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摘 要 ：信息化时代,图书馆数字化改造已经成为行业发展的必然趋势。本文研究“区块链 + 物联网”技术在图书馆数字 化中的应用及其优势,利用区块链技术实现图书的安全存储与自动借阅 ;利用物联网技术实现图书的自动扫描及精准定位,提 高管理效率。该方案能够提高图书馆的管理效率和服务质量,为读者提供更加便捷、智能化的阅读体验。
关键词 ：区块链,物联网,图书馆,信息化
Design of XUE Fangfang, DENG Yueping
(Shanxi Institute of Energy, Jinzhong Shanxi 030600)
【Abstract】：In the information age, the digital transformation of libraries has become an inevitable trend in the development of the industry. This paper studies the application and advantages of "blockchain + Internet of Things" technology in library digitization, and uses blockchain technology to realize the secure storage and automatic borrowing of books. The Internet of Things technology is used to realize the automatic scanning and accurate positioning of books, and improve the management efficiency. This solution can improve the management efficiency and service quality of the library, and provide readers with a more convenient and intelligent reading experience.
【Key words】：blockchain;Internet of Things;library;informatization
0 引言
随着科技的迅速发展和信息化时代的到来,图书馆 作为公共文化服务的重要场所,其运营模式和服务方式 也在不断革新。传统的图书馆模式已经难以满足现代读 者的多元化需求,因此,引入新的技术对图书馆进行数 字化改造成为行业发展的必然趋势 [1]。区块链和物联网 技术的结合,为图书馆的数字化转型提供了强大的技术 支持和创新动力。本文将探讨“区块链 + 物联网”技术 在图书馆数字化中的应用及其优势。
1 研究背景
1.1 区块链技术在图书馆数字化建设中的应用
1.1.1 版权保护与数字资产管理
利用区块链的去中心化、不可篡改的特点,确保电 子书籍、学术论文等数字资源的版权归属清晰,防止盗 版和侵权行为。通过区块链技术,可以为每个数字资源 生成唯一的数字指纹,实现版权的自动追踪和管理 [2]。
1.1.2 借阅管理与读者隐私保护
区块链技术可以实现读者借阅历史的完整记录,并 确保这些信息的安全性和隐私性。读者的借阅信息被加 密存储在区块链上,只有经过授权才能访问。这不仅可 以防止借阅信息被篡改或泄露,还可以为读者提供更加 便捷、安全的借阅体验 [3]。
1.1.3 资源共享与跨馆借阅
利用区块链技术,不同的图书馆可以建立共享的数字资源网络,实现资源的优化配置和高效利用。读者可 以在任何一个加入该网络的图书馆借阅其他图书馆的书 籍,无需繁琐的跨馆借阅手续。这不仅可以满足读者的 多元化需求,还可以促进图书馆之间的合作与交流 [4]。
1.1.4 智能合约与自动化管理
利用智能合约技术,图书馆可以实现自动化管理, 如自动续费、自动归还、自动罚款等。通过与读者的智 能合约,图书馆可以在满足一定条件时自动执行相关操 作,提高管理效率和服务质量。
1.1.5 数据安全与可信存储
区块链技术可以为图书馆提供安全可信的数据存储 解决方案。通过将重要数据存储在分布式账本上,确保 数据的安全性、完整性和可追溯性。此外,区块链技术 还可以实现数据的加密和匿名化处理,保护读者的隐私 和个人信息 [5.6]。
1.1.6 激励机制与社区建设
通过引入区块链的激励机制,图书馆可以鼓励读者参 与社区建设和资源共享。例如,读者可以通过参与图书推 荐、评价、捐赠等行为获得积分奖励,积分可以在图书馆 内或与其他图书馆进行交换和使用。这不仅可以增强读者 的参与感和归属感,还可以促进图书馆的持续发展和创新。 1.2 物联网技术在图书馆数字化建设中的应用
1.2.1 智能设备与资产管理
通过物联网技术,图书馆可以实现智能设备管理和 资产管理。例如,通过 RFID 技术对图书、设备等进行 标签标识,实现快速、准确的自动识别和定位。同时, 还可以对图书馆内的各种设备进行远程监控和管理,提 高设备的利用效率和安全性。
1.2.2 智能化借阅与推荐服务
利用物联网技术,图书馆可以实现智能化借阅和推 荐服务。读者可以通过自助借阅终端或移动设备进行自 助借阅,系统可以根据读者的借阅历史和偏好推荐相关 的图书。同时,还可以根据读者的阅读习惯和偏好进行 个性化推荐服务,提高读者的阅读体验 [7]。
1.2.3 智能安防与环境控制
通过物联网技术,图书馆可以实现安防设备的智能 化管理和环境控制。例如,通过安装智能安防系统,实 时监测图书馆内的安全状况,及时发现异常情况并进行 处理。同时,还可以通过智能环境控制系统对室内温 度、湿度、照明等参数进行调节和控制,为读者提供更 加舒适的阅读环境。
1.2.4 数据采集与分析
物联网技术可以帮助图书馆采集大量的数据,包括读者行为数据、设备使用数据、环境参数等。通过对这 些数据的分析,可以深入了解读者的阅读习惯、需求和 行为模式,为图书馆的资源采购、布局优化、服务改进 等提供有力支持 [8]。
1.2.5 智能化管理与决策支持
通过物联网技术,图书馆可以实现智能化管理和决 策支持。通过对大量数据的分析和挖掘,获取更加全 面、准确的信息,为图书馆的决策提供科学依据。例 如,通过对读者行为数据的分析,了解读者的阅读偏好 和需求,为图书采购和推荐服务提供支持。
2 基于“区块链 + 物联网”技术的智能图书馆建设方案
2.1 电子图书资源存储
区块链技术将图书馆数字资源分为不同的数据区块, 这些区块以链表的形式相互连接,每个区块可以独立运 作,极大地增强了图书馆的存储能力。同时,每一个节 点都作为数据资源建设和管理中心,这种基于数据库的 协同参与机制更有利于实现对资源的整合和有效利用。
2.2 实体书借阅
利用区块链智能合约技术,实现读者之间图书的直 接借阅与归还。将一个读者归还图书的行为与下一个读 者借阅同一本图书的过程直接关联起来,图书的每一次 交易过程信息,如借出时间、归还时间、借阅人的身份 信息,都会被按时间顺序记录在区块链的线性链表中。 与传统通过图书馆进行借还书的流通方式不同,这种基 于区块链的图书借阅模式更加注重读者的自主权和便利 性,大大削弱了图书馆的中心地位。
2.3 实体书定位
提出一种基于 RFID 的图书扫描方法,在书籍上粘 贴 RFID 标签,标签可以记录对应书籍信息,并通过机 器人辅助 RFID 阅读器的移动,逐层扫描书架,找出未 被放置在指定位置的误放书籍和被平放的书籍,并对这 些书籍进行定位,便于图书管理员的整理。系统总体建 设方案如图 1 所示。
3 基于“区块链 + 物联网”技术的智能图书馆技术实现
基于区块链的智能图书存储借阅系统采用了分层的 架构设计,主要包括应用层、合约层、激励层、网络层 和数据层。利用区块链技术实现图书馆数字资源的安 全、完整存储,并建立阅读者图书节约模式。
本文提出一种基于 RFID 的图书扫描方法,在书籍 上粘贴 RFID 标签,标签可以记录对应书籍信息,如图 2 所示,通过机器人辅助 RFID 阅读器的移动,逐层扫描 书架,找出未被放置在指定位置的误放书籍和被平放的 书籍,并对这些书籍进行定位。
机器人能够通过磁性导航沿着书架行走,为 RFID 阅读器连续稳定地扫描提供条件。每本书都附有一个 RFID 标签,记录着这本书的信息。本方案可以分为以 下三个过程。
(1)检测误放书籍。阅读器收集每个标签的射频相 位,通过“V 区”的出现顺序来判断标签的相对顺序。
(2)检测平放书籍。结合阅读器的读取周期、读取 次数和 RSSI“∧区”的曲率三个指标来区分竖放书籍 和平放书籍。
(3)对误放书籍和平放书籍的定位。通过对所有射 频相位的利用, 从理论上将“V 区”模拟为双曲线, 经 过曲线拟合,根据双曲线系数推导出标签位置。
4 结语
(1)提出基于区块链技术的图书馆数字资源建设新 模式,该模式能够有效解决传统图书馆数字资源共享中 存在的诸多问题。不仅能为图书馆数字资源共享提供新 思路和新方法,还能为用户信息安全提供保障,从而推 动图书馆事业发展,为未来图书馆行业信息服务模式创 新提供了参考和借鉴。
(2)构建基于区块链的图书借阅模型,实现书籍在 借阅者之间的直接流转,减少图书馆作为中心枢纽的借 还流程。通过“区块链 + 图书借阅”的方法设计,有效 解决图书馆空间资源不足的问题, 同时提升用户的借阅体 验。这种模型具有一定的现实意义和实用价值。
(3)提出基于物联网射频识别技术的图书馆误放书 籍与平放书籍检测、定位方法。实现了图书的自动精准 定位,能够自动识别被误放及平放的书籍,提高图书管 理员的工作效率,并方便读者找到所需要的图书,为读 者提供更加便捷的服务。
参考文献
[1] 王召龙.信息化管理技术在图书馆中的应用分析[J].软件, 2021.42(11):143-145.
[2] ZHANG L.Blockchain: the New Technology and its Applications for Libraries[J].Journal of Electronic Resources Librarianship,2019.31(4):278-280.
[3] 王玉琼,赵圆圆,尚宁,等.大数据环境下区块链技术在图书馆 的应用[J].软件,2022.43(6):59-61.
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[5] BERDIK D,OTOUM S,SCHMIDT N,et al.A Survey on Blockchain for Information Systems Management and Security[J].Information Processing &Management, 2021.58(1):102395-102399.
[6] 蒲科.大数据驱动下图书馆服务模式的创新路径与价值增值 研究[J].国家图书馆学刊,2020.29(4):65-74.
[7] 饶权.全国智慧图书馆体系:开启图书馆智慧化转型新篇章 [J].中国图书馆学报,2021.47(1):4-14.
[8] PAULAVIČIUS R,GRIGAITIS S,IGUMENOV A,et al. A Decade of Blockchain:Review of the Current Status, Challenges, and Future Directions[J].Informatica,2019. 30(4):729-748.
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