蒙海光　路龍惠　梁愛梅

摘要：在公共圖書館經歷智慧化轉型發(fā)展時期，文章結合公共圖書館網絡建設現狀進行問題分析，提出建設智慧化互聯網絡、智慧化網絡管理平臺以及統(tǒng)一的網絡參數標準為公共圖書館智慧化網絡體系建設的思路。

關鍵詞：公共圖書館；智慧化；網絡體系

中圖分類號：TP393.2文獻標志碼：A

0 引言

隨著互聯網的快速發(fā)展和云計算的廣泛應用，物聯網技術（Internet of Things）的出現更加改變了人們日常生活和工作的方式［1］，將聯網的對象從電腦、移動終端擴展到了家用電器、攝像頭等更多過去未接入互聯網的設備。第52次《中國互聯網絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》［2］顯示，截至2023年6月，我國網民規(guī)模為10.79億人，擁有的IPv4地址達到了39207萬個，累計建成開通5G基站293.7萬個，蜂窩物聯網終端用戶21.23億戶，數字網絡基礎設施服務能力不斷提升。目前，公共圖書館正在經歷智慧化發(fā)展轉型，讀者對圖書館資源、網絡訪問的需求也不斷加深，網絡體系的建設是圖書館智慧化轉型中的重要基礎。建設公共圖書館智慧化網絡體系，有助于實現各公共圖書館之間的系統(tǒng)互聯、資源共享、業(yè)務整合，成為連接新媒體終端的基礎設施，有效地保障城鄉(xiāng)居民享受更加均等化、更加多樣化的公共數字文化服務。

1 各地公共圖書館網絡體系建設現狀

深圳、東莞等市的圖書館網絡體系以各市已有、在建及將建的圖書館網點和數字網為基礎，聯合各圖書情報系統(tǒng)，建立覆蓋全城、服務全民的文獻信息資源共享網絡，實現圖書館間的互通互聯及資源共享，為市民提供功能完善、方便快捷的圖書館服務［3］；佛山市聯合圖書館構建了市、區(qū)、街鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村四級圖書館網絡，該網絡主要通過文化共享工程、數字圖書館、電視圖書館、手機圖書館和流動服務體系等途徑開展遠程服務［4］；寧波市將公共數字文化服務網絡覆蓋到城鄉(xiāng)，建設完成了市級虛擬網絡，與省級、國家級節(jié)點聯通［5］；南京地區(qū)圖書館提出了不同于國內常見的總分館模式的南京模式，以金陵圖書館為中心館，區(qū)（縣） 圖書館為骨干館，遍布全市的鎮(zhèn)（街道、社區(qū)）村、分館為服務網點，實現通借通還和一卡通服務的四級圖書館服務系統(tǒng)，通過虛擬網VPN技術實現“兩層四級”中第二層圖書館之間的互聯互通［6］；鄭州市圖書館采用構建“全民圖書館”網絡服務的思路，開設了河南省方便讀者24小時還書的首家夜間還書處、全省首個引導未成年人正確上網的“綠色網絡通道”， 讓網絡成為青少年了解世界的窗口和學習知識的第二課堂［7］。

2 問題分析

2.1 區(qū)域發(fā)展不平衡問題

我國幅員遼闊，受多種因素的影響和受經濟發(fā)展水平影響，各公共圖書館在網絡體系建設方面區(qū)域性差距較為明顯，如東部地區(qū)大多數實現了省內的網絡體系互聯互通，而在西部地區(qū)，很多圖書館還處于未互聯狀態(tài)，網絡基礎設施的不均衡成為制約圖書館智慧化網絡體系一體化發(fā)展建設的關鍵性問題。

2.2 經費的持續(xù)性投入問題

數字圖書館推廣工程曾在2013年通過虛擬網、專網、縣級圖書館互聯互通項目打造了基本覆蓋全國圖書館的國家-省-市-縣四級網絡體系，但由于經費無法持續(xù)性投入，數字圖書館專網已經于2020年底停止服務，省際讀者遠程資源訪問服務調整為通過互聯網結合VPN的方式開展。經費的持續(xù)性投入是智慧化服務網絡體系良好、可持續(xù)發(fā)展的基本保證。

2.3 人員技術力量的差距問題

各圖書館之間存在人員技術力量差異化的問題，如國家圖書館從事信息技術、數字資源建設等信息化工作人員多達200余人，大多是相關專業(yè)碩士以上學歷，具有較強的技術能力。而某些地方圖書館從事信息化工作的人員數量只有幾個人，人員力量較為薄弱，導致在開展網絡技術服務時存在一定的技術差異。

3 智慧化網絡體系建設思路

區(qū)域的不平衡發(fā)展、經費的持續(xù)性投入以及人員技術力量的差距成為制約圖書館智慧化網絡建設發(fā)展的關鍵問題。建設智慧化互聯網絡、智慧化網絡管理平臺以及統(tǒng)一的網絡參數標準規(guī)范，可縮小區(qū)域不平衡、經費、人員等方面的差距，各區(qū)域圖書館可以根據實際情況靈活加入智慧化網絡體系，集中資金及人員等優(yōu)勢力量，為讀者提供有效的智慧化服務。

3.1 建設智慧化互聯網絡

建設智慧化互聯網絡需要全面考慮國家、省、市、縣的網絡架構，打通圖書館之間的局域網絡壁壘，實現圖書館之間的數字資源共享、信息系統(tǒng)互聯以及業(yè)務合作，打破數字圖書館服務的時空限制，為讀者提供真正需要的信息資源，從而更好地為公眾提供數字服務。建設智慧化互聯網絡離不開現有網絡傳輸技術，可以采用虛擬專用網技術、專線技術、SD-WAN技術以及5G技術等實現各圖書館網絡互聯互通。

虛擬專用網（VPN）是指利用密碼技術和訪問控制技術在公共網絡中建立的專用通信網絡，將遠程的分支機構、商業(yè)伙伴、移動辦公人員等連接起來，并且提供安全的端到端的數據通信的一種技術［8］，在搭建智慧化互聯網絡的過程中需要建立站點到站點的虛擬專用網絡。目前，支持該方式的主流技術有IPSEC技術、MPLS技術等。采用該方式進行組網，不需要新建或利用任何專有物理鏈路，僅需利用各節(jié)點自身互聯網鏈路，通過隧道技術、加解密技術、密鑰管理技術及認證技術等手段組成虛擬網。專線技術不同于常見的租用運營商互聯網帶寬而實現各站點之間資源的安全共享，而是選取基于電路交換技術的光傳輸網絡，為服務站點提供獨享信道級網絡。專網實現的技術復雜多樣，優(yōu)缺點也各異，較為主流的專網實現技術有SDH、WDM、OTN、PTN等。軟件定義廣域網（SD-WAN）是近年來產生的一種解決方案，即將軟件定義網絡（SDN）概念和結構引入廣域網（WAN），通過邏輯網絡和物理網絡的分離、硬件網絡和物理網絡的分離、硬件與軟件分工、采用開放軟件架構等機制和技術手段來簡化廣域網的運行、管理和調度全局設備及網絡連接的實時性能，為不同業(yè)務或應用類型自動選擇最合適的流量路由。這種技術采用更低成本和無處不在的互聯網技術構建全新架構的廣域網，用于連接廣闊地理范圍的分支網絡、數據中心、互聯網應用及云服務等。5G技術是第五代移動通信技術，可通過5G核心網，利用5G切片技術將終端接入5G專網中，實現與智慧化網絡基礎設施平臺融合，5G專網為移動端接入智慧化互聯網絡提供了可能性。

根據以上4種技術的特點，在設計智慧化互聯網絡時，應充分考慮各方面因素進行技術選擇。各級圖書館在網絡規(guī)模、網絡拓撲結構、網絡帶寬、設備部署、信息系統(tǒng)搭建等方面都存在一定差異。在這種情況下，開展智慧化網絡互聯網絡建設需要具有針對性。在構建智慧化互聯網絡時，國家圖書館可作為中心節(jié)點，向下級聯省級圖書館，在各省內由省級館負責本省范圍內的省、市、縣級公共圖書館的網絡連通。如果條件允許可實現不同省館之間的、跨省份跨級別的館點網絡連通，在廣度和深度上不斷完善網絡互聯互通，整體架構如圖1所示。

國家圖書館作為核心節(jié)點，與省級圖書館、網絡建設領先的部分市級圖書館首先連通，搭建骨干網絡，骨干網絡采用專線技術組網，保證帶寬充足、安全性高。處于分支節(jié)點的圖書館可采用投入小、建設快、擴充便捷的虛擬網技術加入智慧化互聯網絡。對于已建設好5G基礎設施的圖書館，可通過5G專網加入智慧化互聯網絡，滿足讀者移動端訪問資源的服務需求。智慧化互聯網絡的建立，可實現各圖書館間網絡、資源與服務的優(yōu)勢互補，彌補區(qū)域、人員、經費帶來的發(fā)展及建設不平衡問題。

3.2 建設智慧化網絡管理平臺

很多公共圖書館目前正參與全國智慧圖書館的建設中。如國家圖書館面向讀者服務建設了智能問答系統(tǒng)、智能導覽系統(tǒng)等，面向館內業(yè)務建設了智慧財務系統(tǒng)、智慧停車系統(tǒng)以及智慧黨建平臺等，進一步提高了公共圖書館數字文化服務水平。但在這些系統(tǒng)、平臺的網絡配置、網絡運維的智慧化建設方面仍存在一定的差距，可考慮建設統(tǒng)一的智慧化網絡管理平臺，以整合各個智慧化系統(tǒng)的網絡資源，達成資源的優(yōu)化配置（見圖2）。

智慧化網絡管理平臺通過探索和利用網絡的智能化特性來實現對數據的有效管理，實現了數據處理的高效、平穩(wěn)、可控，打破了傳統(tǒng)網絡管理方式中人為、被動、孤立的局限性，使網絡管理變得更加智能、自動、協(xié)同。對于網絡管理人員，網絡管理不再是單純地監(jiān)測網絡狀態(tài)、處理網絡故障，而是通過運用智慧化的管理平臺，開展數據的采集、處理、分析、展示、交互，不僅對網絡系統(tǒng)進行持續(xù)優(yōu)化和提升，還為圖書館業(yè)務提供了更好的支持。智慧化網絡管理平臺基本框架可以分為5個主要組成部分：數據采集模塊、數據處理模塊、數據分析模塊、數據展示模塊和數據交互模塊。

3.2.1 數據采集模塊

負責將服務器日志、網絡設備日志、智能終端數據、用戶行為數據、數字資源數據以及來自互聯網的公共數字文化相關數據等各類實時、非實時數據收集到智慧化網絡管理平臺中。數據采集可以通過各種方式進行，比如網絡探針、軟件代理、設備自身數據上傳等。采集利用網絡設備協(xié)議和接口獲取，如通過SNMP、Netflow、FTP、Syslog等。數據采集的準確性對于平臺后續(xù)操作具有十分重要的影響?？筛鶕煌男枨?，定制化數據采集策略，選擇適當的采集源和采集顆粒度，以保證可以全面反映數據的狀況，同時又不會給網絡帶來過大的壓力。

3.2.2 數據處理模塊

負責把收集到的原始數據進行初步加工，使數據質量達到要求，為后續(xù)的數據分析奠定基礎，主要為數據清洗、數據集成、數據變換等。

數據清洗是將無效數據、錯誤數據和重復數據剔除，通過標記和分類等方式將提高數據質量。如對于收集的部分網絡設備數據，可能由于設備故障、通信錯誤、配置錯誤等多種原因造成數據缺失或錯誤，可以通過歷史數據來進行缺失數據的插補，或忽略一些極端的數據值。對于重復的數據，還需要進行去重處理。

數據集成將來自多個數據源的數據進行有效整合。如在智慧化網絡管理平臺中，網絡設備數據可能來自各種不同的網絡設備，包括路由器、交換機、服務器等。這些設備可能來自不同的廠商，使用不同的數據格式和協(xié)議。數據集成的目的就是要把這些不同的數據源集成到一個統(tǒng)一的數據平臺上。這需要處理數據源之間可能存在的沖突，包括結構沖突、語義沖突等。

數據變換是通過標準化、規(guī)范化處理，將數據變得更加易于分析。如原始數據中可能包含大量連續(xù)的數值，而這對于某些數據挖掘算法來說不是很方便，可以用離散化來對這些連續(xù)值進行轉化，使其轉化為離散值。如由于不同設備或不同廠商可能采用不同的單位或格式來表示同一種數據（比如流量信息），因此需要把這些數據轉換為統(tǒng)一的單位和格式。

3.2.3 數據分析模塊

負責對處理后的數據進行智能分析，以提取有用信息和生成決策依據。采用的技術可以包括數據挖掘、機器學習、深度學習等。分析過程是首先確立數據分析的目標，選擇使用數據分析方法，如預測性分析、優(yōu)化分析等。其次，使用合適的算法對數據進行建模，以幫助用戶從數據中理解過去的行為，預測未來的趨勢。再次，評估模型的性能和準確性，通過調整模型參數，不斷優(yōu)化模型。最后，根據模型的輸出結果，對后續(xù)工作提出決策建議。

3.2.4 數據展示模塊

負責把數據分析模塊的結果以圖表、報表等形式直觀地展示給用戶，幫助用戶快速理解和利用數據。該模塊會建立一個用戶友好的展示界面，能夠讓用戶方便地找到需要的信息，也能夠快速理解信息的含義，便于做出決策。利用數據可視化技術，將實時數據以圖表、表格、圖像的形式進行匯總展示，如網絡流量的變化，讓用戶能夠對網絡帶寬情況進行實時把握，發(fā)現網絡帶寬的變化趨勢和異常，以實施相應的措施。

3.2.5 數據交互模塊

負責通過系統(tǒng)界面或者API與各智慧化信息系統(tǒng)、用戶終端進行交互，將系統(tǒng)和終端對智慧化網絡管理平臺的需求轉化為平臺的處理任務，把處理結果進行反饋。系統(tǒng)或終端向數據交互模塊發(fā)出指令請求后，數據交互模塊能夠理解并接受各種格式的指令，包括文字、數字、語音和圖像。數據交互模塊在接收指令后，進行合法性、有效性驗證，通過驗證后進行相應的操作，如數據查詢、數據分析、數據匯總等。為了滿足各種使用場景和用戶需求，數據交互模塊可以提供多模式的交互方式。比如，除了傳統(tǒng)的文字交互，還可以提供語音交互、觸摸交互，甚至是基于AR/VR的交互模式。

3.3 建設統(tǒng)一的網絡參數標準

公共圖書館的智慧化建設離不開人工智能、大數據、云計算、區(qū)塊鏈等先進技術，需要依托于高速、穩(wěn)定、安全的傳輸網絡。在數字圖書館推廣工程建設之初，對省級、市級圖書館下發(fā)了《“數字圖書館推廣工程”省級、市級數字圖書館硬件配置標準》，對網絡設備選型等有了一定的規(guī)范要求。在文化共享工程建設時，對縣級圖書館、村級圖書館下發(fā)了《全國文化信息資源共享工程縣級支中心軟硬件配置標準》《全國文化信息資源共享工程村級基層服務點配置標準》；在公共電子閱覽室建設時，下發(fā)了鄉(xiāng)鎮(zhèn)、街道、社區(qū)3級的《公共電子閱覽室終端計算機配置標準》和《公共電子閱覽室管理信息系統(tǒng)功能規(guī)范》。然而，若要統(tǒng)籌考慮國家、省、市、縣級圖書館的智慧化網絡體系，三者之間缺乏統(tǒng)一、有效的整合。同時，《中華人民共和國網絡安全法》《中華人民共和國數據安全法》《中華人民共和國個人信息保護法》的實施對網絡要求、關鍵信息基礎設施、信息系統(tǒng)安全等級保護、數據安全、個人信息處理等內容有了明確要求。公共圖書館在考慮建設智慧化網絡體系時，需要在之前成果的基礎上，按照法律法規(guī)建設統(tǒng)一的、可擴展的、適用性強的智慧化網絡參數標準，完善各級圖書館的網絡建設與網絡安全建設，加快實現各級公共圖書館的互聯互通，盡快使縣級以上公共圖書館具備智慧圖書館服務能力。

4 結語

《文化和旅游部“十四五”公共文化服務體系建設規(guī)劃》指出，到“十四五”末，公共文化服務體系要實現公共文化數字化網絡化智能化發(fā)展取得新突破。根據“十四五”規(guī)劃要求，公共圖書館應加強智慧化網絡體系建設，利用技術手段，打造覆蓋各級公共圖書館的網絡及平臺，提升服務效率，加強人才隊伍的培養(yǎng)，更好地適應時代的發(fā)展，提升智慧圖書館的服務能力和水平。

參考文獻

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（編輯 姚 鑫編輯）

Research on intelligent network system construction of public library

MENG? Haiguang， LU? Longhui， LIANG? Aimei

（National Library of China， Beijing 100081， China）

Abstract：? During the period of intelligent transformation and development of public libraries， this paper analyzes the problems in combination with the current situation of public library network construction， and proposes that the construction of intelligent Internet， intelligent network management platform， and unified network parameter standards can be used as ideas for the construction of public library intelligent network system.

Key words： public library; intelligence; network system

作者簡介：蒙海光（1984— ），男，館員，碩士；研究方向：計算機網絡，網絡系統(tǒng)，網絡安全。