智慧圖書館情境感知微服務模式框架研究*

楊佳雨 周玲元 王 雪

（南昌航空大學經(jīng)濟管理學院 南昌 330063）

在碎片化閱讀盛行的微時代背景下，人們對通過移動端設備進行閱讀的體驗要求越來越高，智慧型圖書館順應信息服務模式轉換趨勢，開拓“微服務”在圖書館中的應用，構建合理的系統(tǒng)模型框架，對圖書館資源進行管理、挖掘和創(chuàng)新，以實現(xiàn)個性化服務模式，推動自身發(fā)展。

國外學者對智慧圖書館及其服務內容進行了大量的理論探索。 Markus Aittola[1]等人通過引入情境感知技術感知圖書館內外部變化，并介紹了智慧圖書館。Bilandzic M[2]從圖書館用戶的角度明確了智慧圖書館的信息服務模式。Castano B等利用RFID技術研發(fā)出了圖書館的智能借閱系統(tǒng)。Younghee Noh[3]指出圖書館引入情境感知系統(tǒng)的實踐應用，可以實現(xiàn)對來訪用戶信息的感知識別，自動化系統(tǒng)智能識別可以提供感知參考服務。Shatte A等[4]指出基于移動終端的增強現(xiàn)實技術將成為智慧圖書館管理實現(xiàn)情境感知過程中一種很有發(fā)展前景的工具。Johnson和Adams Becker[5]介紹了在由現(xiàn)代技術、微服務傳播平臺、管理者構成的創(chuàng)新性環(huán)境中圖書館將如何實現(xiàn)智能化、個性化服務。Kristina M[6]認為圖書館借助各種傳播媒介提供的線上推送服務得到越來越多的關注。Jacobson[7]著重分析這種平臺的使用方法、服務內容以及用戶對于涉及個人信息的情境感知微服務的接受意愿。國內學者對智慧圖書館微服務模式構建進行了細致研究，曾子明、秦思琪[8]基于用戶需求構建了服務模型，圍繞ROI（感興趣區(qū)域）定位、語義鴻溝和情境融合三個關鍵問題提出智慧圖書館MVS（移動視覺搜索）技術框架。劉煒、劉圣嬰[9]從角色、行為、目的三個角度分析了智慧圖書館不同層次的功能模塊，并提出完善的智慧圖書館情境感知微服務模式框架構建的標準規(guī)范體系。

大多數(shù)學者對智慧圖書館的基本概念、服務內容等作了較多理論分析，但目前對于智慧圖書館的實踐性研究依然很缺乏，智慧圖書館的實施依然沒有一個成熟完善的模式框架作為支撐。本文通過對情境感知微服務模式框架構建進行研究，提出了創(chuàng)新性的設計原則和框架模型，以期為智慧圖書館建設提供規(guī)范性基礎，促進智慧圖書館從概念模型向實體建設過渡。

1 基礎理論分析

1.1 智慧圖書館

“智慧”一詞表示事物的感知化、互聯(lián)化、智能化[10]?！爸腔蹐D書館”的概念起源于2003 年芬蘭奧盧大學圖書館學者發(fā)表的一篇題為《智慧圖書館：基于位置感知的移動圖書館服務》的會議論文。作者在論文中提出這一概念，認為智慧圖書館是一個不受時空限制，可被感知的移動圖書館，它能幫助圖書館員和用戶找到所需資料[11]。這是國際上首篇公開發(fā)表的對智慧圖書館進行研究的文章，在圖書情報界引起學者關注。然而直至2009年IBM提出智慧地球的概念，才真正引發(fā)各界學者對“智慧”概念的廣泛關注。繼“智慧地球”后，“智慧國家”“智慧城市”等相關概念應運而生，圖書館作為傳統(tǒng)行業(yè)之一也積極融入“智慧”行列。智慧圖書館的概念、服務理念與實踐率先出現(xiàn)在歐美的大學圖書館、公共圖書館[11]。智慧圖書館的出現(xiàn)融合了“物理圖書館”與“數(shù)字化技術設備”，很多高校圖書館和大型公共圖書館利用現(xiàn)代化的通信設備，以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)為基礎打造館際聯(lián)系更緊密，用戶尋找資源更便利，圖書館管理成本更低的智慧型圖書館。本文認為智慧圖書館就是以“三微一端”為技術平臺，不受時空限制，能夠幫助用戶更加高效查找資源的數(shù)字化、技術化的圖書館。高校圖書館利用這一智能技術，可以提升對學者學術研究的支持力度，促進高校教學和科研水平的提高。

1.2 情境感知

情境來源于 “Context”，Dey和Abowd將情境感知定義為：系統(tǒng)能夠感知情境，并且能夠利用情境為用戶提供個性化服務。Leusen P M V和Ryan N等在文獻中提到：情境感知服務意味著智能終端通過傳感技術發(fā)送傳感器的地理信息系統(tǒng)，如地點、天氣、時間和活動，終端服務器再根據(jù)收到的信息作出相應反應。移動智能終端可以利用情境感知技術快速為用戶作出決策，情境感知的特點是：①強辨識性，移動智能終端由于裝有各種傳感器以及其他先進設備且攜帶方便，更容易識別用戶；②易定位性，移動智能終端的GPS定位系統(tǒng)或其他定位設備，可以快速定位用戶的地理位置；③及時性，移動智能終端體量小，方便攜帶，能及時捕捉用戶實時信息，提供用戶所需信息；④靈敏性，快速感知相應情境數(shù)據(jù)的變化，并迅速找出主要影響因素。

1.3 微服務

截至2017年12月，我國即時通信用戶已超過7.2億人，網(wǎng)絡視頻用戶超過5.79億人，微博用戶已達3.16億人[12]。微信成為大眾交流平臺，微電影、微小說、微視頻等隨之而來，人們進入微信息時代。從實物層面的微博、微信、微視頻、微小說等到理念層面的微動力、微情緒、微服務等，“微”事物如雨后春筍般進入大眾視野，登上信息時代舞臺。

目前，微服務沒有統(tǒng)一定義，本文梳理總結研究者們關于圖書館微服務的文獻，將圖書館微服務定義為：在大數(shù)據(jù)背景下，以用戶為中心的智慧圖書館，依托社交媒體與圖書館APP等信息技術，通過移動通訊設備為用戶提供的圖文并茂、個性化、便捷化的服務[13]；它是一種 “隨時、隨地、隨身”的服務，服務方式和手段因人的流動而流動。事實上微服務也是一種新媒體服務，借助微信、微博等新媒體平臺產(chǎn)生圖片、視頻、文本、鏈接等相關的微信息，展現(xiàn)自我，服務用戶。圖書館用戶通過手機“三微一端”即可獲取圖書館資料。用戶通過公眾號不僅可以在圖書館預訂座位，還可以對相關圖書資料進行動態(tài)追蹤。由此可見，圖書館微服務是動態(tài)化、個性化、多樣化的。

2 智慧圖書館情境感知微服務模式框架構建

2.1 智慧圖書館設計原則

智慧圖書館的服務是以一種更智能的模式展現(xiàn)給用戶的，因此其框架設計應圍繞核心要素，基于云計算、物聯(lián)網(wǎng)、智能設備來實現(xiàn)智能化管理和服務模式[14]。智慧圖書館的物聯(lián)網(wǎng)應用可以實現(xiàn)用戶、信息資源以及圖書館之間的通信，云計算在海量數(shù)據(jù)基礎之上進行分析和計算，而智能設備的精準便捷能為用戶帶來更好的體驗。智慧圖書館的設計以物聯(lián)網(wǎng)、云計算及智能化設備三大要素為核心構建原則，見圖1。

圖1 智慧圖書館設計原則圖

物聯(lián)網(wǎng)指的是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，是新一代信息技術的重要組成部分，也是信息化時代的重要階段。在智慧圖書館中，物聯(lián)網(wǎng)技術可以實現(xiàn)用戶與館內資源的通訊：通過RFID圖書管理系統(tǒng)，用戶可精準查找書籍資源并進行自助借閱；圖書館APP移動服務的建立也是物聯(lián)網(wǎng)技術的體現(xiàn)，用戶可以登錄檢索館內資源、查看借閱記錄等個人信息；圖書館通過微信、微博等微平臺，分享和推送館內信息和動態(tài)，并解答讀者咨詢，實現(xiàn)圖書館用戶之間的交互。

云計算與大數(shù)據(jù)是智慧圖書館的重要支撐技術。云計算是指對海量數(shù)據(jù)的計算分析能力，大數(shù)據(jù)意味著圖書館的數(shù)據(jù)儲存能力。智慧圖書館依托云計算，對從大數(shù)據(jù)中挖掘得到的信息進行計算處理。云計算通過各種分布式模型、大數(shù)據(jù)管理以及虛擬化處理等技術挖掘“敏感”數(shù)據(jù)，過濾大數(shù)據(jù)中的無用信息，得到真正有價值的數(shù)據(jù)。在智慧圖書館中，云計算最本質的功能是在讀取用戶信息的基礎上瀏覽歷史記錄，或在使用感知技術獲取用戶行為后，分析用戶偏好和信息需求，運用數(shù)據(jù)模型計算與用戶需求相匹配的館內資源供應結果，實現(xiàn)智能化推送服務。智慧圖書館在云計算的支撐下不僅節(jié)省了時間和館員工作量，還可以更加精準有效地為用戶提供有價值的信息。云計算通過對數(shù)據(jù)的采集、過濾、計算，滿足了用戶的需求，提升了用戶的閱讀體驗，激發(fā)了用戶的閱讀興趣，促進了智慧圖書館的發(fā)展，形成良性循環(huán)的機制。

智能化設備可以稱作智慧圖書館的硬件裝備，實現(xiàn)情境感知功能必須依托傳感器、RFID閱讀器、定位導航、環(huán)境感知等設備。從用戶進入智慧圖書館開始，門禁系統(tǒng)的傳感器就會自動讀取用戶的身份信息以及歷史記錄，通過RFID技術識別位置信息，用導航技術針對用戶的個性化需求發(fā)出服務信號。智慧圖書館還需要具備一套完整的自助設施，如自助借還機、自助繳費機等，增加用戶借還書籍的自由度。智能書架則是利用RFID技術實現(xiàn)對在架圖書的精準識別，可完成館藏圖書監(jiān)控、清點，圖書查詢定位，錯架統(tǒng)計等功能。智能書架系統(tǒng)具有較高的準確度以及較快的響應速度等優(yōu)勢特征，可應用于圖書、檔案、文件管理等領域。

2.2 基于情境感知技術的智慧圖書館框架構建

數(shù)字圖書館服務之所以不能滿足當前用戶的信息需求，主要有以下兩點原因：①無法準確獲取用戶敏感信息；②信息很難跨平臺共享，數(shù)字圖書館不同平臺之間的數(shù)字資源不能共享，有的平臺甚至根本不能調用圖書館底層數(shù)據(jù)庫信息。為解決傳統(tǒng)圖書館服務存在的以上問題，本文根據(jù)相應的設計原則，在參考國內外研究文獻的基礎上[10]，圍繞三大核心要素構建了智慧圖書館技術支撐框架結構，如圖2所示。

整體框架主要由感知層、大數(shù)據(jù)智能分析層、交互應用層三部分構成。它將設計原則里的三大要素嵌入模型機構中，其中第一部分感知層結合物聯(lián)網(wǎng)技術，能夠從多方面感知用戶信息和情境數(shù)據(jù)；第二部分分析層利用數(shù)據(jù)分析工具，可將讀取的數(shù)據(jù)在各系統(tǒng)之間實現(xiàn)及時共享，調用數(shù)字圖書館存儲在云端的數(shù)字資源以滿足用戶需求；第三部分交互層通過虛擬現(xiàn)實技術和終端設備進行個性化推送，實現(xiàn)用戶信息、圖書館數(shù)字資源之間的對接。

感知層。這一層是智能庫，它通過條形碼、電子標簽、紅外線等各種方式和手段，識別進入圖書館的各類事物。對信息的一般感知分為三個方面：①對來訪用戶的感知。圖書館智能系統(tǒng)通過紅外線、借閱卡等識別用戶身份，并為其提供個性化服務。②對圖書館物理環(huán)境的感知。圖書館智能系統(tǒng)通過對圖書館內的溫度、濕度、光線等物理條件的感知自動調節(jié)館內空調的溫度、通風扇的轉速、燈光的強弱等。③對圖書的感知。圖書館智能系統(tǒng)通過條形碼實時跟蹤圖書動態(tài)，幫助用戶自助完成借還書以及續(xù)借等服務。

圖2 基于情境感知技術的智慧圖書館框架

分析層。該層是智慧圖書館的“神經(jīng)中樞”,通過ZigBee、WiFi和3G、4G等網(wǎng)絡接入智能網(wǎng)關和通信網(wǎng)，將其作為傳輸載體，實現(xiàn)跨時空信息交互與共享,并將采集的各種信息數(shù)據(jù)傳輸至云端服務器，進行海量數(shù)據(jù)分析和處理并反饋給控制器，實現(xiàn)智能化的決策和調節(jié)。所有用戶通過知識門戶進入圖書館知識共享系統(tǒng)。經(jīng)過認證，用戶可以自由使用系統(tǒng)中的軟件進行知識交流和知識共享。共享的全部數(shù)據(jù)、文檔被保存在存儲層中。利用知識庫和數(shù)據(jù)庫技術，用戶可以應用軟件調用底層數(shù)據(jù)。圖書館知識共享系統(tǒng)通過因特網(wǎng)和內聯(lián)網(wǎng)進行網(wǎng)絡集成，集成結果通過網(wǎng)絡傳輸?shù)綀D書館服務器，服務器進行應用處理和計算。

交互層。該層是智慧圖書館的應用服務層，主要包括圖書館智能化數(shù)字服務（個性化信息推送、圖書推薦等）和實體服務（圖書借還、圖書清點等）。應用層把圖書館智能系統(tǒng)進行運算和處理之后的決策結果通過智能終端輸出給圖書館管理人員和用戶。在智慧圖書館中，日常的圖書清點、盤存等工作交由智能管理系統(tǒng)完成，館員只需要維護主機服務器正常運轉；用戶可以在移動終端收到來自智慧圖書館的個性化信息和圖書推薦。

3 智慧圖書館服務體系框架構建

智慧服務模式是圖書館發(fā)展的必然選擇，也是物聯(lián)網(wǎng)時代用戶服務的新方式。如圖3所示，智能實體服務和微服務是整個智慧圖書館服務體系的兩大支柱。實體服務通過圖書館的智能化硬件和空間環(huán)境規(guī)劃給用戶帶來滿意的閱讀體驗，智能設備和良好的空間環(huán)境規(guī)劃能提高圖書館的運行效率，提升用戶滿意度。微服務是指為移動設備構建的線上圖書館的各項服務，包括在線閱讀、自助檢索查詢以及個性化推送等，以此實現(xiàn)圖書館線上線下的對接以及用戶與圖書館之間的通訊等。

圖3 智慧圖書館服務體系

3.1 智慧圖書館微服務模式

越來越多的人通過“三微一端”這種信息傳播平臺獲取信息，也樂于接受微量化信息的收集、分享，享受合理利用碎片化時間的樂趣。智慧圖書館微服務基于移動終端的信息傳播和交互媒介，在傳播微內容的同時，促進圖書館服務向個性化、多樣化方向發(fā)展，提高了圖書館智能化建設水平，為構建微服務模式奠定了基礎。如圖4所示，智能圖書館立足于當前的信息環(huán)境，為了應對讀者的碎片化閱讀需求，通過構建多元化的微服務模式，促進智能圖書館服務模式的變革與創(chuàng)新。

圖4 微服務體系框架

圖書館微服務通過微信、微博等平臺開展信息傳播，使得信息服務更加便捷高效，服務方式更加多元化。智慧圖書館微服務就是指合理利用這些傳播平臺，將其作為信息推送載體，全方位推廣圖書館服務信息，有效拓展圖書館服務范圍。如圖4所示，當用戶在微平臺接入互聯(lián)網(wǎng)，校驗身份信息登入個人賬戶之后，即可在微服務平臺上操作各項服務內容。

選座服務是指根據(jù)個人需求在線預約座位，方便用戶并為其節(jié)省時間，提高自習室使用率。用戶可以初步了解自習室的座位情況并選擇適合自己的位置。在線預約座位之后必須根據(jù)預約時間到達相應的自習座位進行簽到。該項服務通過定位系統(tǒng)校驗用戶當前所在位置是否與預約座位一致，只有通過核驗才可以完成選座服務。如果不能按時到達圖書館，就應及時取消此次預約操作，避免線上“占座”的現(xiàn)象。

個人賬戶作為微服務的重要服務項目，包含身份信息、借閱記錄以及系統(tǒng)個性化推送信息等菜單。身份信息通過調取圖書館系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫獲取，數(shù)據(jù)一致性有利于門禁系統(tǒng)或者借閱系統(tǒng)識別和校驗用戶信息。借閱信息是用戶借還書籍的記錄。歷史記錄針對用戶進入圖書館系統(tǒng)后的操作。館藏查詢和文獻檢索都是用戶獲取有效信息的重要途徑，可以輕松便捷地獲取有價值的信息資源。由于微信和微博都具有實時通訊功能，圖書館可以通過這些平臺進行個性化信息推送，為用戶提供資源動態(tài)提醒、新書推薦等服務，增強圖書館與用戶之間的聯(lián)系。

互動平臺是用戶與用戶、用戶與圖書館之間進行在線互動的載體，可以提高微平臺的服務質量，提升用戶的閱讀體驗。此外，圖書館還可以通過開展網(wǎng)上知識競賽激發(fā)用戶的學習興趣。用戶遇到閱讀相關的問題，可以在問答社交站提問，館員定期答疑，其他用戶也可以分享自己的閱讀體驗。微服務可以充分發(fā)揮線上圖書館的互動優(yōu)勢，促進用戶與用戶、用戶與圖書館之間的互動，吸引更多群體了解和利用圖書館。

3.2 智慧圖書館實體服務模式

實體服務是智慧圖書館的重要服務模式。基于智能設備和館員的實體服務更能夠影響用戶體驗，用戶對圖書館的滿意度很大程度取決于在圖書館的閱讀感受。因此構建一個智能化實體服務體系會給圖書館增添不少吸引力，如圖5所示。

實體服務內容是對圖書館服務功能的合理規(guī)劃，大致包括以下六方面：①自助服務。作為智慧圖書館提高工作效率的重要設備，自助系統(tǒng)能實現(xiàn)自助檢索、自助借還、自助打印、自助繳費等；②智能書庫。利用RFID技術使書籍攜帶可被識別讀取的芯片，實現(xiàn)智能記錄書籍信息，它可自動感應藏書狀態(tài)并及時更新在館數(shù)據(jù)，減少因人工操作產(chǎn)生的誤差，使用戶查看可借還書籍更加便捷準確；③電子閱覽室。智能閱讀器、二維碼閱讀、虛擬閱讀站等應用于智能化閱覽室。如智能閱讀器可以在二維碼閱讀的基礎上根據(jù)用戶的閱讀速度、興趣偏好推送更多個性化的有吸引力的內容；④讀書角。開展專題講座、讀書心得交流、讀書會真人圖書館等服務，可有效提升用戶體驗，在用戶面對面交流分享過程中實現(xiàn)隱性知識轉移，激發(fā)用戶的來訪興趣，為促進智慧圖書館的發(fā)展提供有利條件；⑤其他智能設備服務。如定位導航系統(tǒng)可以讓用戶快速找到所需資源信息，情境傳感器會自動檢測識別來訪用戶身份信息、歷史記錄及所處位置的溫度濕度信息等；⑥休閑區(qū)的規(guī)劃也是提高用戶體驗的途徑之一。在圖書館內設置書吧休閑區(qū)，在有限的空間里合理規(guī)劃出用戶休閑娛樂的地方，調節(jié)用戶學習的疲乏，將學習與休閑娛樂相融合。

圖5 實體服務體系框架

4 智慧圖書館情境感知微服務框架構建建議

4.1 提升館員專業(yè)素養(yǎng)，保障創(chuàng)新技術開發(fā)應用

加快建立圖書館員職業(yè)資格認證制度，定期開展圖書館員培訓，專業(yè)的智慧圖書館館員不僅可以使圖書館的管理和服務更加智能化，而且可以促進智慧圖書館進一步發(fā)展。充分結合圖書館的學科特點，進行技術的創(chuàng)新應用研究，提高技術的適用性。

4.2 規(guī)范資源檢索標準，建立存儲海量信息資源的數(shù)據(jù)庫

海量資源的環(huán)境下，智慧圖書館將從安全可靠的“云”中獲得業(yè)務支持系統(tǒng)、資源服務系統(tǒng)，使資源存儲無界化成為現(xiàn)實。統(tǒng)一的資源檢索標準、存儲格式，使信息管理機制能發(fā)揮應有的作用。數(shù)字圖書館集中的數(shù)字信息資源、合理的資源配置和有效的共享將使圖書館的信息供需均衡，能夠真正滿足用戶的需求，提高檢索信息質量。用戶就能利用智能終端準確快速地搜索到有價值的信息，真正實現(xiàn)智慧圖書館的智能化、多元化。

4.3 優(yōu)化移動圖書館環(huán)境，提供多元化服務

智慧圖書館微服務借助微信、微博等作為匯集、推送信息的平臺提供線上服務，通過優(yōu)化網(wǎng)絡環(huán)境，實現(xiàn)快速共享用戶信息。圖書館系統(tǒng)根據(jù)各部門之間的實時信息，針對不同的來訪用戶提供個性化的高質量服務，提高用戶滿意度和閱讀體驗。構建美觀個性化的圖書館界面也會給用戶留下比較深刻的印象。開發(fā)有價值的信息資源、開展多樣化的服務內容來完善服務體系，給用戶提供靈活便捷的平臺，促進用戶閱讀興趣和智慧圖書館發(fā)展的良性循環(huán)。

4.4 確保數(shù)據(jù)完整性和用戶信息安全性，平衡用戶數(shù)據(jù)獲取與敏感信息安全管理關系

智慧圖書館為了實現(xiàn)更全面、便捷、智能的服務模式，需要基于情境感知技術的應用。它不僅感知天氣、溫度、時間等情境數(shù)據(jù)，更重要的是實時感知用戶行為等用戶情境信息。因此，用戶數(shù)據(jù)信息的采集、分析、處理、共享、存儲等階段會面臨敏感數(shù)據(jù)安全性保障問題。智慧圖書館應提高數(shù)據(jù)庫的安全系數(shù)，加強數(shù)據(jù)管理安全認證，從數(shù)據(jù)到硬件存儲都應有完善的安全防護機制；同時應加強智慧圖書館館員的安全防護意識，培養(yǎng)圖書館數(shù)據(jù)管理的專業(yè)型人才來提高智慧圖書館安全屏障，確保獲取用戶情境信息的同時，敏感信息隔離設施能提供安全保障。

4.5 構建“三位一體”管理系統(tǒng)，建立健全互動評價機制

服務內容管理、服務終端管理、服務評價管理作為智慧圖書館的三個子系統(tǒng)，各自有不同的管理范圍和作用，三者之間相輔相成缺一不可。圖書館若要為用戶提供滿意的微服務，必須讓微服務內容、服務終端和服務評價三個子系統(tǒng)全方位銜接和完善，才能促進智慧圖書館情境感知微服務模式進一步發(fā)展。首先，面對越來越個性化的用戶需求，服務內容應呈現(xiàn)出多元化，無論是線上線下都應逐步開展多樣化的服務工作。其次，移動智能終端快速更新?lián)Q代，這就要求信息提供者能為用戶提供不受時空及終端設備限制的信息服務，滿足人們隨時獲取信息的需求。最后，服務評價子系統(tǒng)是智慧圖書館微服務的反饋機制。用戶根據(jù)閱讀體驗對智慧圖書館線上線下的服務質量進行感知并評價，管理員對系統(tǒng)內相關機制進行整改，并對館內資源庫和情境數(shù)據(jù)庫等進行不斷擴充和修改，不斷豐富的歷史情境數(shù)據(jù)將逐步改善服務質量。

5 結語

智慧圖書館情境感知微服務是未來圖書館發(fā)展的必然趨勢，本文分析了智慧圖書館服務模式的核心要素，從情境感知和微服務兩大模塊分別設計、構建了智慧圖書館模式框架和服務體系，并對框架體系進行了詳細說明和分析。當下智慧圖書館的應用還在初步階段，基于情境感知微服務的智慧圖書館需要更深刻的理論支撐和技術實踐去進一步檢驗和實現(xiàn)。因此，構建邏輯清晰的智慧圖書館框架，對分析智慧圖書館當下所存在的諸多問題具有深遠意義，能夠加快智慧圖書館的建設。

（來稿時間：2018年8月）