圖書館微服務框架構建研究范文

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【摘要】移動互聯網環境下，情景感知技術已經成為構建圖書館微服務生態系統的核心技術。文章闡述圖書館情景感知與微服務融合的顯著特征，進而探討基于移動情景感知技術的圖書館微服務融合流程，構建移動情景感知與圖書館微服務融合的基本框架，以期為圖書館后續相關的應用研究提供參考。

【關鍵詞】移動互聯網;情景感知;微服務根據CNNIC公布的第41次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》［1］顯示，截至2017年12月，中國手機網民數量達7.53億，手機上網網民所占的比率由2016年的95.1%上升至97.5%。移動互聯網時代，各種傳感器和可穿戴設備感知手機網民的移動情景數據呈指數級增長，這些海量情景數據已經成為泛在環境下圖書館智能化微服務的基礎，為圖書館微服務轉型升級創造更多價值挖掘空間。作為圖書館微服務生態系統的核心技術，情景感知服務成為泛在網絡環境下圖書館微服務發展的新方向。鑒于此，筆者將情景感知技術與圖書館微服務進行融合，指出微時代圖書館微服務的主要特征和融合過程，構建圖書館微服務與情景感知技術融合的基本框架，以期為圖書館后續相關的應用研究提供參考。

1相關概念界定

1.1情景感知融合“情景感知(contextaware)”又稱為上下文感知，即運用計算機技術和傳感器采集的信息去推斷用戶當前的情境或情境相關的知識。“情景感知融合”來源于普適計算(ubiquitouscomputing)的概念，是指將即時情景數據自適應地融入用戶偏好模型，服務系統自動識別用戶即時情景，理解用戶的思維和需求，并提供更佳的個性化服務。這種情景數據的即時性特征尤為明顯，它既是影響用戶潛在信息需求因素變更或調節的關鍵，又是服務提供商服務選擇優化的決策依據。本研究中圖書館情景感知融合主要包括用戶情景、資源情景、服務情景、時空情景、技術情景和設備情景等。

1.2微服務2011年5月，“微服務(microservices)”一詞最初亮相于威尼斯的軟件架構師研討會。當時這個詞用來描述與會者近期研究項目當中所涉及的通用性架構機制。如今，微服務可謂當下最熱門詞匯之一，但對于其概念的界定，國內外目前尚未形成統一、權威的表述。在圖書情報領域，代表性觀點為:微服務是以用戶需求為核心，依托全媒體和移動終端為用戶提供精細化、泛在化、碎片化和個性化的信息及服務。圖書館微服務主要是利用大數據、移動互聯網等新技術對傳統信息服務內容和服務模式進行拆分與重組，實現對用戶的精細化服務。［2］從目前發展狀況和未來發展趨勢來看，圖書館微服務在經歷過理論研究和實踐應用階段以后，現在逐步深入到精細化服務階段。

2情景感知與微服務融合流程

情景感知是圖書館開展高質量微服務的基礎條件，圖書館微服務必須依賴于一定的情景數據，它是圖書館展現情景感知技術成果的具體形式，兩者關系緊密、相輔相成、相互依存。具體來說，圖書館情景感知微服務呈現泛在化、碎片化、個性化和交互分享性等顯著特征。

2.1泛在化泛在化即“無處不在、無時不在”，就是用戶超越時間和空間的限制，隨時隨地獲取情景感知服務。情景感知使用戶擺脫圖書館既定設備和時空的限制，為圖書館情景感知微服務的泛在化發展提供了新方向。對于圖書館而言，泛在化包括微服務泛在化和用戶泛在化。從局部意義來看，電子資源檢索和下載盡管突破了時空限制，但圖書館微服務目前并沒有實現隨時隨地獲取。圖書館用戶泛在化，主要是指任何用戶在任何地點、任何時間使用移動終端與圖書館聯網，就可自由登錄微服務平臺，即時獲取相關資源與服務。另外，泛在化還能確保移動終端持續不斷地獲取情景信息，感知預測不同類型用戶需求，有助于圖書館融入無所不在的社會網絡，實現圖書館微服務的社會化。

2.2碎片化微時代背景下，用戶訪問圖書館方式靈活多樣，訪問的時間和空間時刻發生變化，用戶對圖書館的服務需求也隨之碎片化。為迎合這種碎片化的發展趨勢，圖書館資源和服務的時間也必須呈現零散化、片段化。如今，很多圖書館已經開展基于移動客戶端的館藏資源查詢和利用的微服務，但這些服務大多都是以資源檢索和分類導航為入口，屬于用戶主動“發現”，不符合當前用戶碎片化閱讀的行為習慣。在日益碎片化的環境中，圖書館要契合用戶即時獲取信息的需求，將各類結構化、半結構化和非結構化資源進行碎片化分解，存儲于知識庫中。然后對知識碎片處理，確定知識碎片真實性，刪除重復知識碎片，將存儲在知識共享池中有效的知識碎片與移動情景感知進行規則匹配，以滿足用戶泛在知識環境下碎片化的服務需求。

2.3個性化移動泛在環境下，用戶所處時空、用戶社會關系等情景時刻發生變化。這些時刻變化的情景數據是圖書館個性化微服務基礎，直接關系到圖書館用戶行為趨向和資源利用率。而情景感知是處理各類即時情景數據的核心技術，其精髓在于為用戶提供個性化和差異化的資源或情景服務。

2.4交互性移動互聯網環境下，用戶移動客戶端上不斷嵌入或移植各種交互平臺或應用程序，各種信息能夠根據相應規則或者偏好組配，不同需求人群通過微服務平臺可以自主進行信息交流，人際互動。微服務打破了圖書館信息傳播者和信息接受者的界限，交互性特征成為圖書館微服務增強用戶黏性和培養用戶忠誠度的重要途徑。

2.5分享性“互聯網+”時代，數字技術為圖書館知識傳播分享提供了廣闊的空間，知識分享成為新的潮流。泛在知識環境下，人人都可以隨時隨地分享知識，圖書館知識分享呈現“短平快”的特色。一般來說，知識分享是指知識者通過一定的途徑，將知識傳遞給用戶且被吸收的過程。

3情景感知與微服務技術融合框架

目前，關于圖書館情景感知與微服務系統框架的研究有很多:王建新針對RFID技術特點，分析和設計了智能圖書館中的情景感知系統框架［4］;李白楊構建了圖書館大數據與微服務的技術融合體系圖［5］;劉巧英設計和解讀了圖書館用戶行為數據與微服務融合的流程［6］;韓璽以視覺搜索為切入點，構建了基于情景感知的圖書館移動視覺搜索服務模型［7］。借鑒已有的研究成果，并基于情景感知與圖書館微服務融合特征和流程，筆者構建了圖書館微服務與情景感知技術融合框架。該框架主要劃分為四層:移動情景層、情景獲取層、情景處理層和情景應用層。

3.1移動情景層移動情景層位于圖書館情景感知與微服務技術融合框架的最底層，是圖書館微服務設計的起點和重要因素。主要是指圖書館微服務平臺中有關實體情況的各類信息，包括情景信息(用戶情景、資源情景、服務情景)和情景環境(時空情景、技術情景、設備情景)。在情景信息中，用戶情景主要是指用戶個體的狀態(移動狀態/靜止狀態)、情緒、目標任務、歷史行為和使用經驗等;對于圖書館而言，資源情景是指與資源內容、資源組織及資源利用情況有關的信息，包括互聯網資源、多媒體資源、元數據和各類數據庫等;服務情景作為移動情景信息中的重要內容，是由微服務平臺、移動終端、微用戶和微服務信息組成的有機整體。另外，在情景環境方面，時間、地點、設備以及事件線索等環境因素對用戶行為可能會產生較大影響。時空因素(時間和空間)構成了圖書館微服務的重要基礎環境，移動情景下的微服務受到物理位置、活動時間和周圍場景等條件的約束，例如位于圖書館不同樓層的用戶，對信息需求和服務內容可能不盡相同;技術情景主要是指圖書館資源或服務應用時的技術有效性和可用性，尤其情景信息呈現動態化的微時代，技術水平為圖書館微服務的順利開展提供支持，是微服務體系建設的核心內容之一;情景環境中的設備情景包括設備類型、屏幕尺寸、I/O模式和交互方式等，是指用戶使用圖書館微服務平臺時應用的設備操作情景。比如，在特定的時間或地點，用戶習慣于既定設備的操作情景，以實現智能設備按照用戶的習慣意愿自動執行相關事項。

3.2情景獲取層情景獲取層傳感器包括各種直接提供移動情景信息的傳感器單元，移動情景信息的來源包括部署在普適計算環境下的各種傳感器。該層依靠系統框架最底層的支撐，利用無線射頻識別(RadioFrequencyIdentification，RFID)、無線傳感網絡(WirelessSensorNetworks，WSNs)、近場通信(NearFieldCommunication，NFC)以及蘋果公司研發的iBeacon等情景感知技術來獲取原始移動情景信息。目前，情景信息的采集途徑主要是通過物理傳感器、虛擬傳感器和邏輯傳感器等。例如，物理傳感器能夠自動感知和獲取所需的原始情景數據，如聲音、濕度、溫度和煙霧等。虛擬傳感器則是指從現有的信息空間中采集用戶感興趣的情景信息，如用戶行為習慣、任務完成情況、日歷信息和時間信息等。邏輯傳感器采集情景信息是通過用戶手持移動終端、人機交互等直接或間接輸入的配置信息，以及用戶情景信息與位置的邏輯關系等。情景獲取層是實現“用戶能隨時隨地、透明地獲取服務”這一愿景的關鍵。圖書館微服務平臺只有自動“感知”用戶周圍環境和“理解”用戶的意圖，即準確感知用戶周圍情景，才能為用戶提供更高質量的微服務。

3.3情景處理層情景處理層的功能是負責移動情景信息的處理和判斷預測。一般來說，該層主要包括三個基本模塊:情景感知預處理、移動情景信息推理和移動情景預測。由于部分傳感器感知的情景信息的完整性和準確性有所欠缺，無法滿足質量要求。因此，情景處理層首先要對上一層已經獲取的情景信息進行預處理，包括去冗余和沖突處理等推理組件。情景信息推理模塊主要是整合預處理的情景信息，并對照專家庫預定義的服務規則和情景數據庫推理出應用可理解的高層情景信息。移動情景預測模塊的功能則是將情景數據庫中存儲的歷史信息(靜態情景信息)和當前即時情景信息(動態情景信息)進行整合，識別當前情景，并由此挖掘移動情景信息的隱性規律和變化趨勢，預測和判斷特定目標未來將要發生的情景，繼而根據預測結果做出合理的決策。可見，移動情景預測組件是情景處理層的核心模塊之一，健壯的移動情景感知模型是圖書館開展精準微服務的關鍵所在。

3.4情景應用層情景應用是情景感知的目的，是圖書館提供微服務的人機交互接口。情景應用層處于系統框架的最頂層，該層面向不同的用戶群體和用戶環境，自動解析用戶所處環境下的不同需求并進行分類聚合，為用戶提供泛在化、碎片化、個性化和交互分享的微服務。

4研究展望

隨著移動互聯網、大數據、云計算的迅猛發展，情境感知服務蘊含著巨大的應用前景，逐步成為產業界競相爭奪未來市場的重點。當前，英特爾、蘋果、Nuance和Synaptics等公司均提出了相關概念，并在導航、電子商務、旅游、搜救、醫療衛生等領域已經取得成功的應用。誠然，圖書館也不例外，情景感知服務將會成為圖書館行業創新服務的增長點。因此，積極探索移動泛在環境下即時情景識別、感知和建模的方法實現與優化，運用眼動追蹤、手勢識別等技術識別用戶姿體語言或者手勢，并據此做出相應的決策，從而拓展圖書館移動情景感知微服務的新視角。文章探討泛在知識環境下移動情景感知融合圖書館微服務的流程及其關鍵特征，構建基于移動情景感知技術融合的圖書館微服務基本框架，對于圖書館開展微服務工作具有一定的指導作用。下一步的工作重點是移動泛在環境下基于情景感知的圖書館微服務自適應建模和原型系統的設計與開發，實現移動互聯網環境下的主動服務發現。

作者：聶應高