基于RFID的图书馆防盗系统问题设计与分析_技术

近年来，RFID技术不断向图书馆领域渗透。然而，传统图书管理模式（条码管理+EAS防盗）在向RFID进化过程中，图书馆界普遍存在疑惑，RFID在取代条码管理方面优势明显，但在图书防盗方面尚有很大的改进空间。本文首先对传统的EAS防盗作一个简要概述，然后从分析RFID图书馆的防盗需求入手，探讨RFID图书馆的防盗模式，以期推动RFID图书馆的发展，满足实际业务中RFID图书馆的防盗需求。

2 传统图书馆EAS防盗系统

商品电子防盗系统（Electronic ArTIcle Surveillance），简称EAS。它起源于二十世纪60年代的美国，由于当时美国的零售业存在的严重失窃，故孕育而生。它是一个高科技的电子防盗设备。它以高科技的手段赋予商品一种自卫能力，能有效地保护商品，防止商品失窃。在国外，90%的零售业中采用EAS系统来降低失窃率。在国内，EAS系统也逐渐被广大商家接受并采用。迄今为止，广大商家认为普遍采用EAS系统是降低失窃、减少损失，最可靠、最经济的高科技管理手段。
EAS防盗仪种类很多，但最基本的工作原理是一样的，即把一种能够产生特殊信号的标签安放在被保护的物品上，在图书馆的出口处安装一组能够探测标签信号的天线，当物品通过出口时，天线探测到标签信号即报警，如果该物品被允许通过，则标签内的信号发生源会被提前解除，这样物品通过天线时就不会触发报警。按照标签发出的不同信号特征，EAS防盗系统可以分为电磁系统、无线电系统、声磁系统等。现在就不同的系统分述各自的原理。
2.1 电磁系统
电磁波系统（ElectromagneTIc System）采用电磁波作为检测信号，它同无线电射频系统差不多在同一时间问世，已有30多年历史。电磁波系统的检测率较高。但系统容易受磁性或金属物质的影响而产生误报或不报。其优点是标签最小，隐蔽性强，且标签价格便宜，能重复消磁，适用于图书等特定产品的保护。电磁波系统有立式和通道式两种，出口宽度一般在0.9米左右。应用环境多在图书馆、图书馆、音像商店等。
2.2 无线电系统
无线电射频系统（Radio Frequency,RF）问世已有30多年历史，是较早应用的电子防盗系统之一。它采用无线电射频作为系统发射接收检测信号，检测频率范围一般为7.5~8.5MHz。无线电射频系统的检测率一般为80%左右。由于其防盗标签为环形线圈式，所以很多与标签频率相似的线圈物品或电子产品都会触发系统，引起系统的误报。而且无线电射频系统完全受金属锡箔纸的屏蔽，防盗标签靠近或粘贴在金属锡箔纸上会使标签失效，造成系统漏报。无线电射频系统最大优点是系统成本非常低。无线电射频系统有软、硬两种标签，可以保护商场内大多数的物品。两个支座之间的距离一般不能大于1.2米。
2.3 声磁系统
音叉只有在振荡频率相同情况下才引起共振。声磁系统（AcoustoMagneTIc）正是应用了这种物理原理，实现几乎零误报的 *** 作。固定在商品上的声磁系统标签进入系统的检测区域时，会产生共振，但只有在接收器接收到连续四次的共振信号（每1/50秒一次）后，系统才会发出报警。
声磁系统的特性是防盗检测率高、几乎零误报、不受金属锡箔纸屏蔽、抗干扰性好、保护的出口宽（单套系统最宽可保护4米）。声磁系统有软硬两种防盗标签，保护商场内大多数种类商品，但标签尺寸相对较大，价格较高。声磁系统包括立式系统、通道式系统和隐蔽式系统不同种类，有超过10种以上的型号供选择，主要应用在百货、超市、专卖店、音像商店、杂货店、药店，也可用在办公楼等环境。声磁系统是防盗最新科技。
2.4 电磁系统、无线电系统和声磁系统的比较
在以上几种系统中，电磁系统由于使用的磁条价位较低，大大的降低了用户的对耗材的投入，且磁条薄而小，可以方便快捷地灭活和激活，隐蔽性较强，可反复充消磁。对付盗窃最有效且每个图书馆的预算都能承担，因此被普遍应用于图书馆及图书馆。安装电磁系统，既不影响图书馆的运转，又能将存书损失减少95%以上。无线电系统的优点是门架小巧，成本低，但无法实现循环灭活和激活，标签在书内的隐蔽性差，所以在图书馆的应用不及电磁系统。声磁系统具有好的外观，最低的误报率，最大宽度的门架间距，标签也可循环使用，但是标签具有一定的厚度，在书籍中隐蔽性最差，所以一般都用于商店防盗。

3 RFID图书馆管理对防盗的要求

没人怀疑RFID在不远的将来会全面替代（条码+EAS防盗）的基本管理模式，但在现实的过渡期，RFID业内人士有必要了解图书馆的期望和要求，以大大缩短这个过渡期。

3.1 对RFID系统的价格要求

目前RFID的价格为（条码+EAS防盗）系统价格的数十至上百倍，希望随着RFID产业的发展，这个价格能够很快下降。

3.2 对RFID系统的防盗功能要求

理论上，RFID技术具有与生俱来的防盗能力，但由于其标签外观和无线电式的EAS标签一致，为3×3cm或4×4cm的薄片，在书籍中的隐蔽性差，从而影响防盗效果。业界目前已经开发出细长条的RFID天线标签，外观与磁条无异，但由于天线形状的原因，远距离读写的灵敏度达不到传统EAS的效果，同样影响防盗。这些问题的解决有待于RFID技术的不断改进。

3.3 对RFID门禁外观的要求

传统EAS的外观变化多样，满足了各种图书馆客户的需求，而RFID门禁的外观还比较单一，有待于开发人员的继续努力。

3.4 对新旧技术平稳过渡的要求

即使不考虑过渡期RFID的昂贵价格，要是一个大型图书馆完全从传统技术转到全面RFID管理，图书馆的工作量将非常巨大，所以RFID的主设备和附件能够同时兼容（条码+EAS防盗）的管理模式显得很有必要，其实技术上的难度不大。国外的实践很好地做到了这一点。国内的同行也开始跟进，希望越做越好。

4 RFID图书馆的防盗模式

图书馆原来多采用磁条进行防盗，还有少量图书馆采用主动式EAS标签。图书馆引入RFID技术后使图书馆的防盗系统在方式上有所改变，目前有一部分用户采用单纯RFID标签实现管理-防盗，RFID标签的防盗功能一般通过标签内存储的可擦写安全位来实现。而磁条防盗并未因RFID的出现而退出，一方面是一些图书馆需要延续原有全馆统一的防盗体系格局；另一方面，在社会环境以及RFID防盗效果不太确定的情况下，磁条放到仍然保留了一席之地，与RFID标签（RFID优质标签质保10年获10万次读写）相比，磁条具有相对隐蔽、可永久使用等特点。
各个RFID供应商的系统设计理念不同，其防盗方式、前端软件也因此不同。RFID图书馆实际应用中的防盗模式综合起来主要有以下五种：（1）磁条防盗；（2）RFID-EAS-TTF安全位检测；（3）RFID标签安全位防盗；（4）数据库状态核对检测防盗；（5）门禁UID检测防盗。

4.1 磁条防盗

其体系设计思想是维持原有磁条安全门禁体系不变，加装RFID标签实现自助流通、架区管理。磁条防盗的优势在于隐蔽，寿命长。磁条安全门禁与网络以及系统无关，报警时不提供任何问题馆藏信息，并且门架不能用于RFID的其他检测统计。

4.2 RFID-EAS-TTF安全位检测

标签内含有可擦写的EAS安全位，馆藏经过借/还 *** 作后，EAS安全位被写入相应的状态信息，读者持书通过门禁时，没有办理借阅手续的馆藏（标签）主动发送信息给防盗门架，导致报警。其特点是标签采取TTF标签先发言（tag talk first）模式，标签上电后，门禁天线进行标签群体检测，不需要对标签做休眠-唤醒，注意完全阅读标签芯片中用户存储的信息，此方式与磁条检测机理类似，厂家称侦测效率可达95%，其典型例子是PHILIPS公司的I-CODE-Ⅱ芯片。其防盗门禁与网络以及系统无关，报警时不提供任何问题馆藏信息，并且门架不能用于RFID的其他检测统计。

4.3 RFID标签安全位防盗

标签内含有可擦写的安全位，馆藏经过借/还 *** 作后，安全位被写入相应的状态信息，读者持书通过门禁时，馆藏（标签）经过防盗门架时做休眠-唤醒逐一阅读甄别，没有办理借阅手续的馆藏（标签）会导致门架报警。按照理论推测，此类系统的检测效率比RFID-EAS-TTF模式要低一点。其防盗门禁与网络以及系统无关，报警时提供（或不提供）任何问题馆藏信息，并且门架可用于RFID的其他检测统计。

4.4 数据库状态核对检测防盗

即读者借阅的馆藏在经过防盗门架时要逐一利用数据库来核对已借/未借状态，如果没有办理借阅手续，则报警，该防盗的方法所需步骤最多，且对网络和数据库的依赖最强，所以属于效率较低的防盗方式。其防盗门禁与网络以及系统有关，报警时提供问题馆藏信息，并且门架可用于RFID的其他检测统计。

4.5 门禁UID检测防盗

所有馆藏办理借/还手续时，前端RFID系统将其标签UID信息以广播方式经过网络发送给所有的门禁终端数据库（或从中撤消），读者持馆藏通过门禁时，门禁逐一将每件馆藏的UID与门禁库存信息比对，如果发现找不到某件馆藏信息时则报警。其防盗门禁与网络以及系统有关，依赖性较强，报警时提供问题馆藏信息，并且门架可用于RFID的其他检测统计。

以上五种防盗模式各有特色，具体的选择需要根据具体需求来确定。