图书馆自动化 第四章 硬件设施与条形码

第四章图书馆自动化的硬件环境与条形码图书馆自动化LOGO目录§4.1计算机系统（略）§4.2网络系统§4.3条形码及其阅读器§4.4图书监测系统§4.5磁盘存储器LOGO§4.2网络系统计算机网络主要由网络服务器、工作站、传输介质、网络设备、网络操作系统、网络协议、客户软件和服务软件等组成。本节主要介绍网络系统硬件中的传输介质和网络设备。•传输介质•网络设备LOGO§4.2网络系统一、传输介质传输介质是网络中信息传输的媒体，其性能对网络传输速率、通信距离、可连接的网络节点数目和数据传输的可靠性等均有很大影响。（一）双绞线•双绞线俗称网线，它是出现最早的一种通信介质，也是人们最常用的一种网络传输介质，是用来对各类网络设备进行物理连接，以使它们组成真正的有线计算机网络。•1、物理描述–双绞线由两根绝缘导线以螺旋形扭合在一起，线芯是铜线或镀铜钢线。–每一对双绞线合并作为一根通信电线用，以减少各导线之间的电磁干扰。–通常把若干对双绞线用坚韧的护套包裹构成电缆（网线，一根网线由四对双绞线组成，即4对8芯）。LOGO§4.2网络系统•2、传输特性–可用于传输模拟信号（可作为电话线）和数字信号。–远距离传输会使信号失真,因此，双绞线的传输距离有限，常常用于建筑物内的局域网之间的通信。–传输速率较低。–目前应用较多的是AMP（安普）等著名厂家生产的5类或超5类双绞线。5类双绞线的带宽可以达到100M/S，它的封皮上通常以cat5标识，超5类双绞线的带宽可达到1000M/S,，以5e标识。•3、抗干扰性能–为了提高双绞线的抗干扰性能，主要采取两种措施：»（1）在外壳上加屏蔽（不是包裹护套）护套，但价格贵，因此在局域网中，通常使用非屏蔽双绞线。»（2）使相邻的双绞线的扭距不一样长。•4、成本–成本低廉，在局域网中得到广泛应用。LOGO§4.2网络系统一、传输介质（二）同轴电缆•1、物理描述–以单根铜导线为内芯，裹一层绝缘材料，这层绝缘材料外再覆盖密集网络导体，最外面是一层保护性材料。由于外层导体和中心轴芯线（即铜导线）的圆心在同一个轴心上，所以叫做同轴电缆。–根据其直径大小可以分为：粗同轴电缆（粗缆）与细同轴电缆（细缆）。•2、传输特性–既可以传输数字信号，也可以传输模拟信号。–比双绞线具有更高的带宽和更好的噪声抑制特性，增加了传输的距离。•3、抗干扰性能–抗干扰性能和它的具体使用方法有关，但总的来说，比双绞线好。•4、成本–如果考虑通信媒体与安装费用，同轴电缆的成本介于双绞线和光纤之间。LOGO§4.2网络系统一、传输介质（三）光纤•光纤是光导纤维的简称，是一种能够传递光信号的极细的传输介质，由玻璃或塑料等物质材料做成。主要用于FDDI网、吉比特以太网和G位以太网。•1、物理描述–由纤芯、覆层和保护层三个部分组成。将许多根经过技术处理的光纤绕在一起，就得到我们常说的光缆。•2、传输特性–采用光纤传输信号，在发射端首先要将电信号转换成光信号，然后在接收端还原成电信号。与同轴电缆相比，光纤可提供很宽的频带并且功率损耗小，传输距离长，传输功率高。•3、抗干扰性能–具有对电磁和射频干扰抑制能力；可防止传输过程中被分接偷听，也杜绝了辐射波的窃听,因而是最安全的传输媒体。•4、成本–从目前来看，其价格高于双绞线和同轴电缆LOGO§4.2网络系统一、传输介质（四）无线传输介质•指在两个通信设备之间不使用任何物理的通信线路，而是通过空气完成信号的传输。•1、微波•2、卫星•3、红外线返回LOGO§4.2网络系统二、网络设备（一）网络适配器•俗称网卡，负责将用户传递的数据转换成为网络上其他设备能够识别的格式。•对不同的网络布线方式和不同的传输介质，网卡需要不同的接口，一般网卡提供三种接口：与粗缆连接的AUI接口、与细缆固定装置连接的BNC接口及与双绞线连接的RJ-45接口。LOGO§4.2网络系统二、网络设备（二）集线器与交换机•集线器（Hub）作为第一类广泛应用的网络集线设备，曾在各大局域网中广泛应用。•交换机（Switch），是集线器的升级换代产品，从外观上来看的话，与集线器基本上没有多大区别，都是带有多个端口的长方形盒状体。交换机是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。集线器交换机LOGO§4.2网络系统交换机与集线器的区别•（1）数据传输方式不同–集线器的数据传输方式是广播（broadcast）方式，而交换机的数据传输是有目的的，数据只对目的节点发送。•（2）带宽占用方式不同–集线器所有端口是共享集线器的总带宽，而交换机的每个端口都具有自己的带宽•（3）传输模式不同–集线器只能采用半双工方式进行传输的，因为集线器是共享传输介质的，这样在上行通道上集线器一次只能传输一个任务，要么是接收数据，要么是发送数据。而交换机则不一样，它是采用全双工方式来传输数据的，因此在同一时刻可以同时进行数据的接收和发送。LOGO§4.2网络系统二、网络设备（三）路由器•1、定义：–路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读懂”对方的数据，从而构成一个更大的网络。•2、功能–（1）在网际间接收节点发来的数据包，然后根据数据包中的源地址和目的地址，对照自己缓存中的路由表，把数据包直接转发到目的节点。–（2）为网际间通信选择最合理的路由。–（3）拆分和包装数据包–（4）不同协议网络之间的连接–（5）具有防火墙功能LOGO路由器LOGO§4.3条形码及其阅读器一、条形码概述1、定义：•条形码是由宽度不同、平行相间、反射率不同的条和空，按照一定的编码规则（码制）编制成的，用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符。2、常见条形码•（1）EAN、UPC码（商品条码，用于在世界范围内唯一标识一种商品。）•（2）Code39码（可表示数字和字母，在管理领域应用最广）•（3）ITF25码（在物流管理中应用较多）•（4）Codebar码（多用于医疗、图书领域）LOGO§4.3条形码及其阅读器二、条形码阅读器（一）条形码阅读器工作原理与基本分类•1、工作原理–条形码阅读器是用于读取条码所包含的信息的设备。–结构通常为以下几部分：光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、计算机接口。–基本工作原理为：由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面，被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上，使之产生电信号，信号经过电路放大后产生一模拟电压，它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比，再经过滤波、整形，形成与模拟信号对应的方波信号，经译码器解释为计算机可以直接接受的数字信号。LOGO§4.3条形码及其阅读器二、条形码阅读器（一）条形码阅读器工作原理与基本分类•2、基本分类•（1）光笔–光笔条形码阅读器是最先出现的一种手持接触式条形码阅读器，最为经济，属于接触式、固定光束扫描器。–光笔主要应用于特宽的条形码，如银行账单、公司内部文件上,或是支票上。蓝牙光笔条码扫描器LOGO§4.3条形码及其阅读器•（1）光笔–优点：»①与条码接触阅读，能够明确哪一个是被阅读的条码。»②阅读条码的长度可以不受限制。»③成本较低。»④比较坚固耐用。»⑤体积小，重量轻。»⑥省电。–缺点：»①在有一些场合不适合接触阅读条码。»②只有在比较平坦的表面上阅读指定密度的、打印质量较好的条码时，光笔条形码阅读器才能发挥它的作用。»③操作人员需要经过一定的训练才能使用。»④当条码在因保存不当而产生损坏，或者上面有一层保护膜时，光笔都不能使用。»⑤光笔条形码阅读器的首读成功率低且误码率较高LOGO§4.3条形码及其阅读器（2）CCD阅读器•CCD条形码阅读器为电子耦合器件（Chargecoupledevice），属于非接触式扫描器。•有固定式与手持式两种。LOGO§4.3条形码及其阅读器•优点–①价格便宜，但同样有阅读条码的密度广泛，容易使用的优点。–②重量轻：它的重量比激光条形码阅读器轻，而且不象光笔条形码阅读器一样只能接触阅读。–③结实，适用于天气比较恶劣的环境。–④结构简单：因此操作简单、省力。•缺点–①阅读景深和阅读宽度有限。–②阅读距离有限。–③防摔性能较差。–④不适合阅读较宽的条码。–⑤某些采取多个LED的条形码阅读器中，任意一个的LED故障都会导致不能阅读。–⑥大部分CCD条形码阅读器的首读成功率较低且误码机率高。LOGO§4.3条形码及其阅读器（3）激光条形码阅读器•扫描动作通过转动或振动多边开棱镜等光装置实现，一般扫描频率为每秒40次左右。•分为手持与固定两种形式。LOGO§4.3条形码及其阅读器•优点：–①适用于非接触扫描。–②激光阅读条码密度范围广，并可以阅读不规则的条码表面或透过玻璃或透明胶纸阅读，因为是非接触阅读，因此不会损坏条码标签。–③首读识别成功率高、识别速度更快。–④对印刷质量不好或模糊的条码识别效果好。–⑤误码率极低。–⑥防震防摔性能好。•缺点–价格相对较高。LOGO§4.3条形码及其阅读器二、条形码阅读器（二）条形码阅读设备选择•1、分辨率•2、扫描景深•3、扫描宽度（SCANWIDTH）•4、扫描速度（SCANSPEED）•5、一次识别率•6、误码率LOGO§4.4图书监测系统一、图书监测仪（电磁感应类监测仪）1、特点•（1）采用固定安装监测支架，利用监测线圈探测检测介质，实现自动报警。•（2）技术较为成熟，成本较低廉。•（3）由于该设置在出入口明显位置处的监测支架具有强烈的心理震慑作用，使得绝大部分图谋不轨之徒望而生畏。•（4）最适用于图书馆和大型超市。2、分类•（1）高频监测仪•（2）低频监测仪•（3）集高、低频于一体的智能监测仪3、缺点•对检测到的信号进行频率或幅度鉴别，较容易受到外界的影响。LOGO§4.4图书监测系统图书监测仪LOGO§4.4图书监测系统二、传感磁条图书监测仪是利用高导磁材料的磁饱和特性进行检测。监测系统中使用的是一种非晶体薄带，技术术语称为传感元件,俗称传感磁条，或磁条。监测仪的技术指标和传感磁条的技术性能有着密切的联系。根据磁条采用材料的主要化学元素可分为•钴基磁条：主要成分为金属钴，钴含量为74%其质量最佳。•铁基磁条：主要成分为纯铁。根据使用中是否能充敏消敏，又可分为–复合型磁条：必须与充敏消敏器配合使用，一般开架书库采用复合磁条。–永久型磁条：阅览室的书籍因为不出借，故采用永久磁条。磁条的价格几分钱一根，铁基磁条比每条钴基磁条要便宜一半左右，但铁基磁条易出现各种问题。LOGO8-16cm钴基、铁基永久复合磁条LOGO§4.4图书监测系统三、监测通道单通道式：宽度为90cm左右双通道式：宽度为1.4m。由一个发射门、一个接收门（单通道）或一个发射门、二个接收门（双通道）组成，其基本原理是利用发射天线将一扫描带发射出去，在发射天线和接收天线之间形成一个扫描区，在该区域内出现有效磁条，由接收天线接收到信号并触发检测仪主机报警。LOGO§4.5磁盘存储器（硬盘存储器）一、硬盘存储器1、构成•由硬磁盘和磁盘驱动器构成，硬磁盘是以质地较硬的薄片为基材，在其表明涂有磁膜。硬磁盘和硬盘驱动器作为一个整体密封在一个金属腔体中，称为硬盘机，简称为硬盘。2、按接口标准分类•（1）IDE/E-IDE接口硬盘–IntegratedDeviceElectronics，电子集成驱动器的简称，是一种硬盘的传输接口，最早是在1986年由康柏、西部数据等几家公司共同开发的，在九十年代初开始应用于台式机系统，它使用一个40芯电缆与主板进行连接。•（2）SCSI接口硬盘•（3）USB接口移动硬盘LOGOLOGO§4.5磁盘存储器（硬盘存储器）3、性能指标•（1）记录密度•（2）存储容量•（3）寻址时间•（4）数据传输率•（5）接口4、磁盘阵列•又叫RAID，是RedundantArraysofIndependentDisks的简称，中文为廉价冗余磁盘阵列。