生物識別技術(shù)在圖書館管理中的應(yīng)用性研究

李 雪

（中原工學(xué)院圖書館，河南 鄭州 450007）

1 引言

2 一卡通系統(tǒng)概述

為了順應(yīng)信息時代的潮流，滿足教師和學(xué)生的需要，更好的培養(yǎng)高素質(zhì)人才和進行科學(xué)研究，高校圖書館必須加快數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)步伐，全面提升管理水平。 而一卡通系統(tǒng)因具有方便、高效、快捷等特點，已成為高校圖書館管理系統(tǒng)邁向現(xiàn)代化的重要步驟之一[1]。

2.1 一卡通系統(tǒng)的設(shè)計原則

IC 卡 （Integrated Circuit Card） 是利用現(xiàn)代先進微電子技術(shù)， 把大規(guī)模集成電路CPU 芯片封裝在合成塑料片基中的卡片， 也稱集成電路卡或智能卡， 分接觸式IC 卡和非接觸式IC卡兩種。

（1）實用性。 一卡通管理系統(tǒng)替代了傳統(tǒng)的借書證、上機證、復(fù)印卡這些從質(zhì)量、材料、尺寸都不統(tǒng)一的卡片，免除了讀者保管許多卡片的麻煩，將圖書借還、電子閱覽、門禁通道、公共檢索、物品存放、管理身份識別、員工考勤、復(fù)印、小賣部等服務(wù)工作納入一卡通范圍，簡化了圖書館的管理，不僅為規(guī)范和提高圖書館的管理打下堅實的基礎(chǔ)，也實現(xiàn)了圖書館統(tǒng)一管理卡片的目標(biāo)。

（2）先進性。 為了使圖書館的對外形象和綜合能力都有較大的提高，且保證系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的全中文界面顯示，使用戶方便地掌握各種功能。一卡通管理系統(tǒng)采用了國際上先進的IT技術(shù)，界面友好，功能完善，兼容性強，使圖書館在現(xiàn)代化管理方面邁上了一個新的臺階。

（3）可擴展性。一卡通管理系統(tǒng)在設(shè)計和應(yīng)用方面,應(yīng)當(dāng)在需要擴展的時候，能方便地擴展，確保系統(tǒng)能滿足學(xué)校發(fā)展的變化，保護目前的所有投資。 因此，一卡通管理系統(tǒng)必須具備良好的開放性和可擴展性，采用成熟先進的技術(shù)，滿足用戶不斷增長的需要。

（4）穩(wěn)定性。 為了保障一卡通管理系統(tǒng)可脫機工作，在故障、斷電情況下不影響各處使用，并能做好數(shù)據(jù)備份工作。 一卡通管理系統(tǒng)不僅要支持故障檢測和恢復(fù)，具有容錯功能，還要保證要有極低的MTBR（平均無故障率）和很高的MTBF（平均無故障工作時間），因此，一卡通管理系統(tǒng)必須要有一個可靠、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

（5）安全性。 一卡通管理系統(tǒng)不僅需要很強的抗干擾能力來滿足學(xué)校所在地的環(huán)境、氣候等條件。 還要有可靠的防病毒措施和阻擋不良信息進入的措施， 提供多層次安全控制手段，采用多重數(shù)據(jù)保護和加密技術(shù)防止數(shù)據(jù)受侵擊和破壞，建立完善的安全管理體系，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩訹2]。

2.2 一卡通系統(tǒng)的現(xiàn)實問題

在圖書館的管理模式中，一卡通系統(tǒng)主要實現(xiàn)文獻借閱、數(shù)據(jù)處理、收費管理、信息查詢、員工管理等方面的計算機一體化管理。 盡管一卡通系統(tǒng)強化了圖書館服務(wù)質(zhì)量和管理水平，提高了圖書館的信息化、數(shù)字化水平，提升了信息交流的速度，擴大了信息交流的范圍，為讀者提供了更加寬松、便利、高效的信息服務(wù)[3]。 但我們必須注意到制卡環(huán)節(jié)、門禁環(huán)節(jié)、與學(xué)校一卡通的銜接、數(shù)據(jù)的實時聯(lián)接與維護等方面存在的問題。 而最為明顯的是，由于讀者數(shù)量較多，難免出現(xiàn)丟卡、未及時掛失等情況，冒用他人已丟失證件借閱圖書事件時有發(fā)生，不僅給讀者帶來損失，也影響到讀者與圖書館之間的關(guān)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，我國的身份識別方法都借助于身份標(biāo)識知識（用戶名和密碼等）和身份標(biāo)識物品（鑰匙、證件、IC 卡等）這些體外物。 由于這些識別方法無法避免偽造、遺失、竊取或遺忘，存在無法解決的重大缺陷，給管理者和使用者帶來極大不方便。 因此，圖書館需要一種在安全上更具惟一性、穩(wěn)定性和通用性的管理模式，使圖書館能夠更好的為教書育人及科學(xué)研究服務(wù)。

3 生物識別技術(shù)概述

傳統(tǒng)的以特定事物為特征的身份識別技術(shù)在今天這個物質(zhì)文明高度發(fā)達的社會里開始越來越難以滿足一些高安全性行業(yè)的要求。 進入21 世紀(jì)以來，隨著計算機技術(shù)和生物識別技術(shù)的飛速發(fā)展，一種更加便捷、先進的信息安全技術(shù)逐漸成熟，它就是集光學(xué)、傳感、超聲波掃描和計算機技術(shù)于一體的第三代身份驗證技術(shù)——生物識別技術(shù)[4]。 目前，利用人體生物特征的惟一性來鑒別每一個人的身份逐漸成為安全身份驗證的首選方式。

3.1 生物識別技術(shù)的屬性

隨著IT 技術(shù)的發(fā)展， 人們不僅獲取生物特征的方法越來越多，而且可獲取生物特征的種類也不斷增加。 不管獲取何種生物特征， 身份鑒別可利用的生物特征必須滿足以下幾個屬性。

（1）便利性。 首先，每個人都要具備這種特征；其次，這種特征要便于攜帶、不易丟失、防偽防盜性能好。

（2）可靠性。 首先，要有很好的特征信息，因為蘊含的特征信息量越豐富，區(qū)分能力就越強，可靠性也就越好；其次，特征信息要有很好的可分性、唯一性，任何兩個人的特征信息不能一樣。

（3）識別性。 特征信息要有很好的識別性能，主要用誤識率、拒識率、響應(yīng)速度等參數(shù)來衡量。

（4）穩(wěn)定性。 穩(wěn)定性不僅要考慮識別特征的識別精度、識別速度、對人體無傷害、被識別者的接受性等因素外，還要考慮其他的實際因素，如：是否會隨著環(huán)境、時間、個人的變化而發(fā)生變化等等。

由于生物識別技術(shù)具有防偽性能好、不易遺忘、不易偽造丟失、隨身“攜帶”和隨時隨地可用等優(yōu)點，再加上具有惟一性、獨特性、不變性、可采集、可轉(zhuǎn)化為模板以及可用數(shù)學(xué)方法比較的特點，生物特征識別技術(shù)產(chǎn)品在政府、軍隊、銀行、安全防范、電子商務(wù)、社會福利保障等領(lǐng)域[5]已廣泛應(yīng)用。

3.2 生物識別技術(shù)介紹

人體生物特征主要分生理特征和行為特征。 其中生理特征相對來說穩(wěn)定不變，是人與生俱來的。 而行為特征是人后天形成的，是習(xí)慣使然，當(dāng)主體狀態(tài)和使用環(huán)境發(fā)生變化時，這些特征在一定程度上具有可變性。 目前已經(jīng)出現(xiàn)的生物識別技術(shù)有指紋識別、面部識別、視網(wǎng)膜識別、虹膜識別、手掌幾何學(xué)識別、靜脈識別、基因識別、簽名識別、聲音識別、步態(tài)識別等，本文主要介紹比較流行且技術(shù)成熟的幾種生物識別技術(shù)。

（1）指紋識別。 指紋識別技術(shù)是通過取像設(shè)備讀取指紋圖像，然后用計算機識別軟件分析指紋的全局特征和指紋的局部特征，特征點如嵴、谷、終點、分叉點和分歧點等，從指紋中抽取特征值[6]。

指紋識別作為識別技術(shù)已經(jīng)有很長的歷史了， 由于其具有相對技術(shù)成熟、采集簡單、價格低廉、體積小、易整合等特點，有著堅實的市場后盾，是目前應(yīng)用最廣泛的一種，不僅在門禁、考勤系統(tǒng)中普遍使用，手機、汽車、筆記本電腦、銀行支付也可以看到指紋識別技術(shù)的身影。

（2）面部識別。 面部識別技術(shù)是通過標(biāo)準(zhǔn)視頻和熱成像技術(shù)記錄捕捉面部圖像（眼睛、鼻子和嘴等）的核心點位置以及他們之間的相對位置，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再利用計算機進行身份標(biāo)識，然后形成模板，通過對面部特征和它們之間的關(guān)系來進行識別。

面部識別是一種相當(dāng)引人注意的技術(shù)， 通過分析由面部的毛細血管的血液產(chǎn)生的熱輻射來產(chǎn)生面部圖像，在黑暗的情況下也可以使用[7]，現(xiàn)已被廣泛用于公共安全領(lǐng)域。

（3）手掌幾何學(xué)識別。 手掌幾何學(xué)識別就是通過測量使用者的手掌和手指的物理特征來進行識別。 這種識別技術(shù)可以靈活地調(diào)整生物識別技術(shù)性能以適應(yīng)相當(dāng)廣泛的使用要求，因此準(zhǔn)確性非常高。 作為一種識別方法，手掌幾何學(xué)識別不僅性能好，而且使用比較方便。 即使用戶不經(jīng)常使用，在使用的時候也很容易接受，因此它適合用戶人數(shù)比較多的場合，已成為許多生物識別項目中的首選技術(shù)。

3.3 生物識別技術(shù)的對比

表1 生物識別技術(shù)的特點對比

表2 生物識別技術(shù)的屬性對比

隨著社會公共安全和個人的自身信息安全要求的提高，生物識別技術(shù)成為了安全驗證的首選方式，由于生物特征的唯一性、不可復(fù)制性，圖書館在管理中不僅可以對讀者的身份進行準(zhǔn)確、快速的識別，還可以減輕、簡化圖書館工作人員驗證工作，不僅提高了工作效率，也從根本上杜絕了冒用他人證件之類事情的發(fā)生。

4 結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展，以信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為特點的國家以及社會生活對安全性有了更高的要求， 迫切需要一種方便、有效、安全、保密的身份認證技術(shù)。 如何快速、準(zhǔn)確鑒定一個人的身份，保護信息安全是當(dāng)今信息化時代急需解決的一個關(guān)鍵性社會問題。 而生物識別技術(shù)由于具有安全、可靠、方便等優(yōu)點，并能將安全、監(jiān)控、管理等系統(tǒng)整合，很方便地集成于現(xiàn)有計算機系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化管理，從而獲得了空前的發(fā)展機遇。