图书防盗技术发展历史及其反思*

钱海钢

0　前言

在现代印刷技术出现之前，图书是非常珍贵的物品，即便在现代信息社会，图书依然是图书馆重要的固定资产。为了保护藏书，在历史上图书馆采取闭架制，读者只有通过馆员才能获得文献，读者不得进入书库[1]。在欧洲中世纪后期，开架制首先出现于意大利的罗伦佐图书馆，但由于当时藏书保管是图书馆的第一职能，开架制并没有得到很好的推广。直到1879年美国率先打破该传统，部分图书馆开始实行开架制。我国古代藏书楼几乎不对外开放，直到近代第一个公共图书馆——文华书院图书馆的诞生，图书馆才开始面向社会开放[2]。我国图书馆在1980年代开始普及开架管理[3-4]。无论是开架还是闭架，只要对公众开放，图书就存在被盗的可能，从而损坏文献信息资源的系统性和完整性，使读者对信息资源的有效利用受到影响[5]。因此，图书的防盗自然就成为图书馆的日常工作。

1　图书防盗技术概述

所谓防盗，就是防备各种有形财产、无形财产被他人恶意的拿、偷、扒、抢、盗，关键在于防患于未然[6]。本文所讨论的图书防盗技术，是指附加在实体图书上的技术，如机械锁、磁条、无线射频标签，那些应用在图书馆建筑上以保护图书馆财产的技术不在本文讨论的范畴。

图书防盗技术受制于当时社会的技术发展水平。在科技不发达的中世纪时期，图书的防盗技术简单、原始：直接用铁链将图书锁着，方式单一粗暴；19世纪后期，电子商品防盗系统(Electronic Article Surveillance，EAS)应用于图书防盗，为图书馆施行开架制提供了技术基础；20世纪末无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)技术开始用于图书防盗，开始逐步取代电磁防盗技术。

2　图书防盗技术发展的历史阶段分析

根据防盗技术的技术特征，笔者将图书防盗技术的发展分为机械式防盗、电磁防盗和RFID防盗3个阶段。

2.1　机械式防盗阶段

13世纪初期，圣玛丽教堂的图书一直被锁在柜子里或用书链拴在教堂的书桌前，得到允许时方可使用。专职人员掌管书柜的钥匙，接收借书的抵押品。后来由于图书室的建立，才把图书从柜中取出，按系别排列在桌子的座位前，加上书链，并指定专人管理[7]。每本书都配有一个金属扣，在书籍的一角或者封面上，通过金属链把图书锁在书架或者阅览台上，众多金属链则被穿在一条金属棒上。金属链足够长，人们可以把书籍从书架上取下来阅读或在阅览台阅读，但是无法带离图书馆。只有图书管理员可以用钥匙打开链条移动书籍(见图1-2)。这是一种在中世纪盛行的行之有效的阅览和保管图书的办法[8-10]。1450年左右，活字印刷术传入欧洲，图书的复制不再依赖手工抄写，书籍价格下降，馆藏以空前的速度增加，开始出现藏书规模较大的图书馆。铁链加锁的图书和读经台式的书籍放置办法逐渐消失[11]。目前世界上只有少数仅存的铁链式图书馆，如英国的赫里福德大教堂图书馆、荷兰的聚特芬图书馆、意大利的马拉泰斯塔图书馆[12]，维持中世纪原貌，作为文物呈现在世人面前。

图1　带铁链的书架①

图2　带铁链的阅览桌②

在我国，“图书馆”这个称谓出现较晚，古代藏书的场所称为藏书楼，近代以来新型的文献收藏机构称为图书馆[13]。藏书楼分为官府藏书、私家藏书、书院藏书和寺观藏书4个体系。藏书楼并没有上述的机械式防盗。当时只有书院藏书楼的藏书允许外借，并配有一套借阅登记手续加以管理。书院一般设有“阅书簿”，办理借书时要在簿上注明时间、书名和数量，还书时在簿子上标记如数归还。书院设有借书员，借书有数量和日期限制。岳阳(慎修)书院和岳麓书院都有此类规定[14-15]。

利用机械锁防盗是当时技术条件下的无奈选择，尽管基本实现防盗功能，但影响图书使用的便利性，在图书与用户之间竖起冰冷的技术障碍。在机械锁时代，因为图书价格昂贵且藏书量小，保管藏书是图书馆的首要任务，所以在电磁技术出现前，依靠机械锁防盗的格局一直没有根本性突破。

2.2　电磁防盗阶段

电磁防盗(Electromagnetic System)是1960年代中期发明的[16]。它是采用电磁波作为检测信号，主要由防盗天线、充消磁器、磁条和磁条检测仪组成的防盗系统[17]。其工作原理见图3，左边门架是发射天线，用来产生特定的电磁场，中间的标签即为上述磁条，当其从门架之间通过时，在特定电磁场激发下，会产生高次偕波。右边门架是用来检测高次谐波的天线，如果检测到即会报警，否则静默。电磁防盗系统所使用的标签一般是12-16CM的细长型金属条，安装在书脊中，具有较好的隐蔽性。基于电磁防盗技术的门架，图书馆一般习惯称之为磁条防盗门禁。

2.2.1EAS概述

EAS是目前大型零售行业广泛采用的商品安全措施之一。电磁防盗系统和射频防盗系统、声磁防盗系统同属于电子商品防盗系统(EAS)[18]。由于电磁防盗技术在图书馆得到成功应用，本文重点介绍基于电磁的EAS系统。

1934年法国人皮埃尔·阿瑟·毕卡第获得EAS系统专利(French Pat.No.763681)，但一直没有找到合适的应用场景。1972～1978年，美国开始普及开架管理，EAS系统才有了用武之地。经过技术的升级改造，1979年初170个图书馆装备EAS系统(当时美国有5家生产商)[19-20]。

我国第一代EAS系统于1980年在上海交通大学消磁实验室研制成功，上海交通大学图书馆成为我国第一家使用EAS系统的单位。我国第一代EAS系统的误报率很高，技术还达不到美国1970年代初水平。1985年上海交通大学推出第二代EAS系统，系统性能几乎达到当时的国际水平。有了成功的案例，其他高校开始研制EAS产品并取得成功，研究成果不断向企业转化，为我国图书馆全开架管理的推广奠定了基础[21]。

EAS系统主要由检测器(Sensor)、解码器(Deactivator)和电子标签(Electronic Label or Tag)3部分组成。电子标签分为软标签和硬标签，软标签成本较低，直接粘附在较“硬”商品上，一次性使用；硬标签一次性成本较高，通常可重复使用。软标签适用于图书这种“硬”物件，如图4的磁条[22]。

图4　条形电子软标签

2.2.2电磁防盗系统的工作模式

电磁防盗系统有两种工作模式：人书分离法和消磁携带法[23]，见图5。图书馆一般采取消磁携带法。

(1)人书分离法。人书分离法是指图书可以不经过防盗系统，读者办理完借阅手续后直接经过防盗系统，然后从防盗门侧面把图书带走。其特点是：防盗磁条是永久磁条，在图书上架前一次性装好，不用消磁，但工作台必须设置在门口。

(2)消磁携带法。消磁携带法是指读者在办理借阅手续时，馆员通过消磁设备消掉图书磁条的磁性，读者带着消过磁的图书经过防盗系统。如果身上有未消磁处理的图书，防盗系统则报警。其特点是：磁条是可充消磁条，借助充消磁器对其进行反复充消磁，以对应图书的借出和在馆状态，工作台无需设置在门口[24]。

磁条有铁基磁条和钴基磁条两类。由于铁基磁条的主要成份是铁，在有水份的环境中容易被水中的氧元素侵蚀成为氧化物，俗称生锈。生了锈的铁基磁条导磁能力降低，还会对图书造成永久性破坏，且使用寿命仅有3年左右。而钴基磁条因抗腐蚀性能好，实际使用寿命几乎无限，更受图书馆的欢迎。

2.2.3电磁防盗系统的缺点

电磁防盗系统能够在图书馆成功应用，主要是因为电磁系统具有较高的报警准确率，磁条成本低，外形细长便于隐藏，且可以反复地充消磁。电磁防盗技术在RFID系统还未出现时应用得最广[25]。但是，电磁防盗存在不足：(1)电磁系统的磁条也广泛应用于书店防盗，读者携带购自书店的图书通过门禁时，容易引起误报。(2)偷盗者可以用金属覆盖在图书表面来屏蔽电磁场，如用锡箔纸、铁盒子把书包住、用强磁铁和书放在一起[26]，规避防盗技术。

图5　电磁防盗系统工作模式示意图

2.3　RFID图书防盗阶段

1998年世界上第一家采用RFID技术的单位是新加坡国家图书馆。2006年2月我国第一家采用RFID技术的集美大学诚毅学院图书馆实现智能馆藏管理。同年7月，深圳图书馆全面使用RFID系统[27]。RFID技术具备更好的防盗能力，逐渐取代磁条防盗。

2.3.1RFID防盗系统介绍

RFID技术是利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触式信息传递，并通过所传递的信息达到自动识别的技术[28]。常用工作频率有高频(13.56Mhz)与超高频(860-960Mhz)两种，图6-7分别为高频和超高频标签样品[29]。

图6　高频RFID标签样品

图7　超高频RFID标签样品

RFID防盗系统由3部分组成：电子标签、阅读器和天线。电子标签或称射频标签，由芯片及内置天线组成。芯片内保存有一定格式的电子数据，是射频识别系统的数据载体。内置天线用于和射频天线间进行通信。阅读器是读写电子标签信息的设备，主要是控制射频模块和标签的通信，对标签的对象标识信息进行解码并带上其它相关信息传输到主机以供处理。天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置[30]。当电子标签进入天线磁场后，如果接收到阅读器发出的射频信号，就能凭借感应电流获得的能量发送存储在芯片中的产品信息(无源标签)，或者主动发送某一频率的信号(有源标签)。阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理[31](见图8)。

图8　RFID系统工作原理示意图

2.3.2RFID防盗系统应用模式

在实际应用中，RFID防盗系统大致有5大工作模式，常用的模式是TTF安全位检测防盗模式和RTF安全位检测防盗模式。

(1)磁条防盗模式。这种防盗模式下，原有的磁条防盗设备不变，RFID只是用于自助流通和架位管理，两者相互完全独立，自助借还设备带有充消磁功能。磁条防盗门不依赖于网络和系统，报警时不提供任何问题馆藏信息。该模式限制了借还书时同时操作的图书册数，且后期耗材和加工成本增高；不过，在图书馆RFID技术应用发展过渡期使用较多，发展后期逐渐减少[32]。

(2)TTF安全位检测防盗模式。采用TTF③(Tag Talk First，标签先发言)协议，电子标签进入阅读器能量场获得感应电流后，主动发送自身信息，无需等待阅读器发送命令，即图书通过门禁时，没有办理借阅手续的图书(标签)主动发送信息给防盗门架，触发报警。门禁对标签进行遍历检测，不对标签逐一做“休眠-唤醒”处理。其防盗门禁不依赖于网络和系统，报警时不提供任何问题馆藏信息，并且门禁不能用于RFID的其他检测统计。

(3)RTF安全位检测防盗模式。RTF④(Reader Talk First，阅读器先发言)是一种以阅读器(即门禁)为主导的工作模式。图书经过借还操作后，标签上的安全位(也称防盗位)被写入对应的馆藏状态信息，图书通过门禁时，门禁对图书标签做“休眠-唤醒”逐一阅读甄别，没有更新馆藏状态信息的图书(标签)会导致门禁报警。按照理论推测，此类系统的检测效率比TTF模式要低一点，其门禁不依赖于网络和系统，报警时提供或不提供任何问题馆藏信息，并且门禁可用于RFID的其他检测统计，如图书条码号、题名、分类等记录于标签内的信息。

(4)数据库状态核对检测防盗模式。图书在经过门禁时要逐一利用数据库的“白名单”来核对馆藏状态，如果检测到“在馆”，则报警。该防盗的实现一般需要两个步骤：一是创建“白名单”，二是核对“白名单”。该模式对网络带宽要求较高，在网络带宽足够的情况下，可以考虑采用。这类门禁对网络和系统的依赖性强，报警时提供问题图书信息，如果试图避开警报偷取书籍，图书馆通过追踪图书的路径等信息来找回[33]。这类门禁可用于RFID的其他检测统计，如图书条码号、题名、分类等记录于标签内的信息。

(5)门禁UID检测防盗模式。所有图书办理借还手续时，RFID借还系统将其标签信息以广播方式经过网络发送给所有的门禁终端数据库(相当于进入“白名单”)或从中撤消(相当于拉出“黑名单”)。图书通过门禁时，门禁逐一将每件馆藏的UID与门禁数据库信息比对，如果发现某件图书标签UID从“白名单”找不到或未从“黑名单”中撤消时则报警。此模式与上述数据库状态核对检测防盗模式具有相同的特点。

2.3.3RFID防盗系统的缺点

(1)RFID防盗系统大部分采用TTF或RTF检测安全位防盗模式，因此对安全位状态的设置是至关重要的[34]。但RFID标签存储内容使用不规范，对EAS安全位内容的定义存在着相似的现象，这就对使用EAS码防盗的图书馆造成了困扰。比如，服装行业对EAS安全位存储内容的定义是“服装销售检查用”、图书馆行业对EAS安全位存储内容的定义是“图书流通检查用”。这就导致了图书馆RFID系统防盗的误报现象。

(2)与电磁防盗系统一样，一旦磁场被屏蔽，就不会对标签产生作用，出现漏报。另外，RFID标签有可能因为粘贴的位置太靠近，引起标签重叠而使磁场信号被屏蔽，造成防盗门漏报警。

(3)由于高频RFID标签一般贴在书的封底上，一旦被撕掉即可顺利通过门禁(如果仅仅只依赖RFID防盗)。另外，现阶段图书馆对标签没有任何加密，偷盗者还可能利用手机自带NFC模块编写APP对高频RFID标签的AFI(Application Family Identifier)安全位或EAS安保码进行改写，以达到安全通过安全门的目的[35]。

3　对图书防盗技术历史的反思

机械式防盗存在于以藏书为主的中世纪，电磁防盗始于普遍开架借阅的1960年代，RFID防盗诞生于服务智能化的20世纪末。技术的出现必然以时代为背景，技术推动着服务理念的发展和转变，服务理念又紧跟时代体现人文关怀。同时，技术又不是万能的，技术的有效实施往往由非技术因素决定。

3.1　先进的理念需要技术支撑，或者说技术推动理念的实现

过去图书馆以藏为主，几乎不对公众开放；后来渐渐对公众开放，开架服务体现了图书馆服务理念从“以藏书为中心”向“以服务为中心”的转变。该理念的出现催生图书防盗技术并使安全门得到普及，但从另外一个角度来说，图书防盗技术为服务理念的实现提供了技术支撑。技术与理念之间呈现出某种伴生现象。

3.2　用“安全”代替“防盗”，体现的是人文关怀

如同用“无障碍通道”取代“残疾人通道”，现在图书馆更喜欢用门禁或安全门来指代防盗系统。用“安全”替换“防盗”是技术泛滥时代的人文精神的回归，体现的是人文关怀。人文精神倡导把情感看作人的基本存在方式，社会要关注人的精神状态和内在需求，避免人的异化。图书馆不应该把读者当成潜在偷盗者，防盗门的设置已经将读者摆在了对立面，促进读者处在一种被防范的位置，读者的人格无法获得尊重，容易产生对立或逆反情绪。图书馆应该弱化“防盗”概念，在无法撤销防盗门的情况下，采用人性化的称呼或者让防盗技术更为隐蔽，让读者几乎感受不到它的存在。我国有些图书馆舍弃了防盗门的安装，进行无人看管运营，图书反而更安全。比如，苏州石路街道彩香一村三区社区图书馆无人照管，一年未丢一本书[36]；湖南省新化县一中的“实学爱心书屋”无人看管，开放数月未丢一本书[37]；厦门第1号社区公共图书馆是全天对外免费开放、无人看管、自借自还、无需手续的图书馆，24小时不关门，任何人都可无偿使用这个场所和里面的书籍，书籍“自由取走，自愿偿还”[38]。诸如此类，无人照管已经得到很好的实践，防盗应该被淡化。

3.3　技术不是万能的

图书的防盗更多是依赖用户的素质，任何防盗技术都不是万能的。防盗能力是相对的，只能防君子而不能防小人。任何防盗技术都有其技术缺陷，所谓“有法有破”，如用铁盒子装着图书、直接撕掉磁条或RFID标签、改写RFID标签防盗位等办法将图书带离现场。因此，决定图书防盗成效的重要因素不是如何运用技术，而是用户的素质。只有大部分用户的素质达到了“君子”的水平，图书的安全才能得到更好的保障，安全门或门禁的设置这时便成了象征性的作用。

3.4　磁条防盗或RFID防盗：图书馆的理性选择

磁条技术是成熟的技术，RFID技术在防盗方面也有其潜在优势。两者在图书馆被广泛地使用，短期内还难分伯仲。RFID技术推广时期的各种愿景并没有完全实现，在防盗功能上，与磁条技术相比，RFID技术并没有表现出压倒性优势，但因为RFID在自助借还、自动分拣、自动典藏等方面的优势，使得图书馆一旦决定全方位应用RFID，磁条防盗将会逐步让位于RFID防盗。

现有的基于磁条和光学条码建设起来的图书馆自动化系统经过长期的实践，需求稳定、技术成熟。没人单纯为了体验新技术而放弃成熟的技术。正如北京大学图书馆前馆长朱强教授所言，RFID不是万能的，并非有了RFID，磁条和光学条码就一无是处，RFID的应用也存在一些问题，且引进RFID投入很大。RFID在提升用户体验的同时，也提高了图书馆的技术投资成本、运维成本，催生出新的技术问题和管理问题。那些跃跃欲试的图书馆在最终决策之前必须审慎思考RFID应用的成本和存在的问题。

3.5　未来的防盗技术演化

有数据显示，95%美国家庭不安装防盗门，一个原因是采用了更先进的技术，如红外线报警系统和网络报警系统，可以和电脑、iPhone对接，iPhone上直接可以调控电灯开关、警报系统和监视器[39]。技术从来都以人类的需求而存在，并以科技生产力为背景演化。在图书馆领域也不例外，未来图书防盗技术的演化肯定也是基于需求和背景而变化，或许会产生更先进智能的监视报警系统，在后台默默地工作着，用户感觉不到它的存在，除非出现偷盗行为。

4　结语

现代的技术系统更多的是社会技术系统，技术因素只是其中一个方面，并且还处在一个次要的位置，更多的是非技术的因素，如政策、文化。随着资源日益丰富，防盗更多是一种象征意义，或将逐渐消失。现阶段图书的防盗不是仅仅依赖先进技术就可以解决的。要想更好地保护图书，还必须有合理规范的操作流程、奖惩分明的管理措施、先进的管理理念和人们日益提升的素质。但更有可能的是，随着图书馆服务理念的转变，对人文关怀的注重，图书馆的防盗工作将会重点考虑人的因素。随着用户素质的提高，在未来图书馆将不再设置防盗，防盗门(安全门)或类似功能的设备将不复存在，图书馆将进入理想的大同社会。

注释

①②选自《过去，欧洲图书馆里的书都要用铁链拴着》（http：//www.jiemian.com/article/257195.html）。

③④RFID系统标签和阅读器之间的通信工作时序通常有两种：标签先发言（TTF，Tag Talk First）和阅读器先发言（RTF，Reader Talk First）。TTF方式是指电子标签进入阅读器的能量场后主动发送自身系列号；RTF方式是指电子标签只有接收到阅读器特殊命令才发送数据。