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              智慧圖書館系統架構設計以及系統應用功能研究

              來源:原創論文網 添加時間:2018-07-24

                圖書館管理系統論文范文三:

                題目:智慧圖書館系統架構設計與應用系統建設研究

                摘要:智慧圖書館應具有全面感知、泛在互聯、深度融合以及開放共享的特征, 其系統架構涵蓋基礎層、感知層、數據層、平臺層、應用層以及服務層6個邏輯層次。智慧圖書館建設的核心是應用系統的設計, 主要涉及智慧感知、智慧管理、智慧服務等8個系統的開發。

                關鍵詞:智慧圖書館,智慧管理,系統設計,RFID,智慧服務

                Study on the Design of Smart Library's System Architecture and the Construction of Smart Library's Application System

                Abstract:The smart library should have the characteristics of overall perception, extensive interconnection, and deep integration and open sharing. The system architecture of the smart library includes six logical layers such as the base layer, perception layer, data layer, platform layer, application layer and service layer. The construction core of the smart library is the design of the application systems that mainly concern the development of eight systems such as the smart perception system, smart management system, and smart service system, etc.

                Keyword:smart library,smart management,system design,RFID,smart service

                在信息化浪潮席卷全球的今天, 大數據、物聯網以及全球定位系統等新一代信息技術的飛速發展, 極大地改變了傳統圖書館的存在方式和運行模式。“智慧圖書館”伴隨著“智慧地球”“智慧城市”“智慧校園”等概念應運而生, 作為一種全新的管理、服務模式, 它必將推動圖書館管理智能化、服務人性化、工作效率化[1]。本文旨在探索智慧圖書館的系統架構設計和應用系統的建設方案, 以期為國內智慧圖書館的建設提供必要的方案參考和決策支持。
               

              圖書館管理系統
               

                1、智慧圖書館的特征

                智慧圖書館的建設要遵循“創新、開放、分享、協同、融合”的發展理念, 具有全面感知、泛在互聯、深度融合以及開放共享的特征。

                所謂全面感知, 就是綜合利用射頻識別技術、傳感技術和近距離通信技術等作為感知手段, 對各類館藏資源、館舍運營狀態、服務質量以及讀者需求等方面的信息進行全方位感知, 獲得各類有效數據, 為實施智慧化的管理和服務提供充分的依據。

                泛在互聯是智慧圖書館建設的重要目標, 就是要形成一個無所不在、無所不包的網絡, 實現在任何時間、任何地點、任何人、任何物都能順暢地進行通信互聯[2], 從而實現人、資源、設備之間的相連, 形成互動效應, 創造出更大的價值。

                智慧圖書館的建設集合了大數據、云計算、物聯網以及移動互聯網等新一代信息技術, 這些技術經深度融合應用在圖書館的管理和服務等業務中, 有機整合了圖書館各類館藏資源, 實現了線上、線下的無縫對接, 為讀者提供一站式的應用體驗。

                智慧圖書館改變了傳統圖書館相對封閉的運行模式, 更加注重“開放共享”, 不再局限于特定位置的物理館舍, 在更多的時間里, 向更多的讀者開放, 同時互聯了更多館外資源和服務。

                2、智慧圖書館的系統架構

                智慧圖書館的系統架構可以設計為6個邏輯層次, 包括基礎層、感知層、數據層、平臺層、應用層以及服務層。智慧圖書館的系統架構如圖1所示。

                基礎層是保障智慧圖書館運行所必需的設備、服務器、數據庫系統以及通信網絡等軟硬件, 包括各類自助設備、存儲系統、管理系統、互聯網、移動通信網等。

                感知層是智慧圖書館系統的五官和皮膚, 負責進行環境感知, 采集提供智慧管理所需的各類基礎數據, 包括亮度感知、溫濕度感知、煙塵感知以及提供資源定位的RFID、智能書架、二維碼等。

                數據層是智慧圖書館運行的“血液”, 包括各類結構化、非結構化的館藏大數據, 以資源目錄為主的外館大數據, 包含環境數據和用戶數據的管理大數據。

                平臺層是為智慧圖書館各類應用提供基礎支撐的保障系統, 包括統一用戶認證、統一權限控制和統一安全管理的基礎服務平臺, 信息共享、數據交換和應用整合的交換共享平臺, 數據中心管理、內容管理和門戶管理的支撐管理平臺。

                圖1 智慧圖書館的系統架構

                應用層是承載各項應用的系統, 它提供智慧圖書館各類業務的管理、維護和操作, 包括獲取環境信息的智慧感知系統, 優化館藏資源的智慧資源系統, 實施智能管理的智慧管理系統, 提供各類服務的智慧服務系統, 融合信息技術的智慧技術系統, 集成學習平臺的智慧學習系統, 開展智慧服務的智慧館員系統以及加強互動交流的智慧社群系統。

                服務層是通過互聯網門戶網站、移動端App以及大屏顯示終端等途徑, 面向讀者、館員以及合作伙伴等提供各類專業服務, 滿足各類型用戶對象的需求。

                3、智慧圖書館應用層的建設

                應用層是智慧圖書館建設的重中之重, 是整個系統的“神經中樞”, 它是智慧圖書館承載各項應用的系統集合。

                3.1 智慧感知系統建設

                智慧感知系統是整個系統的“觸角”, 用于獲取各類感知數據, 主要包括運行數據顯示系統、智慧環境感知系統、智慧安防系統。

                通過超大LED屏、互聯網門戶網站、移動圖書館、微信平臺等, 運行數據顯示系統實時發布圖書館各項運行數據, 顯示內容包括到館讀者人數、圖書借還數據、座位預約情況等信息。

                利用傳感技術實現對館舍環境信息的感知和獲取, 包括亮度、溫度、濕度、煙塵以及噪聲等。智慧環境感知系統實時抓取環境信息數據, 并根據不同的參數進行動態調節、干預。

                智慧安防系統綜合館藏布局和業務需求, 通過監控技術等手段, 實施安全防范控制。

                3.2 智慧資源系統建設

                為用戶提供各類館藏資源是圖書館服務的核心部分, 建設智慧資源系統, 有利于優化館藏資源的管理和提高服務層次, 使其管理和服務更加智慧化, 主要包括知識發現系統、特色資源管理系統。

                知識發現系統是在日益增長的海量數字資源基礎之上建立的, 其宗旨在于打破傳統文獻檢索的局限, 為用戶提供更加完善、高效的知識挖掘與數據分析功能的系統[3]。知識發現系統主要以數據倉儲、數據挖掘、數據分析、資源整合、跨庫檢索等相關技術為支撐, 實現異構數據庫群的集成、整合和統一學術搜索, 再通過分面聚類、引文分析、知識關聯分析等幫助用戶簡捷、快速地獲取需要的高價值學術文獻或知識節點[4]。

                圖書館依托自身擁有的各類特色資源以及信息資源收集、建設等能力, 構建特色資源管理系統及其特色資源共享平臺, 推動突顯當地特色的歷史、文化、教育、科技等資源的收集、利用與傳播。

                3.3 智慧管理系統建設

                智慧管理系統是根據圖書館的業務需要, 綜合應用新一代信息、通信技術, 促使圖書館的管理更加智慧化, 主要包括RFID管理系統、二維碼系統、智能書架系統、實時定位系統。

                RFID (無線射頻識別) 技術是當前建設智慧圖書館應用最廣泛、最重要的技術。圖書館主要應用高頻 (HF) 和超高頻 (UHF) 2個頻段。RFID技術是非接觸式的自動識別技術, 一個標準的RFID系統主要由標簽、閱讀器以及天線三大組件構成。RFID管理技術應用到圖書館, 能夠實現圖書的自助借還、自動分揀、定位盤點以及安全防盜等功能[5], 可以簡化業務流程, 節省大量的人力、物力, 提高工作效率。

                二維碼作為一種信息存儲、傳遞的技術, 也被廣泛應用到智慧圖書館的建設當中。利用二維碼系統的身份識別認證功能, 讀者在隨身攜帶的手機上能夠實現借書、還書、預約學習空間及講座座席等;利用二維碼系統的導引和定位導航功能, 讀者在手機上可獲取圖書館的電子地圖, 了解不同樓層的布局、功能區域劃分、各類服務設施信息以及迅速定位所需的資源;利用二維碼系統的地址鏈接及網絡資源下載功能, 可以解決讀者手動輸入較長網址的麻煩。另外, 讀者通過掃描電子借閱機屏幕上選定圖書對應的二維碼, 就可以將電子圖書下載到自己的手機或其他移動終端。

                智能書架系統與RFID系統聯用, 通過RFID讀寫器對每一本書和每一個書架上的RFID電子標簽的識別, 能夠及時獲得所查詢圖書的信息[6]。讀者通過智能書架的移動終端服務設備對書架和圖書的位置信息進行準確定位, 還能了解到該圖書是否外借或錯放。另外, 智能書架系統還有助于管理人員對圖書實時清點、定位以及上架。

                位置感知服務是智慧圖書館建設的一個重要組成部分, 通過實時定位系統實現對人員、館藏和設備設施的位置感知, 從而為讀者、館員以及圖書館的管理創造更大的價值。實時定位系統包括館外、館內定位兩個層面, 館外主要利用GPS系統進行準確定位, 既能夠感知讀者的位置信息, 又能夠向讀者提供周邊的地點信息以及推送準確的位置導航服務等。館內主要使用Wi-Fi、Zig Bee等技術實現對人員的定位, 通過RFID的智能感知技術實現對館藏資源的定位。

                3.4 智慧服務系統建設

                智慧服務系統主要包括自助服務系統、移動圖書館、個性化服務系統。

                自助服務系統是指用戶根據自身的需求, 利用各類自助設備、自助平臺等自主辦理各類業務, 它能極大地提升圖書館的服務效率和服務水準。自助服務系統可向用戶提供自助借還、自助預約設備和學習空間、自助打印復印掃描等不同類型的自助服務。另外, 還可根據實際業務需要, 不斷拓展新的自助服務項目。

                隨著移動通信技術的成熟, 借助各類便攜式移動終端, 用戶能夠實現對館藏資源的查詢、瀏覽以及一站式獲取。移動圖書館作為一種新興的服務模式, 不受時空限制, 用戶借助移動端App, 就同在實體圖書館中一樣, 能夠享受到各式各樣的服務。

                個性化服務系統是通過大數據、云計算等信息技術手段, 針對不同的用戶需求, 采取不同的服務方式, 提供不同的信息內容來滿足用戶信息需求的一種服務模式[7]。圖書館可以根據用戶的職業特征、年齡特征、閱讀偏好等提供個性化的圖書推薦、電子期刊訂閱、講座推薦、科技查新服務以及影視媒體欣賞安排等。

                3.5 智慧技術系統建設

                智慧圖書館的建設和運營要依托大數據、移動互聯網、物聯網以及云計算等信息技術作為保障, 主要包括大數據分析與決策系統、物聯網技術系統、云計算技術系統、移動通信技術系統。

                大數據分析與決策系統用來收集、整理、匯總、分析不同來源的各類數據, 構成不同用途的大數據集合, 為智慧圖書館的管理和服務提供科學決策和依據。

                物聯網技術系統通過RFID裝置、紅外感應器、全球定位系統等信息傳感設備, 把任何物品與互聯網相連接, 進行信息交換和通信, 實現智慧化識別、定位、跟蹤、監控和管理[8]。利用物聯網技術, 能夠實現對各類館藏資源、設備、用戶以及館員的實時控制和精確管理。

                考慮到圖書館用戶分布廣泛、利用時間靈活、應用方式多樣以及總分館聯動等因素, 智慧技術系統建設要綜合應用云計算技術, 建立云計算技術系統, 將不同形式的館藏資源數據化, 再通過統一、標準的云服務平臺提供云服務。

                移動通信技術系統是指借助移動通信網和各類移動終端, 用戶通過微信端、互聯網登錄以及App應用, 實現移動圖書館的各項功能, 滿足用戶利用各類資源的需求。

                3.6 智慧學習系統建設

                智慧學習系統是為用戶提供智慧學習服務的工具, 也是智慧圖書館建設的一項重要內容, 主要包括學科服務系統、慕課系統、協同學習系統。

                學科服務系統是圖書館對外服務的一個窗口, 將眾多應用軟件集成于一個平臺, 并與圖書館的資源數據庫、門戶網站以及自動化管理系統相互支撐。學科服務系統建設主要包括學科門戶 (我的學科、學科動態、學科人物、學科微信、學科百科等) 、學科導航、參考咨詢等模塊。

                慕課 (Massive Open Online Course, MOOC, 大規模開放在線課程) 是互聯網時代誕生的一種全新的開放性課堂。慕課系統將傳統的發布資源、開放網絡資源以及學習管理系統進行集成, 借助先進的信息技術提供學習、教育所需的資源。

                協同學習系統用來全面整合不同來源、形式多樣的各類學習資源, 開放協同學習系統使分布在不同地方的學習者和教師可以同時坐在虛擬的學習區內進行討論、學習, 共享一個集成環境, 它不僅能夠提供文字、圖形等數據資源的交互, 而且能夠提供語言信號和視頻信號的實時交互[9]。

                3.7 智慧館員系統建設

                智慧圖書館中整個館員隊伍的業務水平、服務能力直接影響著智慧服務的質量和效果, 智慧館員系統主要包括業務能力系統、業務培訓系統、任務管理系統、綜合評價系統。

                智慧館員的核心業務是為教學和科研提供智慧服務, 他們應具備學科知識分析、教學科研輔助、新知識快速吸收等核心能力[10], 業務能力系統的建立, 有利于智慧館員核心能力的培養。

                學習培訓是智慧館員提升服務能力的重要途徑, 培訓內容包括科研能力的培養、情報意識的培養以及協作能力的培養。構建智慧館員培訓系統, 通過培訓學習平臺, 能夠滿足館員集體培訓和個人自身學習的需求。

                任務管理系統是對智慧館員全面實施任務過程化、規范化、信息化的管理系統。按照內部工作流要求進行任務分解, 對各項作業任務進行動態管理, 從而提高智慧館員的作業管理水平和執行效率。

                綜合評價系統是對智慧館員服務態度、服務能力、服務內容以及服務效果進行綜合評價的系統。評價結果用于制定合理的激勵機制、晉升機制、培訓機制、退出機制等, 進一步激發智慧館員工作的積極性、主動性、創造性和學科服務活力[11]。

                3.8 智慧社群系統建設

                智慧圖書館應具備強大的智慧社群功能, 這是適應新一代用戶使用習慣的需要。建設應遵循“為用戶提供集學習、社交和娛樂于一體的社群空間”的原則, 構建讀者評價系統、讀者薦購系統和微信服務系統。通過讀者評價系統, 讀者可以對館藏資源進行評價、分享利用心得;通過讀者薦購系統, 讀者可以推薦符合采購規定、反響較好的圖書;通過微信服務系統, 用戶能夠實現座位預約、圖書借閱、獲取電子文獻、繳納各類逾期罰款、打印復印、預訂各類講座以及學科服務等。

                4、結語

                盡管智慧圖書館的建設在國內剛剛起步, 相關的理論研究還不夠成熟, 實際建設和應用的案例較為欠缺, 但是, 隨著信息化被提升到國家戰略的高度, 智慧圖書館必將迎來廣闊的發展空間, 也必將推動圖書館事業實現新的飛躍。

                參考文獻

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                [2]朱桂華.物聯網技術在智能圖書館中的應用體系架構[J].圖書館理論與實踐, 2011 (9) :86-88.
                [3]劉江玲.面向大數據的知識發現系統研究[J].情報科學, 2014 (3) :90-92.
                [4]姚國章, 余星, 項惠惠.智慧圖書館的總體設計與應用系統建設研究[J].南京郵電大學學報 (自然科學版) , 2016 (2) :18-28.
                [5]百度百科.射頻識別技術[EB/OL].[2018-04-09].https://baike.baidu.com/item/射頻識別技術/9524139.
                [6]舒遠忠, 張麗, 朱玄華, 等.基于RFID的圖書館智能書架系統的研究與設計[J].計算機工程與設計, 2013 (6) :2218-2222.
                [7]錢紅.網絡環境下高校圖書館個性化信息服務探析[J].圖書情報工作, 2008 (12) :103-106.
                [8]吳雪霽.把握“物聯網”時代的三個關鍵點[J].通信世界, 2009 (33) :13.
                [9]陳衛東.基于網絡的協同學習系統研究[J].現代計算機, 2001 (3) :16-19.
                [10]許春漫, 陳廉芳.高校圖書館智慧服務模式下智慧館員隊伍的建設[J].情報資料工作, 2014 (1) :87-91.
                [11]劉勇, 徐雙.基于利益相關者視角的學科館員績效評價指標體系構建[J].圖書館, 2016 (3) :71-75.

                論文一:圖書館管理系統論文
                論文二:基于云計算平臺的高校圖書館借閱信息管理系統的運作流程
                論文三:智慧圖書館系統架構設計以及系統應用功能研究
                論文四:TeamViewer及其在高校圖書館系統管理中的運用
                論文五:基于JSP的圖書館信息管理系統功能模塊設計

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