物联网技术在图书馆的应用研究

　　随着信息技术的发展，图书馆作为重要的基础文化设施，面临信息量大、管理难度大、人工操作状态下难以及时到位的压力，图书馆的工作越来越繁重。如何进一步提高工作效率，提高图书馆的运营水平，促进图书馆管理现代化、智能化，满足图书流通要求，协调现代化技术和人力资源之间的矛盾？物联网技术很好地解决了这些难题，正如社会学家费孝通先生所言，“ 以网络为中心的计算机技术、信息技术以及计算机国际语言化技术的突破，正在把传统的分离割裂的图书馆推向全球一体化、网络化的境地”。物联网不仅创新了图书馆自动化管理模式，而且实现图书馆与读者互动的人性化服务，提高馆员的工作效率，加强图书藏、借、阅一体化的功能，增强了图书馆的安全性、准确性、可靠性和扩展性，具有良好的发展前景。

　　1 物联网

　　1999 年美国麻省理工大学 Auto—ID 实验室首次提出了 EPC( Electronic Product Code) 系统，即物联网。物联网是在计算机互联网的基础上，构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网( Internet of Things)，当“物联网”的构想成为现实的时候，世界上的万事万物无论何时、无论何地都能够彼此相关，互相“交流” [2] 。物联网是利用EPC 编码、RFID、无限数据通讯等技术，在全球范围内对每个物品跟踪监控的全新理念，它将在全球范围内从根本上提高对物品生产、配送、仓储、销售等环节的监控水平，是继条码技术之后，再次变革物流配送及物品跟踪管理模式的一项新技术，必将从根本上改变对物品的管理手段。

　　就图书馆而言，物联网是由电子标签和阅读器组成。电子标签是用来标识各种物品的一种新的识别技术，电子标签分为无源和有源两种，图书馆一般使用无源电子标签，这种标签根据无线射频标识原理(RFID，Radio Frequency Identification System)而生产，它与读写器（Reader）通过无线射频信号交换信息 [3] 。

　　物联网的出现使图书馆管理的局面焕然一新。物 联网的提出对图书馆获取原始信息并自动生成馆藏清单提供了一种有效手段，同时电子标签可以方便地实现自动化的图书识别和图书信息采集，这两者的有机结合使自动化的馆藏资源管理成为可能，从而大大降低馆藏管理中人工干预的程度，提高馆藏的自动化和智能化水平。电子标签具有可读写功能，其电子数据可根据需要记录各种信息，如书名、架位、馆藏地点等，同时也具有可塑性，能附于图书、音像制品等除金属材质外的信息载体上，读者不易察觉、安全性高。电子标签和阅读器按约定的通信协议互传信息，利用电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术，在电子标签接收阅读器发出的信号后，凭借感应电流所获得的能量，发送存储于芯片中的信息给阅读器，实现智能化管理。一个贴有 RFID 电子标签的图书当通过一个安装在借阅室的读写器时，本地计算机将会获得该图书的 EPC，并以该EPC 为线索，通过网络查找该书的数据库资料。然后将该书的相应信息传输到本地计算机，从而完成对图书信息的自动实时监控。

　　2 基于图书管理中物联网的特点与作用

　　物联网结合了EPC 技术和互联网技术，可以对单个物品信息实现自动、快速、并行、实时、非接触式处理，并通过网络实现信息共享，从而达到对图书馆实现高效管理。其主要体现在通过获取准确、全面和及时的信息来为用户提供独一无二的服务上，提高了图书馆的信息获取能力，满足读者的需求。

　　2.1 物联网的特点

　　2.1.1 对物品实现唯一标识 由于目前的条形码的非唯一标识的属性，使对物品的自动化管理只能够停留在分类级别的层面上，而图书馆要求对书籍及复本的唯一性进行确定，因此还要对复本用条形码重新加工。物联网的EPC 技术，则是能够对单个而不是一类物品进行编码，它通过给物品以唯一标识，并借助计算机网络系统，完成对单个物品的访问，突破了条形码所不能完成的对单个物品的跟踪和管理任务。
    
　　2.1.2 对物品快速分级进行处理 EPC 结构中，沿袭了原有的按不同类型的容器进行编码特点，将流通过程中不同的书籍和借阅室进行分层级编码，解决在同一时间进行多种标签识别的问题。可以对贴有EPC 标签的图书在通过读写器的扫描区时，EPC 系统可以明确地辨认出各类图书的信息，并根据需要对有关信息进行处理，达到快速分级处理的效果，大大提高了工作效率。
    
　　2.1.3 对图书流通信息的实时监控 物联网是在互联网的基础上对图书信息进行跟踪、监控的实时网络，任何一个安装有读写器的终端，都可以通过射频扫描技术读取书籍的相关信息，并通过互联网的信息传输作用，实现对图书流通信息的实时监控。
    
　　2.1.4 对信息实现自动非接触式处理 EPC 系统的一个核心元素就是 RFID 技术，它是利用射频信号及其空间耦合和传输特性进行非接触双向通信，实现数据交换，并对静止或移动物品自动识别的一项技术。这种自动非接触式处理的特点，可以实现对动态图书信息进行高效管理。

　　就图书馆而言，物联网在图书管理中应用的最大优点是：①可以实现非接触、无视觉识别，因此完成书籍识别工作时无须人工干预便于实现自动化；② 阅读距离远，识别速度快，可实现远距离监测图书快速进入馆藏；③ 可进行多目标同时读取，便于监测大量图书同时进入馆藏；④电子标签相对于条码来说是进行单个图书的标识，因此便于通过物联网来实时获取图书资源的信息；⑤可以实现图书馆各个环节信息共享。

　　2.2 物联网的作用

　　物联网通过 Internet 实现物理世界任何产品的互联，实现在任何地方、任何时间可识别任何产品，使产品成为附有动态信息的“智能产品”， 并使产品信息流和物流完全同步。因而为图书馆资源信息共享提供了一个高效、快捷的网络平台。

　　2.2.1具有准确获取信息的能力 EPC系统的RFID电子标签是对物品的惟一标识，通 过它可以对具体的任何一个物品进行监控，并利用网络数据库技术将该物品的任何细节信息进行共享，以供图书馆各环节利用。通过物联网，对图书馆的图书信息进行准确无误地跟踪，准确掌握其库存变化情况、周转流动情况。
    
　　2.2.2 具有全面获取信息的能力 由于图书馆对图书信息资源的掌握相对集中，物联网的出现，对图书流通的所有过程可以进行监控，并且这种监控是建立在每一本书籍基础上的，从而使全面获取图书信息成为可能。
    
　　2.2.3具有及时获取信息的能力 随着读者阅读倾向的变化，图 书馆需要密切关注读者需求的变化情况，及 时掌握需求信息。通过物联网，可以突破传统信息传播模式和障碍，克服信息传播途中的延误，及时迅速地将图书信息传递到网络数据库中，以供读者之需。

　　2.3 物联网对馆员的要求

　　物联网的出现，对图书馆的工作人员提出了更高的要求。它要求馆员不仅具有图书馆专业知识，还要具有计算机软硬件知识、网络知识及一定的外语水平。为了提高图书馆的服务质量，适应时代发展的需要，图书馆管理部门应通过专门培训和学习形式培养一批熟悉业务、熟练操作计算机及各种现代化办公设备、懂技术的网络管理、数据库管理等业务人员，提高服务能力和技术水平。全 面提高工作人员整体综合素质，适 应信息技术的应用及不断发展的新形势，更 好地发挥图书馆的功能，为读者服务。

　　3 物联网技术在图书馆业务中的应用

　　3.1 在信息处理方面

　　图书馆利用物联网技术，可以实现信息处理的自动化，主要包括文献编目和文献分类：

　　3.1.1 编目方面 在图书馆传统的编目业务流程中，一直奉行规范化和标准化的原则，这种规范化的标准奠定了图书馆协作的基础。此外，联合目录、集中目录、在版编目等理论推动编目工作的改进，并为图书馆文献资源共享作铺垫，这些理论对图书馆均产生了实质性影响。进入新的信息环境后，通过网络进行的联机编目比过去的集中编目更有效率，大大突破了目录信息共享的时空限制。物联网可以提供书目转成文件接口，可将CNMARC 书目数据转入EPC 系统。通过对图书位置、分布、流通及流向管理，加强了图书的分类、定位和数据采集，有助于图书馆了解读者需求，提高工作效率，将馆员从传统的管理，转向为读者服务或进行其它增值服务。
    
　　3.1.2 分类方面 随着现代信息技术的发展，传统的分类法在网络信息传递中显得不适应，而自然语言的检索方法变得更受欢迎。在新的信息技术环境下，书目的检索已不是仅仅依赖分类法而进行的。虽然在图书馆中体系分类法仍保持着无可替代的地位，但是上架绝不需要现有的分类表这么详尽的类目。物联网的使用可以使图书分类系统显示图书所属类别、架位、馆藏地点等信息，减少分类时间、提高归架时间、减少错架，同时还能区别显示特殊状况预约。减轻工作人员的强度，提高工作效率。

　　3.2 在图书馆管理方面

　　3.2.1 应用于典藏管理 随着信息技术的不断深入，图书馆中许多新的业务得以展开，其中最为重要的是信息提供的中介成为了图书馆员，从而减少了图书馆内从事信息储藏与处理的人员，出现了“没有图书馆员的图书馆”的新局面。图书馆现代化是网络、技术、人员、组织结构、文献布局等全方位的现代化。因此，图书馆的发展是基础工作的积累过程，也是知识技术的积累过程，信 息技术虽然已经发展到一个高度，但 是只有使信息技术更好地与图书馆相结合，才 能推动双方的共同发展。当物联网技术在图书馆被广泛使用，才会使图书馆知识管理变得有效、快捷和可行。 
 
　　图书馆的书籍分配工作。在一辆装满贴有EPC 标签的图书通过读写器的扫描区时，读写器将会得到大量的不同层级的EPC 标签信息，并辨认出各类图书的信息，快速对图书分级（分配）。同时根据需要对有关信息进行核对处理，将其结果传回数据库中，建立相应的分配清单，大大提高了上架的及时性和效能。

　　图书馆的盘点工作。由于受传统的管理模式、时间、人力、物力等硬件条件制约，图书馆盘点时必须闭馆，把架上的图书逐本一一扫描清点，工作量大，耗时、耗力、耗财。而使用物联网技术后，只需将手持阅读器在书架上横扫一遍，就能读取贴有电子标签的图书的全部数据，无须闭馆，操作时间灵活，可轻易寻找及分辨在书架的上书籍，在不影响正常工作下，完成盘点和顺架工作，减少失误。并将盘点统计相关的记录传回数据库中，建立相关报表。同时也可将图书馆自动化管理中已借出和归还的馆藏数据转入系统中，做相关数据的比对和查询，提供相关的统计报表，如错架清单、取阅人数统计，未在架清单等。此外，多台设备同时盘点，并支持笔记本盘点，也可离线工作。完成精确典藏、快速查找、搜寻预约图书、科学排架、顺架、防盗、数据备份和恢复等功能。

　　3.2.2 读者服务方面，实现图书流通的智能化管理 物联网技术出现导致图书馆读者服务的变化。现在，图书馆不仅在图书馆指南、新书通报、期刊目次服务、参考咨询、文献利用教育等传统服务可以利用网络，而且在一次文献提供、信息检索、信息导航等方面都大有用武之地。随着信息环境的变化，读者对图书馆的期望大大提高，图书馆服务场所不再限于图书馆建筑之内，服务方式也由面对面变为可通过网络或其它通讯工具进行，服务原则也由强调按时服务变为强调及时服务。物联网下的读者服务基本沿用原有的借书管理模块，只 需将条型码借书证与条码阅读器换成IC卡借书证与感应式IC 卡阅读器。利用自助借还书的外围设备，读者可自行办理图书的借阅与归还查询业务，实现读者与图书馆互动 [4] 。

　　图书相关信息查询。通过物联网技术可以方便查询相关书籍设定的信息，馆藏书目数据、借阅数据及图书当前所在位置。
　　自动借书、还书系统。物联网下的自动借书、还书系统具有简单操作及说明，人性化错误操作提示的特点。读者不必排队等候，也可不经图书馆员协助完成借书，只要将自己的借书证和需借阅的图书放在借阅设备的感应区上，物联网系统的RFID 可进行自动识别和扫描处理。通过与图书馆自动化借阅系统连接，确认后即完成借书，并在屏幕上显示确认完成的信息，打印读者借阅清单，同时解除电子标签的安全侦测位元，图书能顺利通过检测门。与借书系统一样，读者也可自主还书，操作完成后打印还书凭条。图书中的安全侦测位元同时被启动，通过检测门时会触动警铃。在确认还书完成后，系统自动撷取馆藏信息，通知中心系统更新图书信息及读者信息。
　　电子防盗系统。物联网本身是一个先进的EPC 系统，它有声、光提示报警功能，同时能拍照，可对影像提取辨识处理，避免纠纷，安全性高。真正达到杰弗逊图书馆的 Philips 所说的“如果有人试图避开警报偷取图书或其它媒体资料，图书馆仍然可追踪图书，从而将其归放原处”效果 ［5］ 。

　　4 结 语

　　物联网技术将成为图书馆智能化的一个重要手段，其先进的管理模式、人力资源的合理配置、低层次服务转变为高层次服务、简化人工作业、节约时间和成本、人性化和智能化的服务，将在提高图书馆的信息获取能力，满足读者的需求和图书馆未来管理活动中具有良好的发展前景，必将受到越来越多的图书馆青睐和应用。