去過(guò)圖書(shū)館的朋友都知道圖書(shū)館有著一套很?chē)?yán)密的管理防盜系統(tǒng)，而這種防盜的管理系統(tǒng)就是門(mén)禁系統(tǒng)，它是保障圖書(shū)資源安全，提高圖書(shū)館管理效率、管理水平的控制系統(tǒng)。
一套完整的圖書(shū)館門(mén)禁系統(tǒng)需要計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、目標(biāo)識(shí)別技術(shù)的結(jié)合，目前已有名目繁多的圖書(shū)館門(mén)禁系統(tǒng)上市，但這些門(mén)禁系統(tǒng)多是根據(jù)不同的圖書(shū)館信息化條件而定制研發(fā)的，由于原有的圖書(shū)館管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各不相同，造成門(mén)禁系統(tǒng)與圖書(shū)館其他管理系統(tǒng)之間的鏈接非常不便。并且，多數(shù)圖書(shū)館門(mén)禁系統(tǒng)的功能停留在安全管理、自動(dòng)借還的層面上。為了實(shí)現(xiàn)門(mén)禁系統(tǒng)與各種數(shù)字圖書(shū)館之間的無(wú)縫鏈接，擴(kuò)展門(mén)禁系統(tǒng)的功能，提高圖書(shū)館的自助服務(wù)水平，市場(chǎng)已經(jīng)研發(fā)出一套基于RFID智能卡的高校圖書(shū)館自助式門(mén)禁系統(tǒng)，這將大大改善圖書(shū)館門(mén)禁系統(tǒng)的功能，對(duì)圖書(shū)館的日常安全管理增加了穩(wěn)定性。
一.RFID技術(shù)原理及應(yīng)用范圍
RFID(射頻識(shí)別)技術(shù)基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。作為條形碼的無(wú)線版本，RFID 技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、智能卡上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更加自如等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被世界公認(rèn)為本世紀(jì)十大重要技術(shù)之一，它是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。
作為圖書(shū)館安全系統(tǒng)應(yīng)用的RFID系統(tǒng)一個(gè)最基本的 RFID系統(tǒng)，一般包括以下幾個(gè)部份：一個(gè)載有目標(biāo)物相關(guān)信息的智能卡即RFID智能卡、在讀寫(xiě)器及RFID單元間傳輸RF信號(hào)的天線、一個(gè)接收從 RFID智能卡返回的RF信號(hào)并將解碼的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)以供處理的RFID讀寫(xiě)器。目前，RFID系統(tǒng)已在交通管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、物流管理、生產(chǎn)線追蹤等領(lǐng)域大展身手，將傳輸功能的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在現(xiàn)代企業(yè)管理的對(duì)接系統(tǒng)中來(lái)。
二.圖書(shū)館RFID技術(shù)應(yīng)用
除了在交通管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、物流管理、生產(chǎn)線追蹤領(lǐng)域的應(yīng)用外，RFID技術(shù)憑其特有的特點(diǎn)已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外圖書(shū)館界的關(guān)注。其中亞洲國(guó)家新加坡國(guó)立圖書(shū)館在1998年后期開(kāi)始使用RFID技術(shù)，成為世界上第一個(gè)應(yīng)用此技術(shù)的圖書(shū)館。隨后，美國(guó)、澳大利亞、中國(guó)等也相繼采用了RFID技術(shù)。
隨著RFID技術(shù)在世界大范圍的普及，2006年我國(guó)第一家RFID智能圖書(shū)館集美大學(xué)誠(chéng)毅學(xué)院圖書(shū)館建成并投入使用。之后深圳圖書(shū)館新館、國(guó)家圖書(shū)館、上海市長(zhǎng)寧區(qū)圖書(shū)館等多家圖書(shū)館都紛紛應(yīng)用了RFID技術(shù)。
三.RFID技術(shù)在圖書(shū)光應(yīng)用中的作用
●自助借還書(shū)系統(tǒng)：為讀者提供自助借書(shū)、還書(shū)操作，無(wú)需圖書(shū)館管理人員干預(yù);
●圖書(shū)整理：實(shí)現(xiàn)對(duì)館藏資料的自動(dòng)盤(pán)點(diǎn)、排架、順架，從而達(dá)到通借通還的目的;
●RFID安全檢測(cè)：對(duì)未辦理完借出手續(xù)或禁止借出的圖書(shū)，在出門(mén)時(shí)安檢裝置會(huì)報(bào)警，提醒管理人員及時(shí)阻止。
圖書(shū)館系統(tǒng)通過(guò)RFID技術(shù)，圖書(shū)館在有效提高管理精度、改善服務(wù)形象、拓展延伸服務(wù)等方面為圖書(shū)館行業(yè)做出了重大貢獻(xiàn)，提升了了圖書(shū)館的安全系統(tǒng)的能力。
四.RFID技術(shù)的其他擴(kuò)展應(yīng)用
RFID技術(shù)的另一項(xiàng)應(yīng)用是智能卡應(yīng)用，智能卡又稱集成電路卡即IC卡，它是將一個(gè)集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中，封裝成卡的形式。RFID智能卡是一種非接觸式的IC卡。具有體積小、容量大、壽命長(zhǎng)、可重復(fù)使用等特點(diǎn)，可支持快速讀寫(xiě)、非可視識(shí)別、移動(dòng)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長(zhǎng)期跟蹤管理。
IC卡是在1977年由Motorola與它的一個(gè)計(jì)算機(jī)客戶合作開(kāi)發(fā)了世界上第一張智能卡，自此，智能卡就以其薄且小的體積、先進(jìn)的集成電路芯片技術(shù)、無(wú)法被破譯和仿造的特點(diǎn)受到普遍歡迎，并在世界范圍內(nèi)得到了空前的發(fā)展。目前，各種智能卡正越來(lái)越多地應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域并深入到居民的日常生活當(dāng)中。
五.IC卡的結(jié)構(gòu)和功能介紹
RFID智能卡主要由天線、射頻接口、微控制單元組成。各組成部分包括的模塊及其功能如下：
天線：用來(lái)接收RFID讀寫(xiě)器發(fā)送的信號(hào)，并把數(shù)據(jù)信息回傳給RFID讀寫(xiě)器。
射頻接口電路：主要包括有波形變換器、調(diào)制/解調(diào)器、整流器、電壓調(diào)節(jié)器、振蕩器等。波形變換器接收讀寫(xiě)器上的無(wú)線電調(diào)制信號(hào)，一方面送調(diào)制/解調(diào)模塊，另一方面進(jìn)行波形轉(zhuǎn)換，將正弦波轉(zhuǎn)換為方波，然后對(duì)其整流濾波，由電壓調(diào)節(jié)模塊對(duì)電壓進(jìn)行進(jìn)一步的處理，如穩(wěn)壓等，最終輸出供給卡片上的各工作電路。振蕩器產(chǎn)生用于調(diào)制/解調(diào)的高頻信號(hào)和微控制單元的時(shí)鐘信號(hào)。
微控制單元：實(shí)現(xiàn)智能卡的識(shí)別和執(zhí)行讀寫(xiě)器的指令。包括邏輯控制單元、請(qǐng)求應(yīng)答單元、防碰撞單元、數(shù)據(jù)加密單元、存儲(chǔ)單元(包括E2PROM與ROM)等。
請(qǐng)求應(yīng)答單元：當(dāng)有RFID智能卡處在讀寫(xiě)器天線的工作范圍之內(nèi)時(shí)，讀寫(xiě)器向RFID智能卡發(fā)出命令后，請(qǐng)求應(yīng)答單元將被啟動(dòng)，將智能卡的卡號(hào)傳送給讀寫(xiě)器，建立智能卡與讀寫(xiě)器的第一步通信聯(lián)絡(luò)。否則，讀寫(xiě)器對(duì)智能卡的其他讀寫(xiě)操作將不會(huì)進(jìn)行。
數(shù)據(jù)加密單元：完成對(duì)數(shù)據(jù)的加密處理及密碼保護(hù)。
存儲(chǔ)單元：包括E2PROM與ROM，主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，用戶所要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)(讀者個(gè)人信息，如姓名、專業(yè)、愛(ài)好、借還書(shū)記錄等，還可以存儲(chǔ)個(gè)人賬戶)被存放在該單元中。E2PROM中的數(shù)據(jù)在智能卡失掉電源后、智能卡離開(kāi)讀寫(xiě)器天線的有效工作范圍時(shí)仍將被保持。
防碰撞單元：當(dāng)有多張RFID智能卡進(jìn)入讀寫(xiě)器操作范圍時(shí)，防碰撞單元會(huì)從其中選擇一張進(jìn)行操作，未選中的則處于空閑模式等待下一次選卡，該過(guò)程會(huì)返回被選卡的序列號(hào)。
邏輯控制單元：用來(lái)譯碼RFID讀寫(xiě)器送來(lái)的信號(hào)，并按要求回送數(shù)據(jù)給RFID讀寫(xiě)器。
六.IC卡的讀寫(xiě)原理
RFID讀寫(xiě)器向RFID智能卡發(fā)射一組固定頻率的電磁波，在電磁波的激勵(lì)下，RFID智能卡內(nèi)的LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ)，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，此電容可作為電源為其他電路提供工作電壓，將卡內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接收RFID讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)。通過(guò)提供的電壓然后發(fā)射數(shù)據(jù)以及接受數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)成為RFID技術(shù)在現(xiàn)代生活中最為貼近生活，改變生活的應(yīng)用。