基于移動端的新型擴增“手機掃碼—在線組群”雙模式、多功能一體化圖書館系統設計

徐宗亮

（山西醫科大學管理學院，晉中 030619）

0 引言

移動、共享的發展理念正在成為當今時代的主潮流，智能手機等移動設備以其功能豐富、攜帶方便等優勢而深受人們喜愛。在這樣的大環境下，傳統的圖書館系統模式已經無法滿足用戶對其的需求，圖書館系統的服務效率和質量的問題始終困擾著廣大用戶，也困擾著圖書館相關工作人員。對圖書館系統進行升級改造、在原有的模式基礎上擴增“手機掃碼—在線組群”的雙模式、強化功能體系能夠很大程度上緩解這一問題。

1 新型圖書館系統的優勢

在我們前期調研回收的600份問卷中，有將近42.5%的用戶認為傳統圖書館系統操作費費時復雜，有58.21%的用戶因經常忘帶借閱證而苦惱。另一方面，有57.86%的用戶認為通過手機掃碼的方式解門禁會極大地節約時間、方便出入圖書館，有88.93%的用戶愿意用手機掃描直接進行借還書的方式，52.5%的用戶渴望和借閱相同書籍的人進行實時的交流分享。當前，4G和GPRS技術已經發展到了最鼎盛，甚至由華為領銜的5G技術時代正在到來，這就使得人們在使用移動端訪問圖書館系統時沒有了時間及空間的限制，同時，二維碼技術、GPS、移動共享技術、物聯網技術的發展方便了人們使用手機的功能。本文所提及的新型圖書館系統正是建立在這些熱門技術的基礎上，能夠切實解決上述提到的用戶所面臨的困難。

2 系統結構設計

系統采用J2EE多層分布式應用模型，業務層主要包括掃碼解門禁、掃碼借還和在線組群三個擴增的新型功能的邏輯層面的設計；數據訪問層和數據層主要是對數據庫的訪問獲取所需資源，可以通過共享第三方數據庫的方式進行訪問，數據層的數據庫可以是本地數據庫，也可以是共享數據庫。在整個移動客戶端訪問圖書館的框架中，移動客戶端首先通過Internet與服務器連接，服務器再連接到服務器數據庫與客戶端數據庫。這種訪問模式大大減小了移動客戶端的載荷，移動客戶端的執行程序發出指令尋找相對應類型的服務器程序，服務器的被執行程序會根據指令做出響應，反饋操作結果。

3 系統詳細架構設計

采用頂層自上而下的方式來設計本系統的詳細架構，頂層的三層架構依次是圖書館數據庫、服務器、國際互聯網的設計，在這三層架構的設計上，主要根據各具體的圖書館系統進行具體的討論。本文所研究的新型圖書館系統需要在傳統圖書館系統的數據庫和圖書館局域網之間增加手機服務器，手機服務器與數據庫服務器、圖書館局域網一起構成服務器端。手機客戶端通過移動運營商與國際互聯網連接，再通過圖書館的防火墻與服務器端相連接。在手機客戶端，本圖書館系統主要擴增了基于手機掃碼和在線組群兩個模式的功能來取代和延展一些傳統的圖書館業務。本系統在手機掃碼模塊主要集成了三個功能，分別為身份界面模塊、借還書模塊和其他模塊。在線組群模塊也包括三個主要的模塊，分別為成員通信模塊、后臺咨詢模塊、指導閱讀模塊。從整個體系的結構上來說，可劃分為三個框架模塊，分別為手機端模塊、服務器端模塊和手機端-服務器端通信協議。手機端模塊是基于BREW MP（Brew Mobile Platform）移動端操作系統平臺的移動終端（如手機）中，通過運營商的移動通信網絡接入互聯網，實現與本圖書館網絡的互聯；服務器端模塊是基于傳統的校園圖書館系統，在傳統圖書館服務器中增加一個“移動圖書館服務器端”模塊，實現對圖書館移動訪問的支持，同時又保持對傳統圖書館系統的兼容，不會影響已有圖書館的網絡系統；手機端-服務器端通信協議設計了上述兩模塊之間的通信協議，定義了如通信消息原語、通信數據格式等，包括對二維碼信息的處理協議。圖1是移動客戶端訪問新型圖書館的詳細架構。

圖1 移動客戶端訪問新型圖書館詳細架構

4 門禁系統模塊二維碼和借還書系統模塊二維碼的邏輯結構設計

4.1 門禁模塊二維碼邏輯結構的設計

在門禁模塊中，移動端生成二維碼，其中以文本的形式存儲著用戶的身份信息，而在門禁系統端設置掃碼框，用來掃描移動端的二維碼。門禁系統端構建了信息轉換和匹配機制，用以驗證掃描得到的身份信息是否真實有效，若身份驗證成功則會啟動聯動裝置打開門禁，否則發出錯誤信息，無法打開門禁。圖2為門禁模塊的邏輯結構圖。

圖2 門禁模塊二維碼邏輯結構圖

4.2 借還書系統模塊二維碼邏輯結構的設計

在借還書模塊中，二維碼是貼在書本上的，而在移動端生成掃碼框，用來掃描書本上的二維碼。二維碼中以文本的形式存儲著相應的書目信息，以網址的形式存儲著定位系統信息。移動端在借書業務過程中，掃描書本二維碼時獲得其中的書目信息并自動屏蔽掉其中的定位信息，因為移動端借書業務不會涉及到進行該業務時用戶所在位置是否在圖書館內的問題，所以沒有必要對二維碼中包含的位置信息進行匹配。需要注意的是，在掃碼還書過程的信息匹配機制中，系統不是同時進行用戶身份信息與所借書目信息的匹配，而是先進行位置信息的匹配，在位置信息匹配正確的情況下再進行用戶身份信息與所借書目信息的匹配，否則無需進行書目信息的匹配直接返回錯誤信息。這樣從邏輯上可以減少服務器工作量，降低載荷，提高效率。而且，本系統可設置接口，有條件的圖書館可以通過此接口連接到書本智能分揀系統。圖3為借還書模塊二維碼的邏輯結構。

圖3 借還書模塊二維碼的邏輯結構

5 組群模塊整體流程和局部框架的設計

在用戶借完書后，系統在一定的時間間隔內會進行一次分析，根據特殊的智能關聯性算法可以篩選出哪些用戶在該階段借了相同或相似的書籍，然后系統會向這些用戶發出加入一個群聊的提示信息，如果用戶確定入群，系統會自動生成一個群，群內成員皆是系統通過智能聚類算法篩選出來的用戶。指導閱讀模塊主要是系統針對各個群所設計的一種群內小數據范圍內的智能分析算法。通過這種智能算法可以對用戶在群內上傳的各種閱讀信息進行數據分析，對群內成員實時的劃分閱讀等級并排行，激勵讀者堅持閱讀，另外還可以對用戶的閱讀方式、時間進行分析而提供最科學高效率的閱讀方式供讀者參考。用戶在閱讀指導模塊還可以上傳自己的閱讀筆記和進度。總之，在閱讀指導模塊的交互越多，系統越能為用戶提供更加科學實用的閱讀建議。圖4是組群模塊的整體流程圖。

圖4 群模塊整體流程圖

6 結束語

基于移動端的新型擴增“手機掃碼-在線組群”雙模式、多功能一體化圖書館系統設計，在傳統圖書館系統的基礎上，為了解決廣大用戶在借還書時存在的“終端操作復雜、受時間地點限制大、與后臺交互少”的問題。本文總結出了該系統的架構及邏輯結構，闡明并且分析了各模塊功能及其業務流程。從總體框架上對本系統進行了解讀，對本系統的實際搭建、客戶端軟件的開發具有引導和指示作用。對未來智能化圖書館系統解決方案、圖書館物聯網系統發展都有一定的影響。將手機掃碼、移動共享等理念引入圖書館系統中，提高了圖書館系統的資源利用率，為廣大圖書館用戶和圖書館工作人員帶來了方便，提高了讀者興趣和閱讀效率。