黃輝　相平

摘要：文章首先對(duì)Beacon技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用狀況進(jìn)行研究，然后通過(guò)對(duì)比Beacon 與NFC、WIFI、RFID等技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，并結(jié)合我國(guó)圖書(shū)館實(shí)際情況，從應(yīng)用實(shí)踐的角度出發(fā)，論述了Beacon在圖書(shū)館應(yīng)用的可行性，最后提出了Beacon技術(shù)在圖書(shū)館信息服務(wù)中的應(yīng)用規(guī)劃與系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，由此實(shí)現(xiàn)智慧圖書(shū)館個(gè)性化信息的推送，為每一位讀者帶來(lái)全新的服務(wù)體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：Beacon BLE 位置服務(wù) 智慧圖書(shū)館

中圖分類(lèi)號(hào)：G250.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）09-0074-03

Abstract：At first research the status of beacon in domestic and foreign， then in contrast the advantages and disadvantages of with NFC， WiFi， RFID， combined with the situation of library in our country， discusses the Beacon in the library should use the feasibility. Finally， it puts forward the planning and design scheme of library information service with Beacon.

Key Words：Beacon ；BLE ；Location Services ；Smart Library

1 引言

Beacon技術(shù)是由諾基亞最先發(fā)起使用，但影響不大。直到2013年，蘋(píng)果發(fā)布了基于藍(lán)牙4.0低功耗協(xié)議（簡(jiǎn)稱“BLE”或“藍(lán)牙4.0”）的iBeacon協(xié)議，是一種基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的近場(chǎng)感知技術(shù)，才引起廣泛關(guān)注。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)多家高校圖書(shū)館都以智慧圖書(shū)館為目標(biāo)開(kāi)展建設(shè)，利用手機(jī)、平板電腦等來(lái)提供館藏資源查詢、信息推送及利用服務(wù)。但是，這種移動(dòng)化的服務(wù)方式并未完全嵌入到讀者的使用環(huán)境中，沒(méi)有設(shè)身處地地為讀者提供即時(shí)適用的信息，如何能真正發(fā)揮“智慧”的特點(diǎn)，為資源和服務(wù)提供便利的傳播途徑，這是Beacon 應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)所在[1]。

2 Beacon技術(shù)概述

2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

Beacon技術(shù)是采用開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的短距離無(wú)線通信技術(shù)，可用于小型設(shè)備之間的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)傳輸，運(yùn)行和待機(jī)時(shí)功耗都很低，可連續(xù)工作數(shù)年之久。低功耗藍(lán)牙設(shè)備能夠通過(guò)放置在任何物體中的小型無(wú)線傳感器與用戶的移動(dòng)端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2013年底，美國(guó)梅西百貨應(yīng)用Beacon技術(shù)，通過(guò)確定顧客在商場(chǎng)內(nèi)的位置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)推薦和智能導(dǎo)購(gòu)，這也成為Beacon技術(shù)在商業(yè)中的首次應(yīng)用。Beacon技術(shù)在圖書(shū)館領(lǐng)域的應(yīng)用也嶄露頭角。美國(guó)加州的奧蘭治郡公共圖書(shū)館部署了25個(gè)Beacon設(shè)備，用于向讀者推送圖書(shū)館的活動(dòng)預(yù)告信息；日本名古屋大學(xué)中央圖書(shū)館也采用了Beacon技術(shù)來(lái)提供館藏定位、讀者引導(dǎo)、資訊推送服務(wù)[2]。

2.2 Beacon技術(shù)原理

Beacon設(shè)備可以理解為一個(gè)智能化的“藍(lán)牙信標(biāo)”傳感器，一個(gè)“藍(lán)牙信標(biāo)”就是一種小型無(wú)線發(fā)射裝置，相當(dāng)于一個(gè)小型無(wú)線基站，當(dāng)接收設(shè)備接收到它發(fā)射的廣播數(shù)據(jù)時(shí)就可以確定它所在的位置，然后與后端服務(wù)進(jìn)行互動(dòng)，移動(dòng)設(shè)備在它所覆蓋的范圍內(nèi)能接收到這些信號(hào)并且計(jì)算出非常準(zhǔn)確的位置，并與“藍(lán)牙信標(biāo)”進(jìn)行通信，交換數(shù)據(jù)及信息，建立了移動(dòng)終端和實(shí)體環(huán)境互聯(lián)感知的基礎(chǔ)[3]。

Beacon數(shù)據(jù)有其特定的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)[4]，如表1所示。

Proximity UUID：是唯一標(biāo)識(shí)符，用于與其它的beacon設(shè)備區(qū)別開(kāi)。

Major編號(hào)：用于將相關(guān)的beacon標(biāo)識(shí)為一組。

Minor標(biāo)號(hào)：用于標(biāo)識(shí)特定的beacon設(shè)備。

TX power：用于確定beacon設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備之間距離，根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)判斷讀者的位置。

2.3 多種定位技術(shù)對(duì)比

目前在較成熟的各種定位技術(shù)中，Wi-Fi和ZigBee部署復(fù)雜度較高，需要專(zhuān)業(yè)公司配合實(shí)施；RFID在非接觸模式下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離讀取與識(shí)別，但無(wú)法兼容與現(xiàn)有智能手機(jī)和平板；NFC采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式，有效讀取距離僅為4cm。Beacon設(shè)備體積小、易安裝、部署簡(jiǎn)單[5]，可由圖書(shū)館自行實(shí)施與維護(hù)，最大讀寫(xiě)距離達(dá)到50m，該技術(shù)已經(jīng)得到IOS系統(tǒng)和Android系統(tǒng)的支持，這也使Beacon技術(shù)在定位信息確定以及未來(lái)應(yīng)用前景等方面，比其他定位技術(shù)更具有優(yōu)勢(shì)。（如表2所示）

3 Beacon在圖書(shū)館信息服務(wù)中的應(yīng)用

利用Beacon技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，獲取館內(nèi)讀者位置信息，并根據(jù)系統(tǒng)記錄的位置信息向讀者推送相關(guān)區(qū)域的服務(wù)內(nèi)容。在獲取讀者個(gè)人身份后，也可以給讀者推送個(gè)性化信息。

3.1 入館信息推送

當(dāng)讀者進(jìn)入圖書(shū)館時(shí)，利用在入口位置安裝的Beacon設(shè)備自動(dòng)向讀者手機(jī)發(fā)送一條入館歡迎信息，內(nèi)容包括圖書(shū)館信息素養(yǎng)培訓(xùn)安排、新書(shū)推薦、近期圖書(shū)館開(kāi)展活動(dòng)等。通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)獲得讀者具體身份后，可以推送個(gè)性化信息，比如這位讀者的圖書(shū)逾期催還提醒、預(yù)約到書(shū)提醒、研修間預(yù)約提醒等，還可根據(jù)讀者的借閱歷史向其推薦有可能感興趣的書(shū)籍，根據(jù)以往參加圖書(shū)館各類(lèi)活動(dòng)的記錄，針對(duì)其個(gè)人進(jìn)行活動(dòng)推薦。Beacon的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了館舍與讀者的互聯(lián)，成為圖書(shū)館服務(wù)應(yīng)用的新模式，在這種模式下，圖書(shū)館不在是靜態(tài)的、固定不變的，而是以讀者需求為核心將傳統(tǒng)的各類(lèi)信息推送服務(wù)分解后，再將其融入到讀者使用圖書(shū)館的實(shí)際環(huán)境中，提升讀者使用圖書(shū)館服務(wù)的感受。

3.2 館內(nèi)導(dǎo)視導(dǎo)引

館內(nèi)導(dǎo)視導(dǎo)引是根據(jù)讀者所在館內(nèi)的位置提供相應(yīng)的指引服務(wù)。目前，名古屋大學(xué)圖書(shū)館已實(shí)施了基于Beacon的圖書(shū)館內(nèi)導(dǎo)視導(dǎo)引應(yīng)用[8]?，F(xiàn)代圖書(shū)館館舍大多采用大開(kāi)間設(shè)計(jì)，館藏面積大、讀者查找圖書(shū)非常不方便，圖書(shū)館OPAC服務(wù)也可以采用Beacon技術(shù)，為讀者提供圖書(shū)定位導(dǎo)引服務(wù)，在讀者的手機(jī)或者平板電腦上動(dòng)態(tài)顯示查找路徑，讓讀者能夠迅速找到所需要圖書(shū)。

3.3 實(shí)時(shí)定位信息推送

Beacon技術(shù)最廣泛的應(yīng)用方向是場(chǎng)景化信息推送，最終目的是為讀者提供個(gè)性化信息服務(wù)[9]。當(dāng)讀者在某個(gè)館藏區(qū)域查找圖書(shū)時(shí)，比如計(jì)算機(jī)類(lèi)圖書(shū)藏閱區(qū)，能向讀者推送該區(qū)域的新到圖書(shū)信息、借閱率排名前十位的圖書(shū)，還能夠收到圖書(shū)館關(guān)于舉辦目前最新IT技術(shù)講座的活動(dòng)通知；當(dāng)讀者進(jìn)入自助服務(wù)區(qū)域時(shí)，向讀者推送自助借還設(shè)備、自助文印設(shè)備、自助繳費(fèi)設(shè)備等的使用流程說(shuō)明以及常見(jiàn)問(wèn)題解答。利用Beacon的技術(shù)特性，提高圖書(shū)館信息服務(wù)準(zhǔn)確性、及時(shí)性和個(gè)性化，將信息服務(wù)嵌入讀者使用圖書(shū)館的各個(gè)場(chǎng)景中，使讀者享受到圖書(shū)館提供的內(nèi)容更豐富、更貼心的個(gè)性化服務(wù)。

3.4 開(kāi)展讀者互動(dòng)活動(dòng)

為了能夠讓更多讀者參與到圖書(shū)館所開(kāi)展的各類(lèi)互動(dòng)活動(dòng)中，發(fā)揮Beacon技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)微信“搖一搖”功能，搖取各種使用圖書(shū)館的優(yōu)惠券，比如延長(zhǎng)某一本圖書(shū)借閱期限、免除一定金額的超期罰、研修間優(yōu)先預(yù)約權(quán)等等，優(yōu)惠券可以在讀者之間互相轉(zhuǎn)贈(zèng)，使用時(shí)只需要在圖書(shū)館服務(wù)臺(tái)口掃取優(yōu)惠券二維碼即可。還可以利用Beacon設(shè)備體積小、易隱蔽的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)以尋寶為主題的讀者互動(dòng)游戲，通過(guò)利用各種游戲來(lái)增加讀者使用圖書(shū)館信息服務(wù)的趣味性和參與感，從而進(jìn)一步認(rèn)同圖書(shū)館的信息服務(wù)。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于Beacon技術(shù)的信息服務(wù)系統(tǒng)由Beacon設(shè)備、移動(dòng)終端、應(yīng)用服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器組成，如圖1所示。

主要工作流程：

當(dāng)讀者攜帶配有藍(lán)牙功能的移動(dòng)設(shè)備并安裝相關(guān)APP，進(jìn)入Beacon設(shè)備覆蓋區(qū)域，系統(tǒng)自動(dòng)接收相關(guān)信息并向APP發(fā)送信息。

APP在接收到Beacon設(shè)備信息后，通過(guò)3G/4G或WIFI網(wǎng)絡(luò)連接圖書(shū)館信息服務(wù)系統(tǒng)。

圖書(shū)館信息服務(wù)系統(tǒng)接收并解析Beacon數(shù)據(jù)包中UUID、major編號(hào)和minor標(biāo)號(hào)等參數(shù)，并獲取與之對(duì)應(yīng)的相關(guān)服務(wù)內(nèi)容。

再將這些服務(wù)信息發(fā)送到移動(dòng)設(shè)備上，并通過(guò)APP展示給讀者。

軟件層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。

4.2 關(guān)鍵功能的代碼實(shí)現(xiàn)

以上部分代碼實(shí)現(xiàn)了Beacon設(shè)備和移動(dòng)端的通訊建立和數(shù)據(jù)傳輸，在確定了讀者位置后，將后臺(tái)服務(wù)器對(duì)應(yīng)信息發(fā)送至讀者移動(dòng)端設(shè)備頁(yè)面。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著無(wú)線通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，Beacon技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)給圖書(shū)館帶來(lái)巨大的變革，基于位置的信息服務(wù)正在成為智慧圖書(shū)館的發(fā)展方向，相信在不久的將來(lái)，圖書(shū)館將借助這項(xiàng)新技術(shù)為每一位讀者帶來(lái)全新的服務(wù)體驗(yàn)，圖書(shū)館將在合適的時(shí)間、合適的地點(diǎn)通過(guò)合適的方式為合適的用戶提供合適的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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