5G技术在智慧图书馆中的应用与挑战.docx

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5G技术在智慧图书馆中的应用与挑战

5G技术在智慧图书馆中的应用与挑战

【摘要】：

现阶段第五代通信技术已经正式进入了部署的阶段，这意味着万物互联即将（或已经）成为一个现实，其必将对现阶段生活之中的各个行业带来巨大的变革。

5G技术的发展所带来的大量数据将进一步推动人工智能和及其学习的发展，整个社会将加速进入到智慧型社会，而社会之中的各项服务机构也将向着智慧化的方向转进。

现阶段国内外对于智慧图书馆的研究已经从理论探讨进入了应用开发的阶段，5G技术的应用将进一步加速智慧图书馆应用场景的开发。

本文通过文献资料法对5G技术进行了简要的介绍，论述了5G技术的特点，其次论述了智慧图书馆的相关概念，重点介绍了现阶段5G技术在智慧图书馆之中的多种应用场景，最后分析探讨了5G技术给图书馆行业带来的风险和挑战。

旨在使图书馆这一传统的公共服务平台发挥了更大的活力，进一步提升图书馆对社会公众的服务能力。

关键词：

5G；智慧图书馆；应用场景；挑战

[ABSRTACT]:

TheFifthGenerationCommunicationTechnologyhasenteredthestageofdeployment,whichmeansthattheinterconnectionofeverythinghasbecomeareality,anditwillbringgreatchangestoeveryindustryinourlifeatthisstage.Thedevelopmentof5Gtechnologywillfurtherpromotethedevelopmentofartificialintelligenceanditslearning,andthewholesocietywillbeacceleratedintoanintelligentsociety,andServicesinsociety,willmoveinthedirectionofintelligence.Atpresent,theresearchonsmartlibraryathomeandabroadhasenteredthestageofapplicationdevelopmentfromtheoreticaldiscussion,andtheapplicationof5Gtechnologywillfurtheracceleratethedevelopmentofsmartlibraryapplicationscenarios.Thispaperfirstbrieflyintroduces5Gtechnology,discussesthecharacteristicsof5Gtechnology,thendiscussesrelatedconceptsofsmartlibrary,focusesonvariousapplicationscenariosof5Gtechnologyinsmartlibraryatpresent,andfinallyanalyzestherisksandchallengesbroughtby5Gtechnologytothelibraryindustry.

Keywords:

5G;SmartLibrary;ApplicationScene;Challenge

一、研究背景

（一）5G通信技术概述

5G指第五代通信技术（5thgenerationmobilenetworks或5thgenerationwirelesssystems，简称5G），是继4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统之后的延伸，是目前世界上发展出的用于替代第四代通信技术的最新一代蜂窝通信技术[1]。

5G的技术特点是具有超高的传输速率，信息的传输延迟进一步降低，能够同时支持大量的设备以极高的密度进行连接。

5G技术在进行研发的过程之中就是根据现实社会发展对于通信的需要而设计的，这意味着5G通信技术不仅能够满足个人在对于通信技术的需要，还能够在以下三种应用场景之中得到非常广泛的应用：

一是增强型移动宽带；二是大量低功耗设备的同时连接；三是高可靠性，低延时的连接。

5G技术在这三种应用场景之中的良好应用，保证了其能够切实的满足大量的设备，以较高的宽带，低延时、高可靠性地进行连接。

同第四代通信技术相比较，5G技术的基站峰值速率提升了大约20倍，达到了20Gbps，用户在使用5G通信技术的过程之中，感受到的速率为第四代通信技术速率的数十倍。

第五代通信技术能够支持各类设备以更高的速度接入到网络之中。

在使用5G技术之后，信息的通信延迟将降低到毫秒级，为实现汽车的自动控制和工业的4.0建设奠定了坚实的基础。

5G技术的发展，能够满足城市之中在较小的范围大量的设备接入到网络之中，从而为智慧城市的建设和发展奠定了基础。

由此我们可以看到，5G技术的发展不仅仅改变了个人的通信方式，其对整个社会的运行和发展都产生了巨大的影响，其发展为各种人工智能场景的实际应用奠定了坚实的基础，促进了社会向智能化方向发展。

5G技术的发展已经出现了多种全新的网络架构方式，例如微基站和宏基站的组合技术，全新的天线传输技术、网络分析技术、网络处理技术等[2]。

5G技术的快速发展，必将把人同周边的社会更为紧密的联结为一个整体，进而推动人类向智慧生活转进和发展，成为人类发展的里程碑之一。

（二）智慧图书馆概述

关于智慧图书馆的研究已经经历了一个较长的发展历程，相关概念在学术领域已经有了较为全面深入的研究，已经进入实践研究阶段。

智慧图书馆的核心和本质就是“智慧”，在智慧图书馆发展的过程之中除了已经得到非常广泛应用的RFID技术，机器人在图书馆之中的应用和读者借阅服务的提升也是非常重要的研究内容[3]。

尽管现阶段对于智慧型图书馆的研究非常多，但是对于智慧型图书馆的全场景研究较少，学术研究人员尚未完整的提出智慧图书馆的建设需求。

5G技术的快速发展，将进一步促进智慧图书馆全场景模式的发展。

智慧图书馆的内容一般是指能够在图书馆中提供智慧服务。

图书馆的智慧服务主要包含两个层面的意义：

一是能够针对读者的需求提供大量的自动化，无人服务，这一点同无人超市具有一定的相似性；二是能够通过各种类型的信息收集方式准确的感知的读者的需要，并自动化的进行精准的服务，满足读者的需要。

信息技术的不断发展在当前阶段体现出的最大的特点就是具有了智慧性[4]。

在评价一项服务是否具有智慧性时，通常采用图灵测试，即当这一项服务采用无人服务时能够跟有人服务时一样受到消费者的认可和欢迎，则这一项服务能够被称之为智慧服务。

现阶段图书情报产业的发展已经不仅仅是为客户提供基本的文献检索，而是深入到知识获取，交流的整个流程之中，智慧图书馆的发展包含了对知识的获取，传播，加工等。

随着信息技术的发展，图书馆对各种知识的处理能力逐步的提升，使图书馆这一传统的公共服务平台发挥了更大的活力。

5G技术在图书馆建设之中的广泛应用将进一步提升图书馆对社会公众的服务能力。

二、研究目的和研究方法

（一）研究目的

智慧图书馆的发展缺乏相关部门的有效领导，目前处于一个探索发展的阶段。

借助5G技术，可以将图书馆的不同资源以及不同地区图书馆的馆藏资源有效的整合为一个整体，进而极大的提升图书馆的服务能力。

本研究通过分析5G技术在图书馆行业以及智慧图书馆的应用，分析其带来的风险和挑战，旨在使图书馆这一传统的公共服务平台发挥了更大的活力，进一步提升图书馆对社会公众的服务能力。

（二）研究方法

本研究主要采用文献调查和现场调查的方法。

根据论文撰写要求，通过中山大学新华学院图书馆、中国知网知识服务平台等，以“5G技术”和“智慧图书馆”等关键词进行文献的检索，并以2011年-2019年作为时间跨度进行资料的收集。

在此基础上，通过演绎、归纳等整理方法，对所收集的文献进行整理，总结国内外对5G智慧图书馆的研究框架以及对重要内容进行分析研究，结合国内5G智慧图书馆的建设案例，获取相关研究和实施内容，为本文的撰写提供了科学、客观的依据。

三、研究结果

（一）相关文献趋势研究

根据该课题研究的需要，本人于2019年12月开始通过中国知网、中国全文期刊数据库、中国优秀博士、硕士论文数据库，超星数字图书等平台以及互联网收集有关“5G技术”和“智慧图书馆”的文献，根据文献主题分析，收集到的文献中，关于图书馆主题的研究有554篇，高校图书馆303篇，智慧图书馆220篇，学校图书馆212篇，数字图书馆196篇，大数据138篇，图书馆服务122篇，公共图书馆105篇，物联网100篇，信息服务98篇，应用研究83篇，云计算79篇，Web2.071篇，图书管理员71篇，图书馆管理员66篇，如图一所示；从2005年开始，学者开始对5G智慧图书馆相关知识进行研究，且研究一直处于增长的趋势，尤其在2015年出现大幅度的增长，2019年对5G智慧图书馆的研究篇数高达462篇，如图二所示。

图一5G技术与智慧图书馆研究文献主体分布

图二5G技术与智慧图书馆研究文献量变化

（二）5G技术在智慧图书馆应用的研究

在IHSMarkit所公布的2016年5G驱动的全球经济活动数据中，信息和通信产出为14.2亿美元，仅次于制造业的33.6亿美元，但占产业产出比例最高，达到11.5%。

其它如教育产出2.8亿美元，占产业产出比为3.5%；公共服务产出10亿美元，占产业产出比6.5%；公用事业产出2.7亿美元，占产业产出比4.5%。

这些数据明，将5G与在信息、教育、公共服务、公用事业等有涉及的图书馆深度融合，将拥有巨大的价值实现空间和经济潜力。

在5G时代，图书馆需主动探索将5G技术应用于图书馆事业建设的可能用例和应用场景[5]，如将5G技术探索应用于图书馆服务体系中的物流领域、文化资源的图谱化可视化呈现领域、图书馆智能服务空间的构建领域、图书馆空间内外的基础设施（如网络覆盖、远程监控）建设领域、图书馆用户的社会教育（如远程教育、在线教育）领域、读者活动的行为分析领域、图书馆知识资源的即时传递服务领域等。

根据Gartner2018年的报告，在2022年之前，系统基础设施将是预测期内云迁移速度最快的部分（从2018年的11%跃升至2022年的22%），到2020年底，基础设施服务（IaaS）投资将占到数据中心系统总支出的39%，说明云服务特别是IaaS越来越成为众多信息服务机构的选择。

5G时代的图书馆有着大量的数据获取智能终端（如计算机设备、手持移动设备、监控设备等）和巨大的数据存量（如读者阅读的非结构化视频数据、书目数据库结构化数据等），5G时代的信息服务将是多个平台间协作、高速存取和计算的协同式服务模式，这就对图书馆的服务数据存储能力及数据管理能力提出了更高的要求。

云计算特别是IaaS的高速存取、快速计算、全天候保障的服务模式，无疑会给读者带来更佳的服务体验[6]。

（三）5G技术在智慧图书馆场景中的具体应用

1.无感借阅

现阶段大部分的图书馆采用借阅卡制度实现书籍的借阅，在5G技术得到应用之后，在图书馆的入口位置可以设置人脸识别装置，用户在进入到图书馆的入口处借助人脸识别就能够完成对用户身份的识别。

借助5G网络，可以将图书馆之中的座位，门禁等链接为一个整体，用户能够依据网络之中提供的各种类型的信息完成图书的借阅工作，网络系统的后台将自动的实现对每一个用户的跟踪，帮助用户寻找自身所需要的书籍，并提醒用户进行书籍的归