圖書館防盜系統漏洞的研究

楊萌

摘 要： 通過對圖書館防盜系統漏洞的研究，發現了圖書館防盜系統存在的漏洞，在技術層面上提出改進方案，引起有關部門的重視，完善圖書館的防盜體系，加大圖書館的防盜力度，有效的減少圖書館的資源損失，盡可能地降低防盜系統對師生借閱造成的不便，同時提出的防盜系統漏洞也適合其他借閱室與書店。

關鍵詞： 圖書館； 防盜系統； 漏洞； 改進方案

中圖分類號： TN710?34； G250.7 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0094?03

0 引 言

國外電子商品防盜系統（Electronic Article Surveillance，EAS）進入我國約有30年歷史，目前市面上大部分產品的檢測率可以達到很高的水平，但是漏報、誤報的現象經常發生[1?5]。學校圖書館的電磁防盜系統同樣存在這些漏洞，不僅造成了學校圖書館資源的流失，而且困擾著圖書館工作人員的日常工作，也給師生借閱書籍造成了諸多不便[6?8]。

本文從防盜系統的各部分設備入手，分別在檢測門、檢測儀、主機、充消磁儀，甚至耗材方面找出存在的漏洞及不完善之處，在技術層面上提出自己的改進和完善措施。本文的研究能夠完善系統的功能，提高檢測率，避免了頻繁更換不必要的設備，大大減少部門開支。

1 圖書館防盜系統檢測率實驗及其數據分析

1.1 實驗過程

試驗一：選擇某校的圖書館，請4名同學分每人手拿一本中等大小的書本持于胸前，以正常步速通過安檢門若干次，記錄安檢門報警次數，并且計算出安檢門檢測率。

試驗二：取一個大小如五角硬幣的磁鋼，緊貼未消敏的書脊來回移動數次，用充消敏儀檢測是否消敏。

1.2 實驗結果

試驗一得到四個檢測門的檢測率結果如圖1表示（最西側檢測門為一號，依次類推）：一號門為75%，二號門為7.60%，三號門為7.10%，四號門為18.80%。試驗二經過5次試驗，都實現消敏功能。

1.3 結果分析

試驗一說明該校檢測門的檢測率極低，有待提高檢測率，而目前該校圖書管出口處的兩個通道由于受旁邊系統干擾的影響，已經禁止通過。

試驗二說明強磁鐵具有消敏功能，盜書者可以輕易將書消敏，然后將圖書帶出圖書館，而不會引起檢測門報警。

2 圖書館防盜系統的漏洞分析

2.1 檢測磁條

2.1.1 檢測磁條原理

圖書館防盜系統中藏于書中的磁標記稱之為磁條，一般深藏于書脊中。可分為復合型磁條和永久型磁條。一般開架書庫多采用復合磁條，因為此類書籍在借閱的時候需要充磁消磁。磁條所用的材料是一種非晶充磁消磁體材料，當成分配制合理，制作工藝科學時，所得到的非晶材料具有很高的導磁率。圖書監測儀就是利用它的高導磁率特性進行探測報警的[1?2]。

2.1.2 磁條漏洞分析

（1） 磁條在埋藏后有時會留下明顯的痕跡，個別讀者會順著痕跡割開書籍脊部將深埋里面的磁條抽出，然后帶著書離開。

（2） 由于磁條的質量不高，經過多年的使用和磨損，磁條便會失效；或者由于磁條在書中埋藏不牢固，時間久了，經過多次使用，容易引起脫落，此現象在老圖書館（藏書主要是比較薄或者無裝訂的雜志報刊）最普遍。

（3） 新買來的磁條在未裝進書，通過圖書監測儀通道時，檢測儀可以報警正常，即靈敏度很高，但裝入書中當膠水干后再通過防竊通道時，檢測儀可能就不報警或探測死區很大。這是因為當膠水干后，紙張的收縮使鐵基磁條收縮引起的應力使導磁率降低，因而圖書監測儀不能或只能測到微弱的信號，這就降低了靈敏度。

2.1.3 磁條漏洞解決方案和建議

（1） 直接將磁條粘入書中時，盡量采用不含水分的801強力膠做粘結劑來避免磁導率的降低。

（2） 采用不干膠帶把磁條直接粘入書中或先做成不干膠包裝的磁條。

（3） 購買高質量鈷基磁條，所用材料的含鈷量應達到一定的比例，保證裝入書中后報警靈敏度仍然很高。

（4） 要加強宣傳力度，加強同學們的公德心教育，鼓勵舉報相互監督，形成良好的借閱風氣。

2.2 消沖敏儀

2.2.1 沖消敏儀工作原理

圖書的消磁實際上是對圖書內置磁條進行磁化，使其具有更強的磁性。充消敏儀大多采用交變磁場進行消磁，交變磁場由220 V工頻電壓經繞組線圈后產生。

兩側鐵芯與中間鐵芯磁場方向相反，由左向右，磁場強度排列為弱（鐵芯左側）—強（左側鐵芯）—弱（左側鐵芯與中間鐵芯之間）—強（中間鐵芯）—弱（中間鐵芯與右側鐵芯）—強（右側鐵芯）—弱（鐵芯右側）。

在圖書消敏過程中，往往需要將圖書來回移動，其經過路徑上的每一點都會同時存在兩個磁場的作用：一個磁場為充消敏儀本身所產生的磁場，為工頻信號；另一個為圖書內置軟磁條（如坡莫合金等）所產生的磁場，產生原因是坡莫合金軟磁條在消磁過程中，被充消敏儀產生的磁場所磁化，實現消敏功能。

相反，若充消敏儀本身產生混亂無規律的磁場，將坡莫合金軟磁條的磁場干擾混亂，即可實現沖敏功能。帶敏的磁條可以反射諧振信號，經過檢測門即可報警[9?10]。

2.2.2 存在漏洞分析

一般的沖銷敏儀基本都能夠準確無誤的充消敏，但是可能出現沖敏不足或者消敏未盡的情況，從而發生漏報和誤報的情況。

2.2.3 充消敏儀改進方案

采用EM電磁波系統消磁效果自動檢測儀，本儀器可以對磁條的消磁效果進行檢測，消磁完畢時候會發聲提示消磁完成[11?13]。

2.3 檢測支架

2.3.1 檢測支架工作原理

圖書館電磁感應類監測系統采用固定安裝監測支架，即“門禁”；用監測線圈探測檢測介質，實現自動報警。該類儀器技術較為成熟，成本較低廉，更主要的是由于該設置在出入口明顯位置處的監測支架具有強烈的心理震懾作用，使得絕大部分圖謀不軌之徒望而生畏。

該類儀器大致可分為高頻和低頻兩種，后者的主機和監測支架體積較為龐大，檢測介質是120 mm×3 mm×0. 1 mm左右的專用鈷基鍍鎳（鍍鈦）合金條制成，體積小，柔軟且具有彈性，俗稱磁條或軟標簽。高頻或低頻是以監測儀的工作頻率劃分的，前者大致為27～30 MHz，后者在2 kHz左右。圖書館一般采用的是低頻的，當帶有磁條的圖書經過門禁時，磁條在磁場磁飽和，從而產生多次諧波，監測支架接收到后分析出其頻率，然后發出聲光報警。這就要求監測支架有較高的靈敏度信噪比及穩定性。

2.3.2 存在漏洞及其解決方案提出

由于磁場是容易受到干擾的，且空間分布不均勻，因此穩定性很難保證，有時候受某些特殊材料的影響，靈敏度也有所下降。通過實際觀察和實驗，找出了檢測支架存在的以下漏洞：

（1） 有些同學走的太快，特別是在午飯或晚自習結束后，人流密度較大時，未消磁的書本被帶出圖書館，通過檢測支架時沒有報警聲發出。

（2） 把書放在特殊的書包或者盒子里造成檢測支架的不報警或者誤報警（如書本放在一個鐵盒中）。

（3） 打著電話或者身上帶著某些特別電子器件（如手機）時通過檢測支架時都會使監測支架不報警或誤報警。

為解決監測支架漏洞，從原理出發，提出以下改進方案：

（1） 安裝監測強磁性的設備，不讓同學把強磁性的物體帶入圖書館，以防干擾監測支架；

（2） 加長監測支架的長度即通道的長度，這樣既減慢了同學們的行進速度，又能使磁場分布均勻，有利于檢測門的檢測；

（3） 由于電源在不穩定時可以使檢測門工作在不穩定狀態，這樣就會造成檢測門的不報或誤報，所以穩定監測支架的驅動源，使其發出穩定的磁場，有利于檢測門的性能的提高。

（4） 由于周圍存在大量的電磁波，這是對檢測門很大的干擾，在監測支架周圍安裝屏蔽措施，可以把外界干擾減到最低。

3 結 語

本文從防盜系統的檢測門、檢測儀、主機、充消磁儀，甚至耗材方面找出存在的漏洞及不完善之處，通過多次實驗和技術層面的驗證提出相應的改進和完善措施，這些改進的技術能夠完善系統的功能，提高檢測率，也可以避免了頻繁更換不必要的設備。由于圖書館防盜系統存在漏洞具有普遍性，所以本文的研究也同樣適用于其他的圖書館或書店。

參考文獻

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[3] 馬艷秋，李舸民.高校圖書館安防監控系統工程建設[J].科技情報開發與經濟，2011，21（36）：18?20.

[4] 秦紅.RFID技術在圖書館應用的分析探討[J].現代情報，2009，29（6）：130?132.

[5] 金哲勇.平安圖書館監控系統平臺建設[J].現代交際，2012（8）：110?111.

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[9] 楊克俊.電磁兼容原理與設計技術[M].北京：人民郵電出版社，2004.

[10] 何宏.電磁兼容與電磁干擾[M].北京：國防工業出版社，2007.

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[12] 錢照明.電力電子系統電磁兼容設計基礎及干擾抑制技術[M].杭州：浙江大學出版社，2002.

[13] 鄒澎.工程電磁兼容[M].北京：清華大學出版社，2007.

圖書館電磁感應類監測系統采用固定安裝監測支架，即“門禁”；用監測線圈探測檢測介質，實現自動報警。該類儀器技術較為成熟，成本較低廉，更主要的是由于該設置在出入口明顯位置處的監測支架具有強烈的心理震懾作用，使得絕大部分圖謀不軌之徒望而生畏。

該類儀器大致可分為高頻和低頻兩種，后者的主機和監測支架體積較為龐大，檢測介質是120 mm×3 mm×0. 1 mm左右的專用鈷基鍍鎳（鍍鈦）合金條制成，體積小，柔軟且具有彈性，俗稱磁條或軟標簽。高頻或低頻是以監測儀的工作頻率劃分的，前者大致為27～30 MHz，后者在2 kHz左右。圖書館一般采用的是低頻的，當帶有磁條的圖書經過門禁時，磁條在磁場磁飽和，從而產生多次諧波，監測支架接收到后分析出其頻率，然后發出聲光報警。這就要求監測支架有較高的靈敏度信噪比及穩定性。

2.3.2 存在漏洞及其解決方案提出

由于磁場是容易受到干擾的，且空間分布不均勻，因此穩定性很難保證，有時候受某些特殊材料的影響，靈敏度也有所下降。通過實際觀察和實驗，找出了檢測支架存在的以下漏洞：

（1） 有些同學走的太快，特別是在午飯或晚自習結束后，人流密度較大時，未消磁的書本被帶出圖書館，通過檢測支架時沒有報警聲發出。

（2） 把書放在特殊的書包或者盒子里造成檢測支架的不報警或者誤報警（如書本放在一個鐵盒中）。

（3） 打著電話或者身上帶著某些特別電子器件（如手機）時通過檢測支架時都會使監測支架不報警或誤報警。

為解決監測支架漏洞，從原理出發，提出以下改進方案：

（1） 安裝監測強磁性的設備，不讓同學把強磁性的物體帶入圖書館，以防干擾監測支架；

（2） 加長監測支架的長度即通道的長度，這樣既減慢了同學們的行進速度，又能使磁場分布均勻，有利于檢測門的檢測；

（3） 由于電源在不穩定時可以使檢測門工作在不穩定狀態，這樣就會造成檢測門的不報或誤報，所以穩定監測支架的驅動源，使其發出穩定的磁場，有利于檢測門的性能的提高。

（4） 由于周圍存在大量的電磁波，這是對檢測門很大的干擾，在監測支架周圍安裝屏蔽措施，可以把外界干擾減到最低。

3 結 語

本文從防盜系統的檢測門、檢測儀、主機、充消磁儀，甚至耗材方面找出存在的漏洞及不完善之處，通過多次實驗和技術層面的驗證提出相應的改進和完善措施，這些改進的技術能夠完善系統的功能，提高檢測率，也可以避免了頻繁更換不必要的設備。由于圖書館防盜系統存在漏洞具有普遍性，所以本文的研究也同樣適用于其他的圖書館或書店。

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該類儀器大致可分為高頻和低頻兩種，后者的主機和監測支架體積較為龐大，檢測介質是120 mm×3 mm×0. 1 mm左右的專用鈷基鍍鎳（鍍鈦）合金條制成，體積小，柔軟且具有彈性，俗稱磁條或軟標簽。高頻或低頻是以監測儀的工作頻率劃分的，前者大致為27～30 MHz，后者在2 kHz左右。圖書館一般采用的是低頻的，當帶有磁條的圖書經過門禁時，磁條在磁場磁飽和，從而產生多次諧波，監測支架接收到后分析出其頻率，然后發出聲光報警。這就要求監測支架有較高的靈敏度信噪比及穩定性。

2.3.2 存在漏洞及其解決方案提出

由于磁場是容易受到干擾的，且空間分布不均勻，因此穩定性很難保證，有時候受某些特殊材料的影響，靈敏度也有所下降。通過實際觀察和實驗，找出了檢測支架存在的以下漏洞：

（1） 有些同學走的太快，特別是在午飯或晚自習結束后，人流密度較大時，未消磁的書本被帶出圖書館，通過檢測支架時沒有報警聲發出。

（2） 把書放在特殊的書包或者盒子里造成檢測支架的不報警或者誤報警（如書本放在一個鐵盒中）。

（3） 打著電話或者身上帶著某些特別電子器件（如手機）時通過檢測支架時都會使監測支架不報警或誤報警。

為解決監測支架漏洞，從原理出發，提出以下改進方案：

（1） 安裝監測強磁性的設備，不讓同學把強磁性的物體帶入圖書館，以防干擾監測支架；

（2） 加長監測支架的長度即通道的長度，這樣既減慢了同學們的行進速度，又能使磁場分布均勻，有利于檢測門的檢測；

（3） 由于電源在不穩定時可以使檢測門工作在不穩定狀態，這樣就會造成檢測門的不報或誤報，所以穩定監測支架的驅動源，使其發出穩定的磁場，有利于檢測門的性能的提高。

（4） 由于周圍存在大量的電磁波，這是對檢測門很大的干擾，在監測支架周圍安裝屏蔽措施，可以把外界干擾減到最低。

3 結 語

本文從防盜系統的檢測門、檢測儀、主機、充消磁儀，甚至耗材方面找出存在的漏洞及不完善之處，通過多次實驗和技術層面的驗證提出相應的改進和完善措施，這些改進的技術能夠完善系統的功能，提高檢測率，也可以避免了頻繁更換不必要的設備。由于圖書館防盜系統存在漏洞具有普遍性，所以本文的研究也同樣適用于其他的圖書館或書店。

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