智能图书馆

第一篇：智能图书馆

智能图书馆

摘要：图书馆常见于学校、社区、科研中心，方便人们查阅资料，扩充知识面。然而，传统设计的图书馆，有着一定的缺陷。比如，要借的图书不在指定的书架上；借还书耗费时间长；图书类别多，管理繁琐等。随着物联网技术的发展，图书馆也将在其影响下，产生翻天覆地的变化。本文将介绍新型图书馆——智能图书馆的技术、组成，将其充分的展现出来。

关键词：图书馆；智能图书馆；物联网；RFID技术。

1绪论

1.1传统图书馆的现状

传统的图书馆图书管理大多采用二维码技术，需要人工扫描、分类、盘点，消耗了大量的人力资源。大多数图书馆采用条码信息录入与磁条报警相结合的管理方式。图书在借阅和归还程序上，需要大量工作人员的服务，同时耗费了大量的时间去扫描条形码，工作繁琐无创新。对于借阅人员，很难及时准确的找到所要的书册。1.2智能图书馆

智能图书馆亦称为智慧图书馆，是把智能技术运用在图书馆建设之中形成的一种现代化建筑，是智能建筑与高度自动化管理的数字图书馆的有机结合和创新，是在二者共同发展的基础上产生的，它应同时具备两者的设计思想、基本要求、特征和功能。智慧图书馆= 图书馆+物联网+ 云计算+ 智慧化设备，它通过物联网来实现智慧化的服务和管理。本文认为智能图书馆是利用物联网等感知技术让图书馆的建筑环境、设备资产、文献资源以及读者等主要构成因素能够“说话”即： 能够实时主动地获取相关感知数据。并在对感知数据分析和处理的基础之上，为图书馆工作人员提供一个智能化的管理平台，为读者提供一个无处不在的智能化的服务环境。

传统的图书馆图书管理大多采用二维码技术，需要人工扫描、分类、盘点，消耗了大量的人力资源.为了提高工作效率、降低资源损耗，以物联网技术为基础的智能图书管理技术应运而生.感知人员、感知环境、感知图书是智能图书馆的三个最基本的要素，与传统的图书管理相比，智能图书管理最大限度地节约了人力资源，使图书管理更加智能化，并可对环境因素做出及时判断与反映，大大提高了安全系数。

近年来中国智能图书馆建设逐步发展，2011年中央财政将新增经费约1 8 亿投入公共图书馆等领域的建设，然而中国现有的图书馆建设还存在诸多问题，与国外图书馆建设相比较还有一定的差距，例如不能实现自助借还书业务、不能实时预警监控、图书馆人性化服务水平和图书流通效率普遍较低。

1.3 物联网在图书馆中的应用

物联网技术虽然是最近几年才诞生并发展起来的新兴技术，但是由于备受学术界和工业界的共同重视，因此在较短时间内，物联网已在多个行业和领域中得到了广泛应用。其中应用最为广泛的主要是在工业自动控制、智能家电、智能交通、智能物流等领域。以工业领域的智能控制系统为例，应用物联网技术之后，相对于传统的控制领域最本质的区别是在信息采集部分，由传统的单个信息采集点演变为由大量传感器节点所组成的网络来实现信息的采集，另外一个特点是每个传感器节点都具有一定的信息处理和传输能力，各个传感器节点所采集的信息，可以通过相互之间的信息交流实现信息的预处理和信息汇总功能。

物联网（Internet of Things）是将各种信息传感设备，如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。物联网不仅创新了图书馆自动化管理模式，而且实现了图书馆与读者互动的人性化服务，提高了馆员的工作效率，加强了图书藏、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。物联网实现用户间的通信、用户与图书馆间的通信、用户与信息资源的通信以及信息资源间的通信。

物联网技术在当今图书馆领域的应用同样受到人们的重点关注，并陆续开展了一些相关研究。由于图书馆主要是以图书资源和读者信息为管理对象，更多时候他们呈现出的是一种静态的、被动的传统特性。而物联网技术的核心思想是将物理世界与信息世界联系在一起，形成一个有机的整体，因此，就应用背景和需求条件而言，将物联网技术应用到图书馆领域是一个很好的结合思路。

1.4 智能图书馆中重要技术——RFID RFID(Radio Frequency Identification), 即无线射频识别技术, 它利用射频信号通过空间藕合来实现无接触信息传递, 并通过所传递的信息达到识别。

RFID系统的组成部分包括: 具有唯一电子编码的标签、能读取和写入标签信息的阅读器、在标签和读取器间传递信号的天线。RFID系统结构框图如图5所示：

RFID系统结构框图

将一个极小的IC 晶片贴在图书上。然后利用射频技术将IC 内储存之辨识资料传递至系统端作为追踪、统计、查询、整理、控制等用途。RFID 技术与条形码技术相比, 不仅具有条码的功能, 还因其非接触式读取信息的特点, 有着条码无法实现的新功能。因此RFID技术在理论上完全可以代替条码技术, 作为一种新兴的图书信息自动识别技术应用于图书馆的自动化管理中。如图6，就是应用于图书上的RFID电子标签。

RFID电子标签 智能图书馆发展现状与应用前景

2.1 智能图书馆的发展现状

目前，已经有新加坡、澳大利亚、印度、荷兰和马来西亚等10余个国家的近100家机构在图书馆自动管理系统中采用了无线射频识别技术。新加坡国立图书馆第一个实行了“射频识别”（RFID）系统，图书馆内的每本书上都有RFID标签。在新加坡国家图书馆，借书和还书都是自助的，通过扫描装置，工作人员也能迅速知道书的类别和位置以进行分拣。在国内，2006年2月20日，厦门集美大学诚毅学院图书馆正式对外开放，配套建设的“RFID智能馆藏管理系统”也宣告建成并投入试运行，成为国内第一家建成的具有完善功能模块并进入实用阶段的RFID智能馆藏管理系统的图书馆。2006年7月12日，深圳图书馆新馆正式开馆，采用法国TAGSYS公司的技术应用了RFID系统，通过RFID标签，实现了读者自助借还图书及对图书位置的精确定位；同时，还实现了图书自动分拣、自动整序排架、自助清点馆藏、智能图书车和射频防盗报警等一系列自动化管理功能。武汉图书馆是全国第三家采用全套RFID系统设备的图书馆。该系统彻底改变了传统的借阅服务和典藏管理模式，提高了图书馆管理效率。国家图书馆二期数字图书馆、上海图书馆、南京图书馆、湖北宜昌市图书馆一线部门也采用了RFID技术。陕西省图书馆于2009年8月份开始采用RFID技术，是西北5省区第一家采用RFID技术服务的省级公共图书馆。2.2 智能图书馆的应用前景

（一）智能图书馆建筑

建设馆舍智能型图书馆要以建筑物为平台，同步建设信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统和公共安全系统，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向读者提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。

（二）文献信息资源建设智能化

RFID图书管理系统中各子系统包括：标签转换系统、自助借书系统、自助还书系统、智能查找系统、推车式硬携式盘点系统、智能分拣子系统、安全门检测系统。标签转换系统将RFID唯一识别码与图书条码号进行绑定，将书目信息写入RFID芯片中。自助借还系统结合射频识别、计算机、网络、软件以及触摸屏控制操作技术，实现对安装有电子标签的图书进行自助借还功能。智能查找系统可以检索到目标书目的详细信息（书名、索书号、作者、出版社等），或者是目标书目的地图信息（以二维地图的形式标注目标书目在馆内的具体位置，可以详细到楼层和架位），并由读者选择是否要对结果进行打印。智能盘点系统利用RFID技术完成远距离、快速、批量、准确的图书盘点工作，同时实现错架图书的整理，提高盘点效率，减轻由于图书搬运带来的工作量。智能分拣子系统主要由智能图书分拣机来完成，通过阅读器读取RFID标签中的信息，由RFIDACS服务器判断上架位置，最后由分拣机完成分拣工作。安全检测子系统针对安装有电子标签的图书进行侦测，通过安装的阅读器和自动侦测软件实现图书侦测防盗，对在两米范围内还处于未借出状态的图书实现声光报警功能。

（三）移动图书馆

以手机或PDA作为信息服务终端，与图书馆信息系统连接，通过短信、WAP和手机上网等多种形式，实现身份认证、账户维护、续借预借、视频播放、参考咨询、移动阅览，信息互动等服务。广大师生通过手机即可完成查询、续借、预约等操作，同时新书到馆后，系统会以短信方式发送提醒通知，既方便了广大师生借阅，又提高了图书管理效率。除了利用手机对事务进行管理外，在校师生还可以申请在线阅读电子资源，只要手机客户端通过了身份认证，便可对馆内已购数据库资源进行检索和下载，实现实时阅读。馆员也可以通过移动终端完成现场采购查重、远程维护、课题跟踪等工作。智能图书馆的组成

基于物联网的智能图书馆管理系统，包括门禁系统、自助借还书系统、环境监测系统、快速查询系统、智能分拣系统，这些系统通过物联网强大的通信及计算能力，实现了高度融合，提高了图书馆个性化服务水平及图书流通效率。3.1 门禁系统

在图书馆管理中，准确而有效地获得图书馆资源的利用情况，精确统计一个时间段进馆人数、高峰期、识别进馆人员的身份等，有利于提高图书馆工作效率和管理水平。图书馆门禁系统，能有效提高了图书馆的管理效率和水平，优化整合了图书馆资源。但是现有的图书馆门禁系统在智能化、信息量读取以及更新升级等方面存在着很多问题，而射频识别卡（RFID）最大的优点就在于非接触，因此完成识别工作时无须人工干预，适用于实现自动化且不易损坏，可识别高速运动的物体并可同时识别多卡，操作快捷方便。基于RFID的智能门禁系统，提高了图书馆的管理效率和管理水平。3.2 自助借还书系统

R F I D 可以解决图书的自助借还，图书的快速盘点、查找、乱架图书的整理、图书环境监测、门禁、物流配送、查询等问题。并且能与现有的图书管理系统无缝衔接。借书时只要把身份证或借书卡插进读卡器里，再把要借的书在扫描器上放一下就可以了；还书过程更简单，只要把书投进还书口，传送设备就自动把书送到书库。采用RFID自助借还系统不需要像以前条形码那样，需打开图书扉页逐本扫描，就可以同时借还多本书，实现自动化的图书借还流程，解决了时间和精力，简化了流程，提高了效率。此外，RFID自助借还系统可以建成24小时无人图书馆，大幅度提升了图书馆人性化服务水平和图书流通效率，实现图书馆的高效运转。3.3 环境监测预警系统

环境监测室物联网的一个重要应用领域，物联网自动、智能特点非常适合环境信息的监测。物联网中的无线传感器，将分布于图书馆多领域，不同类型传感网络采集的信息进行数据汇聚，即传感网络与移动通信网络初步结合，将采集到的数据，汇集至某一集中平台进行信息的处理与共享，提供较为简单的应用服务，实现图书馆各物体、各信息载体的互联互通。传感器网络可以监测出屋内的空气成分，保障工作人员的安全，避免人工的灾难。同时通过传感器节点等感知设备，获取环境监测的信息，如温度、适度、光照度等。由于环境监测需要感知的地理范围比较大，所包含的信息量也比较大，该层中的设备需要通过无线网络技术组成一个自治网络，采用协同工作的方式，提取出有用的信息，并通过接入设备与互联网中的其他设备实现资源共享与交流互通，从而实现对温度、光照、照明度、适度、音量等实现监控与调节，为读者提供一个舒适安静的读书环境。3.4 智能分拣系统

传统图书馆管理过程中，手工清点复杂容易出错，无法追溯这个使用过程中的的完整记录。引入物联网，工作人员能迅速知道书的类别和位置以进行分拣，因为在每本书的封底贴有一个RFID标签，标签里的金属线圈储存着图书的基本信息，扫描器会向线圈发送微弱的无线电波，线圈则将信息反馈给扫描器，这样瞬间就能完成信息交换和识别，这样可以迅速查找到书籍的相关信息，如库存、专家推荐、阅读人次等。3.5 快速查询系统

物联网通过R F I D 按约定的协议，把任何物品与互联网互联起来，进行信息交换与通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。利用RFID的无线定位系统，可以迅速查找到图书在图书馆内的具体位置，避免按类别找错书架的问题。此外，传感器及RFID可以跟踪用户的行为、习惯及爱好等，对用户的访问内容，停留时间和频度进行分析，可以得到关于用户访问行为和方式的普遍知识，根据关联规则就可以预先了解该用户在后面可能需要的图书，提供个性化的服务。此外，出版社可以根据RFID获取的读者数据制定决策，调控出版和推荐计划，提高物流配送的及时性和高效性。智能图书馆所面临的问题

（1）RFID技术标准问题,。

由于RFID 标准的不统一, 各个厂家推出的RFID 产品互不兼容。图书馆RFID 标准化问题是阻碍RFID 技术在图书馆中普及的重要瓶颈之一。

（2）RFID 标签的特性充分利用问题。

虽然RFID标签具有可反复读写的特性, 但为了避免误操作和恶意修改, 一些关键字段需在RFID 编目完成写标签操作后加锁, 以增强数据安全性。这使得RFID可反复使用的优点无法被充分利用。尤其对一些条码与RFID 标签并存的馆，一旦标签内的条码号写错该标签即废掉。

（3）健康影响的问题。

RFID 所使用的800-900MHz已经属于甚高频范围, 目前有很多人关心RFID 技术在图书馆的应用, 是否对读者的身体健康有影响。

（4）设备干扰对安全门灵敏性的影响。

由于RFID技术是利用射频信号通过空间藕合来传递信息。在安全门、自助借还书机及RFID 读写装置附近, 应避免各种干扰源, 否则会导致通信距离下降。

（5）图书损坏情况的检查。

使用自助借还后, 图书损坏情况无法及时控制。使用自助系统后, 工作人员不在第一时间与还回书籍接触, 很难判断书籍损坏是哪个读者所为。总结

智能图书馆的优势之处在于应用了物联网这个新技术，随着引入RFID技术，图书馆变得智能化了。我们能够自主的借还书；能够在街头巷尾的24小时自助图书馆里查阅自己所喜爱的图书；能够在大型图书馆里快捷准确的找到我们的目标；能够通过手机访问图书馆，随时随地的扩充我们的视野。

智能图书馆方便了我们的学习生活，物联网技术使我们走进了智能社会。我们生活中的物逐渐构成了网络，加深了我们对社会技术的依赖性。每个人不再是单个的个体，每时每刻、随时随地我们都通过这个网络与其他人发生了联系。可以说，物联网改变了我们的社会。

在以后的时间里，物联网将不断的改变着我们的生活方式。而智能图书馆在物联网的作用下，必然走的更远，进而通过知识的传授，也将促进物联网的更大发展。

通过自己在网上查找相关资料，以及在学校图书馆翻阅相关文献，对智能图书馆的了解加深了不少。在整个的学习过程中，虽然也遇到了一些困难，但是在老师同学的帮助下还是顺利解决了。每个人都有自己的长处和短处，互相学习取长补短才能有更大的进步。

第二篇：图书馆智能消防报警设计报告

图书馆智能消防报警系统设计

学 院 名 称 电子信息学院

专 业 班 级 电气121-122

组 员 姓 名 阮超慧、黄伶伶、梅嘉伟、毛小迪

指 导 教 师 肖质红

2015年 6 月 23 日

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目录 1.绪论

1.1 火灾及其分类„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 1.2建筑火灾概述„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 1.3.1建筑火灾知识„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 1.3．2火灾的形成与发展„„„„„„„„„„„„„„ 3 2.1选题背景及意义„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 2.2.1设计原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 2.2.2设计要求及标准„„„„„„„„„„„„„„„ 4 2.2.3设计方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 3.1总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7

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第 1 章 绪论

在人类发展的历史长河中，火，燃尽了茹毛饮血的历史；火，点燃了现代社会的辉煌。正如传说中所说的那样，火是具备双重性格的“神”。火给人类带来文明进步、光明和温暖。有时它是人类的朋友，有时却是人类的敌人。失去控制的火，就会给人类造成灾难。

1.1 火灾及其分类

火灾，是在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。火灾不仅威胁人身安全，造成巨大的经济财产损失，而且会引发爆炸等二次灾难性事故。因此，我们要贯彻落实“预防为主、防消结合”的工作方针，将预防和扑救进行有机的结合，将预防放在首位，落实各项防火措施，力求防止火灾的发生，同时应该加强消防队伍的建设，以便在火灾发生时做到及时、迅速、有效的扑灭火灾，将火灾带给人们的损失降到最低限度。

（1）A类火灾，指固体物质火灾，这种物质通常具有有机物质，一般在燃烧时能产生灼热的灰烬，如木材、棉、麻、毛、纸张火灾等；

（2）B类火灾，指液体火灾和可熔化的固体物质火灾，如汽油、柴油、煤油、原油、甲醇、乙醇、石蜡、沥青火灾等；

（3）C类火灾，指气体火灾，如煤气、天然气、烷烃、氢气等可燃气体火灾；（4）D类火灾，指金属火灾，如锂、钠、钾、铝镁合金火灾等；

（5）E类火灾，指带电火灾，是物体带电燃烧的火灾，如发电机、电缆、家用电器等；（6）F类火灾，指烹饪器具内烹饪物火灾，如动植物油脂等。

上述火灾的分类方法对防火和灭火，特别是选用灭火剂与灭火器材有指导性意义。

1.2 建筑火灾概述

随着经济的发展，国内外的建筑事业的发展也十分迅速，但随之而来的问题也层出不穷，建筑火灾便是其中之一。建筑火灾，指的是烧毁或烧损建筑物及其所容纳的物品，造成人身伤亡、财产损失的灾害。高层建筑楼道狭窄、楼层高，发生火灾不容易逃生，救援困难，而且常因人员拥挤阻塞通道，造成互相践踏的惨剧。为了减少和避免建筑火灾的发生和发展，必须要研究其规律，总结火灾带来的教训和经验，进行防灭火设计，采取高效高能的防火技术，防患于未然，最大限度的保证人身财产安全。

1.3.1 燃烧的基本原理

燃烧是物体快速氧化，产生光和热的化学反应过程。而燃烧是必需三个要素并存才能发生的，分别是可燃物、助燃物及点火源，三者缺一不可。

了解和掌握燃烧的机理，对防灭火有着重要作用。通常可以采用以下方法来进行防火工作：控制可燃物、消除点火源、隔绝空气；对于灭火，可以采用隔离法、冷却法、窒息法、化学抑制法等。

1.3.2 火灾的形成与发展

火灾大多数是一种社会现象，火灾发生的主要原因可归纳三个方面：一是人的不安全行为（含

第3页 纵火）；二是物质的不安全状态；三是设备及工艺技术的缺陷。其中而人的不安全行为是最主要的因素。

当发生火灾时，火灾的发展过程会经过火灾的初起、全面发展和熄灭三个阶段，每个阶段都有其各自的特点。在初起阶段，最初只是起火部位及其周围的可燃物在燃烧，其特点为范围小、不稳定、易控制。所以在这个阶段对于灭火工作的实施是最为有效的，这就取决于现场人员对防火知识的掌控程度，所以说“预防为主”是消防工作方针的核心。在全面发展阶段，这时起火范围迅速扩大，燃烧猛烈，不易控制，并且引起轰燃，轰燃是火灾全面发展阶段开始的标志，当发生轰燃后，逃生几率很低。在火灾的熄灭阶段，由于可燃物不断减少，燃烧速度降低，温度逐渐下降，室内外温度趋于一致时则认为火灾完全熄灭，在这一阶段，应该避免前一阶段造成的建筑物坍塌危险带来的二次伤害。

第二章 2.1选题背景及意义

万里图书馆现有馆舍面积3.6万平方米，馆藏图书130万余册，电子图书22万册。学校图书馆作为一个学校的信息文献中心，集中了学校的所有书籍，书籍是易燃物，容易发生火灾，且图书馆内日常配备的工作人员有限，管理员管理的空间也有限。图书馆需要良好的智能消防系统设计。我们以先进、可靠、经济、实用为宗旨，本着合理运用资金为原则，进行图书馆智能化系统的设计。

2.2.1设计原理

首先我们对图书馆进行区域划分，每块区域都设置探测器、报警器、灭火装置以及监控设备。当发生火灾时，探测器探测到火灾信息，联动报警和灭火装置，且将火灾区域信息传输到管理员处，以便于管理员能在更短的时间内到达火灾区域并处理火灾情况。

2.2.2设计要求及标准

电视监视系统由前端设备、传输设备、显示/记录设备、控制设备四部分组成。前端设备包括摄像机以及配套的镜头、云台、防护罩、解码器驱动器等；传输部分包括线缆或光缆，控制部分包括云台控制器、多画面分割器、电源、操作键盘及与之配套的控制台电视墙等，显示记录设备包括监视器、录像机等。系统可采用不同类型的画面分割技术，实现画面分割。系统能够完成对各类摄像机及云台的控制，在非特殊情况下要求24小时自动运行。

通过对云台、镜头控制，控制监视画面显示。电视监控系统根据程序设定，定时切换及录像并能在视频图像上叠加各类摄像机的画面识别符。

在出现意外情况时，电视监视监控系统将按程序设定进入相应的联运控制状态，及时地监视和记录现场发生的情况，以备今后的进一步处理。

在探测器检测到火情后即时输出到声光电报警和报警主机（即管理员处），由管理员处理抢险直到手动解除报警状态。

各种设备必须具有掉电保护功能。

第4页 2.2.3设计方案

实物图1

原理接线图2

第5页 主要组成部分

报警主机

报警主机是报警系统的“大脑”部分，处理探测器的信号，并且通过键盘等设备提供布撤防操作来控制报警系统。在报警时可以提供声/光提示，同时还可以通过电话线将警情传送到报警中心

硬盘录像机

硬盘快速、随机存储的特点，查阅录制好的和正在录制的视频资料时，都可以用比当前DVD播放机更多种、更灵活的方式进行特技播放，快速播放时图像更加平滑，慢速播放时具有更高的细节分辨率。带有报警输入接口，可实现报警联动、报警录像，因此可用于家庭防盗，也可用于各种安防监控，与安防系统紧密结合。

可燃气体探测仪

可燃气体探测仪是对单一或多种可燃气体浓度响应的探测器。可燃气体探测仪有催化型、红外光学型两种类型。催化型可燃气体探测仪是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度。当可燃气体进入探测器时，在铂丝表面引起氧化反应（无焰燃烧），其产生的热量使铂丝的温度升高，而铂丝的电阻率便发生变化。红外光学型是利用红外传感器通过红外线光源的吸收原理来检测现场环境的碳氢类可燃气体。

烟雾探测器

烟雾探测器也被称为感烟式火灾探测器、烟感探测器、感烟探测器、烟感探头和烟感传感器，主要应用于消防系统，在安防系统建设中也有应用。它是一种典型的由太空消防措施转为民用的设备。烟雾探测器主要是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾探测器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器

球机

球机全称为球型摄像机，是现代电视监控发展的代表，她集成彩色一体化摄像机、云台、解码器、防护罩等多功能与一体，安装方便、使用简单但功能强大，广泛应用于开阔区域的监控。不同的场合都可以使用。内置一体化摄像机（含变焦镜头）、云台结构、解码器，采用球形护罩的一体化前端成像设备称为一体化球型摄像机。它具有体积小、外形美观、功能强大、安装方便、使用简单、维护容易等特点，又被人们通俗地叫为“快球”或“球机”

声光电报警器

又叫声光警号是一种用在危险场所，通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种报警信号装置。是为了满足客户对报警响度和安装位置的特殊要求而设置，同时发出声、光二种警报信号。

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液晶显示器

液晶显示器，为平面超薄的显示设备，显示硬盘录像机上的资料，更加直观，简便。

第三章

3.1总结

智能化是以高新科技为基础，利用先进的仪器设备和管理手段，在传统建筑结构上运用现代化计算机技术、传感技术、传输技术、安防技术、自动控制技术等各种先进技术来提高效率、降低损耗、节约成本。不断提高图书馆管理、安全防范以及信息服务等方面的自动化程度，为业主及顾客提供一个安全、方便、舒适的购销空间。

本方案本着安全、经济、实用、完善、兼容的方针，若此方案得到实施，将对图书馆智能化管理，安全技术防范，提高内部安全状况等方面都将起到积极的促进作用。

在保证系统先进性的设计目标同时，我们充分考虑系统的合理性、实用性、可靠性、稳定性和可扩展性。

1)合理性原则

为了保证从设备配置到系统构成的合理性系统方案设计严格根据图书馆状况及系统的总体要求设计，为了保证未来各系统扩展，需提供开放的软硬件接口，从而为将来的软件集成和硬件扩展打好基础。

2)先进性原则

当前，计算机及通信技术高速发展，要求系统的设计不但要考虑充分利用当前的最新技术，而且还必须考虑技术的进一步发展，能在系统中不断溶入新技术，使系统始终充满活力，始终保持技术上的先进性。

3)实用性原则

系统配置和设备布局灵活设计、合理配置、整体统一。

4)可靠性、稳定性原则

电视监控系统作为图书馆安防系统的关键系统，保证系统24小时安全运行、正确地完成

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各项功能。保证视频监控系统的完整性、正确性和可恢复性。系统的不稳定因素从硬件、软件系统协同运行中给予有效的防止。如有发生也可做到即时地恢复。每个产品都必须具有正式的出厂合格证明和国际权威机构的质量认证。5)可扩展性原则

可扩展性原则主要体现在系统横向和纵向的扩展能力上。在系统横向扩展方面，电视监控系统的输入输出容量配置在满足当前需求的基础上，留有一定的扩展空间，可方便实现监控系统的扩展。在纵向扩展方面，视频监控系统具有良好的兼容性和通用的软硬件接口，用户可在此基础上进行二次功能开发，实现立体化、全方位的智能化管理系统。

6)系统安全性、保密性原则

电视监控系统安全的问题，是整个系统建设中一个优先要求考虑的问题之一，整个系统数据保证充分安全，严格执行操作规定按级管理，对关键数据实施特殊保护，各种操作做好记录，便于查找。图像传输网络的建设符合公安部的有关规定，充分考虑网络的安全性和保密性。当前，计算机及通信技术高速发展，使得系统的设计不但要考虑充分利用当前的最新技术，而且还必须考虑随着技术的进一步发展，能在系统中不断溶入新技术，使系统始终充满活力，始终保持技术上的先进性。

7)设备的选择

系统采用的设备器材必须是国际上先进和成熟的系统设备。要求性能卓越、功能完善、工作稳定可靠。

8)系统的操作

使操作容易掌握并灵活简便地操作，以实现人和机电设备功能组合的最合理系统。

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第三篇：关于图书馆软件智能模糊检索的改良

关于图书馆软件智能模糊检索的改良

【摘 要】如何使读者能够快速、准确地获取所需信息，是现代图书馆面临的一个重要课题。从图书管理系统中进行合理性的改良，以图书检索现状就图书检索现状做了详细分析，并提出一套行之有效的解决办法，旨在试推行图书智能模糊的功效。

【关键词】智能模糊检索；信息检索；关键词的拆分与组合

高校图书馆的重任是以师生读者为服务对象，要开拓图书管理系统实效性的查阅功能是至关重要。由于图书馆主要从事大量的图书资料的储存和流通，所以一直以来，图书馆软件在图书馆的图书管理中得到了广泛的应用。目前，以广东文艺职业学院图书馆的实际情况来看馆藏逐年增长，如何使丰富的馆藏资源得到更彻底更有针对性的利用，成为图书馆人需要思考的一个新课题。实行图书系统检索改良就是要使图书馆软件做到对读者负责，快速完成查找检索图书并对信息进行数据库管理。为了适应图书馆业务发展的需要，解决艺术院校读者借阅图书常见的问题，经过考察，决定对本单位的图书管理系统进行尝试性改造。新软件不仅能利用当前的软件开发技术和原有的建设成果，方便读者查询、借阅操作，解决流通中存在的问题，而且能结合使用过程中的新问题，图书量大等特点，对图书管理中各业务环节进行加强管理。

现有图书馆软件系统存在的问题：关于图书简介或者目录检索的现状

目前我馆所使用的图书馆软件为IlASII，它的书目查询系统所能实现的检索途径如图1，有：题名/刊名、责任者、主题词、分类号、标准书号、索取号六种检索方法

但是仍然不能满足读者的快速查询需求。本馆为艺术类院校图书馆，例读者要借阅一本含有“小白菜”的五线谱的图书。通过ILASII编目处理系统我们可以看到《趣味钢琴曲选》里的330字段显示本书收录的钢琴乐曲谱是有“小白菜”这首歌的曲谱的，如图2：

但是图书馆现有的系统无法实现用目录查找检索，我们尝试着在题名输入“小白菜”，如图3：

但是用“小白菜”搜索出来的结果并不是读者所需要的资料。

因为主题词又称叙词，在标引和检索中用以表达文献主题的规范化的词或词组。显然主题词的专业性要求是相当高的。有经验的图书管理员或许可以想到在分类号处输入“J64”或者“J65” 进行模糊检索，检索所出结果成百上千条。

图书管理员需要在此查询结果的基础上进行一本本图书的查找并进行人工翻阅图书的目录。幸运的可能找到，不幸运的也许就与某本有该歌曲的图书失之交臂。这样的业务实现方式，不仅加重了图书管理员的借阅查询工作量，也不利于图书最大程度地被利用。又如读者要借阅的图书不清楚书名，也不明确作者，只是大概知道图书的内容……如果图书的目录或简介可以被标引为可检索点，将有利于完成这几种情况的借阅。检索的缺陷

本馆有“快速零购”这一特色服务，是为了满足读者的快速需求而设立的。在此服务的实施过程中，经常发现零购回来的图书其实馆内是有的。认真分析了之后才发现以下的情况：例如有本图书《一位销售经理的工作心得》如果记成《一名销售经理的工作心得》则将会检索不出来；甚至于一个全角的，以及一个半角的，都会导致检索不出。造成这种缺陷的原因就是现有的检索途径太过单一，限制性太强，检索词必须高度的精准匹配。这样的情况对于当下的90后大学生读者来说是非常难以避免的。

解决的设想：

（1）为了更进一步提高查找效率和准确率，建议在不修改现有图书馆管理系统的基础上，增加一个检索管理系统数据库的接口，使得查询系统具有检索图书目录、图书简介及图书附注模块的功能。以下是国家图书馆的一个检索功能，它是通过对要检索的数据作索引处理，并通过所有字段的查找达到检索图书书目。在所有字段检索中键入“当男人爱上女人”即可检索到所有字段中出现有关“当男人爱上女人”的相关图书信息，可以发现该书的题名或者主题都未涉及这首歌曲名字，但是在内容附注里有“当男人爱上女人”的词条。通过此方式可以实现现有图书管理系统暂时未能实现的内容附注、内容提要模块的检索功能。

（2）在现有图书管理软件的基础上集成OCR软件接口（文字识别软件），建立强大的后台数据库，并且可以智能的对后台数据进行处理。通过OCR软件可以精确的将图书或期刊等各种纸质文件转化为计算机能识别的数据，并通过接口将数据导入到后台数据库服务器。服务器通过特定的检索命令自动将图书简介或者附注或者目录进行索引标识，索引后的数据能通过检索文献内的模糊内容进行准确查找。服务器可根据查阅者的检索习惯进行智能学习，不断自我优化实现高效智能检索。

3）实现智能检索，需要关键词拆分分离识别技术支持。图书馆学有门课程叫主题词。主题词是经过严格优选的专业检索语言。在信息量飞速增长的今天，单纯地依靠精致的专业的主题词显然无法适应读者的大众化和平民化。因为要求对大量的自然语言进行标引，使其能直接进行标识。自然语言中大量存在的等同关系词不加规范统一，也不显示等同、等级关系。需要标引者突破传统的主题词表或关键词表的束缚，对传统的检索语言进行改良，使之适应网络信息处理对标引效率和检索易用性的要求。通过参照系统实现检索策略的调整，从而得到高质量检索效果并实现方便自动化的信息处理。

综合以上三点，首先增加检索管理系统数据库的接口，并利用集成OCR软件达成模糊检索技术，再通过关键词拆分分离识别技术，最大限度的增加了检索数据库容量、检索途径数量以及关键词的索引口。通过这种方式，可以在最大程度上改善ILASII管理系统不能提供模糊检索的功能以及方法的不足。图书馆现有的软件系统，无论在操作熟练程度还是使用的时间上，都经过了很长时期的适应。要在短时间内改变图书馆员的操作习惯，最好的方法就是这种改变必须浅显易懂，容易上手，不会在现有的基础上增加操作难度。通过对本设想的技术进行深入分析，结果证明该方法是行之有效的，具有很高的实用价值。分析表明，该设想不但在操作上更加便捷，更人性化，同时也大幅增加了检索的速度以及准确率。如果本设想得以推广，可以将我馆的馆藏资源和网络资源进行整合和有序化，实现全方位、多途径为教学科研及广大读者提供快、精、准的信息服务和信息检索服务；提高信息检索服务质量，可有效发挥图书馆的应有功能，让教师、学生及科研工作者可以及时了解科研技术发展水平的新技术、新动向，激发读者的求知欲，进一步提高图书馆图书利用率。

图书检索技术的好坏，直接影响到图书的使用效率。而读者从图书馆获取信息的最基本、最直接的手段，就是通过图书馆的检索系统。伴随着计算机技术、网络技术的迅猛发展，特别是Internet覆盖范围的扩大，使得图书检索系统从封闭走向开放，并依托Internet朝着使读者不受时空的限制，并且准确定位所需信息的方向发展。实现图书馆软件智能模糊检索的改良，是一种技术性的突破，通过准确性的检索方法便利于获取信息资源，让更多读者受惠资源共享，是高校图书馆的读者服务的促进与发展。

【参考文献】

[1]李纲，叶光辉.基于词词关联矩阵改进的模糊检索研究――模糊语词转模糊概念检索方法探究[J].图书情报工作，2013（21）：104-111.[2]付真真，陆伟.基于关键词的搜索引擎优化策略及效果分析[J].现代图书情报技术，2009（6）：61-65.[责任编辑：邓丽丽]

第四篇：基于RFID技术的图书馆智能图书采编系统研究[范文模版]

基于RFID技术的图书馆智能图书采编系统研究

摘要：文章阐述了无线非直接接触自动射频识别（RFID）技术应用到图书馆智能图书采编工作中的必要性；分析了图书馆智能图书采编系统的功能需求及整体设计；论述了此系统基于藏书剔除、文献采访、数据采编及优化采编工作等方面的技术实现；最后探讨了基于RFID技术的图书馆智能图书采编系统的服务创新之处。

关键词：无线非直接接触自动射频识别技术；图书馆；智能图书；图书采编系统

中图分类号：G250.7；G253 文献标识码：A 文章编号：2095-5707（2016）03-0031-04

随着21世纪新信息技术的推广及快速发展，与其相关的各项新技术也得到了有效利用，并被推广到人们生活工作的各个方面。图书馆信息化就是应用新技术中的计算机及互联网技术，把馆藏资源及管理资源进行信息化数字化处理，使读者更好地使用图书馆馆藏资源，并得到智慧化、个性化的信息服务。无线非直接接触自动射频识别（radio frequency identification，RFID）技术可以很好地实现图书馆此功能需求。

现代信息科学不断变革进步，RFID技术可以显示其应用系统的智能化科技水平。随着RFID技术在各个方面的大规模使用，其技术发展程度已达到成熟阶段。RFID技术由于具有非直接接触、信息存量大、多方向辐射、数据的输入输出快速等显著特点，已被大量图书馆智能信息服务者探讨应用。特别是RFID技术中的数据采集统计功能，更是被很多院校图书馆及科研单位研究使用。图书馆图书管理者使用RFID技术的主要目的是提高其工作效率，同时还能大大增强阅读者对图书的使用效率。

1.图书馆采编系统应用RFID技术的必要性

1.1实现图书采编智能化的需要

图书馆员整理图书要对图书进行分类、借还管理、检查图书及排架等，要花费很多时间，常易出现问题。RFlD技术让图书馆改变原来的模式，让高科技和以前人们的管理方法相辅相成，图书采编智能化，大幅度缩短时间，提高效率。

1.2提高馆藏图书管理水平的需要

RFID技术已广泛应用于新出版的书籍，尤其是外文出版物。这种标签及扫描仪价格都不贵，因此将来RFID技术会风靡全球。RFID技术在资源购进及图书借还等过程中都能很好实现智能管理，提高对馆藏图书的管理水平。

2.基于RFID技术的图书馆智能图书采编系统设计

2.1系统的功能需求

图书馆智能图书采编系统由5个功能模块组成。

2.1.1预订 这个模块主要是完成对新书的预订，工作人员把订到的新书保存到书库里。在这个环节，书本信息的准确程度，是实现整个系统管理的重要因素。

2.1.2核对 新书到达图书馆后要对其进行检查，主要是检查数量、质量等。这个模块对已经检查过的书籍，自动把书本转移到登录库，而且通过对预订书本的检查、标记等证明这本书检查过了。

2.1.3登录 登录处理，可以把检查过的预订书本生成一个号码，把那些登录过的书本放在指定的位置，并且可以清楚知道哪些书本已经登录。上述这些作用都不需要进行人为操作，因此使繁琐的工作也能迅速完成，人们只用在登录库中查找编码，系统就会提示这种图书大概在什么位置，然后再根据提醒一步步完成。这个功能可以免除人工计算的繁琐，完全可以通过计算机把结果快速精确地计算出来，非常方便，让工作人员不用再大量劳动。

2.1.4编目 这个模块是依据国家规范即《普通图书著录规则》来完成的，而且对某些项目进行完善。除了上面所描述，编目处理可以把所需要的新书内容打印出来，完全由机器代替了以前的人工劳动。另外，编目处理模块还能把检查过的图书自动归库，从而完成了人们从买书订书到检查处理的所有步骤，这样让图书馆管理更加全方位全自动。从编目库到母库的这些书本，依据国家规范可以打印通报，也可以打印新书卡片。

2.1.5查询 图书馆大部分任务都需要通过查询操作来完成。图书信息查询模块主要有2个方面的优点：（1）查找新书。人们想知道这个图书馆都有哪些新书，可以在预订库里通过按征订编号、标准编号、书本名称来查找，只要输入上面编号的其中一个，便能知道该图书馆有没有预订这本书。（2）查看书本有没有到图书馆。通过检索书的编号或者通过检索书中的章节内容来进行查找。不同段落越多，检查的准确性也就越高。通过索书号查找，还可以通过个别词查找到书本，如果人们记不清书本的全名，能通过输入记到的个别词语，也能找到这本书。

2.2系统的整体设计

图书馆智能图书采编RFID系统的软件框架结构主要有3层结构，具体如下图1所示。层层直接相互作用、互相影响，共同完成系统功能。

（1）硬件层：此层主要由一些信号传达网络架设等设备组成。（2）逻辑层：又名定位引擎层，主要为上层提供硬件设备需要的内容，还要对上层设备完成管理。通过把上层要表达的信号传达出来，以检查信息是否安全，并筛选信息。本层计算方法需完成想要计算的位置，同时还要为下层供应API（应用程序接口）。（3）应用层：完成系统和读者的交互接口，还有系统和RFID设备的交互。首要是满足读者的需要，使图书馆更加多样化，保证数据库的安全性。

3.基于RFID技术的图书馆智能图书采编系统的实现

RFID技术在图书馆内得到了广泛使用，是图书馆采编工作智能化的强大科技后盾，是图书馆采编工作管理手段变革和管理技术进步的有力工具，是采编工作在图书馆藏资源建设中的可靠保障。故RFID系统的实现是图书馆采编工作的重中之重。

3.1实现藏书剔除及文献采访工作

本文设计的基于RFID技术的智能采编系统为图书馆图书储存及剔除和文献资源采访提供了积极的指导作用。

美国霍利斯在1725年首次明确藏书剔除工作是馆藏资源建设的关键部分，并强调此工作完成的好坏将影响图书采编工作的顺利进行。现代信息知识的不断迅速更新及新旧知识的快速交替，导致图书馆员只有及时预订最新图书资源同时淘汰掉旧的文献资源，才能使馆藏资源始终有强大的吸引力。由于图书馆业务工作较多且繁琐，图书文献资源的数据统计更新不及时，导致文献资源的剔除不合理，最终不能把图书馆资源的价值完全为读者所利用。基于RFID技术的图书管理系统准确剔除图书的标准是资源被点击阅览的次数，此RFID技术在图书馆的应用推广为图书文献资源的建设和管理工作提供了创新源。

图书馆文献采访困难在于没有准确的用户需求信息综合数据。基于RFID技术的图书查询及统计处理模块能准确地显示文献被查阅的时间和次数，从而能详尽地预测图书用户个性化读书行为及喜好需求，为高效准确地采访图书资源提供依据。其中，期刊类资源的借阅次数是RFID系统统计模块设计的困难，这是因为这类资源只在图书馆内阅览，读者借阅图书时没有数据显示，故每次预订这类期刊尤其是单价较贵的国外期刊时没有可靠的借阅次数统计数据。本文设计的智能图书采编RFlD系统采用的是文献被借阅的报表，此统计分析报表以期刊被用户访问点击次数作为标准排列资源，图书馆员能清楚地看出需要淘汰哪些资源及将要预购何种期刊。同时，此RFID系统还具有收集用户阅读爱好相关信息的功能，为采编者进行图书建设提供全方位的参考，从而大大提高个性化服务能力。

3.2实现采编数据的可控化

图书编目工作易出现索书号与书名不相符、电脑书名信息有错别字、书名条形码和书目不一致、图书摆放混乱等问题。RFID系统要求所有图书文献资源必须以数据信息顺架摆放，故其对图书编目信息有极高的要求，特别是系统内自动借还书模块的顺利完成需要非常正确的信息。这需要馆员对编目信息进行多次审查及核对，才能进行数据信息的相互关联。对于已经上架的图书也要求多次审核，有问题及时下架重新编目处理，最终要求编目的数据准确无误。利用RFID系统可以全面审核已经编目的图书数据信息，及时纠正出现的错误，实现编目数据在系统内可控。

3.3优化采编工作

图书馆传统的图书采编工作有相当多的流程和要求，故很容易出现漏洞错误。智能化图书采编RFID系统按照采编要求简化采编流程，并完善其细则要求，最终使采编工作能够实现现代化数字化管理要求。基于RFID技术优化后的采编工作流程为图书预订、校验验收、移送藏馆。传统方法要求图书必须按最详细的分类法对图书进行分类才能排架图书，这样工作量是极其地繁琐。RFID技术改变了旧的图书级别分类方法，利用OPAC的文献导航定位功能，使用户将很快找到其要读之书。

4.基于RFID技术的图书馆智能图书采编系统服务创新

4.1建立专业化的采编人员

图书采编人员的专业化程度也会严重影响图书的采编质量，采编人员的能力素养不但要求专业化的学科知识、一定程度的外语技能等，还必须具备较高的职业道德，利用RFID技术可以随时监控文献图书的去向。故采编人员必须要能掌握并使用此技术，跟进技术的进步。对于图书采编人员首先要实时更新资源管理模式和方法，提高教育水平，学习图书馆文献资源管理理念和互联网技术，最终达到熟练使用RFID技术的要求。采编人员优化工作、减少错误，读者才能得到高科技、智能化的个性服务。

4.2创建采编数据平台

图书馆图书采编工作的重点在于数据信息统计，即按照读者的信息资源需求及个人喜好来统计数据分布，根据统计数据分析读者的借阅情况，最终实现图书期刊文献资源的使用价值。RFID系统首先利用其采编数据平台实时统计图书期刊资源的阅读次数及借阅时间，然后使用其数据分析功能来预测图书采编需求。通过RFID系统提供的用户信息需求，采编人员对数据信息进行多角度全面地分析，恰如其分地使用资金制定合理的采购计划，最终把购置资金用在需求量最大的文献资源上。学生、教师和采编人员也可以在此采编数据资源平台上进行信息分享，使大家掌握最前沿的信息资源需求，使采编人员更实际、更专业地为读者提供图书文献资源。创建智能图书编目数据平台，实现图书采编的规范化、程序化和标准化，是RFID新技术下图书智能采编工作的巨大创新。

4.3创新立体式图书采编新方式

图书馆智能图书采编RFID系统创新性地变革传统图书采编模式，创建现书采购、书名采访、馈赠、网络采购及期刊征收等多层次、多方位、多渠道的立体式图书采编新方式。此图书采编方式可以最大程度地集合资源，可以为资源集中分配提供可能性，最终保证采编的图书种类及数量大大地满足读者连续性、全面性的要求。立体式图书采编方式信息量较大、专业局限较小、速度更快，能直观、具体地掌握图书需求特点，为读者提供计划性图书资源。数字化的图书馆藏资源能够实现电子化网络服务，实现计算机读取书目代替人工，实现网络化收集和处理信息的目的。

5.结语

图书馆智能图书采编是基本业务，更是提高图书馆服务能力基础，图书资源的高水平服务需要采编为基点。把RFID技术应用到图书馆智能图书采编管理工作中，为采编事业提供了新的动力，为采编部门自动化发展进步提供技术支持，最终最大限度地提高图书资源的共享程度。

第五篇：情景感知系统在智能图书馆的运用研究论文

引言

21世纪，随着网络信息的高速发展，人类社会面临着信息超载、信息爆炸等严峻问题，这使得图书馆的变迁步伐比过去任何一个时代都要迅速。智能图书馆或智慧图书馆（下文除有特别说明外统一采用智能图书馆）正是在这样的人类社会变革和剧烈的信息环境变迁中从传统图书馆、数字图书馆等概念和实践中逐步变化而来的。作为继数字图书馆之后的新一代图书馆，智能图书馆综合了感知智能化和数字图书馆服务智能化[1]，为人们提供智能化的感知、环境、管理和人性服务。而智能图书馆的智能化感知、环境、管理和服务需要借助情景感知技术才能实现。

情景感知技术通过传感器和iBeacon基站采集及用户主动输入等方式获取原始情景信息，并对原始情景信息进行处理，得出应用可以理解的高层情景信息，进而提供相关应用。

作为极具发展前景的新型信息处理技术，情景感知技术有很多种，本文把能够以独立形式存在的一项情景感知技术称为单元情景感知技术，包括各种类型的传感器技术、RFID（无线射频识别）技术，在RFID技术基础上发展而来的NFC（近场通信）技术以及苹果公司近年研发的iBeacon技术都是单元情景感知技术，而各个单元情景感知技术都有各自的发展过程。相应的单元情景感知技术发展到一定程度后，可以按照一定的技术目的和相应的模式[2]组成具备不同功能的情景感知系统。因此，按照发展阶段，情景感知应用可以分为单元情景感知技术应用阶段（孤立地应用单元情景感知技术，尚未开发应用情景感知系统）、情景感知系统应用初级阶段（开发应用具备简单功能的情景感知系统）和情景感知系统应用高级阶段（开发应用功能强大的情景感知系统）。

目前，在智能办公、旅游等领域，国内外的研究机构已经成功开发了若干具备一定功能的情景感知系统，情景感知应用已进入了情景感知系统应用初级阶段。但是，在图书馆领域，情景感知应用尚处于以RFID技术为关键技术[3]的单元情景感知技术应用阶段，众多的其他单元情景感知技术尚未推广应用到图书馆中，这限制了图书馆向智能化感知的方向发展，更难以使图书馆提供智能化的环境、管理和服务。因此，图书馆要实现智能化的感知、环境、管理和服务，关键是开发并应用情景感知系统，通过系统来整合相关单元情景感知技术，发挥集成优势。然而，尚未开发出成型的针对图书馆的情景感知系统。因此，在借鉴其他领域情景感知系统开发案例的基础上，本文构建了针对智能图书馆的情景感知系统框架，并描述了系统在图书馆中应用的场景。

1智能图书馆与情景感知技术的理论关联

1.1情景与情景感知

目前关于情景（context）、情景感知（context—awareness）的定义较多。国内通常也使用情境或上下文一词。因此，情景感知也称作情境感知，上下文感知。目前广泛使用的是Dey对情景和情景感知的定义：情景是用来描述实体情形的任何信息，其中实体是指在人与人、人与应用以及应用与应用之间的交互过程中，与这些交互操作相关的任何人物、地点或物体；Dey认为普适计算环境中使用情景的应用，不管是用台式计算机还是移动设备，都是情景感知；如果一个系统使用情景来提供相关信息和/或服务给用户（相关性取决于用户的任务），那么该系统是情景感知系统[4]。

1.2智能图书馆

目前关于智能（智慧）图书馆的定义，学界观点大致分为几个类别：

（1）智能图书馆是应用了智能技术的图书馆建筑，“是高新技术（计算机、多媒体、现代通讯、智能保安、环境监控等）与建筑艺术的有机结合。”[5]该观点又演变为“智能技术+图书馆建筑+数字图书馆”[6]，后来该观点逐渐倾向于服务与管理，认为“智能图书馆通过CPS来实现智能化的服务和管理”[7]。

（2）强调智慧图书馆的可被感知性，即“智慧图书馆综合了感知智慧化和数字图书馆服务智慧化”[1]。

（3）认为智慧图书馆的主要构成要素是物联网和图书馆数字化，将智慧图书馆定义为“智慧图书馆=图书馆+物联网+云计算+智慧化设备，它通过物联网来实现智慧化的服务和管理”[8]。

（4）认为智慧图书馆是智能化技术和智能化服务管理的结合体，技术上要体现数字化、网络化和智能化的特性，服务管理方面则要展现绿色环保和以人为本的理念，且尽可能满足用户个性化需求。

不难发现，以上四类观点中对智能图书馆的阐释都包含有情景感知技术。无论是强调技术还是侧重于服务与管理，亦或是聚焦于可被感知性、移动性等要素，智能图书馆都必须建立在以RFID技术和各类传感器技术等情景感知技术获取图书馆的用户、资源、环境等各方面的情景信息，并在情景信息数据挖掘的基础上形成智能图书馆智能化环境、智能化管理和智能化服务的基本框架上。

2情景感知的应用

2.1情景感知的应用实践

情景感知已在许多领域有了应用，包括旅游、智能办公、智能家居、医疗卫生等领域。计算科学领域也在研究情景感知技术应用，尤其在移动计算、可穿戴计算、普适计算、人机交互等方面[9]。随着传感器技术、RFID技术等单元情景感知技术的不断发展，国内外很多研究机构开展了在智能办公、旅游等领域的情景感知系统项目研究，有的项目已经形成体系并逐渐开始商业应用，典型的项目包括ActiveBadge、ActiveMap、Cyberguide、EasyLiving、SmartClassroom等。可见，在智能办公、旅游等领域，国内外的研究机构已经开发成功了若干具备一定功能的情景感知系统，情景感知应用已进入了情景感知系统应用初级阶段。

2.2情景感知在图书馆领域的应用前景

在图书馆领域，国内外已有许多高校图书馆和公共图书馆应用了RFID图书管理系统，将RFID技术应用到了自助借还图书、馆藏管理、门禁系统等方面，大幅提高了图书馆的信息化管理程度，比如国外的新加坡国家图书馆和国内的深圳图书馆新馆[10]。但是，RFID技术仅仅是一种单元情景感知技术，众多其他的单元情景感知技术尚未在图书馆中得到推广应用。

总体来看，在图书馆领域，情景感知应用尚处于以RFID技术为关键技术[3]的单元情景感知技术应用阶段。由情景感知在智能办公、旅游等领域已进入情景感知系统应用初级阶段可知，许多单元情景感知技术已经发展到了一定程度，因此，开发针对图书馆领域的情景感知系统所面临的技术问题已不再难以解决。本文认为，可以开发针对图书馆的情景感知系统，通过情景感知系统整合相关的单元情景感知技术，发挥集成优势，以促进图书馆向智能图书馆转型。

结合开发情景感知系统的案例，可以发现，将低层信息处理与高层应用开发分开，通过引入框架来处理原始情景信息的采集、推理等以降低系统开发难度是目前通用的做法[11]。因此，构建框架是开发情景感知系统的关键。

3智能图书馆情景感知系统的框架构建

关于情景感知系统框架的研究很多，目前已有大量的情景感知系统框架，如Gaia是基于通信中间件上的系统框架，Aura、ACAI都是基于多代理的框架，ActiveCampus是基于客户/服务器架构的框架，CAPNET是支持移动多媒体应用的感知计算框架，SOCAM是面向情景感知服务且包含基于本体的情景模型的系统框架，CASA是具有安全保证的情景感知系统框架[11]。

通过借鉴众多系统框架，本文将智能图书馆情景感知系统框架分为三层，分别是情景获取层，情景处理层，情景应用层，框架如图1所示。

3.1情景获取层

情景获取层位于系统的最底层，主要功能是通过无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSNs）技术、RFID（RadioFrequencyIdentification）技术、NFC技术和iBeacon技术等情景感知技术获取原始的情景信息，并对情景信息进行初步处理，然后提供给上一层做处理。

WSNs、RFID、NFC与iBeacon是四种各具优势的互补的情景感知技术，可以在图书馆中组合使用。

WSNs包含多种传感器，可以感知、获取许多类型情景信息，并可以覆盖整个图书馆，但是单个节点价格适中且寿命短，标示和识别能力较弱。因此，可以用RFID或NFC标签代替部分节点以节省成本，与iBeacon基站结合使用以提高获取用户情景信息的力度。

RFID可以应用到图书馆很多方面，包括：RFID标签代替条形码作为图书标签；应用到自助图书查询、自助借还图书、自助扫描、自助打印、自助复印、自助充值与自助缴费等自助业务、门禁系统中；协助馆员对图书快速编目、分拣、盘点、查找、定位和顺架。

NFC向下兼容RFID，可以看做RFID的演进版本，并且相较于RFID，NFC具有距离近、带宽高、能耗低、保密性和安全性高等特点。

但由于推出时间较短，加上前期的标准之争，在国内的发展明显落后于国外，主要应用于移动支付等领域，在国内图书馆界尚未有应用实例。但在国外已有应用，奥地利城市克拉福根和日本饭能市已将NFC标签成功用于图书馆中[12]。因此，对于已应用RFID技术的图书馆，可以引入NFC对RFID系统进行升级改造；尚未应用RFID技术的图书馆，可以根据自身情况，应用RFID或NFC或两者结合应用。

iBeacon基站在获取用户情景信息方面效果优于WSNs，而且续航时间长，可以与WSNs结合使用，共同获取用户的位置、轨迹等情景信息，以保证更好的效果；可以向用户推送个性化的情景信息，如借书到期信息、讲座信息、培训信息等；可以实现厘米级的精确室内导航，优于WiFi室内导航效果，从而指引用户快速找到所需图书或指引用户到相应位置。

总之，在情景获取层，结合WSNs、RFID、NFC、iBeacon等情景感知技术，可明显提高感知、获取原始情景信息的效率。情景处理层对原始情景信息进行初步处理后，按相应的数据格式和要求提交给情景处理层处理。

3.2情景处理层

情景处理层是整个系统的核心功能层，包括情景信息处理、情景解释器、情景管理器三个主要模块[9]：

（1）情景信息处理：该模块的主要功能是把情景获取层提交的情景信息转化成规范的情景信息，该过程本质上是一种情景建模过程。目前有很多情景感知系统框架采用了各种情景建模方法，但是大部分情景建模方法适应的情形并不相同，缺乏普适性。对情景建模的研究按时间可以分为早期的键值对模型、中期的重点域模型和近期的智能模型。

近期的智能模型可以归纳为基于对象角色的情景建模、基于模式标识的情景建模、基于空间的情景建模、基于本体的情景建模、面向对象的情景建模、基于逻辑的建模、高层次的情景抽象建模、不确定性的情景建模这八种建模方法。鉴于要筛选针对情景处理层的建模方法，所以首先排除针对高层模型的高层次情景抽象建模和更适合高层模型的基于逻辑的建模。基于情景信息的繁杂性和海量性等特点，情景建模方法要满足可理解性、时效性与时序性、存储性与查询性、关联性、推理性、可分布式、应用性、维护性这八个要求，基于此，本文对剩下的六种建模方法进行对比分析，结果如表1所示（“+”代表该属性较好，“—”代表该属性较差）[13]。由表1可知，在可理解性和应用性方面，六种建模方法差异较小；在其他六个属性方面，六种建模方法差异较大。综合比较，在这八个属性方面，面向对象的情景建模最为优秀。因此，面向对象的情景建模更适合作为图书馆情景感知系统的建模方法。

（2）情景管理器：该模块主要负责对情景信息和系统的管理，接受用户自定义的情景信息规则，并存储到情景数据库中。该模块可以整体地设置和管理系统，并直接操作和管理智能图书馆内的设备。用户可以通过手持设备连接到情景管理器，对系统情景信息规则进行设置和修改。

（3）情景解释器：该模块包括情景数据库和情景推理引擎两个子模块。情景数据库用来记录历史情景信息和用户自定义的情景信息规则，这些规则从情景管理器中读取并存储在情景数据库中。这些规则作为情景推理的依据，供情景推理引擎使用，推理结果会反馈给情景数据库，作为历史情景信息存储起来。情景推理引擎用来将低层的情景信息转化为高层的情景信息，是情景处理层的核心模块。该模块整合经过情景信息处理模块处理过的情景信息，利用用户自定义的情景信息规则和历史情景信息进行简单的情景推理。

3.3情景应用层

情景应用层位于情景感知系统顶层，该层提供人机交互接口，从情景解释器中获取高层情景信息，根据情景推理的结果提供智能化的环境，为管理者提供智能化的管理，并为用户提供智能化的服务。

4情景感知系统对于构建智能图书馆的价值

基于上述的情景感知系统框架，可以开发智能图书馆情景感知系统。而当开发并应用成熟的情景感知系统，即情景感知应用在图书馆领域处于情景感知系统应用高级阶段时，智能图书馆会产生巨大变化，可以从环境、管理、服务这三个角度来描述。

4.1智能化的环境

智能化的环境包括智能的照明系统、智能的温湿度控制系统、智能的消防与安保系统等[3]。智能照明系统通过在馆内部署大量的光敏传感器，实时采集各个区域的亮度信息，根据光线的强弱，可以自动打开、关闭窗帘，并调节灯光的亮度；智能温湿度控制系统通过在馆内部署大量的温湿度传感器，实时采集、监控各区域不同点位的温度、湿度，并根据人体适宜的温湿度对空调进行自动调节；智能消防系统通过在馆内部署大量烟雾传感器和视频监控系统，对各区域进行实时监控，可以在第一时间自动开启喷淋系统灭火，并及时通知管理者和消防部门[14]。情景感知系统使馆内各种设备更加智能化的运行，从而优化了人力和物质资源的配置，降低了能耗和成本。

4.2智能化的管理

智能化的管理主要包括行政管理、图书管理、用户管理。行政管理方面，借助情景感知系统，馆员的工作效率大幅提升，并从许多繁琐的日常事务中解脱出来，比如开关灯、空调等设备。图书管理方面，可以为图书贴上NFC标签，以简化图书的编目、分拣、盘点、查找、定位、顺架等工作。用户管理方面，通过用户的情景数据库来获知其历史记录，从而分析得出其阅读偏好，进而提供个性化服务；通过统计分析所有用户的情景数据库，以改善馆藏结构等。此外，内置NFC芯片的智能手机或者可穿戴设备，如智能眼镜、智能手表、智能手环等（下文统称为智能设备）已经代替了传统的借书证，用户可以通过这些智能设备办理许多自助业务。

4.3智能化的服务

借助情景感知系统，图书馆可以为用户提供智能化的服务。按照用户进入图书馆的流程及主要的需求，常见的情景感知服务包括：

（1）注册服务：当新用户刚进入图书馆时，情景感知系统会自动标记用户为未知用户，并主动与用户的内置NFC芯片的智能设备通信，由用户输入相关认证信息，从而迅速完成用户注册过程。用户可以通过这些智能设备随时设置联系方式等用户信息，而这些用户信息经过用户同意后会自动存储到用户个人的情景数据库中。

（2）导航服务：用户进入图书馆时，通过其智能设备连入情景感知系统，获取图书馆的实时立体场景，并可通过语音输入或文字输入等方式查找路线或图书等，系统会自动提供最优路线和精确位置。

（3）定制服务：用户根据自己的需求、目的、爱好等定制自己所需的资源、服务、专家和用户界面，并可以选择手机定制、Email定制等定制方式。

（4）推送服务：用户可自行设置是否获取推送信息及推送信息的时间、地点、类型。

（5）参考咨询服务：在智能图书馆中，系统可以为用户提供网络虚拟参考咨询、QQ、微信、微博等多种形式的参考咨询服务。例如，用户在寻找就业类书籍时难以选择合适书籍，便可以通过网络虚拟参考咨询服务获取相关参考内容。

5结语

情景感知系统在构建智能图书馆中具有重要作用。虽然情景感知在图书馆领域的应用尚处于以RFID技术为关键技术的单元情景感知技术应用阶段，尚未开发出成型的针对图书馆的情景感知系统，但随着传感器技术、RFID技术、NFC技术、iBeacon技术等单元情景感知技术的不断发展，以及在智能办公、旅游等领域已经开发出情景感知系统，本文认为，针对图书馆领域的情景感知系统开发所面临的技术问题已经不再难以解决。为此，本文构建了情景感知系统的框架，并描述了图书馆领域处于情景感知系统应用高级阶段时情景感知系统对图书馆的环境、管理和服务产生的巨大变化。针对图书馆的情景感知系统将在不久的将来得到开发并应用，为图书馆的发展注入新的活力，大力推动图书馆步入智能化的新时代。

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