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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，
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基于物联网的智能图书馆示范系统的设计与实现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 • 智能图书馆的定义和特点 • BUPT-SLDS的设计思路和框架 • BUPT-SLDS的关键技术 • BUPT-SLDS功能介绍 • 智能图书馆的未来发展展望
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。
特征一： 更透彻地全 方位感知和 度量图书馆 的本质和变化 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 • 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 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>
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 读者定位-GPS、WiFi 、Zigbee、摄像
五、 BUPT-SLDS的功能介绍 • 智能的图书清点系统 • 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 • … …
期待未来，做好现在 谢谢！ 谢谢！
