要有三大業(yè)務(wù)應(yīng)用場景：增強(qiáng)型移動帶寬(Enhance Mobile Broadband，簡稱eMBB)、海量物聯(lián)網(wǎng)通信(Massive Machine Type Communication，簡稱mMTC)和高可靠低延時通信(Ultra Reliable Low Latency Communication，簡稱uRLLC)。增強(qiáng)型移動帶寬(eMBB)，主要面向高清視頻和大流量的寬帶業(yè)務(wù)，讓用戶的體驗(yàn)感升級；海量物聯(lián)網(wǎng)通信(mMTC)提供低成本、低功耗的海量連接服務(wù)，支持以傳感器為基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)的互聯(lián)互通應(yīng)用服務(wù)；高可靠低延時通信(uRLLC)保證了端到端毫秒級的時延。基于5G技術(shù)特點(diǎn)圖書館的讀者服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)高效知識獲取和知識感知體驗(yàn)，例如：寧波圖書館的首個5G閱讀體驗(yàn)館，推出了一系列5G+AR閱讀、5G+智能書寫系統(tǒng)以及5G+VR科普箱等5G智慧閱讀的應(yīng)用體驗(yàn)[3]，5G+服務(wù)有效提高了讀者與圖書館服務(wù)平臺的黏性，實(shí)現(xiàn)圖書館智能服務(wù)泛在化。

1.1 5G讓圖書館數(shù)據(jù)資源組織方式變革

5G具有更高的傳輸速率、更低的網(wǎng)絡(luò)時延和更大的用戶連接能力等顯著特征。5G技術(shù)將給圖書館數(shù)據(jù)資源的存儲、組織和呈現(xiàn)形式帶來巨大的變化。5G技術(shù)讓圖書館的數(shù)據(jù)資源不再局限于單一的在線閱讀形式。高速率的數(shù)據(jù)通信讓數(shù)據(jù)資源存儲不再局限于本地服務(wù)器，選擇網(wǎng)絡(luò)云端數(shù)據(jù)存儲更加便捷、安全和易維護(hù)。面對無處不在的信息采集，對采集來的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源組織形式的自適應(yīng)性，提高信息資源獲取過程中的數(shù)據(jù)自動組織。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了資源數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式的巨大飛躍，新型數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式將帶來更智能的體驗(yàn)和惠及大眾的知識信息服務(wù)。

1.2 5G讓圖書館資源呈現(xiàn)方式多元化

5G采用大規(guī)模密集型多輸入多輸出天線陣列(Massive Multiple-Input Multiple-Output，簡稱Massive MIMO)技術(shù)給每個用戶分配專用電波，很好地解決了5G應(yīng)用場景中信號延遲和卡頓的問題，讓虛擬和現(xiàn)實(shí)場景可以完美融合，極大滿足了視頻影像的實(shí)時傳輸要求。圖書館一改以前靜態(tài)、單一的資源展現(xiàn)方式，通過視頻、實(shí)時在線互動、虛擬空間訪問、在線課堂和超高清直播等形式，多元化地展示資源和服務(wù)，來滿足不同讀者需求。

1.3 5G豐富圖書館服務(wù)平臺服務(wù)功能

5G技術(shù)支持的智慧圖書館應(yīng)用服務(wù)平臺可以包含數(shù)據(jù)云端存儲、多設(shè)備兼容互通、增強(qiáng)帶寬、邊緣計(jì)算和AR/VR等創(chuàng)新技術(shù)的融合應(yīng)用。適合5G標(biāo)準(zhǔn)的云服務(wù)平臺將會取代應(yīng)用服務(wù)APP成為圖書館資源組織展現(xiàn)新模式。搭建在5G網(wǎng)絡(luò)上的圖書館服務(wù)平臺應(yīng)具備多設(shè)備連接端口，配合圖書館的開放的公共查詢目錄OPAC(Open Public Access Catalogue)，實(shí)現(xiàn)圖書館間的資源數(shù)據(jù)共建共享。圖書館服務(wù)平臺綜合應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)、虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、GIS 定位等技術(shù)實(shí)現(xiàn)空間的虛實(shí)融合，使用戶在應(yīng)用服務(wù)平臺進(jìn)行學(xué)科咨詢、虛擬交互等各項(xiàng)智能信息服務(wù)時體驗(yàn)多維感知樂趣，再通過大數(shù)據(jù)分析讓用戶感受差異應(yīng)用體驗(yàn)。圖書館智慧服務(wù)云平臺作為信息知識傳播中心，應(yīng)該整合更加廣泛的資訊信息，建立多館資源聯(lián)合共享平臺，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，推動數(shù)字資源的普及使用。通過與高校、科研院所合作提高信息資源和視頻資源的專業(yè)性和針對性，實(shí)現(xiàn)數(shù)字資源體系化建設(shè)、智能學(xué)習(xí)空間規(guī)?；⒋髮W(xué)課程開放、最新科研成果和數(shù)據(jù)有序開放呈現(xiàn)、數(shù)字資源與用戶的深度融合[4]，為“大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新”提供知識保證。

1.4 5G讓圖書館服務(wù)無處不在

5G技術(shù)的高可靠低時延和海量物聯(lián)通信特征，讓更多的通信終端通過5G網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系到一起。海量連接的智能設(shè)備讓圖書館的數(shù)據(jù)庫越來越豐富，數(shù)據(jù)共享率越來越高。多元化的移動終端連接引起圖書館數(shù)據(jù)內(nèi)容和組織形式的變革，同時又作用于用戶使用智能終端的行為[5]。依托5G技術(shù)、多元化設(shè)備連接，讓圖書館服務(wù)無處不在。

1.5 5G讓讀者獲得新體驗(yàn)

5G的創(chuàng)新技術(shù)有效地推進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、無線傳感和知識平臺領(lǐng)域的快速發(fā)展和智能平臺應(yīng)用的研發(fā)與推廣[5]。圖書館建立5G體驗(yàn)館既可以讓讀者直觀地感受5G技術(shù)，又可以在讀者查詢、檢索、知識獲取和決策分析等方面感受5G技術(shù)與圖書館服務(wù)的融合，讓用戶實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的信息服務(wù)體驗(yàn)感。AR/VR技術(shù)和穿戴設(shè)備的利用讓圖書館的知識交互更加開放，讓讀者與知識深度融合，給讀者提供豐富的情感反饋服務(wù)[6]，讓讀者的信息獲取感知擁有全新體驗(yàn)。

2 5G技術(shù)和圖書館智慧服務(wù)融合應(yīng)用

在創(chuàng)新驅(qū)動下，5G技術(shù)必然融入圖書館智慧服務(wù)模型構(gòu)建，應(yīng)用5G多場景應(yīng)用服務(wù)推動圖書館服務(wù)智慧化升級。5G技術(shù)與圖書館的服務(wù)應(yīng)用融合，有利于資源優(yōu)化統(tǒng)籌、合理配置，滿足對用戶知識服務(wù)的精準(zhǔn)推送和準(zhǔn)確定位，還可實(shí)現(xiàn)集科研、教學(xué)、智庫決策于一體的全面知識服務(wù)，使圖書館的知識服務(wù)拓展范圍的同時向縱深發(fā)展。

2.1 5G技術(shù)支持下的智慧圖書館場景應(yīng)用模型

5G技術(shù)的快速落地實(shí)施，需要各個領(lǐng)域的積極探索融合方式，推動5G創(chuàng)新技術(shù)的大范圍應(yīng)用[7]。5G技術(shù)、人工智能和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速融合發(fā)展促使社會生活生產(chǎn)的各方面發(fā)生改變。5G等技術(shù)與各行業(yè)的有機(jī)結(jié)合，不但拓展應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域的邊界，更創(chuàng)造出新的應(yīng)用服務(wù)模式和全新應(yīng)用服務(wù)平臺，讓用戶在虛擬構(gòu)架中滿足真實(shí)感體驗(yàn)，最終改變智慧城市、智慧生產(chǎn)生活等諸多場景服務(wù)模式。智慧圖書館的建設(shè)是智慧城市建設(shè)的重要組成，把智慧圖書館建設(shè)作為5G技術(shù)落地試點(diǎn)具有重要的實(shí)踐意義。5G技術(shù)和智慧圖書館服務(wù)的融合主要包括圖書館相關(guān)的基礎(chǔ)服務(wù)應(yīng)用、拓展領(lǐng)域服務(wù)應(yīng)用和圖書館管理應(yīng)用三個方面。其中基礎(chǔ)服務(wù)應(yīng)用仍舊是圖書館智慧服務(wù)的重點(diǎn)，它包含了智慧館舍建設(shè)、創(chuàng)客空間建設(shè)和用戶行為數(shù)據(jù)分析等服務(wù)功能。業(yè)務(wù)拓展領(lǐng)域的場景應(yīng)用是智慧圖書館智慧服務(wù)的發(fā)展方向；管理應(yīng)用場景則是新時代圖書館高效便捷服務(wù)的前提條件。融合5G技術(shù)的智慧服務(wù)應(yīng)用場景可以拓展圖書館服務(wù)的范圍，提高服務(wù)效能，涵蓋更廣用戶，提供更優(yōu)質(zhì)的知識服務(wù)體驗(yàn)。下圖1為5G技術(shù)下的圖書館智慧服務(wù)主要應(yīng)用場景。

Fig.1 Main application scenarios of library intelligent service under 5G technology圖1 5G技術(shù)下圖書館智慧服務(wù)主要應(yīng)用場景

2.1.1 基礎(chǔ)服務(wù)應(yīng)用場景

(1)智慧館舍建設(shè)

智慧館舍建設(shè)令圖書館借閱證辦理、書籍資料查詢檢索、圖書借閱歸還都可以借助自主設(shè)備完成，大大節(jié)約了圖書館的人力成本。在5G技術(shù)驅(qū)動下的智慧圖書館建設(shè)應(yīng)該包含傳統(tǒng)區(qū)域建設(shè)和智慧創(chuàng)客空間建設(shè)：首先圖書館入口處安裝人臉識別器，通過采集信息與后臺數(shù)據(jù)庫讀者信息比對，快速對入館讀者進(jìn)行身份識別，方便讀者快速通過門禁閘機(jī)，實(shí)現(xiàn)多個用戶多重身份快速驗(yàn)。館舍內(nèi)部在不同位置安裝電子顯示屏，方便新入館用戶信息咨詢；館舍內(nèi)全覆蓋感應(yīng)器、定位儀并在圖書館所有硬件設(shè)施和館藏圖書內(nèi)置RFID芯片，實(shí)現(xiàn)圖書館用戶流量、環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時檢測，保證用戶預(yù)定座位和館藏圖書的導(dǎo)航，以及館舍結(jié)構(gòu)導(dǎo)覽等功能。同時要保證館舍內(nèi)的監(jiān)控設(shè)備在圖書館的服務(wù)空間安全運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)與館內(nèi)的智能書架、智能座位、行為檢測器、門禁閘機(jī)的全息互聯(lián)，方便讀者實(shí)現(xiàn)閱覽室及書庫的自助借還流程，系統(tǒng)后臺自動完成驗(yàn)證與流通程序。同時，應(yīng)用精準(zhǔn)定位導(dǎo)航與AR技術(shù)，用戶可通過終端應(yīng)用程序或特定設(shè)備實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定制的3D自動導(dǎo)航導(dǎo)覽服務(wù)，在館內(nèi)特定功區(qū)接收特色資源與服務(wù)推介，享受智能座位導(dǎo)航與自助參考咨詢服務(wù)等[8]。

(2)智慧創(chuàng)客空間建設(shè)

創(chuàng)客空間建設(shè)除了基本識別、導(dǎo)航、定位和模擬仿真硬件設(shè)備之外，還應(yīng)該集成多領(lǐng)域最新科研設(shè)備和科技研究成果，運(yùn)用實(shí)體應(yīng)用模型和網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)，對創(chuàng)客空間進(jìn)行全虛擬映射，加強(qiáng)空間的虛實(shí)融合，構(gòu)建高效、全面感知的沉浸式體驗(yàn)和無線的泛在服務(wù)，形成自由開放的智慧創(chuàng)客生態(tài)系統(tǒng)。在大的創(chuàng)客生態(tài)系統(tǒng)下劃分多個專業(yè)單元，在多領(lǐng)域協(xié)同共享的前提下，提供學(xué)科探索式深度研究服務(wù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科的全方位深度洞察和創(chuàng)意探索以及創(chuàng)新。

(3)用戶行為數(shù)據(jù)分析

這是智慧圖書館與大數(shù)據(jù)結(jié)合的又一特色，是實(shí)現(xiàn)滿足用戶需求，發(fā)覺用戶潛在興趣的關(guān)鍵性分析。在5G技術(shù)的加持下，用戶行為數(shù)據(jù)分析可以通過5G的低延遲性實(shí)現(xiàn)實(shí)時互動，不斷通過用戶行為反饋修正分析結(jié)果達(dá)到精準(zhǔn)的個性化知識推薦。

2.1.2 業(yè)務(wù)拓展領(lǐng)域應(yīng)用場景

(1)直播在線教育

5G時代，圖書館的信息中心地位日漸凸顯，與各部門、各科研院所的協(xié)同合作日漸密切，形成數(shù)字資源共建共享、智能空間一投多用和科研數(shù)據(jù)動態(tài)開放的新型信息資源使用模式，加速資源與用戶的融合。在此模式下，直播在線教育成為不同用戶群的優(yōu)質(zhì)資源選擇途徑，利用智慧圖書館的優(yōu)質(zhì)硬件資源實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)模式下的智能課堂，以課程為劃分單元，完成多學(xué)科的內(nèi)容整合，面向不同的用戶在線同步直播。5G的低延遲完美地解決了課堂互動環(huán)節(jié)的體驗(yàn)感問題，利用虛擬增強(qiáng)技術(shù)，讓直播在線教育的學(xué)習(xí)效果大幅度提升。

(2)服務(wù)智慧城市建設(shè)

智慧城市(Smart City)不僅需要物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的支撐，更要培育面向知識社會的下一代創(chuàng)新驅(qū)動力(創(chuàng)新2.0)[9]。圖書館作為知識信息服務(wù)中心，在智慧城市建設(shè)的背景下，肩負(fù)著文化標(biāo)志作用，更是承擔(dān)著信息知識組織、傳播、加工、分析處理以及提高市民信息素養(yǎng)的重要責(zé)任，是智慧城市生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成。圖書館依托5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，以5G技術(shù)、人工智能、虛擬仿真等最新科技成為集數(shù)據(jù)查閱、信息獲取、全媒體展示、綜合服務(wù)等功能于一體的綜合服務(wù)中心，成為智慧城市重要的文化性標(biāo)志；圖書館信息收集、歸納、分析的文獻(xiàn)與數(shù)據(jù)資源成為智慧城市建設(shè)重要信息資源支撐；智慧圖書館實(shí)時多樣的知識服務(wù)為市民提供了免費(fèi)終身學(xué)習(xí)資源，成為建設(shè)全面創(chuàng)新社會的重要保障。

2.1.3 管理應(yīng)用場景

(1)智慧場館管理

智慧場館管理在滿足用戶沉浸式體驗(yàn)感之外，還要協(xié)調(diào)5G技術(shù)及各類技術(shù)(人臉識別、人工智能、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析和數(shù)字孿生等技術(shù))，做好后臺的數(shù)據(jù)監(jiān)控和實(shí)時的系統(tǒng)維護(hù)，保證圖書館泛在的智慧知識空間功能[9]。圖書館借鑒5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，其智慧場館管理包含多設(shè)備接入管理、智能設(shè)備智能互通管理、圖書和創(chuàng)客空間智能預(yù)約管理、圖書館內(nèi)部空間導(dǎo)航管理、創(chuàng)客空間資源配置管理、虛擬人機(jī)交互管理和智能借還機(jī)器人管理等。

(2)智慧安防管理

5G技術(shù)對智慧圖書館管理系統(tǒng)安全提出了更高的要求，智慧圖書館的安全體系應(yīng)該包含圖書館門禁的人臉識別管理、館舍監(jiān)控系統(tǒng)管理、人流檢測管理、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理、突發(fā)事件報(bào)警管理和多系統(tǒng)聯(lián)動控制管理等。智能館舍的安全防御系統(tǒng)在5G技術(shù)的應(yīng)用場景使用下，形成實(shí)時反饋、智能數(shù)據(jù)分析、危險(xiǎn)預(yù)警和智能應(yīng)急處理等智慧安防立體體系。

2.2 5G技術(shù)支持下的圖書館智慧服務(wù)平臺構(gòu)建

融合5G應(yīng)用特點(diǎn)，將給圖書館的智慧服務(wù)帶來巨大好處。5G技術(shù)下圖書館應(yīng)該以讀者需求為中心，以智慧服務(wù)為特點(diǎn)，通過聯(lián)盟協(xié)作共享，在社會生活方面形成更大的影響輻射。圖書館以智慧服務(wù)平臺為中心，協(xié)調(diào)圖書館的各類服務(wù)應(yīng)用和圖書館管理職能，包含智能密集書庫管理、資源畫像、數(shù)據(jù)分析、科研評價、生物信息識別、智能樓宇管理、數(shù)據(jù)空間管理等[10]。

2.2.1 智慧服務(wù)平臺特征

(1)技術(shù)特征

建設(shè)基于5G技術(shù)的跨系統(tǒng)、廣覆蓋的智慧服務(wù)平臺是5G在應(yīng)用場景選擇上的重要保證。相比之前的技術(shù)，5G具備的技術(shù)優(yōu)勢包括：根據(jù)不同的應(yīng)用場景提供定制化網(wǎng)絡(luò)資源的網(wǎng)絡(luò)切片；在靠近移動用戶位置上提供信息技術(shù)服務(wù)環(huán)境和云計(jì)算能力的移動邊緣計(jì)算技術(shù)；通過大規(guī)模天線陣列以及波束賦形技術(shù)對每個用戶分配專用電波的Massive MIMO技術(shù)。這些技術(shù)的創(chuàng)新讓網(wǎng)絡(luò)由原先的緊密耦合式平臺系統(tǒng)架構(gòu)發(fā)展成兼容性強(qiáng)的開放式松耦合平臺系統(tǒng)架構(gòu)。該服務(wù)平臺向外提供外部服務(wù)入口，令設(shè)備等硬件可自由接入，實(shí)現(xiàn)跨平臺服務(wù)，實(shí)現(xiàn)動態(tài)、高效的開源特性，滿足服務(wù)平臺架構(gòu)能不斷升級優(yōu)化的需求。以此為基礎(chǔ)創(chuàng)建支持用戶、資源、服務(wù)的智慧服務(wù)云空間，組建元數(shù)據(jù)資源庫、分布式智慧服務(wù)庫和平臺智慧管理庫，以實(shí)現(xiàn)智慧平臺在5G技術(shù)支持下的服務(wù)特色體現(xiàn)。

(2)平臺運(yùn)營特征

智慧服務(wù)平臺以AR/VR和全息影像作為服務(wù)特色，通過后臺智慧館舍控制模塊完成館內(nèi)所接設(shè)備實(shí)時在線調(diào)配，其中包括館舍空調(diào)溫度和濕度調(diào)控、電梯服務(wù)策略智能適應(yīng)、館舍監(jiān)控系統(tǒng)控制和創(chuàng)客空間資源調(diào)配，以及館舍資源環(huán)保綠色節(jié)能智慧控制等。通過5G的低延時高可靠連接(uRLLC)技術(shù)，圖書館AR/VR體驗(yàn)?zāi)K可實(shí)現(xiàn)有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場景應(yīng)用，如主題會展、少兒閱讀、以及智慧推送等服務(wù)。智慧平臺的數(shù)據(jù)存儲采用并收的多元異構(gòu)知識庫，對聯(lián)盟館資源協(xié)同開發(fā)，各類資源共享。智慧服務(wù)平臺提供公用接口，可以對平臺上的應(yīng)用服務(wù)隨時增減，嵌入關(guān)注度高的熱點(diǎn)教育資源系統(tǒng)，在服務(wù)過程中面向用戶需求，不斷完善平臺內(nèi)容，提供多領(lǐng)域深度知識推薦，為讀者量身訂制個人圖書館服務(wù)。

(3)安全特征

在5G等多元技術(shù)背景下，通過智能安防監(jiān)控模塊控制實(shí)現(xiàn)包括攝像頭聯(lián)網(wǎng)、人流監(jiān)測、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、網(wǎng)絡(luò)報(bào)警和應(yīng)急聯(lián)動處置等功能。智慧服務(wù)平臺通過安全監(jiān)測數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)圖書館安全性能保障，并可以通過云服務(wù)商對圖書館智能安防系統(tǒng)進(jìn)行專業(yè)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)智能安防模塊自主控制和高質(zhì)量數(shù)據(jù)監(jiān)測。

2.2.2 智慧圖書館服務(wù)平臺架構(gòu)

新一代智慧圖書館服務(wù)平臺應(yīng)結(jié)合5G優(yōu)勢，以網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)、大規(guī)模智能天線、微基站、智能檢索等5G技術(shù)為依托，以用戶需求為圖書館服務(wù)主要驅(qū)動力，融合紙質(zhì)資源和數(shù)字資源，以知識發(fā)現(xiàn)為主要功能，能提供多種設(shè)備接口。新一代智慧圖書館服務(wù)平臺部署在云端既有利于數(shù)據(jù)前后端分離，便于管理，也能支持應(yīng)用服務(wù)模塊化，為應(yīng)用服務(wù)提供統(tǒng)一接口，滿足用戶多元化服務(wù)需求。就像布置在云端的資源數(shù)據(jù)管理中心，平臺的開放系統(tǒng)架構(gòu)，支持多種元數(shù)據(jù)載入和數(shù)據(jù)聯(lián)機(jī)分析，支持異地?cái)?shù)據(jù)編目、讀者學(xué)習(xí)軌跡全流程采集、跨平臺數(shù)據(jù)檢索和多終端接入等功能。智慧服務(wù)平臺配合5G技術(shù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)業(yè)務(wù)流程模塊的協(xié)同重組和數(shù)據(jù)資源存儲升級，以形成新的服務(wù)方式。其中，數(shù)據(jù)資源依托數(shù)據(jù)資源庫建設(shè)，讓編目、存儲和檢索統(tǒng)一讀取路徑，實(shí)現(xiàn)同時異步協(xié)同服務(wù)，一站式檢索各類資源并能通過用戶信息采集和深度挖掘形成用戶數(shù)據(jù)資源庫，以用戶數(shù)據(jù)資源為分析基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)用戶的個性化精準(zhǔn)信息資源推送。如圖2所示，為基于5G技術(shù)的圖書館智慧服務(wù)平臺架構(gòu)。

Fig.2 Architecture of library intelligent service platform based on 5G圖2 基于5G技術(shù)的圖書館智慧服務(wù)平臺架構(gòu)

(1)感知層

這層包含各類的攝像頭、溫度/濕度傳感器、人臉識別儀、門禁裝置以及流量監(jiān)測儀等設(shè)備。硬件設(shè)備的架設(shè)通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸，讓這類設(shè)備組成智能服務(wù)平臺的神經(jīng)末梢，突破網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，實(shí)時感應(yīng)外界信息，把采集到的信息快速通過傳輸層，將清洗后的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)層。

(2)數(shù)據(jù)層

該層主要保存數(shù)據(jù)，是智慧服務(wù)平臺的資源數(shù)據(jù)中心。智慧服務(wù)的實(shí)施離不開大數(shù)據(jù)的決策支持。以數(shù)據(jù)為核心的應(yīng)用服務(wù)離不開數(shù)據(jù)的高效采集、存儲、調(diào)用。5G技術(shù)解決了在數(shù)據(jù)的采集、存儲時間延遲上的問題，保證了數(shù)據(jù)實(shí)時性和同步性。圖書館采用分布式文件管理系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)存儲工具，把現(xiàn)有圖書、報(bào)刊、電子資源和通過感知層采集到的用戶行為數(shù)據(jù)組建成為圖書館自有資源庫；通過大數(shù)據(jù)和挖掘算法形成包含用戶行為數(shù)據(jù)和新知識數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)庫，實(shí)現(xiàn)對用戶的精準(zhǔn)定位和知識的創(chuàng)新。

(3)技術(shù)層

該層包括5G傳輸協(xié)議、API網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)切片、人工智能、大數(shù)據(jù)語義分析、邊緣計(jì)算和可視化、VR/AR等各項(xiàng)功能。技術(shù)層依托5G通信技術(shù)，使用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)形成虛擬邏輯獨(dú)立的功能單元，在每個切片上可顯著提高邏輯模塊性能。通過對數(shù)據(jù)層元數(shù)據(jù)的映射管理，在數(shù)據(jù)共享的前提下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨庫檢索和用戶身份統(tǒng)一認(rèn)證。通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析，對用戶發(fā)現(xiàn)庫的信息整合聚類，關(guān)聯(lián)相關(guān)知識庫數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)用戶和知識庫關(guān)聯(lián)，對圖書館資源動態(tài)排序，為用戶提供個性化服務(wù)，同時還能對用戶的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，提高服務(wù)平臺的服務(wù)質(zhì)量。

(4)業(yè)務(wù)層

業(yè)務(wù)層主要實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用服務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯，包含圖書管理系統(tǒng)以及各類服務(wù)應(yīng)用app。既包含了傳統(tǒng)的圖書館服務(wù)——聯(lián)機(jī)編目、館藏查詢、自助流通、館際互借和資源共享等服務(wù)；又有通過數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)的用戶畫像、讀物精準(zhǔn)推送的智能薦讀、創(chuàng)客空間推薦和教學(xué)研究評測的科研分析等功能；還有通過5G的海量互聯(lián)網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)了智慧館舍的布置，讓以傳感器和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用場景提供相應(yīng)服務(wù)[7]。位置導(dǎo)航和智能門禁就是采用智能感應(yīng)器和數(shù)據(jù)地圖實(shí)現(xiàn)的功能。業(yè)務(wù)層的服務(wù)是5G創(chuàng)新服務(wù)的集中應(yīng)用的體現(xiàn)，通過數(shù)據(jù)的深度挖掘和用戶信息的全面采集，實(shí)現(xiàn)了圖書館傳統(tǒng)功能的優(yōu)化和拓展服務(wù)的創(chuàng)新。實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)特征的個性服務(wù)功能、用戶需求預(yù)判和決策服務(wù)分析等功能。

(5)表現(xiàn)層

該層注重用戶體驗(yàn)感。根據(jù)不同終端設(shè)備的顯示尺寸和屏幕特性，利用開源工具的前端架構(gòu)，使用H5自適應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同終端顯示的視覺完美感受。該層依托云服務(wù)、密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和自組網(wǎng)的云模式構(gòu)建人機(jī)多層次智慧交互，實(shí)現(xiàn)資源模擬仿真空間、數(shù)據(jù)和用戶實(shí)時交互、館舍智慧運(yùn)行。智慧服務(wù)平臺的表現(xiàn)層提供應(yīng)用接口以適合各類語言開發(fā)的服務(wù)APP，為資源共享和跨平臺數(shù)據(jù)交互提供基礎(chǔ)。最終使用直觀、親切的可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶和平臺管理員之間的交互。界面根據(jù)用戶登錄信息可生成個性化服務(wù)界面。智慧人機(jī)交互破除了阻礙智能圖書館萬物互聯(lián)的壁壘，為更多用戶提供服務(wù)。

3 結(jié)束語

在5G技術(shù)的應(yīng)用為構(gòu)建智慧圖書館提供了巨大機(jī)遇的同時，5G的創(chuàng)新技術(shù)不斷改變著社會生活方式，圖書館作為知識服務(wù)中心往往是新技術(shù)實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)地。依托5G多場景應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)切片、MIMO、邊緣計(jì)算等創(chuàng)新技術(shù)，以及移動智能技術(shù)大范圍應(yīng)用，構(gòu)建智慧圖書館的應(yīng)用場景和智慧服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)個性化和高效精準(zhǔn)的智慧服務(wù)。智慧圖書館的建設(shè)是多方面協(xié)作的成果，不僅需要5G技術(shù)、AI技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的支撐，更需要精通圖書館業(yè)務(wù)又熟知智慧管理的跨專業(yè)融合性人才。專業(yè)人才和新技術(shù)的融合共生才能更好地發(fā)展智慧圖書館應(yīng)用。有專業(yè)的圖書館館員做智慧圖書館的頂層設(shè)計(jì)、服務(wù)模式架構(gòu)、智慧平臺構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)對教學(xué)、科研、決策精準(zhǔn)分析的知識推送，再由館員提供人文服務(wù)，提高智慧環(huán)境下圖書館的人文氣息，實(shí)現(xiàn)智慧圖書館集新技術(shù)、高效率和情感互動于一體，智慧服務(wù)平臺多方聯(lián)動、資源協(xié)同調(diào)配的良好知識服務(wù)創(chuàng)新體系[11]。使智慧服務(wù)真正惠及廣大用戶，充分發(fā)揮圖書館在城市化建設(shè)過程中的重要作用。