第36期2022年12月江苏科技信息
Jiangsu Science &Technology Information
No.36December,2022
基金项目:2021年陕西省图书馆学会课题；项目名称: 双一流 建设背景下高校图书馆人工智能技术应用研究；项目编号:211035㊂2021年西北工业大学教育教学改革专项 学位与研究生教育研究项目；项目名称：基于文献计量与知识图谱的新时代研究生党建工作研究；项目编号:2021AG06㊂2022年度西北工业大学发展战略研究基金项目；项目名称：新时代具备我校特的一流大学文化建设路径研究；项目编号:2022FZY43㊂2022年度西北工业大学发展战略研究基金委托项目；项目名称：基于 双一流 评价体系的关键监测指标研究；项目编号:2022WT05㊂ 作者简介：闫二开(1990 )，女，河南济源人，馆员，博士；研究方向：替代计量学，智慧图书馆㊂
闫二开，白小鸽，曾宪玉，杨鲜艳，师俏梅
(西北工业大学图书馆，陕西西安710072)
摘要：区块链㊁大数据㊁人工智能㊁5G 和射频识别等新一代信息技术的发展，深刻改变着用户的信息需求和利用模式，给图书馆智慧服务注入了新的动力㊂其中，区块链具有去中心化㊁可溯源㊁不可篡改等特点，在智慧图书馆领域具有突出优势㊂ 区块链+ 模式将进一步深化图书馆智慧服务，为用户提供更加高效㊁便捷㊁精准㊁智能的服务㊂文章探讨了 区块链+大数据 区块链+人工智能+大数据 区块链+5G 区块链+射频识别 区块链+云计算 等融合技术在图书馆智慧服务中的应用场景和实现策略，以期推动图书馆智慧服务早日实现㊂关键词：区块链；图书馆；智慧服务；大数据中图分类号:G250.7㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言 ㊀㊀2008年，中本聪(Satoshi Nakamoto)发表‘比特
币：一种点对点电子现金系统“，首次提出区块链的概念㊂区块链技术利用哈希函数将数据转换为哈希值，利用共识算法更新数据，利用密码学技术保障数据安全，具有开放性㊁防篡改性㊁匿名性㊁去中心化以及可追溯性等特征㊂区块链经历了3个发展阶段：区块链1.0时代㊁区块链2.0数字资产与智能合约时代㊁区块链3.0智能化物联网时代[1]㊂区块链和大数据㊁人工智能㊁5G㊁射频识别㊁云计算等新技术以信息化㊁智能化㊁数字化为主要特征, 区块链+其他高新技术 融合模式将深刻改变人们的生产生活㊂
区块链+ 模式在医学㊁食品㊁教育等领域已有应用㊂王冬梅等[2]设计了 区块链+人工智能 在财经翻译
中的实施路径，包括构建财经翻译语料库㊁财经翻译实训平台㊁财经众包翻译技术和财经翻译生态环境㊂戴阿咪[3]构建了 区块链+大数据 共享模型，以应对医学大数据共享隐私泄露等难题㊂李健思等[4]基于区块链㊁人工智能㊁星际网络和安全沙盒等技术，构建了一套建立完善㊁多维㊁便捷的疾病预防控制服务体系㊂
区块链技术深度契合智慧图书馆的发展理念，将其与大数据㊁人工智能㊁5G㊁射频识别技术交叉融合，开发新一代图书馆信息化系统，有利于推动图书馆服务向纵深化㊁专业化发展，打造与时代发展相适应的智慧图书馆㊂本文以区块链技术为基础，重点研究了 区块链+大数据 区块链+人工智能+大数据 区
块链+5G 区块链+射频识别 和 区块链+云计算 在图书馆智慧服务中的应用㊂
1㊀ 区块链+ 模式在图书馆的应用模型
㊀㊀区块链㊁大数据㊁人工智能㊁5G㊁射频识别和云计算等是图书馆信息化进程的关键技术，推动了图书馆的智慧化进程㊂基于区块链技术的基础模型，设计了 区块链+其他高新技术 在图书馆的总体应用模型㊂ 区块链+ 模式在图书馆的应用模型分为数据层㊁传输层㊁处理层㊁管理层以及应用层㊂
(1)数据层㊂ 区块链+ 基础模型的底层为数据层㊂图书馆作为海量信息和数字资源的集合，已成为大数
据的重要载体㊂图书馆大数据包括资源数据㊁用户数据和感知数据㊂其中：资源数据包括图书资源和数据库资源；用户数据主要是用户信息如姓名㊁年龄㊁专业㊁年级等；感知数据包括用户借阅规律㊁座位预约
信息㊁图书馆温湿度等㊂
(2)传输层㊂传输层是基于云计算和5G技术进行数据的存储和传输㊂云计算作为分布式计算的一种，可在短时间(几秒钟)内完成图书馆大数据的存储㊁处理㊁流通㊂5G网络最大数据传输速率为20 Gbps，最大带宽可达100MHz，可最大速度地传输数据㊂云计算和5G的结合，可实现文献㊁信息㊁数据的实时传输，显著提高图书馆大数据的传输效率㊂(3)处理层㊂处理层是基于人工智能技术对图书馆大数据进行分析处理㊂利用深度学习㊁机器学习㊁专家系统和神经网络等技术手段对大数据进行挖掘与分析㊂
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(4)管理层㊂管理层中主要囊括了共识机制㊁分配机制和发行机制，这些机制都使得图书馆+区块链系统的去中心化成为可能㊂
(5)应用层㊂应用层是基于 区块链+ 模式为用户提供的服务，包括资源采购㊁数据共享㊁智能检索等㊂
1.1㊀区块链+大数据
㊀㊀图书馆大数据由于其非结构化㊁时效性强㊁规模大㊁来源广等特点，在存储㊁利用㊁隐私保护和流通共享等方面面临诸多问题㊂通过对区块链数据进行整合㊁分析㊁计算，能快速㊁准确地从海量数据中提取用户和管理者需要的信息㊂ 区块链+大数据 在图书馆业务中的应用包括资源采购㊁数据共享㊁馆际互借㊁机构知识库等㊂
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资源采购：在资源采购过程中，通过 区块链+大数据 平台对用户行为大数据(如用户检索㊁下载㊁借阅数据等)进行采集㊁处理㊁计算㊁分析，明确用户对图书馆藏资源的需求，为馆员采购优质图书㊁实现资源的合理配置提供数据支撑㊂数据共享：利用区块链重构架构基础，打造大数据分布式共享平台，由各图书馆共同维护㊁分布存储，通过共识机制，完成数据的输入㊁修改和删除工作，可显著提高图书馆数字资源的共享度㊂同时，数据具有可追溯性，利于问题查和责任划分，保证数据的可靠性和自觉性㊂馆际互借：通过在不同地区㊁不同类型的图书馆间建立联盟链，构建基于联盟链的馆藏资源共享平台，可有效查阅和跟踪借阅信息，简化借阅流程，解决馆际互借的程序烦琐㊁信任度有限㊁合作结构单一等问题，真正实现可信赖的馆际互借㊂机构知识库：高校机构知识库作为海量科研数据的集合，在建设过程中存在数据破坏㊁隐私泄露[5]等风险㊂ 区块链+大数据 平台既利于数据和信息的保存与查阅，也可以降低决策和治理成本，对于推进图书馆机构知识库建设至关重要㊂1.2㊀区块链+人工智能+大数据
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㊀㊀人工智能以感知数据和图形处理器等计算平台为基础，结合人工方法和科学技术，将人类的意识
沈阳航空航天大学学报㊁行为和思维融入机器中，使机器更加智能化和自动化㊂人工智能弥合了科学和应用之间的 技术鸿沟 ，主要包括大数据㊁语音识别㊁机器学习㊁计算机视觉㊁自然语言处理5大部分㊂
2019年3月，人工智能被第3次写入政府工作报告，并首次提出了 智能+ 的概念㊂ 人工智能+大数据+区块链 模式，在图书情报领域具有广泛的应用前景㊂人工智能㊁大数据㊁区块链三者的关系如下：大数据是人工智能的基础，人工智能依赖大数据进行分析和决策，可供分析的开放数据越多，人工智能就越能做出接近人类的处理或者判断，精准度越高；人工智能是大数据的应用场景，帮助大数据实现其价值；区块链技术可以提高人工智能数据的安全性，通过将人工智能算法处理的数据上传至区块链，保证人工智能的每一步 自主 运行和发展都得到记录及公开，使其可追溯不可篡改，解决人工智能领域存在的数据垄断㊁技术滥用㊁隐私泄露等问题[6]㊂此外，人工智能用户根据智能合约做决定，彼此无须相互信任，有助于人工智能实现契约管理㊂
人工智能㊁大数据和区块链相辅相成㊁互助发展㊂ 人工智能+大数据+区块链 在智慧图书馆的应用场景包括智能检索和咨询㊁资源推荐㊁身份验证等㊂智能检索和咨询：用户根据需求提出语音咨询, 人工智能+大数据+区块链 服务平台基于语音识别㊁语义理解㊁语音合成等交互技术，根据语义内容从海量信息中进行精准匹配和推理，完成智能检索和咨询服务㊂平台的区块链底层技术，可提供有效的技术屏障，防止数据泄露或被他人窃取，保护用户数据和隐私㊂资源推荐：首先通过流通借览储备大量实用的用户数据，利用 人工智能+大数据+区块链 服务平台对用户数据(借阅偏好㊁电子资源访问历史
等)进行标注，并对整体数据进行评估和分析，智能推荐采购图书和电子资源类型㊂身份验证：人工智能的图像识别技术可帮助图书馆通过面部识别完成用户的身份验证，通过 人工智能+大数据+区块链 平台对用户的个人信息进行智能验证与自动登记，可提高服务的效率和准确率，提高用户满意度㊂2018年，全球首个区块链机器人在首届数字中国建设峰会上正式亮相，该机器人可解决人工智能大数据的滞后㊁失真㊁污染等问题㊂未来人工智能㊁大数据㊁区块链的融合技术在图情领域将迎来一个爆炸式增长的高潮㊂
1.3㊀区块链+5G
㊀㊀5G也称第五代移动通信技术，旨在为用户提供
更高速率㊁更大规模㊁更短时延㊁更低功耗的网络，广泛应用于人工现实㊁超高清视频㊁智慧阅读等领域㊂
2019年11月，联通研究院与中兴通讯共同发布‘ 5G+区块链 融合发展与应用白皮书“，建议将5G 与区块链结合加速应用发展㊂5G与区块链相互促进㊁相互影响,5G可以解决区块链中传输时延高㊁扩展性差等问题，实现实时快速地传输硬件数据，区块链的去中心化㊁不可篡改㊁可溯源等优势可以弥补5G 的安全问题㊂
区块链+5G 能有效推动图书馆管理系统和智能服务系统的优化升级，提升图书馆的信息化水平㊂利用区块链和5G构建图书馆基础网络，区块链在上游保障信息的安全可靠,5G在下游精准㊁快速地获取和传递信息，两者的结合使用可以极大地提高图书馆资源的利用率㊂ 区块链+5G 技术在图书馆的应用场景包括用户体验与用户隐私共存㊁去中心化与图书馆利益的平衡㊁分布式节点与交易即时确认的协同等[7]㊂此外,5G满足了人工现实技术对高网速低延时的需求，区块链的公开透明和非同质化为人工现实的大规模应用扫清障碍, 区块链+5G 技术将加速VR/AR技术的广泛使用㊁图书馆虚拟空间的构建㊁远程虚拟教育的实现㊁超高清视频的直播㊁馆藏资源的立体展示等㊂目前，由于5G标准还不完善，网络部署还不全面, 区块链+5G 的融合应用尚处于实验阶段，仍需要多方努力，以加速应用场景的落地㊂1.4㊀区块链+射频识别
㊀㊀射频识别技术(Radio Frequency Identification, RFID)是一种自动识别技术，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信和读写，从而达到识别目标和数据交换的目的㊂RFID系统一般由两部分组成：电子标签和读写器㊂电子标签由耦合组件及芯片组成，每个标签对应唯一的电子编码，用于标识目标对象㊂图书情报领域的电子标签一般包含图书的题目㊁ISBN 号㊁书架信息㊁借阅信息等㊂RFID系统通过无线电射频可以同时识别单个具体的物体，在图书自助借还㊁定位查询㊁文献盘点等服务中具有突出优势㊂许锴[8]基于RFID技术设计了一套图书馆智能管理系统，包括编目工作站㊁柜台工作站㊁RFID智能检索模块㊁图书整架库㊁智能安全门等，该系统能够对图书位置高度定位，完成图书的智能
借还㊂通过将RFID读写器中的信息置于区块链的多个区块中保存，利用哈希值将区块串联，不仅可以保证数据很难被篡改，用户还可以在移动终端利用RFID标签进行图书溯源和借阅，操作简单便捷㊂由于区块链不易被篡改的特征, 区块链+RFID 系统可实现图书借阅流程的公正透明，方便图书的管理和追踪㊂
1.5㊀区块链+云计算
㊀㊀在图书馆云计算的基础设施上进行区块链部署，利用区块链的去中心化㊁不可篡改等特点，可显著提高云计算的安全性㊂ 区块链+云计算 平台在图书馆的应用主要是信息管理和科学知识服务㊂信息管理：传统图书资源种类数量庞大，其存储㊁查阅㊁保护需要很大的人力物力财力㊂ 区块链+云计算+大数据 存储平台可实现图书资料的信息化管理㊂该平台通过分布式技术将图书馆资源存储在 云 中，保证数据透明共享，记录内容准确安全，操作流程高效快捷㊂借助区块链的去中心化共识㊁不可篡改和非对称加密技术，可以保证文件资料的安全性与可靠性㊂学科知识服务：云计算具有强大的数据处理功能，在学科知识服务领域具有突出优势㊂以 区块链+云计算 平台为基础，构建云端数据库一站式搜索引擎，帮助用户实现自助搜索获取知识㊂馆员通过对学科知识进行深层次挖掘㊁组织㊁管理与分享，可满足不同学科用户对知识高层次的需求，使学科知识服务更安全㊁细致㊁现代㊂
2 实现策略
㊀㊀信息技术已成为影响图书馆智慧服务的关键因素，图书馆的现代化发展离不开信息技术的支持和应用㊂利用区块链㊁大数据㊁人工智能㊁射频识别技术对图书馆馆藏资源进行整合㊁关联㊁挖掘和深度利用，在资源数据和用户之间构建起高效智能的互动模式，有利于构建便捷化㊁层次化㊁多样化的智慧型服务体系㊂然而, 区块链+ 模式在图书馆的应用尚处于探索阶段，并未投入实践应用中，未来还需从以下几个方面努力㊂2.1㊀制定科学的发展规划
㊀㊀ 区块链+ 模式在图书馆的应用从设计构想到落地实施，需要资金㊁人力㊁技术的持续投入，这就需要科学的发展规划㊂制定科学合理的发展规划，图书馆应重视信息技术在其智慧化进程中的关键作用，加大对信息技术的扶持力度，早日实现图书馆的智慧化转型㊂
2.2㊀培养信息技术专业人才
㊀㊀馆员是图书馆核心竞争力的重要组成部分，其服务能力直接影响图书馆工作的有效开展㊂实施人才强馆战略，优化图书馆人才队伍结构，加大对服务队伍服务能力的培养和打造，构建一支各有专长㊁综合能力完备㊁善于协作创新的专业馆员队伍㊂同时，注意培养和引进掌握区块链㊁人工智能㊁云计算等高新技术的专业人才，以满足图书馆信息化建设和用户深层次的信息需求㊂
2.3㊀制订区块链行业发展标准
㊀㊀2017年，工信部发布中国首个区块链标准‘区块链参考架构“㊂国际标准化组织(ISO)㊁国际电信联盟(ITU)㊁万维网联盟(W3C)等国际标准化机构也纷纷启动区块链标准化工作㊂我国图书馆应在国际和国内区块链标准框架下完善图书馆区块链标准，包括区块链技术框架标准㊁加密认证标准㊁数据利用标准以及数据溯源标准等[9]，构建科学规范的图书馆区块链应用环境㊂
2.4㊀攻克技术难关
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好歌听不够㊀㊀ 区块链+ 模式在图书馆的应用仍面临诸多问题㊂首先是技术难关，图书馆需要投入相当的人力物力，搭建 区块链+其他高新技术 与馆藏资源链接的桥梁，将高新技术嵌入图书馆信息服务中㊂在此基础上，联合学校科研团队，加强技术攻关，逐个突破，以实现新兴技术的落地，并在实践过程中不断完善㊂也可以借鉴 区块链+其他高新技术 在教育㊁医学等领域的应用，加以改进和完善，应用到图书馆领域㊂
3 结语
㊀㊀智慧图书馆建设是一项融合多学科㊁多技术的综合性系统工程，其发展程度一定程度上受科学技术的制约㊂随着区块链㊁大数据㊁云计算㊁RFID等技术的应用，图书馆的基础设施将更加完善，信息化水平进一步提高㊂本文探讨了 区块链+大数据 区块链+人工智能+大数据 区块链+5G 区块链+射频识别 区块链+云计算 等融合技术在图书馆的应用模式，是一种新的尝试，期望可以为智慧图书馆的建
设提供借鉴和参考㊂未来，国内图书馆界应高度重视，制定科学的中长期发展规划，加强对高新技术的研究，尽快落实 区块链+ 模式在图书馆的实质性应用，早日建成 特鲜明㊁水平先进㊁服务一流 的研究型㊁专业化㊁智慧型图书馆㊂
参考文献
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[2]王冬梅，何明霞.区块链与人工智能在财经翻译中的应用 缘起㊁场景和路径[J].外语电化教学, 2020(5):25-30.
[3]戴阿咪.医学大数据共享关键问题研究[D].北京：北京协和医学院,2018.
[4]李健思，杨冰冰，范俐娟，等.基于区块链和AI技术的健康数据管理与技术应用[J].中国公共卫生, 2021(8):1305-1309.
[5]封洁，司莉.高校科研数据机构库联盟运行风险调查分析[J].图书馆,2019(3):58-62.
[6]赵馨，赵甜，邱平文，等.区块链应用于人工智能的前景探析[J].网络空间安全,2020(11):84-90. [7]只莹莹.5G+区块链技术在图书馆智慧服务中的应用研究[J].图书馆工作与研究,2020(10):12-17.
[8]许锴.基于RFID技术的图书馆智能管理系统[J].现代电子技术,2020(23):6-10.
[9]赵伟娜.区块链视阈下图书馆服务升级策略研究[J].图书馆建设,2019(4):127-130.
(编辑㊀何㊀琳)
Research on the application of Blockchain+model in library smart service
Yan Erkai Bai Xiaoge Zeng Xianyu Yang Xianyan Shi Qiaomei
Library Northwestern Polytechnical University Xi an710072 China Abstract The advancement of information technology such as blockchain big data AI 5G and RFID has profoundly changed users information needs and utilization patterns and injected new impetus into library smart services.Among them blockchain technology with the characteristics of decentralization traceability and difficult tampering has outstanding advantages in the field of smart libraries.The blockchain+model will further deepen the library s intelligent services and provide users with more efficient convenient accurate and intelligent services. This article discusses the application scenarios and implementation strategies of blockchain+big data blockchain+ AI+big data blockchain+5G blockchain+RFID and blockchain+cloud computing in library smart services aiming to promote the early realization of library smart services.
Key words blockchain library smart service big data
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