基于情境感知技术的智慧图书馆服务创新研究

基于情境感知技术的智慧图书馆服务创新研究

作为信息资源的大载体，智能图书馆必须不断创新其自身的服务理念、模式和形式。情境感知技术因其科技含量高,应用潜力巨大,已成为构建智慧图书馆的基石。智慧图书馆要深入挖掘情境感知技术(以RFID为代表)在海量数据合理抓取和在智慧服务中的创新潜力,探索其在图书馆有待发掘的创新服务方式,从而推动智慧图书馆情境感知服务继续向个性化、人性化和智慧化发展,同时也提升了图书馆的人文精神与服务水准1断演变和构建中的影响“智慧地球”理念引起了世界各国的极大关注,对智慧图书馆的不断演变和构建也产生了深远影响。智慧图书馆综合了感知智慧化和数字图书馆服务智慧化,是基于数字化信息技术处理的智慧化系统,其汇聚了当前世界最先进的信息技术,是信息技术对图书馆的重构2各层作用及功能国内已有多位学者对智慧图书馆情境感知服务系统框架的设计进行了深入研究。王建新等针对RFID技术特点,建构了智慧图书馆情境感知系统框架该系统框架主要划分为四层:情境感知层、网络传输层、情境处理层和智慧服务层。情境感知层位于整个系统的最底端,是智慧图书馆感应外界的“皮肤”表层;网络传输层是整个物联网的关键,是智慧图书馆的“神经中枢”;情境处理层是情景感知服务系统的核心;智慧服务层位于情景感知系统顶层,对获取的情景数据进行分析、整合和挖掘,根据情景推理提供智慧化的环境,实现智慧化的环境、服务与管理,为用户提供个性化的智慧服务。随着国内外学者对图书馆情境感知服务的不断关注和研究,国内一些公司如万方、联创等也对智慧图书馆设计方案及平台建设进行了研发,同时清华、南大等高校也对智慧图书馆进行了各具特色的服务实践2.1流量入口入口移动终端的普及和网络传输技术的进步为智慧图书馆在资源与服务中开展情境感知服务提供了更加多样的方式。移动终端成为获取和利用个人信息的重要途径,同时也是各数据库厂商吸引用户流量的重要入口。图书馆作为应用高新科学技术的权威知识服务机构,在智慧服务中进行了许多利用移动终端和情境感知技术的服务探索。智慧图书馆借助移动终端和以RFID和其它各类传感器技术为代表的情境感知技术,通过获取用户、资源、环境等各方面情境信息,在对其进行数据挖掘和分析的基础上,开展基于情境感知的自适应服务,因其具有情境适应性、环境导向性等特征,可实现图书馆的资源检索、阅读、推荐等服务2.2利用科技发展现状,智能机器人技术不断升级上海图书馆刘炜认为要想推动智慧图书馆服务的发展,必须在智慧图书馆建设中不断融入“机器学习+人工智能”的模式,实现动态、实时地应对读者复杂的情境信息和个性需求,如馆藏资源的自动标引、用户服务请求的自主响应等,从而满足图书馆在合适的时间和地点用合适的方式为读者提供精准的服务以提高图书馆智慧服务的品质。智能机器人技术以计算机和人工智能技术为基础,涉及多个学科的交叉,融合了情境感知、人工智能和智能代理等技术。智慧图书馆将运用了情境感知技术的智能机器人应用于图书管理和智慧服务中,已成为智慧图书馆情境感知服务创新的研究热点。笔者对国内外应用情境感知技术的机器人应用进行了文献调查,发现德国洪堡大学、美国犹他州大学等图书馆早在1994年就开始了机器人的研发与应用,国外同行在智能机器人的研发上居领先地位。随着信息技术的日新月异,机器人技术也不断更新换代。目前智慧图书馆使用的机器人主要有如下几种:自动化立体书库机器人、图书搬运机器人(AGV)、全自动智能图书存取机器人和智能参考咨询机器人等。以自动化立体书库机器人为例,它能减少藏书用地,节约土地投资成本和提高空间利用率,优化了图书馆管理和服务,提高了用户存取图书的效率,还可以减轻馆员的劳动强度,提升和改善图书馆的工作环境。国内外智能机器人服务比较有代表性的图书馆主要有:澳大利亚悉尼科技大学图书馆使用自动化立体书库机器人自动存取高密度贮存馆藏;德国洪堡大学图书馆的图书搬运机器人,利用金属感应条为各个阅读区提供书籍传阅服务,在总服务台与各功能区之间自动传送需要上架和分检的书刊;我国南京大学图书馆应用全自动智能图书存取机器人技术,于2015年10月成功研发出一套图书馆智能管理系统,申请了十多项国家专利。其第一代机器人实现了图书馆公共服务中的图书查询以面部识别来判断书籍借阅是否在馆和到期等功能;第二代是基于超高频RFID技术的图书盘点机器人,实现了准确识别图书信息和定位图书上架位置等功能;第三代是自动式图书智能盘点上架、智能3D导航上架和自动式图书智能盘点机器人3图书馆开展情境感知服务的不足和对策目前,情境感知技术结合其它高新技术为智慧图书馆提供了更多的服务方式,但是在智慧图书馆情境感知服务实践和创新的过程中也逐渐发现了一些问题和不足,特别是在智慧服务创新和弘扬人文精神等方面表现得较为突出。3.1多平台融合的标准图书馆利用情境感知技术为用户提供基于移动终端的访问识别服务,所使用的各种移动终端设备、数据库和服务平台来自于不同厂家,缺乏统一的标准,由此导致了在情境感知服务应用中异构系统之间信息互通与信息交换的问题频出,如RFID各子系统的通信协议、接口和数据格式等都不太统一,需要借助更成熟的平台和技术进行整合。近年来我国图书馆一直通过图书馆集成管理系统(ILS)来推动数字信息化发展,在以纸本资源管理为核心同时,面对不断细化的个性化智慧服务需求和种类繁多、层出不穷的各类系统,也逐渐出现了缺乏统一标准的问题33.2缺乏统一行业标准、兼容商业加密的设计概念和自主创新能力等图书馆应用机器人开展情境感知服务可以说是挑战和机遇并存,机器人技术属于多学科交叉的科学,需要从图书馆的实际需要出发,进行全面、系统的设计。我国图书馆机器人的各个开发设计研发团队为保护商业机密各自为战,没有统一的行业标准和设计的概念,出现了兼容困难等诸多问题。另外我国机器人核心零件和技术过分依赖国际市场,比较缺乏科技自主创新能力。目前国内外智慧图书馆投入使用的机器人还存在着一些问题和设计缺陷。如自动化立体书库机器人,当系统出现故障时需要关闭书库后才能重启,导致图书借阅服务中断3.3信息安全和隐私智慧图书馆在实现自动化智慧感知用户情境信息功能优势的同时,也让信息安全和隐私问题更加突显。采集情境信息时各类传感器、摄像头、GPS等设备在用户未知或者未授权的情况下获取个人信息,不能确保所获取的信息是在用户允许范围之内3.4人文精神缺失的问题国内智慧图书馆在开展情境感知服务中应用新技术的同时,都不同程度地忽视了图书馆应有的人文精神,特别是在图书馆文化氛围和高新技术手段结合方面,人文精神缺失的问题日益凸显。比较突出的体现在情境感知服务中情境信息和资源检索虽然实现了智慧化,而且服务形式和功能也更加丰富,但是图书馆纸质图书与电子图书的阅读情况却让人堪忧。阅读为我们带来的愉悦和乐趣被边缘化,这种现象对于图书馆文化的建构和传统文化的传承都有一定的负面影响。4场景感知和智能服务迫切需要解决的问题的反应策略4.1信息融合互通WebService(WS)以SOAP协议为基础,通用性强,其数据传送的输入、输出都是标准的XML格式,比较适合集成数量多、更新变化快且高度自治的异构信息资源整合。WS实现了平台和语言的独立性,具有协议规范性、高度可集成性和松散耦合性等优点。人工智能和语义识别等技术能够解决异构数据库的信息融合问题。这些技术很多都以XML语言作为处理数据的基本格式,所以这就为异构数据库检索结果的信息互通提供了支持。WS具有超强的二次开发能力,结合人工智能和语义识别等技术共同解决异构系统信息互通问题。目前IBM、微软等公司都拥有完善的WS开发技术,可供图书馆在智慧创新服务和应用中借鉴这些WS开发框架,实现自己需要的接口,解决异构系统信息互通的问题4.2积极开发和利用机器人技术在研发和开展机器人服务中,图书馆要进一步加强多方合作并建立共享机制。在与机器人厂商进行深度合作时应提前调研,明确表达自身需求,在实验研究中加强自主创新能力,共同研究机器人的实际应用,不断融合互联网等高新技术对图书馆机器人进行研发升级,进一步提高机器人的智慧化水平,通力解决机器人服务中所遇到的疑难问题,统一机器人的行业标准,解决兼容困难等问题,争取早日为我国开发出具有核心竞争力的图书馆机器人产品。与此同时,还要建立国内图书馆之间的共享机制,制定共同发展计划,将运用机器人技术的智慧化服务作为智慧图书馆发展的重要方向,在不断协作中搭建图书馆之间知识、信息、技术的共享平台。虽然目前国内外智慧图书馆投入使用的机器人更多还是针对纸本资源,在决策、智慧服务等方面较少涉及,但是随着机器人自主学习能力的进一步增强以及图书馆共享机制不断完善,图书馆开展融合情境感知技术的机器人服务将会更加智慧化和多元化。4.3健全和完善个人隐私保护的安全保障体系要想解决用户信息安全、隐私权保护的问题,图书馆首先要加强个人信息安全、隐私权的保护,建立用户隐私保护的自律机制,采取有效的防范措施。继续加强网络安全保障体系的建设,提高网络安全的防护和技术设施的安全性。政府要不断完善用户隐私权保护的相关法律法规。2017年《中华人民共和国网络安全法》以及新刑事司法解释的出台,为个人隐私和知识产权的有效保护提供了法律保障。其次要加强技术安全保障,解决用户隐私泄露的问题。近年来,国内外专家学者已经提出一些隐私保护的技术方案,如法拉第网罩、阻塞器标签、有源干扰等。科研人员还针对个人用户开发出共享型的BIP隐私加密技术软件,能彻底清除用户搜索痕迹;还针对违反隐私法的网站开发了P3P技术网络隐私保护平台,它具有完善用户主体的控制功能,以用户认同的方式进行确认操作的技术特点使其被称为隐私优先权平台4.4利用移动终端获取所提人文资源智慧图书馆要转变过分依赖馆藏纸制资源与电子资源吸引读者的局面。人们喜欢图书馆的主要原因是其独特的空间布局和人文精神,可以通过有针对性地加强人文资源建设,让更多的用户走进图书馆。这些人文资源一般以图像、手稿、模型和图谱等形式向读者展示,表现形式比较单一,虽然不方便进行文本检索,但是却适合图像检索。图书馆可通过获取用户在利用移动终端拍照采集、搜索图像的情境信息,结合移动视觉搜索技术,通过移动终端快速获取被检索实体对象的图像或视频,利用移动互联网来获取检索实体的相关信息,最后在移动终端显示。图书馆基于情境感知的移动视觉搜索服务设计通过音、视频、文字等多种方式来获取这些人文资源相关信息,再通过数字化的方式展示人文资源的背景和深刻的文化内涵,再借助音、视频等动态形式进行个性化的推送,