物联网技术在图书馆中的应用.doc

物联网技术及应用课程结课作业题目 物联网技术在图书馆中的应用院 系控制与计算机工程学院专业班级学生姓名 学 号 2018年4月1 物联网综述1.1 物联网概述“物联网”（The Internet of things）概念是国际电信联盟在信息峰会上首次提出。物联网是指通过信息传感设备按照既定的协议，把任何物品数据信息接入互联网进行数据的通讯与交换实现智能化识别、监控、跟踪和管理的一种网络。顾名思义，物联网是物的数据信息与互联网连接的过程和结果。由此可见，图书馆作为数字信息存储丰富、知识汇聚与传播的重要机构，以更好的服务于对象需求为前提，物联网技术在图书馆管理中的应用不可或缺。1.2 RFID技术根据2005年在突尼斯召开的信息社会世界峰会上的定义，物联网技术被认为是一种具有感知能力的互联网技术，它依靠一系列信息感知设备，如：各类感应器、全球定位系统、扫描仪、图像识别等，通过识别感知把客观事物和互联网相连接，从而实现互联网视域下对物体的识别，定位，跟踪，控制，管理，构建物质之间的互联网网络架构。从上述分析可以看出，物联网技术的核心是感知能力，所谓感知其实就是识别，因此识别技术在物联网的所有技术中无疑是关键中的关键。而射频识别技术（RFID）是当前进行物质识别的主要手段。通过RFID技术实现对物体的自动识别，此后通过传感器的传输，通信技术的支持，最终实现物品的全程透明管理及信息的交换与共享。RFID技术的特征是通过射频识别每个物体都有的一个独一无二的识别码，给每个物体标上独特的标签，这里有个问题，如果在识别的过程中标准不一，就会给后续的流通带来很多不便，因为统一制定物体共同的识别标准已成为物联网技术进一步发展的重要问题。当前国际通行的RFID识别国际准则主要有ISO14443和ISO15693两种，这两个标准对物联网的发展起到了关键的作用。2 国内外研究现状当前物联网技术在各国的图书馆均获得了广泛应用，发展势头迅猛，很多国家甚至把物联网作为国家的发展战略而给予高度重视。回顾物联网在国外图书馆应用的发展史，新加坡是最早实践RFID技术在图书馆应用的国家。新加坡国立图书馆通过RFID技术给每本图书都进行了RFID标签，并与其他国家联合研制了RFID技术的应用平台。通过RFID技术的应用使图书馆的管理高效便捷，同时也给读者提供了诸多便利。RFID技术使读者的借书和还书变得轻而易举，借书时通过把书和借书卡插入扫描器就可以完成整个自动借书过程，而不需要工作人员的干预，还书时更是直接把书放置到指定位置即可，大大降低了借、还书的时间，操作步骤简便，受到了读者的普遍欢迎。就图书馆管理人员来说，也大大便利了图书管理工作，通过图书标识的自动识别，方便对图书进行分类存放管理，提高了工作效率，降低了误放比率，方便快捷，体现了现代图书馆的管理效能。与国外先进国家相比，我国图书馆物联网技术的应用总体还处于初级阶段，与国外存在着一定差距。我国第一家涉足RFID技术的图书馆是集美大学诚毅学院图书馆，之后我国第一家全面使用物联网技术的图书馆也在2006年诞生深圳图书馆，虽然起步较晚但发展迅速。随着RFID技术的不断完善和人们的关注度越来越高，我国应用RFID技术的图书馆如雨后春笋般涌现，中国国家图书馆、杭州图书馆等国家或省级的大型图书馆都开始应用RFID技术，使我国图书管理上了一个新台阶。3 物联网技术在图书馆中应用的主要内容物联网技术在图书馆中的应用，将会使图书馆馆舍智能化、图书馆管理自动化，图书馆与读者互动服务人性化，为读者与馆员带来更多的便捷。3.1 图书馆馆舍智能化基于物联网技术下的智慧图书馆，实现了内部环境的高效管理，通过在图书馆内布置分布式温度传感网络，对室内各点温度进行实时采集与监控，实现对温度的智能调节。图书馆照明系统可采用智能控制技术，在馆舍内布置大量光敏传感器实时采集各点的照度信息，根据当前照度与读者需要自动打开或关闭光源，同时根据室外光线强弱自动调节灯光亮度和窗帘的开启程度。图书馆内的烟雾传感器结合视频监控能正确对火灾进行监控，一旦发生火灾，会在第一时间通知管理人员。在管理人员没有应答情况下，便直接向消防中心报警，在消防人员赶来之前，系统也可通过视频监控和烟雾传感器的信息对消防设备进行控制，开启喷水器和灭火器，在最短的时间内灭火。3.2 降低人力成本，提高服务质量RFID技术的广泛推广，简化了文献编目工作，进入图书馆内的文献只要贴上电子标签，并在标签信息中添加馆藏地点信息就行了，不需要繁琐的在图书馆编目系统中记录如书名、作者、出版社、出版时间、分类号、价格等信息，就能够快速进行使用，大大降低了工作人员的工作量。图书的上架与清点更准确。系统会自动显示每本图书的存放地点，严格按照提示信息上架可降低出错率。对图书的清点，只需手持射频识别读卡器沿着书架巡回，有放错位置的图书会自动显示提示信息。3.3 读者服务更加人性化读者可在开放的时间段，使用有效证件登录借书还书系统并将要借还的书放置在射频识别读卡器上进行一次性书目识别，系统自动更新书目借还数据，省时省力。另一方面，读者也可轻松的利用各种手持设备通过WIFI、蓝牙等技术找到图书的馆藏位置，即使有图书放错位置，也能通过射频识别定位其所在地，而不用为了找一本被错放的图书而对所有书架进行查看。4 物联网技术在图书馆应用中的主要问题4.1 成本问题构建基于物联网技术的智慧图书馆，首先要考虑的就是成本问题。RFID图书馆系统的引进费用很高，同时国内图书馆馆藏量动辄上百万册，而当下国内RFID电子标签单价为1元左右，实现全馆图书的RFID电子标签管理成本颇高; 其次，各种接入网设备的投入，如WIFI、蓝牙、ZIGBEE等，要覆盖整个图书馆也是一笔不小的数目；最后，智能化馆舍的改造，各种传感器的布置以及配套的智能控制系统更需要巨大资金的投入。其成本远远超出图书馆每年投入营运经费。因此，成本问题将成为物联网技术在图书馆中应用的最大障碍，但我们相信随着技术的发展，各项成本会逐步下降，使上述技术投入成为可能。4.2 技术问题在信息处理过程中，图书馆对信息的感知能力和相关的后台支撑技术开展深入的研究时，要求物联网技术提供所需要的各种服务内容和方式。RFID作为物联网的核心技术，目前研究比较普遍，但物联网技术中其他主要技术的应用也同样重要，需要加强与其他技术的搭配使用，并且做出相应改进。4.3 标准问题目前物联网的发展并没有形成统一的行业标准，还处于一种分散的状态，不同企业制造设备的频段、接口等都不一致，导致彼此之间无法互通、系统稳定性差、使用成本高等问题。同时，各个层面都需要大量的技术支持，而各个技术如果没有统一的标准依据，就会出现彼此之间无法互通、系统稳定性差、增加使用成本等问题。4.4 人才问题核心问题是更新图书馆管理人员的意识理念，进行角色转换。新技术对管理人员提出了新的要求，工作环境和工作内容都会发生变化，甚至工作职位都会相应调整，这都需要工作人员积极配合参与，只有如此，才能充分调动图书馆管理人员的积极性，更加主动且富有创造性地投入到工作中。4.5 安全隐私问题智慧图书馆构建过程中，海量感知信息的计算与处理需要利用云计算技术，但云服务的透明度也是安全隐患，黑客会通过操作系统的漏洞来攻击它所服务的应用程序载入内存中的数据。另一方面，各种PC、手机等终端的接入也提升病毒爆发性传播的可能性，进而堵塞通信网络，甚至侵入大批计算机系统，造成图书馆信息系统的瘫痪。同时无线传感网络也会受到安全威胁，而现有的网络安全机制无法保障其安全性。因此需要开发专门安全协议，寻找尽可能安全的路由以保证物联网设备网络通信的便捷以及安全。另外，RFID最初的设计是完全开放的，导致信息安全机制存在严重缺陷，其标识特性容易不受控制地被扫描、定位和追踪，其存储的个人信息可能被泄露，个人的隐私问题存在被侵犯的风险，迫切需要对RFID进行加密。因此，信息安全和隐私信息保护成为构建智慧图书馆需要解决的问题。6 结语综上所述，我国物联网技术在图书馆中的应用，逐渐受到众多研究人员的关注，在技术与应用上取得了一定