基于多方式识别的图书馆智能门禁设计与应用

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.08.046

摘  要：文章对图书馆智能门禁系统的设计和功能进行了研究，首先报告了高校智能门禁使用的环境与现状，然后根据使用环境论述了智能门禁的设计思路和方案，以及其与图书馆读者管理系统和高校安保系统相连接的方法，总结了高校智能门禁系统在图书馆管理和读者服务过程中的功能，系统对图书馆的智能化管理与现代化服务都具有重要意义，是图书馆现代化管理和服务不可缺少的工具。

关键词：图书馆智能门禁系统;智能门禁系统设计;智能门禁的功能

中图分类号：G250.7      文献标识码：A 文章编号：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

圖书馆门禁系统是高校图书馆安全防范系统的最初环节，也是最重要的环节，通过门禁系统的身份识别，可以有效地限定入馆者的身份，保证图书馆内师生的财产安全。随着智能技术的快速发展，具有智能技术的图书馆门禁也被广泛地应用。智能门禁系统不仅仅具有人员身份的识别功能，同时也具有统计、提醒等功能，在增加图书馆安防的同时，也提升了图书馆的管理效率和服务质量。本文以西安翻译学院为例，说明高校图书馆智能门禁的设计与应用。

1  高校图书馆智能门禁的设计思路

1.1  高校图书馆智能门禁的使用环境特点

高校图书馆智能门禁是结合高校图书馆的使用环境设立的，不同于其他类型的门禁系统，其使用具有三方面的特点：

（1）门禁人流量大，每天都会有大量的读者涌入图书馆，而且在下课等部分时间段会异常突出，因此，门禁系统需要在短时间内传输、处理大量信息。

（2）门禁系统需要无障碍地跨越不同类型的系统平台，既要与学校的安保系统平台相连接，也要与图书馆自身的读者信息平台相关联，而这两个系统可能采取不同的操作系统或信息格式。

（3）高校图书馆门禁系统不仅需要具有识别人员身份的功能，还要具有数据统计等各种类型的功能，从而为图书馆的管理决策提供依据。

1.2  高校图书馆智能门禁的实现目标

基于高校图书馆的使用环境，笔者认为高校图书馆智能门禁系统应达到三个方面的目标：

（1）多种途径识别读者身份功能，如通过人脸识别、读者卡识别等方式识别读者身份，并在短时间内判定读者是否可以进入图书馆。

（2）自动统计入馆人数功能，并将入馆读者按类别进行自动分类，为图书馆的管理决策提供基础。

（3）服务功能，图书馆智能门禁可以根据不同类型入馆读者向其提供提醒、入馆说明等服务。

1.3  高校图书馆智能门禁的整体设计思路

基于预期的功能及目前的现有技术，高校图书馆智能门禁整体设计思路如图1所示。主要包含硬件平台和软件平台两部分，其中硬件部分包括含视频采集部分、信息传输部分和信息处理部分。信息采集部分包括监控摄像和带摄像头的门禁，信息传输部分包括子站平台、网络设备，信息处理部分包括中央处理设备。

软件部分则包括信息处理的操作系统、视频采集程序、视频编码程序、视频传输程序等，整个智能门禁系统的开发分为两步走：操作平台和嵌入平台。在操作平台上，设计和调整与智能识别相关的程序，包括人脸识别程序、一卡通信息识别程序、微信识别程序、统计程序、自动反应程序等;将诸多程序切合进环境中，然后编译成嵌入平台中可执行的程序，并进行验证运行。

2  高校图书馆智能门禁系统的结构

根据高校图书馆智能门禁的目标和设计思路，以西安翻译学院为例，高校图书馆的智能门禁的整体设方案如图2所示。

2.1  信息层

信息层主要用于获取入馆读者信息。涉及该层次的硬件主要是带人类识别屏幕的门禁闸机，通常设置在图书馆的大门入口处;有时为了方便统计，这些闸机也会设置在各个书库的入口处，形成控制网络，信息层的各个闸机将所记录的信息直接传输给其所连接的监控子站。西安翻译学院图书馆信息层设置由图书馆大厅入口的闸机以及各厅入口的监控摄像头组成，每天实时记录读者入馆和入厅信息并传输给图书馆监控室内的监控计算机。

2.2  控制层

监控层由监控子站组成，通常每一个图书馆入口都会有一个监控子站，每个子站同时控制数个门禁闸机，监控子站安装智能门禁监控软件，闸机获取用户信息，并传递给信息管理层进行验证，同时将验证结果反馈给闸机，并进行阻挡、警告、放行、提醒服务等操作，确保读者和图书馆资源的安全，并保证闸机的正常运行。西安翻译学院图书馆的监控层子站主要设置在各层的监控计算机以及图书馆监控办公室内的计算机中，这些计算机将图书馆各个监控摄像头和闸机的信息传输到设置在图书馆中央控制室中的中央管理计算机中。

2.3  管理层

管理层是图书馆智能门禁系统的核心，主要由装有智能门禁数据管理系统软件的中央计算机组成，该计算机同时连接图书馆读者数据库、图书数据库和学校安防数据库。系统自动接收各个监控子站传输来的信息，并将信息与各个数据库信息进行匹配，读取读者的身份信息、截取图书馆适时数据，并有针对性地做出相应的反应，与此同时，自动统计读者入馆等方面的数据，作为图书馆决策的依据。西安翻译学院的智能门禁系统中央管理系统主要由设置在图书馆中央控制室的计算机完成，该计算机同时与图书馆的读者管理系统以及西安翻译学院的校园安全系统相连接。

3  图书馆智能门禁软件系统

与图书馆数据库和高校安保系统相关联是实现图书馆门禁系统“智能化”的关键，因此，其智能门禁系统最主要部分是智能门禁软件管理系统，以及如何连接其他外部系统。

3.1  图书馆智能门禁系统软件

智能门禁管理系统通常是以Windows 2000或Linux为操作平台，以SQL Server作为数据库管理软件，实现对网络连接和数据库的管理;同时以WGACCESS、Adroitor、ADCT或HWX为门禁管理系统软件。目前市场上流行的几种门禁管理系统软件虽然形式不一，但基本都具有查询、统计及输出记录功能和相似的操作界面。以西安翻译学院图书馆为例，目前图书馆的智能门禁系统管理计算机以Windows 2000为操作平台，采用HWX作为门禁管理软件，门禁系统的数据库管理系统则采用SQL Server 2008为管理软件。

3.2  图书馆智能门禁系统与读者管理系统连接

图书馆门禁系统需要读取读者的信息才能做出相应的反应，因此图书馆智能门禁系统必须与图书馆的读者管理系统相连接。为了实现这一目标，门禁管理系统软件首先创建ODBC数据源，收录入馆读者的信息;通过ODBC数据源连接图书馆读者管理数据库，验证读者的身份;同时创立第三方接口程序，以便每天随时对高校的学生管理系统数据进行更新。其连接结构如图3所示。西安翻译学院图书馆在智能门禁的中央管理计算上建立了一个ODBC数据库，通过该数据库与图书馆的读者管理系统相连接，根据读者管理系统中获取在读者数据来操作图书馆的智能门禁系统。

3.3  图书馆智能门禁系统与学校安保系统连接

图书馆门禁系统也需要随时与学校的安保系统相连接，以便图书馆随时基于高校的安保需要对读者入馆情况进行调整。例如，在新冠疫情期间，西安翻译学院的高校图书馆必须根据学校防疫工作安排限定入馆人数，并且根据高校安保系统的操作随时中止读者入馆。为了实现这一目标，首先应在门禁管理系统所在的管理计算机上安装能够连接学校安保系统数据库的客户端软件，通过客户端软件与高校安保系统数据库相连接。每当学校安保系统向图书馆发出指令时候，安装在管理计算机上的客户端软件便与智能门禁管理系统发生响应，智能门禁管理系统根据安保系统的内容自动做出相应的反应。

4  图书馆智能门禁系统功能实现

4.1  安防功能实现

安防功能是图书馆智能门禁系统最重要的功能，是整个智能门禁系统的核心，其要求系统通过各种方法識别入馆读者的身份，并做出禁止进入或者允许进入的指令。为了实现这一功能，智能门禁管理系统通过设置在闸机上的感应器或摄像头来获取读者的信息。这些设备主要读取读者的人脸、IC卡信息或微信二维码信息来识别读者，并将这些信息与图书馆的读者管理数据库和高校安保系统进行验证。如果读者信息符合要求则闸机自动放行，如果不允许则被禁止进入。如图4所示，如西安翻译学院图书馆就采用人脸识别、IC卡信息与微信二维码相结合的方式来验证入馆读者的信息，既最大程度方便读者入馆，也保证了图书馆自身的安全。

4.2  统计功能实现

智能门禁系统在监控读者进入图书馆的同时也在自动统计读者入馆数据，而图书馆智能门禁管理系统则自动对所获取数据进行分析，并允许图书馆管理者进行查询。图书馆智能门禁系统可以设定统计时间段，按照每年、每月、每天或者某个特定时间段内来统计图书馆的入馆读者数量;也可以结合图书馆监控摄像所提供的信息，或图书馆的读者数据库对读者进行分类统计，以实现对图书馆信息的精确把握。如：西安翻译学院图书馆采用按照读者类别统计和按照读者来馆目的对读者进行统计，这些数据为图书馆部署其他工作提供了科学的参考。

4.3  服务功能实现

通过智能门禁系统与图书馆的读者管理系统相连接，可以根据读者管理系统所提供的读者状态信息为入馆读者提供主动信息推送服务，推送内容可以是提醒读者归还即将到期的图书、图书馆空余座位的位置、读者预约图书的情况等等，也可以是天气预报，甚至是简单的问好。通过这些主动的提醒服务帮助读者使用图书馆，满足读者文献资源的需要，提高图书馆的服务质量。如：西安翻译学院图书馆的智能门禁系统自动解读读者的信息，对每一个预约座位的读者进行提醒，指导读者到所预约的座位上去。

5  结  论

图书馆智能门禁系统的应用不仅提升了高校图书馆的安全等级，也为图书馆提供了更多功能，促进了图书馆读者服务工作的变革，提升了图书馆的管理水平。图书馆如何充分利用智能门禁的功能以更好的管理图书馆、为读者创造更好的阅览环境成为当前图书馆服务管理的重要课题，需要学者们不断地探索和研究。

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作者简介：樊文娟（1986.02—），女，汉族，甘肃兰州人，助理馆员，本科，研究方向：图书馆读者服务。

收稿日期：2021-02-12