Transcript 8-基于物联网的智能图书馆示范系统

基于物联网的智能图书馆示范系
统的设计与实现
董晓霞
北京邮电大学图书馆
2010-12-11
2009年初，IBM提出了智慧地球的概念。
 智慧地球的理念


把新一代的IT 技术充分运用到各行各业中, 即把传感器
装备到人们生活中的各种物体上, 形成物联网,通过超级计
算机和云计算将物联网整合起来, 实现网上数字地球与人
类社会和物理系统的整合。在此基础上, 人类可以以更加
精细和动态的方式管理生产和生活, 达到智慧状态。
智慧的水资源管理
智慧的城市
智慧的电力
智慧的交通
智慧的医疗
在智慧地球的宏观概念之下，
如何规划和建设智慧图书馆？
智慧的食品系统
智慧的石油
智慧的零售
智慧的电信
智慧的银行
北邮智能图书馆示范系统(BUPT-SLDS)的项目背景
二． 智能图书馆的定义和特点
三． BUPT-SLDS的设计思路和框架
四． BUPT-SLDS的关键技术
五． BUPT-SLDS功能介绍
六． 智能图书馆的未来发展展望
一．
一、北邮智能图书馆示范系统的项目背景
2010年初，北京邮电大学设置了青年创新科研基金，
专门用于基于物联网技术的感知校园应用的研发，
“智能图书馆示范系统”是其中的一个子项目。
 项目由北京邮电大学网络技术研究院和北京邮电大学
图书馆合作研制,目的是：

研制一个智能图书馆的原型系统
 探索和研究利用物联网技术实现智能图书馆的具有适应
性和可扩展性的部署框架和模式
 为图书馆的工作人员和读者提供一个真实的基于物联网
的智能图书馆的体验环境
 为今后的智能图书馆的发展提供可行的参考模型。

二、智能图书馆的定义和发展愿景
智能图书馆的定义
图书馆的建筑环境、设备资产、文献资源以及读者等
主要构成因素的关键数据能够被及时即时感知；
 能够对这些感知数据进行及时地分析和处理；
 基于感知数据的分析处理结果，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。

智能图书馆的特征
通过物联网连接的数据采集端涉及范围
非常广泛：
• 手机、电脑等已经具备强大计算、储
特征一：
更透彻地全
方位感知和
度量图书馆
的本质和变化
•通过互联网、移动互联网、
感知网等网络将各种各样的
数据采集端连接起来
•将随时即时采集到的信息
转化为适合网络传输的数据
格式，通过网络传输到图书
馆数据中心
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存和通讯能力的终端
• 射频识别（RFID）装置、红外感应器、
全球定位系统、激光扫描器等
智能图书馆的
三个特征
特征二：
更广泛的互联
互通
特征三：
智能化的
管理和服务
•馆藏文献的自动定位
•自动顺架、自动盘点以及无人知
值守的安防管理
•温度/湿度机房自动预警系统
•无控制台的借阅和阅览服务
•如影随形的地图导航服务
•基于读者位置的信息推送服务
•… …
三、 BUPT-SLDS的设计思路和框架
设计思路之一：智能手机作为读者服务的主要载体
定义：像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由
用户自行安装第三方服务商提供的应用程序，并可以通
过移动通讯网络来实现无线网络接入的手机。
 选型：Linux 操作系统支持WiFi无线局域网接入的诺基
亚的手机

设计思路之二：利用RFID技术实现感知和定位图书
 设计思路之三：利用智能手机、WiFi、Zigbee等技
术实现感知和定位读者
 设计思路之四：根据智能图书馆的定义，实现具有
较强示范和体验效果的部分智能图书馆的功能

智能的图书清点
 感知的OPAC
 基于位置的读者信息推送
 如影随形的读者定位和监控


设计思路之五：和图书馆自动化系统无缝连接
系统框架
•智能的图书清点
•感知的OPAC
•基于位置的读者信息推送
•如影随形的读者定位和监控
是智能图书馆的神经中枢和大脑，
负责信息传递和处理。网络层将
感知层获取的图书信息以及读者
信息进行传递和处理，以提供相
应的服务
是智能图书馆示范系统的皮肤和五官，负责识别物体，采集信息。在感知层，智能图
书馆示范系统实现了对图书和读者的感知。对图书的感知通过RFID标签感应装置实
现，对读者的感知是以读者随身携带的装有USD卡的智能手机为被感知对象，通过
WiFi以及Zigbee等无线定位技术实现。
四、 BUPT-SLDS的关键技术
 移动终端地图系统
 图书的定位
 读者的定位
移动终端地图系统-Google Map




Google Map采用了基于客户端浏览器的图片缓存技术，可以很
好地缓解了中心地图服务器的压力，提升了地图加载速度；
地图预生成功能，访问地图时，查看目标周围的地图可以预先
生成下载；
地图切片功能，浏览器的可多线程同时下载；
在地图上弹出小信息窗口以显示详细信息
图书定位-RFID读写装置



在物理层，在图书内贴上RFID标签，每个书架都安装一台
RFID读写设备用于图书的感知和定位。
在逻辑处理层，基于图书馆自动化系统，增加书架、层架等图
书位置信息的数据库保存和逻辑处理功能。
为了能够和图书馆自动化系统无缝的链接，智能图书馆示范系
统提供了基于OPENURL的位置查询的APIs：
<?xml version="1.0" encoding="GB18030" standalone="no" ?>
<location>
<latitude></latitude>#纬度
<longitude></longitude> #经度
<floor></floor> #书架所在楼层
<grid_row></grid_row> #所在书架的行号
<grid_col></grid_col> #所在书架的列号
<side></side>#指示书架的那一侧
<dynamic></dynamic> #指示是否是实时位置信息
</location>
读者定位-GPS、WiFi 、Zigbee、摄像
室外定位采用GPS定位技术
 室内定位

利用智能手机上的WiFi局域网接入功能实现读者的感知和定位
 智能手机上装有USD卡，利用Zigbee技术实现辅助定位功能
 利用摄像头的辅助，实现了如影随形的读者定位和监控功能

五、 BUPT-SLDS的功能介绍
①
智能的图书清点系统


②
③
④
通过RFID读写装置实现图书的自动清点功能，获知图书的在架情况
RFID读写装置在实现图书清点的同时，也能够实时更新数据库中图书的存
放位置。
感知的OPAC系统

感知的OPAC系统是在传统的OPAC系统上增加了感知定位功能。

感知图书、感知读者

基于图书和读者的位置为读者提供图书导航服务
基于位置的推送服务

当读者手持智能手机走到图书馆附近时，用户的终端会接收到图书馆的近期
热门图书，新书通报，馆内活动、催还等服务信息；

当用户走到某一书架范围内时，用户终端会收到该架上的新书信息等。
如影随形的读者定位和监控

智能手机USD卡、Zigbee技术、摄像头以及WiFi等技术，可以随时在图书
馆定位读者，

BUPT-SLDS目前研究状况：

已经通过实验环境下的测试，目前正在我们馆样本书室
部署示范环境
WiFi热点
 Zigbee节点
 安装RFID读写器的书架
 贴有标签的图书
 摄像头
 智能手机
 服务器
 相关软件

六、智能图书馆的未来发展展望

未来发展的必然趋势
感知网络等相关技术日益成熟
 北美等发达国家已经广泛应用RFID技术
 国内也有部分图书馆开始使用RFID技术


需要一个发展过程





缺乏健全的政策和立法支持。
缺乏统一的技术标准与协调机制
成本相对较高
安全问题亟待从技术和法律上得到妥善的解决
……
谢谢！
谢谢！