基于多方式識(shí)別的圖書(shū)館智能門(mén)禁設(shè)計(jì)與應(yīng)用

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.08.046

摘? 要：文章對(duì)圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和功能進(jìn)行了研究，首先報(bào)告了高校智能門(mén)禁使用的環(huán)境與現(xiàn)狀，然后根據(jù)使用環(huán)境論述了智能門(mén)禁的設(shè)計(jì)思路和方案，以及其與圖書(shū)館讀者管理系統(tǒng)和高校安保系統(tǒng)相連接的方法，總結(jié)了高校智能門(mén)禁系統(tǒng)在圖書(shū)館管理和讀者服務(wù)過(guò)程中的功能，系統(tǒng)對(duì)圖書(shū)館的智能化管理與現(xiàn)代化服務(wù)都具有重要意義，是圖書(shū)館現(xiàn)代化管理和服務(wù)不可缺少的工具。

關(guān)鍵詞：圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng);智能門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì);智能門(mén)禁的功能

中圖分類號(hào)：G250.7? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2021）08-0162-04

Design and Application of Library Intelligent Access Control Based on

Multi-Mode Identification

——Take Library of Xian FanYi University as an Example

FAN Wenjuan

（Library of Xian FanYi University，Xian? 710105，China）

Abstract：This paper studies the design and functions of intelligent access control system of the library. Firstly，it reports the use environment and current situation of the intelligent access control in colleges，and then expounds the design idea and scheme of the intelligent access control according to the use environment，as well as the method of connecting it with the library reader management system and the college security system. This paper summarizes the functions of the college intelligent access control system in the process of library management and reader service. The system is of great significance to intelligent management and modern service of the library. It is an indispensable tool for the modern management and service of the library.

Keywords：library intelligent access control system;intelligent access control system design;function of intelligent access control

0? 引? 言

圖書(shū)館門(mén)禁系統(tǒng)是高校圖書(shū)館安全防范系統(tǒng)的最初環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)，通過(guò)門(mén)禁系統(tǒng)的身份識(shí)別，可以有效地限定入館者的身份，保證圖書(shū)館內(nèi)師生的財(cái)產(chǎn)安全。隨著智能技術(shù)的快速發(fā)展，具有智能技術(shù)的圖書(shū)館門(mén)禁也被廣泛地應(yīng)用。智能門(mén)禁系統(tǒng)不僅僅具有人員身份的識(shí)別功能，同時(shí)也具有統(tǒng)計(jì)、提醒等功能，在增加圖書(shū)館安防的同時(shí)，也提升了圖書(shū)館的管理效率和服務(wù)質(zhì)量。本文以西安翻譯學(xué)院為例，說(shuō)明高校圖書(shū)館智能門(mén)禁的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

1? 高校圖書(shū)館智能門(mén)禁的設(shè)計(jì)思路

1.1? 高校圖書(shū)館智能門(mén)禁的使用環(huán)境特點(diǎn)

高校圖書(shū)館智能門(mén)禁是結(jié)合高校圖書(shū)館的使用環(huán)境設(shè)立的，不同于其他類型的門(mén)禁系統(tǒng)，其使用具有三方面的特點(diǎn)：

（1）門(mén)禁人流量大，每天都會(huì)有大量的讀者涌入圖書(shū)館，而且在下課等部分時(shí)間段會(huì)異常突出，因此，門(mén)禁系統(tǒng)需要在短時(shí)間內(nèi)傳輸、處理大量信息。

（2）門(mén)禁系統(tǒng)需要無(wú)障礙地跨越不同類型的系統(tǒng)平臺(tái)，既要與學(xué)校的安保系統(tǒng)平臺(tái)相連接，也要與圖書(shū)館自身的讀者信息平臺(tái)相關(guān)聯(lián)，而這兩個(gè)系統(tǒng)可能采取不同的操作系統(tǒng)或信息格式。

（3）高校圖書(shū)館門(mén)禁系統(tǒng)不僅需要具有識(shí)別人員身份的功能，還要具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等各種類型的功能，從而為圖書(shū)館的管理決策提供依據(jù)。

1.2? 高校圖書(shū)館智能門(mén)禁的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

基于高校圖書(shū)館的使用環(huán)境，筆者認(rèn)為高校圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到三個(gè)方面的目標(biāo)：

（1）多種途徑識(shí)別讀者身份功能，如通過(guò)人臉識(shí)別、讀者卡識(shí)別等方式識(shí)別讀者身份，并在短時(shí)間內(nèi)判定讀者是否可以進(jìn)入圖書(shū)館。

（2）自動(dòng)統(tǒng)計(jì)入館人數(shù)功能，并將入館讀者按類別進(jìn)行自動(dòng)分類，為圖書(shū)館的管理決策提供基礎(chǔ)。

（3）服務(wù)功能，圖書(shū)館智能門(mén)禁可以根據(jù)不同類型入館讀者向其提供提醒、入館說(shuō)明等服務(wù)。

1.3? 高校圖書(shū)館智能門(mén)禁的整體設(shè)計(jì)思路

基于預(yù)期的功能及目前的現(xiàn)有技術(shù)，高校圖書(shū)館智能門(mén)禁整體設(shè)計(jì)思路如圖1所示。主要包含硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)兩部分，其中硬件部分包括含視頻采集部分、信息傳輸部分和信息處理部分。信息采集部分包括監(jiān)控?cái)z像和帶攝像頭的門(mén)禁，信息傳輸部分包括子站平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，信息處理部分包括中央處理設(shè)備。

軟件部分則包括信息處理的操作系統(tǒng)、視頻采集程序、視頻編碼程序、視頻傳輸程序等，整個(gè)智能門(mén)禁系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)分為兩步走：操作平臺(tái)和嵌入平臺(tái)。在操作平臺(tái)上，設(shè)計(jì)和調(diào)整與智能識(shí)別相關(guān)的程序，包括人臉識(shí)別程序、一卡通信息識(shí)別程序、微信識(shí)別程序、統(tǒng)計(jì)程序、自動(dòng)反應(yīng)程序等;將諸多程序切合進(jìn)環(huán)境中，然后編譯成嵌入平臺(tái)中可執(zhí)行的程序，并進(jìn)行驗(yàn)證運(yùn)行。

2? 高校圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

根據(jù)高校圖書(shū)館智能門(mén)禁的目標(biāo)和設(shè)計(jì)思路，以西安翻譯學(xué)院為例，高校圖書(shū)館的智能門(mén)禁的整體設(shè)方案如圖2所示。

2.1? 信息層

信息層主要用于獲取入館讀者信息。涉及該層次的硬件主要是帶人類識(shí)別屏幕的門(mén)禁閘機(jī)，通常設(shè)置在圖書(shū)館的大門(mén)入口處;有時(shí)為了方便統(tǒng)計(jì)，這些閘機(jī)也會(huì)設(shè)置在各個(gè)書(shū)庫(kù)的入口處，形成控制網(wǎng)絡(luò)，信息層的各個(gè)閘機(jī)將所記錄的信息直接傳輸給其所連接的監(jiān)控子站。西安翻譯學(xué)院圖書(shū)館信息層設(shè)置由圖書(shū)館大廳入口的閘機(jī)以及各廳入口的監(jiān)控?cái)z像頭組成，每天實(shí)時(shí)記錄讀者入館和入廳信息并傳輸給圖書(shū)館監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)。

2.2? 控制層

監(jiān)控層由監(jiān)控子站組成，通常每一個(gè)圖書(shū)館入口都會(huì)有一個(gè)監(jiān)控子站，每個(gè)子站同時(shí)控制數(shù)個(gè)門(mén)禁閘機(jī)，監(jiān)控子站安裝智能門(mén)禁監(jiān)控軟件，閘機(jī)獲取用戶信息，并傳遞給信息管理層進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)將驗(yàn)證結(jié)果反饋給閘機(jī)，并進(jìn)行阻擋、警告、放行、提醒服務(wù)等操作，確保讀者和圖書(shū)館資源的安全，并保證閘機(jī)的正常運(yùn)行。西安翻譯學(xué)院圖書(shū)館的監(jiān)控層子站主要設(shè)置在各層的監(jiān)控計(jì)算機(jī)以及圖書(shū)館監(jiān)控辦公室內(nèi)的計(jì)算機(jī)中，這些計(jì)算機(jī)將圖書(shū)館各個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭和閘機(jī)的信息傳輸?shù)皆O(shè)置在圖書(shū)館中央控制室中的中央管理計(jì)算機(jī)中。

2.3? 管理層

管理層是圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)的核心，主要由裝有智能門(mén)禁數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件的中央計(jì)算機(jī)組成，該計(jì)算機(jī)同時(shí)連接圖書(shū)館讀者數(shù)據(jù)庫(kù)、圖書(shū)數(shù)據(jù)庫(kù)和學(xué)校安防數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)自動(dòng)接收各個(gè)監(jiān)控子站傳輸來(lái)的信息，并將信息與各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行匹配，讀取讀者的身份信息、截取圖書(shū)館適時(shí)數(shù)據(jù)，并有針對(duì)性地做出相應(yīng)的反應(yīng)，與此同時(shí)，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)讀者入館等方面的數(shù)據(jù)，作為圖書(shū)館決策的依據(jù)。西安翻譯學(xué)院的智能門(mén)禁系統(tǒng)中央管理系統(tǒng)主要由設(shè)置在圖書(shū)館中央控制室的計(jì)算機(jī)完成，該計(jì)算機(jī)同時(shí)與圖書(shū)館的讀者管理系統(tǒng)以及西安翻譯學(xué)院的校園安全系統(tǒng)相連接。

3? 圖書(shū)館智能門(mén)禁軟件系統(tǒng)

與圖書(shū)館數(shù)據(jù)庫(kù)和高校安保系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)是實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館門(mén)禁系統(tǒng)“智能化”的關(guān)鍵，因此，其智能門(mén)禁系統(tǒng)最主要部分是智能門(mén)禁軟件管理系統(tǒng)，以及如何連接其他外部系統(tǒng)。

3.1? 圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)軟件

智能門(mén)禁管理系統(tǒng)通常是以Windows 2000或Linux為操作平臺(tái)，以SQL Server作為數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)庫(kù)的管理;同時(shí)以WGACCESS、Adroitor、ADCT或HWX為門(mén)禁管理系統(tǒng)軟件。目前市場(chǎng)上流行的幾種門(mén)禁管理系統(tǒng)軟件雖然形式不一，但基本都具有查詢、統(tǒng)計(jì)及輸出記錄功能和相似的操作界面。以西安翻譯學(xué)院圖書(shū)館為例，目前圖書(shū)館的智能門(mén)禁系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)以Windows 2000為操作平臺(tái)，采用HWX作為門(mén)禁管理軟件，門(mén)禁系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)則采用SQL Server 2008為管理軟件。

3.2? 圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)與讀者管理系統(tǒng)連接

圖書(shū)館門(mén)禁系統(tǒng)需要讀取讀者的信息才能做出相應(yīng)的反應(yīng)，因此圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)必須與圖書(shū)館的讀者管理系統(tǒng)相連接。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，門(mén)禁管理系統(tǒng)軟件首先創(chuàng)建ODBC數(shù)據(jù)源，收錄入館讀者的信息;通過(guò)ODBC數(shù)據(jù)源連接圖書(shū)館讀者管理數(shù)據(jù)庫(kù)，驗(yàn)證讀者的身份;同時(shí)創(chuàng)立第三方接口程序，以便每天隨時(shí)對(duì)高校的學(xué)生管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。其連接結(jié)構(gòu)如圖3所示。西安翻譯學(xué)院圖書(shū)館在智能門(mén)禁的中央管理計(jì)算上建立了一個(gè)ODBC數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)與圖書(shū)館的讀者管理系統(tǒng)相連接，根據(jù)讀者管理系統(tǒng)中獲取在讀者數(shù)據(jù)來(lái)操作圖書(shū)館的智能門(mén)禁系統(tǒng)。

3.3? 圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)與學(xué)校安保系統(tǒng)連接

圖書(shū)館門(mén)禁系統(tǒng)也需要隨時(shí)與學(xué)校的安保系統(tǒng)相連接，以便圖書(shū)館隨時(shí)基于高校的安保需要對(duì)讀者入館情況進(jìn)行調(diào)整。例如，在新冠疫情期間，西安翻譯學(xué)院的高校圖書(shū)館必須根據(jù)學(xué)校防疫工作安排限定入館人數(shù)，并且根據(jù)高校安保系統(tǒng)的操作隨時(shí)中止讀者入館。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，首先應(yīng)在門(mén)禁管理系統(tǒng)所在的管理計(jì)算機(jī)上安裝能夠連接學(xué)校安保系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶端軟件，通過(guò)客戶端軟件與高校安保系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)相連接。每當(dāng)學(xué)校安保系統(tǒng)向圖書(shū)館發(fā)出指令時(shí)候，安裝在管理計(jì)算機(jī)上的客戶端軟件便與智能門(mén)禁管理系統(tǒng)發(fā)生響應(yīng)，智能門(mén)禁管理系統(tǒng)根據(jù)安保系統(tǒng)的內(nèi)容自動(dòng)做出相應(yīng)的反應(yīng)。

4? 圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

4.1? 安防功能實(shí)現(xiàn)

安防功能是圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)最重要的功能，是整個(gè)智能門(mén)禁系統(tǒng)的核心，其要求系統(tǒng)通過(guò)各種方法識(shí)別入館讀者的身份，并做出禁止進(jìn)入或者允許進(jìn)入的指令。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，智能門(mén)禁管理系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置在閘機(jī)上的感應(yīng)器或攝像頭來(lái)獲取讀者的信息。這些設(shè)備主要讀取讀者的人臉、IC卡信息或微信二維碼信息來(lái)識(shí)別讀者，并將這些信息與圖書(shū)館的讀者管理數(shù)據(jù)庫(kù)和高校安保系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。如果讀者信息符合要求則閘機(jī)自動(dòng)放行，如果不允許則被禁止進(jìn)入。如圖4所示，如西安翻譯學(xué)院圖書(shū)館就采用人臉識(shí)別、IC卡信息與微信二維碼相結(jié)合的方式來(lái)驗(yàn)證入館讀者的信息，既最大程度方便讀者入館，也保證了圖書(shū)館自身的安全。

4.2? 統(tǒng)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)

智能門(mén)禁系統(tǒng)在監(jiān)控讀者進(jìn)入圖書(shū)館的同時(shí)也在自動(dòng)統(tǒng)計(jì)讀者入館數(shù)據(jù)，而圖書(shū)館智能門(mén)禁管理系統(tǒng)則自動(dòng)對(duì)所獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并允許圖書(shū)館管理者進(jìn)行查詢。圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)可以設(shè)定統(tǒng)計(jì)時(shí)間段，按照每年、每月、每天或者某個(gè)特定時(shí)間段內(nèi)來(lái)統(tǒng)計(jì)圖書(shū)館的入館讀者數(shù)量;也可以結(jié)合圖書(shū)館監(jiān)控?cái)z像所提供的信息，或圖書(shū)館的讀者數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)讀者進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)館信息的精確把握。如：西安翻譯學(xué)院圖書(shū)館采用按照讀者類別統(tǒng)計(jì)和按照讀者來(lái)館目的對(duì)讀者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這些數(shù)據(jù)為圖書(shū)館部署其他工作提供了科學(xué)的參考。

4.3? 服務(wù)功能實(shí)現(xiàn)

通過(guò)智能門(mén)禁系統(tǒng)與圖書(shū)館的讀者管理系統(tǒng)相連接，可以根據(jù)讀者管理系統(tǒng)所提供的讀者狀態(tài)信息為入館讀者提供主動(dòng)信息推送服務(wù)，推送內(nèi)容可以是提醒讀者歸還即將到期的圖書(shū)、圖書(shū)館空余座位的位置、讀者預(yù)約圖書(shū)的情況等等，也可以是天氣預(yù)報(bào)，甚至是簡(jiǎn)單的問(wèn)好。通過(guò)這些主動(dòng)的提醒服務(wù)幫助讀者使用圖書(shū)館，滿足讀者文獻(xiàn)資源的需要，提高圖書(shū)館的服務(wù)質(zhì)量。如：西安翻譯學(xué)院圖書(shū)館的智能門(mén)禁系統(tǒng)自動(dòng)解讀讀者的信息，對(duì)每一個(gè)預(yù)約座位的讀者進(jìn)行提醒，指導(dǎo)讀者到所預(yù)約的座位上去。

5? 結(jié)? 論

圖書(shū)館智能門(mén)禁系統(tǒng)的應(yīng)用不僅提升了高校圖書(shū)館的安全等級(jí)，也為圖書(shū)館提供了更多功能，促進(jìn)了圖書(shū)館讀者服務(wù)工作的變革，提升了圖書(shū)館的管理水平。圖書(shū)館如何充分利用智能門(mén)禁的功能以更好的管理圖書(shū)館、為讀者創(chuàng)造更好的閱覽環(huán)境成為當(dāng)前圖書(shū)館服務(wù)管理的重要課題，需要學(xué)者們不斷地探索和研究。

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作者簡(jiǎn)介：樊文娟（1986.02—），女，漢族，甘肅蘭州人，助理館員，本科，研究方向：圖書(shū)館讀者服務(wù)。

收稿日期：2021-02-12