生物识别技术在图书馆管理中的应用性研究

李 雪

（中原工学院图书馆，河南 郑州 450007）

1 引言

2 一卡通系统概述

为了顺应信息时代的潮流，满足教师和学生的需要，更好的培养高素质人才和进行科学研究，高校图书馆必须加快数字化、智能化、网络化的建设步伐，全面提升管理水平。 而一卡通系统因具有方便、高效、快捷等特点，已成为高校图书馆管理系统迈向现代化的重要步骤之一[1]。

2.1 一卡通系统的设计原则

IC 卡 （Integrated Circuit Card） 是利用现代先进微电子技术， 把大规模集成电路CPU 芯片封装在合成塑料片基中的卡片， 也称集成电路卡或智能卡， 分接触式IC 卡和非接触式IC卡两种。

（1）实用性。 一卡通管理系统替代了传统的借书证、上机证、复印卡这些从质量、材料、尺寸都不统一的卡片，免除了读者保管许多卡片的麻烦，将图书借还、电子阅览、门禁通道、公共检索、物品存放、管理身份识别、员工考勤、复印、小卖部等服务工作纳入一卡通范围，简化了图书馆的管理，不仅为规范和提高图书馆的管理打下坚实的基础，也实现了图书馆统一管理卡片的目标。

（2）先进性。 为了使图书馆的对外形象和综合能力都有较大的提高，且保证系统和应用软件的全中文界面显示，使用户方便地掌握各种功能。一卡通管理系统采用了国际上先进的IT技术，界面友好，功能完善，兼容性强，使图书馆在现代化管理方面迈上了一个新的台阶。

（3）可扩展性。一卡通管理系统在设计和应用方面,应当在需要扩展的时候，能方便地扩展，确保系统能满足学校发展的变化，保护目前的所有投资。 因此，一卡通管理系统必须具备良好的开放性和可扩展性，采用成熟先进的技术，满足用户不断增长的需要。

（4）稳定性。 为了保障一卡通管理系统可脱机工作，在故障、断电情况下不影响各处使用，并能做好数据备份工作。 一卡通管理系统不仅要支持故障检测和恢复，具有容错功能，还要保证要有极低的MTBR（平均无故障率）和很高的MTBF（平均无故障工作时间），因此，一卡通管理系统必须要有一个可靠、稳定的网络系统。

（5）安全性。 一卡通管理系统不仅需要很强的抗干扰能力来满足学校所在地的环境、气候等条件。 还要有可靠的防病毒措施和阻挡不良信息进入的措施， 提供多层次安全控制手段，采用多重数据保护和加密技术防止数据受侵击和破坏，建立完善的安全管理体系，保证系统数据传输的安全性[2]。

2.2 一卡通系统的现实问题

在图书馆的管理模式中，一卡通系统主要实现文献借阅、数据处理、收费管理、信息查询、员工管理等方面的计算机一体化管理。 尽管一卡通系统强化了图书馆服务质量和管理水平，提高了图书馆的信息化、数字化水平，提升了信息交流的速度，扩大了信息交流的范围，为读者提供了更加宽松、便利、高效的信息服务[3]。 但我们必须注意到制卡环节、门禁环节、与学校一卡通的衔接、数据的实时联接与维护等方面存在的问题。 而最为明显的是，由于读者数量较多，难免出现丢卡、未及时挂失等情况，冒用他人已丢失证件借阅图书事件时有发生，不仅给读者带来损失，也影响到读者与图书馆之间的关系。

[33] Manila Times, Duterte begins to show deft diplomacy, October 26, 2016, http://www.manilatimes.net/duterte-begins-show-deft-diplomacy/293148/.

目前，我国的身份识别方法都借助于身份标识知识（用户名和密码等）和身份标识物品（钥匙、证件、IC 卡等）这些体外物。 由于这些识别方法无法避免伪造、遗失、窃取或遗忘，存在无法解决的重大缺陷，给管理者和使用者带来极大不方便。 因此，图书馆需要一种在安全上更具惟一性、稳定性和通用性的管理模式，使图书馆能够更好的为教书育人及科学研究服务。

3 生物识别技术概述

传统的以特定事物为特征的身份识别技术在今天这个物质文明高度发达的社会里开始越来越难以满足一些高安全性行业的要求。 进入21 世纪以来，随着计算机技术和生物识别技术的飞速发展，一种更加便捷、先进的信息安全技术逐渐成熟，它就是集光学、传感、超声波扫描和计算机技术于一体的第三代身份验证技术——生物识别技术[4]。 目前，利用人体生物特征的惟一性来鉴别每一个人的身份逐渐成为安全身份验证的首选方式。

3.1 生物识别技术的属性

随着IT 技术的发展， 人们不仅获取生物特征的方法越来越多，而且可获取生物特征的种类也不断增加。 不管获取何种生物特征， 身份鉴别可利用的生物特征必须满足以下几个属性。

（1）便利性。 首先，每个人都要具备这种特征；其次，这种特征要便于携带、不易丢失、防伪防盗性能好。

（2）可靠性。 首先，要有很好的特征信息，因为蕴含的特征信息量越丰富，区分能力就越强，可靠性也就越好；其次，特征信息要有很好的可分性、唯一性，任何两个人的特征信息不能一样。

（3）识别性。 特征信息要有很好的识别性能，主要用误识率、拒识率、响应速度等参数来衡量。

（4）稳定性。 稳定性不仅要考虑识别特征的识别精度、识别速度、对人体无伤害、被识别者的接受性等因素外，还要考虑其他的实际因素，如：是否会随着环境、时间、个人的变化而发生变化等等。

由于生物识别技术具有防伪性能好、不易遗忘、不易伪造丢失、随身“携带”和随时随地可用等优点，再加上具有惟一性、独特性、不变性、可采集、可转化为模板以及可用数学方法比较的特点，生物特征识别技术产品在政府、军队、银行、安全防范、电子商务、社会福利保障等领域[5]已广泛应用。

3.2 生物识别技术介绍

人体生物特征主要分生理特征和行为特征。 其中生理特征相对来说稳定不变，是人与生俱来的。 而行为特征是人后天形成的，是习惯使然，当主体状态和使用环境发生变化时，这些特征在一定程度上具有可变性。 目前已经出现的生物识别技术有指纹识别、面部识别、视网膜识别、虹膜识别、手掌几何学识别、静脉识别、基因识别、签名识别、声音识别、步态识别等，本文主要介绍比较流行且技术成熟的几种生物识别技术。

（1）指纹识别。 指纹识别技术是通过取像设备读取指纹图像，然后用计算机识别软件分析指纹的全局特征和指纹的局部特征，特征点如嵴、谷、终点、分叉点和分歧点等，从指纹中抽取特征值[6]。

指纹识别作为识别技术已经有很长的历史了， 由于其具有相对技术成熟、采集简单、价格低廉、体积小、易整合等特点，有着坚实的市场后盾，是目前应用最广泛的一种，不仅在门禁、考勤系统中普遍使用，手机、汽车、笔记本电脑、银行支付也可以看到指纹识别技术的身影。

（2）面部识别。 面部识别技术是通过标准视频和热成像技术记录捕捉面部图像（眼睛、鼻子和嘴等）的核心点位置以及他们之间的相对位置，将其转换成数字信号，再利用计算机进行身份标识，然后形成模板，通过对面部特征和它们之间的关系来进行识别。

面部识别是一种相当引人注意的技术， 通过分析由面部的毛细血管的血液产生的热辐射来产生面部图像，在黑暗的情况下也可以使用[7]，现已被广泛用于公共安全领域。

（3）手掌几何学识别。 手掌几何学识别就是通过测量使用者的手掌和手指的物理特征来进行识别。 这种识别技术可以灵活地调整生物识别技术性能以适应相当广泛的使用要求，因此准确性非常高。 作为一种识别方法，手掌几何学识别不仅性能好，而且使用比较方便。 即使用户不经常使用，在使用的时候也很容易接受，因此它适合用户人数比较多的场合，已成为许多生物识别项目中的首选技术。

3.3 生物识别技术的对比

表1 生物识别技术的特点对比

表2 生物识别技术的属性对比

随着社会公共安全和个人的自身信息安全要求的提高，生物识别技术成为了安全验证的首选方式，由于生物特征的唯一性、不可复制性，图书馆在管理中不仅可以对读者的身份进行准确、快速的识别，还可以减轻、简化图书馆工作人员验证工作，不仅提高了工作效率，也从根本上杜绝了冒用他人证件之类事情的发生。

4 结束语

随着社会的发展，以信息化、数字化、网络化为特点的国家以及社会生活对安全性有了更高的要求， 迫切需要一种方便、有效、安全、保密的身份认证技术。 如何快速、准确鉴定一个人的身份，保护信息安全是当今信息化时代急需解决的一个关键性社会问题。 而生物识别技术由于具有安全、可靠、方便等优点，并能将安全、监控、管理等系统整合，很方便地集成于现有计算机系统，实现自动化管理，从而获得了空前的发展机遇。