图书馆微服务框架构建研究范文

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【摘要】移动互联网环境下，情景感知技术已经成为构建图书馆微服务生态系统的核心技术。文章阐述图书馆情景感知与微服务融合的显著特征，进而探讨基于移动情景感知技术的图书馆微服务融合流程，构建移动情景感知与图书馆微服务融合的基本框架，以期为图书馆后续相关的应用研究提供参考。

【关键词】移动互联网;情景感知;微服务根据CNNIC公布的第41次《中国互联网络发展状况统计报告》［1］显示，截至2017年12月，中国手机网民数量达7.53亿，手机上网网民所占的比率由2016年的95.1%上升至97.5%。移动互联网时代，各种传感器和可穿戴设备感知手机网民的移动情景数据呈指数级增长，这些海量情景数据已经成为泛在环境下图书馆智能化微服务的基础，为图书馆微服务转型升级创造更多价值挖掘空间。作为图书馆微服务生态系统的核心技术，情景感知服务成为泛在网络环境下图书馆微服务发展的新方向。鉴于此，笔者将情景感知技术与图书馆微服务进行融合，指出微时代图书馆微服务的主要特征和融合过程，构建图书馆微服务与情景感知技术融合的基本框架，以期为图书馆后续相关的应用研究提供参考。

1相关概念界定

1.1情景感知融合“情景感知(contextaware)”又称为上下文感知，即运用计算机技术和传感器采集的信息去推断用户当前的情境或情境相关的知识。“情景感知融合”来源于普适计算(ubiquitouscomputing)的概念，是指将即时情景数据自适应地融入用户偏好模型，服务系统自动识别用户即时情景，理解用户的思维和需求，并提供更佳的个性化服务。这种情景数据的即时性特征尤为明显，它既是影响用户潜在信息需求因素变更或调节的关键，又是服务提供商服务选择优化的决策依据。本研究中图书馆情景感知融合主要包括用户情景、资源情景、服务情景、时空情景、技术情景和设备情景等。

1.2微服务2011年5月，“微服务(microservices)”一词最初亮相于威尼斯的软件架构师研讨会。当时这个词用来描述与会者近期研究项目当中所涉及的通用性架构机制。如今，微服务可谓当下最热门词汇之一，但对于其概念的界定，国内外目前尚未形成统一、权威的表述。在图书情报领域，代表性观点为:微服务是以用户需求为核心，依托全媒体和移动终端为用户提供精细化、泛在化、碎片化和个性化的信息及服务。图书馆微服务主要是利用大数据、移动互联网等新技术对传统信息服务内容和服务模式进行拆分与重组，实现对用户的精细化服务。［2］从目前发展状况和未来发展趋势来看，图书馆微服务在经历过理论研究和实践应用阶段以后，现在逐步深入到精细化服务阶段。

2情景感知与微服务融合流程

情景感知是图书馆开展高质量微服务的基础条件，图书馆微服务必须依赖于一定的情景数据，它是图书馆展现情景感知技术成果的具体形式，两者关系紧密、相辅相成、相互依存。具体来说，图书馆情景感知微服务呈现泛在化、碎片化、个性化和交互分享性等显著特征。

2.1泛在化泛在化即“无处不在、无时不在”，就是用户超越时间和空间的限制，随时随地获取情景感知服务。情景感知使用户摆脱图书馆既定设备和时空的限制，为图书馆情景感知微服务的泛在化发展提供了新方向。对于图书馆而言，泛在化包括微服务泛在化和用户泛在化。从局部意义来看，电子资源检索和下载尽管突破了时空限制，但图书馆微服务目前并没有实现随时随地获取。图书馆用户泛在化，主要是指任何用户在任何地点、任何时间使用移动终端与图书馆联网，就可自由登录微服务平台，即时获取相关资源与服务。另外，泛在化还能确保移动终端持续不断地获取情景信息，感知预测不同类型用户需求，有助于图书馆融入无所不在的社会网络，实现图书馆微服务的社会化。

2.2碎片化微时代背景下，用户访问图书馆方式灵活多样，访问的时间和空间时刻发生变化，用户对图书馆的服务需求也随之碎片化。为迎合这种碎片化的发展趋势，图书馆资源和服务的时间也必须呈现零散化、片段化。如今，很多图书馆已经开展基于移动客户端的馆藏资源查询和利用的微服务，但这些服务大多都是以资源检索和分类导航为入口，属于用户主动“发现”，不符合当前用户碎片化阅读的行为习惯。在日益碎片化的环境中，图书馆要契合用户即时获取信息的需求，将各类结构化、半结构化和非结构化资源进行碎片化分解，存储于知识库中。然后对知识碎片处理，确定知识碎片真实性，删除重复知识碎片，将存储在知识共享池中有效的知识碎片与移动情景感知进行规则匹配，以满足用户泛在知识环境下碎片化的服务需求。

2.3个性化移动泛在环境下，用户所处时空、用户社会关系等情景时刻发生变化。这些时刻变化的情景数据是图书馆个性化微服务基础，直接关系到图书馆用户行为趋向和资源利用率。而情景感知是处理各类即时情景数据的核心技术，其精髓在于为用户提供个性化和差异化的资源或情景服务。

2.4交互性移动互联网环境下，用户移动客户端上不断嵌入或移植各种交互平台或应用程序，各种信息能够根据相应规则或者偏好组配，不同需求人群通过微服务平台可以自主进行信息交流，人际互动。微服务打破了图书馆信息传播者和信息接受者的界限，交互性特征成为图书馆微服务增强用户黏性和培养用户忠诚度的重要途径。

2.5分享性“互联网+”时代，数字技术为图书馆知识传播分享提供了广阔的空间，知识分享成为新的潮流。泛在知识环境下，人人都可以随时随地分享知识，图书馆知识分享呈现“短平快”的特色。一般来说，知识分享是指知识者通过一定的途径，将知识传递给用户且被吸收的过程。

3情景感知与微服务技术融合框架

目前，关于图书馆情景感知与微服务系统框架的研究有很多:王建新针对RFID技术特点，分析和设计了智能图书馆中的情景感知系统框架［4］;李白杨构建了图书馆大数据与微服务的技术融合体系图［5］;刘巧英设计和解读了图书馆用户行为数据与微服务融合的流程［6］;韩玺以视觉搜索为切入点，构建了基于情景感知的图书馆移动视觉搜索服务模型［7］。借鉴已有的研究成果，并基于情景感知与图书馆微服务融合特征和流程，笔者构建了图书馆微服务与情景感知技术融合框架。该框架主要划分为四层:移动情景层、情景获取层、情景处理层和情景应用层。

3.1移动情景层移动情景层位于图书馆情景感知与微服务技术融合框架的最底层，是图书馆微服务设计的起点和重要因素。主要是指图书馆微服务平台中有关实体情况的各类信息，包括情景信息(用户情景、资源情景、服务情景)和情景环境(时空情景、技术情景、设备情景)。在情景信息中，用户情景主要是指用户个体的状态(移动状态/静止状态)、情绪、目标任务、历史行为和使用经验等;对于图书馆而言，资源情景是指与资源内容、资源组织及资源利用情况有关的信息，包括互联网资源、多媒体资源、元数据和各类数据库等;服务情景作为移动情景信息中的重要内容，是由微服务平台、移动终端、微用户和微服务信息组成的有机整体。另外，在情景环境方面，时间、地点、设备以及事件线索等环境因素对用户行为可能会产生较大影响。时空因素(时间和空间)构成了图书馆微服务的重要基础环境，移动情景下的微服务受到物理位置、活动时间和周围场景等条件的约束，例如位于图书馆不同楼层的用户，对信息需求和服务内容可能不尽相同;技术情景主要是指图书馆资源或服务应用时的技术有效性和可用性，尤其情景信息呈现动态化的微时代，技术水平为图书馆微服务的顺利开展提供支持，是微服务体系建设的核心内容之一;情景环境中的设备情景包括设备类型、屏幕尺寸、I/O模式和交互方式等，是指用户使用图书馆微服务平台时应用的设备操作情景。比如，在特定的时间或地点，用户习惯于既定设备的操作情景，以实现智能设备按照用户的习惯意愿自动执行相关事项。

3.2情景获取层情景获取层传感器包括各种直接提供移动情景信息的传感器单元，移动情景信息的来源包括部署在普适计算环境下的各种传感器。该层依靠系统框架最底层的支撑，利用无线射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)、无线传感网络(WirelessSensorNetworks，WSNs)、近场通信(NearFieldCommunication，NFC)以及苹果公司研发的iBeacon等情景感知技术来获取原始移动情景信息。目前，情景信息的采集途径主要是通过物理传感器、虚拟传感器和逻辑传感器等。例如，物理传感器能够自动感知和获取所需的原始情景数据，如声音、湿度、温度和烟雾等。虚拟传感器则是指从现有的信息空间中采集用户感兴趣的情景信息，如用户行为习惯、任务完成情况、日历信息和时间信息等。逻辑传感器采集情景信息是通过用户手持移动终端、人机交互等直接或间接输入的配置信息，以及用户情景信息与位置的逻辑关系等。情景获取层是实现“用户能随时随地、透明地获取服务”这一愿景的关键。图书馆微服务平台只有自动“感知”用户周围环境和“理解”用户的意图，即准确感知用户周围情景，才能为用户提供更高质量的微服务。

3.3情景处理层情景处理层的功能是负责移动情景信息的处理和判断预测。一般来说，该层主要包括三个基本模块:情景感知预处理、移动情景信息推理和移动情景预测。由于部分传感器感知的情景信息的完整性和准确性有所欠缺，无法满足质量要求。因此，情景处理层首先要对上一层已经获取的情景信息进行预处理，包括去冗余和冲突处理等推理组件。情景信息推理模块主要是整合预处理的情景信息，并对照专家库预定义的服务规则和情景数据库推理出应用可理解的高层情景信息。移动情景预测模块的功能则是将情景数据库中存储的历史信息(静态情景信息)和当前即时情景信息(动态情景信息)进行整合，识别当前情景，并由此挖掘移动情景信息的隐性规律和变化趋势，预测和判断特定目标未来将要发生的情景，继而根据预测结果做出合理的决策。可见，移动情景预测组件是情景处理层的核心模块之一，健壮的移动情景感知模型是图书馆开展精准微服务的关键所在。

3.4情景应用层情景应用是情景感知的目的，是图书馆提供微服务的人机交互接口。情景应用层处于系统框架的最顶层，该层面向不同的用户群体和用户环境，自动解析用户所处环境下的不同需求并进行分类聚合，为用户提供泛在化、碎片化、个性化和交互分享的微服务。

4研究展望

随着移动互联网、大数据、云计算的迅猛发展，情境感知服务蕴含着巨大的应用前景，逐步成为产业界竞相争夺未来市场的重点。当前，英特尔、苹果、Nuance和Synaptics等公司均提出了相关概念，并在导航、电子商务、旅游、搜救、医疗卫生等领域已经取得成功的应用。诚然，图书馆也不例外，情景感知服务将会成为图书馆行业创新服务的增长点。因此，积极探索移动泛在环境下即时情景识别、感知和建模的方法实现与优化，运用眼动追踪、手势识别等技术识别用户姿体语言或者手势，并据此做出相应的决策，从而拓展图书馆移动情景感知微服务的新视角。文章探讨泛在知识环境下移动情景感知融合图书馆微服务的流程及其关键特征，构建基于移动情景感知技术融合的图书馆微服务基本框架，对于图书馆开展微服务工作具有一定的指导作用。下一步的工作重点是移动泛在环境下基于情景感知的图书馆微服务自适应建模和原型系统的设计与开发，实现移动互联网环境下的主动服务发现。

作者：聂应高