智慧图书馆研究现状、建设困境及优化路径研究

杨文建，邓李君（.重庆第二师范学院图书馆；.四川外国语大学图书馆）

“智慧图书馆”概念最早由芬兰奥卢大学图书馆Aittola 等于2003 年在人机交互移动设备国际研讨会上提出，他们将智慧图书馆界定为跨地域的可被随时感知的智能图书馆［1］，偏向于移动图书馆的范畴。此后，移动通信技术、物联网技术、人工智能及其应用为智慧图书馆的实践研究提供了更为广阔的现实条件，同时也进一步丰富了智慧图书馆的理论内涵［2］。

智慧图书馆是图书馆发展的必然趋势，也是当前图书馆研究领域的热门话题。智慧图书馆具有全面立体感知、泛在互通互联、贯彻绿色理念、多元空间服务、智慧化服务等多种功能，特别是在智慧化服务方面，融合物联网、人工智能以及大数据技术的智慧图书馆更体现出图书馆服务的人文精神理念，使更多的被动服务变为主动服务［3］。

1 智慧图书馆研究现状

1.1 国外研究

（1）相关系统研究。在智慧图书馆发展早期，Vikramaditya 等应用推荐系统对用户需求进行预测与分析，对智慧图书馆推荐功能的发展起到了带动作用［4］；为了使推荐系统更加贴近用户需求，Knijnenburg 等首次在智慧图书馆推荐系统中添加了用户兴趣偏好采集与用户参与开发过程，使推荐系统进一步朝着满足用户需求的方向发展［5］；Steinberg 等基于用户的个性化需求，提出基于数据挖掘的可感知检索模式，避免用户需求因描述失真或检索词不匹配带来对检索结果不满意的问题，这也是人工智能在智慧图书馆服务应用中的雏形［6］。从2012 年起，国外开始构建基于移动服务的智慧图书馆平台（移动端），进一步拓展了图书馆的服务范围［7］。Adrian 等基于情境语义分析技术，结合用户语境对智慧图书馆服务信息进行语义分析与检索结果呈现，使智慧图书馆服务更贴近用户的实际需求［8］。此外，系统安全也成为研究者的关注点之一。如，Khayyum 等指出，RFID 系统面临较大的公共数据和用户数据安全问题，提出通过构建RFID 标准技术体系来提升智慧图书馆应用的整体安全性［9］。

（2） 服务研究。智慧图书馆服务理念的发展带动了智慧图书馆服务模式的相关研究。昆士兰大学州立图书馆是最早探索智慧图书馆服务构建与社会推广的图书馆之一。与传统图书馆相比，智慧图书馆的巨大优势在于它具有协作化的学习空间，可用于用户的非正式学习，智慧图书馆应积极向社会推广其服务，以充分发挥其社会服务功能［10］。智慧图书馆的服务模式分为基于馆员与用户沟通的市场模式和基于用户需求预测的评估模式，其中评估模式是智慧图书馆不断发展的人工智能服务、大数据服务的重要表现形式［11］。

（3）技术应用。Morell 指出，智慧图书馆服务的主要突破口与发展方向表现为智能技术的开发与应用、实现“人的空间”和“物的空间”的动态平衡、实现纸媒资源服务向电子资源服务的无缝转接［12］。智能技术对开展智慧图书馆服务具有巨大的推动作用。智能技术包括语音识别与图像、视频检索技术，以及基于物联网的二维码定位与综合应用等［13］。此外，大数据存储与分析是智慧图书馆系统必然面临的技术应用问题，Ahmed 等认为，将Hadoop 等海量异构数据库运用于智慧图书馆的异构数据存储与大数据处理是较为合理的处理模式［14］。

1.2 国内研究

国内关于智慧图书馆的研究开展相对较晚，总体上国内关于慧图书馆的研究仍处于基础阶段，研究成果中智慧图书馆的总结、经验介绍较多，智慧图书馆的开发、实践研究相对较少。

（1）系统研究。王世伟认为，智慧图书馆具有互联、高效和便利三大特点［15］，其他学者依从智慧图书馆的特点将智慧图书馆与数字图书馆模式等进行了有效区分。谢芳提出，智慧图书馆以物联网和云计算技术为依托，可以实现更为精准的用户需求预测和个性化服务，智慧图书馆服务还应进一步超越现有的服务范畴，实现突破地域、突破声像、突破载体限制的泛在服务，展现图书馆服务的先进性和开放性，凸显图书馆系统的智能化和集成化［16］。此外，推动智慧图书馆的发展除了技术革新与创新服务外，对现有服务模式、服务水平的评价也是进一步提高服务效能的有效手段。邓李君等运用标准化与适应性相协调的观点，从服务质量感知角度构建了智慧图书馆服务评价模型，旨在从用户角度评价图书馆现有的智慧服务［17］；陈凌等从技术智慧、知识智慧、人文智慧三个方面构建了智慧图书馆服务综合评价体系和智慧图书馆馆员综合能力评价指标体系［18］。

（2） 服务研究。服务是图书馆的永恒话题，但现有的图书馆服务更多的是从读者类别的角度出发而不是因人而异的个性化服务。钱丹丹等提出，智慧图书馆要坚持以人为本的理念，通过构建时间与空间的多元融合，在高度智能的智慧图书馆平台支撑下为用户提供个性化服务［19］。智慧服务功能、智能空间技术与智能装备将是推动智慧图书馆服务发展的重要因素，同时将用户纳入智慧图书馆的资源范畴是智慧图书馆有别于传统图书馆服务模式的重要表征。在决策支持服务方面，智库与学科知识库服务是智慧图书馆服务支撑科研与决策需求的典型实例，其正在成为智慧图书馆资源建设的新趋势。在常规服务方面，智慧图书馆以人工智能为基础，以物联网和大数据技术为依托，各种自助借还设备、智能书架、智能机器人等智能化设备成为提升图书馆服务效率的有效助力。智慧图书馆拥有更为专业的服务团队，其在系统开发与维护、用户沟通与交流、专家咨询与决策、线上与线下服务等方面具有特长，借助虚拟社区、移动终端等技术随时随地收集读者的兴趣偏好与浏览记录等，通过匹配计算与情景数据的处理感知读者的最新需求，并及时给用户推送知识信息。

（3）技术应用。目前智慧图书馆建设和服务研究涉及的技术主要包括移动技术、物联网技术、云计算技术、人工智能、社会化本地移动应用等。段美珍等指出，以数字图书馆为基础，通过融合、升级以及空间资源整合来实现智慧图书馆构建，然而这种构建模式也将智慧图书馆限定在了智能图书馆的范畴内［3］。但不可否认，人工智能的引入为智慧图书馆及其服务提供了更为广阔的视野和更为宽泛的服务模式，通过赋予智慧图书馆“人机对弈”“模式识别”和“深度学习”等功能，可以重塑智慧图书馆的服务模式与管理模式［20］，但人工智能的基础构建需要大量的用户行为数据与深度学习功能才能使人机交流这种方式更加符合用户的习惯。同时在智慧图书馆构建中应避免环境升级、先进设备采购等基于硬件条件提升的建设误区，要将智慧图书馆的建设落实到功能建设和服务效率提升方面［21］。

2 智慧图书馆建设困境

2.1 建设体系不完善

目前，智慧图书馆建设尚无标准可循，智慧图书馆建设体系尚不完善，智慧图书馆建设还处于摸索、实践阶段。完善的智慧图书馆系统能够实现对馆内、馆际各种应用系统的对接与服务需求，但目前尚未出现较为完备的智能图书馆系统平台［22］。统一、规范的建设体系对智慧图书馆发展具有明确的指导作用，而目前行业标准的缺失使得我国智慧图书馆的运行存在风险，从而引发浪费资源、影响服务质量以及提升维护成本等问题。智慧图书馆的构建需要依托物联网、人工智能和大数据等技术，但就目前物联网的发展而言，智能定位的应用相对走在前列，而传感系统、传输应用的开发与应用还不成熟。以图书馆领域的RFID 应用为例，虽然图书馆对高频、超高频技术的应用均有一定需求，但在目前RFID 跳频技术尚不完善的情况下，实现跨单位和跨系统的智慧图书馆整合应用还存在一定困难［23］。此外，部分图书馆在长期使用图书馆自动化管理系统的过程中积累了大量的书目数据、用户数据和使用数据，且国内系统与国外系统没有统一的数据标准，如果更换图书馆自动化管理系统可能会导致新旧系统的不兼容，容易出现数据失真的问题。对现有系统进行升级也存在个性化开发难度大、图书馆自动化管理系统与智能设施设备无法兼容等问题，如ILAS 与RFID 系统就很难实现对接，原因在于ILAS 是基于条码和磁条技术，RFID 则是基于标签技术。尤其是现有智慧图书馆平台仍属于初级研发阶段，与智能温控系统、空间管控系统、推荐系统、大数据系统等的对接没有统一标准，各单位基本处于独立开发阶段，对后期系统的互联和共享会造成较大的阻碍。

2.2 数据安全保证低

智慧图书馆为用户带来便利的同时，还会由于数据量大增、数据接口繁多而带来信息与数据的安全问题。由于业务子系统的增多，系统对接标准、中间件开放与应用、数据推动程序都会出现大量的数据交互过程，而相关过程中的数据标准、异构数据整合、传输安全都是值得思考的问题。如，RFID 系统能够在图书定位过程中对任意带有标签的ID 进行读取，在这个过程中标签是开放的，用户个人隐私信息存在被盗取的风险。在目前的智慧图书馆系统中，Alma 与OCLC 的世界共享管理系统（World Share Management Systems）是智慧图书馆领域较为先进的系统，其特点在于通过开放的互联协议与交互接口实现有效的互联互通，同时具有相应的数字加密与传输技术，能够保障信息安全［24］；2011 年，重庆大学图书馆应用J2EE、FLEX、AJAX 等技术，在将图书馆的系统、服务与资源进行整合的基础上开发了智慧图书馆系统，大大提升了图书馆自动化管理系统的安全性［25］。此外，部分图书馆建立了集成的电子教参系统，在资源共享的过程中要注意自建资源的版权问题。智慧图书馆不仅是应用现代信息技术对图书馆的各种资源进行有效整合与服务策略调整，同时也是对科学服务、规范管理问题的进一步贯彻执行。

2.3 整合力度不够大

通过对相关研究成果进行梳理，发现关于智慧图书馆的研究主要集中在技术应用方面，包括智慧图书馆平台、智慧空间打造、资源整合与处理、人工智能应用等。但从整体上看，专家学者对智慧图书馆的整合实践研究还不多，其原因主要在于：① 智慧图书馆尚处于研究发展初期，对技术整合、资源整合、空间整合还处于摸索阶段，成功案例不多；② 智慧图书馆整合需要大量的资金、人力与时间投入，单个图书馆难以长久维持，如目前使用RFID 电子标签成本相对较高，许多中小型图书馆开展智慧图书馆建设存在巨大的资金压力［26］；③ 相关技术应用更新换代较快，产品兼容性不高、延续性有待提升。同时，智慧图书馆是图书馆发展过程中的一个阶段，其内涵、理念、功能、特征等都在不断的发展变化，仅仅依靠短期的技术发展、资源整合并不能满足用户不断发展的服务需求，其需要在长期实践中不断整合与变革。此外，在可穿戴设备的创新应用上，智慧图书馆的整合研究还较少；在空间定位上，WIFI、iBeacon、LIFI、蓝牙等技术各有优缺点，室内空间应用也各有所长，其整合应用需要加强力度。

2.4 技术与人文分离

智慧图书馆要为用户提供具有较强吸引力、表现力与人文价值的融合空间。但是由于用户需求的变化与图书馆发展的需要，技术投入、空间改造、资源整合成为图书馆必须考虑的问题。在具体的变革过程中，技术与人文往往分道而驰，将图书馆提升服务效率、变革服务模式而引入人工智能、升级图书馆自动化管理系统和服务平台与提升图书馆的人文与社会价值而进行空间改造、场景改造作为两个工程进行实施。在智慧图书馆时代，技术应用的变革与人文价值的体现可以并行实现，结合物联网技术、VR/AR/MR 技术、智能机器人、市内空间导航、虚拟场馆等技术应用实现对智慧图书馆管理与服务的综合提升。但是到目前为止，智慧图书馆在技术与人文的融合上并没有取得长足的进步［4］，其主要原因在于：① 用户参与图书馆建设的途径较少，单是通过意见收集、现场体验等方式很难对智慧图书馆建设形成战略性的决策影响，需要用户切实参与到图书馆的建设中［2］；② 图书馆缺乏主动谋求技术与人文结合的意识，大多数馆员的能力水平还不足以支撑智慧图书馆的变革需求，大多数图书馆甚至没有清晰的战略规划或是发展规划，无法推动技术与人文的融合。

3 智慧图书馆建设的优化路径

3.1 做好智慧图书馆的发展规划

（1） 做好发展路径规划。智慧图书馆的建设需要图书馆长期投入大量的资金、人力与物力。在现有体制下，单独依靠个人或某一届领导班子很难形成良好的建设效果，因此，对致力于建设智慧图书馆的单位而言，需要做好以下准备工作。① 应做好智慧图书馆的发展路径规划，如新建馆舍或是对已有馆舍进行再造，都应当明确图书馆的主体服务对象，从其实际需求出发，以学科发展、服务发展为导向，结合自身的资金实力、人员结构分阶段有序实施。② 应拟定明确的建设目标，避免建设过程的随意性，同时保证空间再造、设施设备更迭、资源整合目标的分阶段完成。

（2）做好可持续发展规划。图书馆空间是一个持续生长的有机体，空间设置应当在满足用户基本服务需求的基础上，实现空间的可持续发展。① 做好图书馆空间场景定位，对室内装潢、智能家具、空间管理设施设备进行有序规划，如在智能座椅、智能温控、智能照明等方面满足不同用户的个性化服务需求。② 做好图书馆内部空间引导，利用WIFI/RFID/NFC 等设备进行室内空间定位，方便引导用户与开展服务。③ 做好绿色节能设施设置，包括建筑外墙智能控制，屋顶绿植、室内绿植布置等。

（3）规范数据制度建设。智慧图书馆的有效服务不仅依托现代信息技术、物联网技术和人工智能等技术的支撑，也需要运用一套成熟的管理制度来规范智慧图书馆的数据获取及整合、规范空间服务与读者管理、规范网络服务与版权等。同时，由于智慧图书馆在资源整合过程中部分遵循开放整合原则，对于整合资源的意识形态和资源来源的权威性问题都需要运用相应的信息与意识形态管理制度来规范相应的数据采集与信息推送行为。

3.2 做好图书馆数据安全防护

（1）实名认证、联合认证。智慧图书馆的用户群体相对传统图书馆有较大的增长，特别是年轻用户群体。同时由于数据量激增，实名认证、联合认证成为获取图书馆服务的必然需求。图书馆实体空间需要对用户进行实名认证以满足线下安防的需要，特别是在疫情防控的特殊时期，结合实名认证、联合认证的用户管控策略非常重要。此外，有线和无线网络均采用Web 认证，用户访问外网时需定向到认证页面完成实名认证，并记录上网日志，以便需要时辅助落地查人。

（2）软件正版化，授权网络安防公司。图书馆需要从软件系统应用方面提升图书馆整个系统与数据的安全水平，如使用正版的Windows 系统，采用云桌面、云服务部署物理防火墙等以提升信息安全级别。同时图书馆可以授权网络安防公司对图书馆的系统与数据安全进行运营维护。

（3）寻求外部安全保障。图书馆在服务过程中涉及较多的用户隐私信息，为了防止隐私信息被泄露，必要时图书馆可对网络安全等级进行系统评测，在公安机关备案数据系统与信息发布系统，采用云存储或委托社会机构提升网络安全级别，或采用针对信息安全的信息安全管理体系ISO／IEC27000 结合 PDCA 循环（策划、实施、检查、处理）进行系统安全管理，提升智慧图书馆的安全级别。

（4）采用标准化信息设备。以RFID 技术的运用为例，智慧图书馆中各种智能化设备的添置应与原有端口及元数据标准匹配，避免因通信设备型号、接口、第三方插件等问题造成设备的无法访问。因此，在智慧图书馆建设过程中，应采用标准化和主流的信息设备，从而保障服务的可拓展性。

3.3 加大技术、资源整合力度

（1）加大技术整合与应用。当前，基于人工智能的技术整合与应用已成为解决智慧图书馆空间和服务问题的重要途径。① 通过感知（模拟人的感官功能，通过语音识别、眼动分析、手势识别、表情分析等感知预测人的行为趋势和服务需求）和认知（通过大数据技术模拟人的思考、理解、学习行为）［27］让机器模拟人的思维与行为，再结合用户数据分析为用户提供推荐服务或前置服务，实现智能化引导。② 将智能技术、RFID、WIFI 等技术应用于空间管理。如早期新加坡的AuRoSS（自动机器书架扫描）机器人就可以扫描图书馆书架并编写丢失或摆放错误书籍的名单供图书馆员整理所用，有效率达99%［28］，但由于该机器人对扫描区域的物理空间条件要求较高而推广度不高。经过多年的发展，图书馆已经优化了基于智慧图书馆需求的智能技术整合应用，如南京大学图书馆将智慧图书馆与人工智能、超高频RFID 等技术相融合，实现了图书馆藏书的自动化盘点，并可告知用户所需图书的具体位置，极大地提升了用户利用图书馆的效率和入馆体验［29］。此外，与WIFI 整合实现智能座位管理、通过智能机器人实现馆内导引都是智慧图书馆加大技术整合应用的典型案例。

（2）实现知识精准服务。基于知识发现的智慧图书馆服务是对在图书馆系统中大量不完整、有噪声、模糊或无序的数据进行挖掘，针对不同用户的多元化需求，从中提炼出潜在的有效信息的过程，其数据挖掘是基础也是关键，数据清洗、分类、聚类、关联分析、评估和预测是主要环节，结果表达和解释是面向用户的结果展示［30］。

3.4 实现技术与人文深度融合

（1）完善用户数据。用户数据是智慧图书馆实现人文关怀的重要基础，也是智慧图书馆分析用户特点、进行用户画像、预测用户行为的基本依据。可以将智慧图书馆系统与人工智能、物联网和智能感知、生物识别等技术相融合，在获得用户许可的条件下，采集用户的行为数据和其他个人信息（如声音、指纹、体温等），通过与用户的智能设备实时连接，为提供更为精准实时的咨询与决策服务及体现图书馆的人文关怀打下坚实基础。

（2）实现数据的深度挖掘。在对图书馆用户潜在行为进行挖掘分析时，需要对采集到的用户行为数据进行深度分析。如用户进入图书馆的时间长短，以及高频率时间段用户在某个区域的停留时间、观看记录、浏览痕迹、爱好范围等，由此可以较准确地判断用户的爱好，从而进行精准的信息推送和服务。

（3）拓展后期服务。根据数据挖掘和深度分析结果，拓展信息推送内容与服务范畴。一方面，新用户通过智慧图书馆为其提供专业的向导服务，使其产生良好的用户体验；另一方面，可以根据用户的行为信息，为其推送精准化的信息和服务，增加用户的粘性。同时图书馆还需要拓宽思路，加大对人工智能及其服务的后续开发与应用，而不能仅停留在购买既有产品上。

4 结语

智慧图书馆是以人机互动为表象，通过广泛融合现代信息技术并兼顾人文情怀的图书馆转型产物，其所需的构成元素也相对多元化。尽管当前智慧图书馆的研究和实践都还处于探索阶段，在服务覆盖、服务效果、人文关怀、智能水平等方面还有待提升，但随着人工智能、大数据以及云计算等技术的不断推进，智慧图书馆的功能性和亲和性必将大幅度提升，从而在技术和人文上均实现以人为本的服务目标，展现图书馆的社会价值。