“十四五”时期智慧图书馆系统架构和功能模块的研究

尹志强 周 聪 徐州医科大学图书馆

在“十四五”新发展阶段和建设“全国智慧图书馆体系”的新时代背景下，图书馆开启向智慧化转型升级的新征程。现对智慧图书馆的起源发展和探索实践作简要介绍，在此基础上，设计智慧图书馆系统架构模型，研究智慧图书馆功能模块的构成，提出智慧图书馆建设将是一个长期化的发展过程，同时在新理念和新思路的指引下，我国智慧图书馆的建设实践将迎来一个崭新的阶段。

习近平总书记在2020年8月做出了在“十四五”时期“我国将进入新发展阶段”这个极为重要的战略判断，并将这一新发展阶段最重要的特征概括为“实现高质量发展”。智慧图书馆是近年来我国图书馆领域高度关注的一个话题，相关概念逐渐落地实践，成为图书馆事业发展的一个新方向，也成为“十四五”时期我国图书馆实现高质量发展的重要抓手和未来建设的重要趋势。2021年3月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提到加快数字社会建设步伐，积极发展“智慧图书馆”等面向社会的“智慧便捷的公共服务”。同年6月，文化和旅游部印发《“十四五”公共文化服务体系建设规划》，明确指出力争在“十四五”末，智慧图书馆体系建设取得明显进展，并进一步指出推进智慧图书馆统一平台建设。

“智慧化”建设已成为构建国家发展新战略和社会发展体系的重要一环，这些国家层面的政策规划，为整个图书馆行业面向未来智慧图书馆转型升级提供了新机遇和新动力。显然，智慧图书馆建设既需要条件成熟的图书馆先行先试，起到引领示范作用，又需要全国一盘棋协同发展，这是图书馆界顺应时代潮流，不断满足人民群众对美好文化生活的需求做出的一个必然选择。

智慧图书馆的发展和探索实践

智慧图书馆的概念很早就已出现，成为热点领域也已有十多年时间。从2013年开始，我国智慧图书馆事业发展进入快车道，党中央、国务院及相关政府职能部门先后出台落实了关于物联网、大数据、云计算、“互联网+”、人工智能、5G移动通信等技术发展的支持配套决策。随着我国一系列推进信息化建设和发展的重大举措落地实施，与智慧图书馆建设密切相关的新兴技术蓬勃发展，在图书馆界掀起了广泛而热烈的研讨。在建设“智慧社会”“智慧城市”“智慧校园”等新兴理念的引领下，智慧图书馆发展逐步从理论走向现实，不断拓展探索与实践。

近年来，许多图书馆不同程度地从智慧服务、智慧管理、智慧空间等多方面开展了打造智慧图书馆的积极尝试。在智慧服务方面，我国的各类图书馆普遍开展了包括自助服务、移动服务、智能咨询服务、智能导航导览服务、学科知识服务、个性化推荐服务等在内的内容丰富、形式多样的创新体验服务，例如引入智能交互机器人，将人脸识别、迎宾讲解、虚拟交互、书刊检索、无感借阅、信息咨询等功能整合为一体，为读者随时随地提供人性化的使用导引，从而有效提升工作效率和用户线上线下的体验感受。在智慧管理方面，主要表现为对图书馆建筑和设备的智慧管理；对文献信息资源的智慧化管理，如实现书刊的智能分拣、盘点、运输和上架等；以及为达到舒适、节能、环保，对图书馆馆舍环境的智能调控、智慧安防以及智慧物业管理等。在智慧空间方面，一些图书馆通过“设立新点独立供给”的运作模式打造“智慧化分馆”，为区域用户带来更加先进、系统的智慧化体验。2021年落成的上海图书馆东馆位于上海浦东中央文化区（CCD）核心位置，是国内单体建筑面积最大的图书馆。项目设计初就以建设“智慧、创新、包容”的面向未来的复合型图书馆为总体目标，并对此做了较为全面的规划。建成后的上海图书馆东馆几乎没有书库，是一个集藏借阅于一体的完全开放的智慧化空间，为广大市民提供了更便捷、舒适的环境。

虽然国内图书馆不断践行智慧理念，已经开始逐步探索向智慧图书馆实践转型。但是,目前我国的智慧图书馆建设还缺乏成熟规范的理论指导和相应配套的建设标准。令人欣慰的是，在“十四五”开局之际，国家图书馆已经率先筹谋，并于2020年10月正式向有关部门提出建设“全国智慧图书馆体系”的建议。智慧图书馆体系，是发端于一馆又兼顾区域，考虑总馆和分馆，建设点、线、面交互共享的管理服务体系，突破了以往图书馆陈旧保守的封闭意识和一馆独建的局限，是一个综合、智慧的顶层设计。“全国智慧图书馆体系”建设项目开启了图书馆智慧化转型新征程，充分体现了新时代、新理念、新格局，体现了全局观念、系统架构和战略思维。

智慧图书馆的系统架构

智慧图书馆是一个集信息采集、传输、处理、存储、分析、展示和决策支持于一体的综合性体系，各层次之间相互支撑，协调运作，共同实现智慧图书馆的构建。其系统架构可细分为7个逻辑层次，包括设施层、感知层、传输层、数据层、平台层、应用层和服务层，以及相关配套的标准规范建设体系和系统安全保障体系。

设施层：是保障智慧图书馆系统正常运行的基础，主要由通信网络、服务器、数据库、操作系统等必要设备，以及各类智能传感器、存储设备、移动终端和云设施等软硬件关键系统组成。

感知层：从仿生学角度来讲，可看作是智慧图书馆系统的五官及皮肤，通过RFID、二维码、人脸识别、智能感应、无线定位、摄像监控等多种技术手段，采取多维感知的方式进行识别，完成对图书馆资源、设备、用户以及温湿度、声光电等环境信息的采集、监测和量化。

传输层：可看作是智慧图书馆系统的脉络，负责把各类感知设备连接起来，通过智能化专网、局域网、广域网、卫星网络等多种传输途径，将采集来的数据以安全可靠、准确快速的方式传输至数据中心大数据库，将各个点、面、体的数据信息联系到一起，进而实现资源的互联共享。

数据层：是对数据中心的数据运行过程和结果进行管理的平台。数据层负责集中存储、挖掘、分析、管理各类结构化、异构化的大数据，包括各种馆藏资源数据、共享馆外资源数据、设备环境数据、用户信息数据和行为感知数据等，实现有意义的数据输出，从而为应用提供数据服务指引，为管理提供决策数据支持。

平台层：为智慧图书馆各类应用提供支撑管理的保障系统，是数据中心和门户系统的交互式管理平台，用于实现用户需求与图书馆资源、服务之间的交互转化，包括统一的用户认证、权限控制、安全管理、数据交换、集成共享平台、数据中心管理、内容管理和门户管理平台等，通过单点登录、身份认证、跨媒体集成等技术，实现图书馆智慧服务的一体化、泛在化。

应用层：是智慧图书馆系统与管理员、读者用户，以及各种智慧应用程序、管理软件和网络之间的应用接口，负责图书馆日常工作中各项业务应用子系统的管理操作和运转维保等，是智慧图书馆各项应用功能的承载系统。智慧图书馆的价值主要靠应用层来实现。

服务层：是通过图书馆门户网、移动客户端App、各类自助设备以及智慧屏等多媒体形式显示终端，为图书馆馆员和读者用户提供内容丰富、形式多样的各类型服务，全方位展现服务的高效、便捷、智慧化，最大限度地满足人们的需求，是智慧图书馆的先进理念和核心价值所在。

智慧图书馆充分利用终端计算能力，处理、分析智能机器采集和存储的海量数据并实时传输至云设施后台，运用大数据分析数据，形成智慧决策，构建数据计算、交互识别、智能聚合、个性定制、泛在可视的信息流，围绕图书馆实体有机运转，实现智慧图书馆与用户的感知、记忆、学习、自适应及行为决策。

智慧图书馆的功能模块

智慧图书馆通过对空间高效合理的应用实现了空间智慧；依托智慧业务突破图书馆的管理、服务及资源壁垒，运用数据挖掘与分析提升数据利用的便捷性，以提高用户使用效率，通过数据加工为用户提供人性化服务；万物互联消除了数据屏障，全域数据的互联互通，实现数据智慧；最终实现内容个性化定制，形式多样、无所不在的服务智慧。智慧空间、智慧业务、数据挖掘与分析、智慧数据的最终目标是实现智慧服务，智慧服务的需求又促进其他四个方面的发展，彼此之间有机融合，相辅相成，协同发展。

智慧空间

图书馆是代表城市文化的标志性建筑，是广大读者平等、共享的文化智慧空间，早已纳入智慧城市建设体系的一部分，其承载着市民学习、交流等多样的精神生活需求，这要求图书馆打破传统空间分布，为市民创造能满足其精神文化需求的智慧空间。此外，数字技术的普及使得纸质书刊的触及率和利用率大幅降低，传统的图书上架存取方式已不再适用于现代社会。智慧图书馆的建设需要考虑到馆藏资源的合理存储，一方面，结合用户行为和馆藏资源的数据分析结果选择读者触及率高、重复借阅率高的书刊作为上架借阅资源，另一方面，针对图书馆数量庞大、触及率低以及保存价值高的文献资源制订相应的保护规划。

智慧业务

在万物互联的信息时代，信息无所不在，信息流的每一端深度互联互通。全面的互联互通实现了图书馆多维度、多层次、多级别的信息流动，实体空间和虚拟空间汇集于图书馆信息服务平台，实现了全面感知。一方面，图书馆内不同部门、总分馆系统下的不同图书馆、不同行政地理区划的图书馆彼此相互连接，打破了时空界限，改变了馆际之间资源分布不均的局面；另一方面，不同领域的知识在交融中不断丰富内涵，孕育出新的生命力，图书馆还可以与其他领域的组织机构跨界、跨域协同创新，打破数据鸿沟，实现信息资源共享，共同推动信息文明建设欣欣向荣。

数据挖掘与分析

在数字经济时代，信息和知识正日益成为引领发展的强大驱动力。内容上，信息知识服务的提供方式和渠道日益多样化，知识服务的产业链条不断延伸拓宽；形式上，数据资源的大规模集约交换，以及大数据深度挖掘与智能分析的趋势，要求图书馆以更加开放的心态加入知识服务的过程中，加强资源数字化建设，把知识服务这块蛋糕持续做大，将多领域、跨学科的新型数据资源纳入自身馆藏建设中，构建多样、立体的独特馆藏资源库。同时依托自身优势实现知识资源的深度精加工，发挥好知识服务流通的中转作用。采用“智能+图书馆”模式精准抓取读者需求，提供精细化服务，避免资源浪费。智能物联网能够实现图书馆端和读者端的信息共享，依托云计算等技术对智能终端反馈的海量数据进行集约化处理，运用AI智能算法分析描绘用户人物画像，支持用户基于问题场景便捷地获取高质量、个性化知识服务。

智慧数据

“智能+”时代下，面对井喷式增长的数据信息，如何帮助用户在海量资源中抓取想要的信息是智慧图书馆检索平台建设的新命题。这一方面要求图书馆间彼此开放数据信息，实现资源库共通共享，方便用户超越时空限制，无障碍地检索获取所需馆藏信息资源。另一方面，图书馆还要应用大数据、云计算、人工智能等技术构建大容量、反应快、可扩展、可兼容、模块化、个性化、安全可靠的大数据检索平台。在读者检索文献时，要能够对检索结果进行筛选，并且可以运用数据挖掘等技术对最终结果进行相关度分析，向读者提供可视化分析结果。还可通过用户检索行为的数据分析实现智能推荐，帮助用户在检索过程中快速、便捷、高效地获取有价值的信息。

智慧服务

智慧图书馆应该构建全方位、深层次的服务体系，进一步扩展服务范围，为用户提供泛在化、人性化、精准化、集成化的智慧服务。智慧图书馆的服务建设始终围绕用户，不断革新自身硬件载体及软件支撑，丰富用户体验。科技发展丰富了人们的体验，全息影像、裸眼3D等虚拟现实交互产品为用户提供了沉浸式阅读体验氛围；前沿、科学、智慧的智能化管理与技术不断应用于绿色生态、舒适人性的顶层设计理念之中，为读者提供集交流、学习、体验于一体的智慧文化生态空间。从服务质量和服务体验等角度出发，通过综合利用物联网、人工智能等信息技术，最大限度地提供自动、便捷、个性化和智能化的服务，全面提供高质量的图书馆服务，且其毫不逊色于图书馆员提供的服务，这样的服务可以被称为智慧服务。

“十四五”时期，“全国智慧图书馆体系”建设总体思路、内容框架和目标远景的确立，为未来智慧图书馆体系建设做了初步顶层设计和整体规划，设立了建设目标和建设内容，我国智慧图书馆的建设实践将迎来一个崭新的阶段。面对诸多机遇和挑战，智慧图书馆和智慧服务模式的构建是图书馆界工作的重点，应该看到，智慧图书馆建设是一个复杂的系统工程，需要整体规划和标准先行，需要平台支撑和设备创新，需要统筹应用和协同发展，需要安全推进和有序融合。图书馆人应坚定智慧图书馆发展目标，与各方加强合作，主导智慧化进程，掌握核心能力，让智慧图书馆为广大读者用户带来新的服务感受和幸福体验。