基于二維碼標簽的校園電動車管理系統設計

張 年，劉 燕

（河池學院，廣西 河池 546300）

0 引 言

隨著科技的發展及社會的進步，人們生活水平不斷提高，當下更加倡導低碳生活和綠色出行，電動車作為一種相對經濟、便捷和環保的新型交通工具，已成為人們出行的最優選擇。電動車在改善人們出行質量的同時，也給社會交通，尤其是給高校校園交通安全監管帶來了巨大壓力。

近年來，隨著校園電動車保有量的飛速增長，越來越多的校園交通事故和電動車充電引發火災等安全問題，以及如何有效地進行校園電動車管理，成為了高校當前面臨的難題。傳統的電動車管理多采用手工記錄管理模式，車輛采用的紙質標簽存在內容簡單、易于復制、防偽功能低等問題，對于安保人員日常巡查工作的指導意義不大。在實際工作中，如遇到違規車輛查詢，管理員只能翻閱紙質檔案進行查找，或打開電子表格以及登錄系統后臺進行調閱，缺乏良好的監管手段，無法有效保證巡查工作的質量與效率[1]。同時，在車輛巡查過程中，巡查信息多為手工記錄，內容的確切性和完整性無法保障，且違規車輛的事實記錄不易保存，不利于進行系統車輛信息的及時更新與管理。為解決以上問題，本文在原有系統的基礎上，采取二維碼標簽及手機智能終端的應用等技術[2]，有效地對車輛信息進行自動掃描，快速、準確而可靠地獲取車輛信息，為校園安全和車輛巡查提供了有力的技術支持。

1 關鍵技術

1.1 B/S架構技術

B/S架構（Browser/Server，即瀏覽器/服務器模式）是Web興起后的一種網絡結構模式，是一種前端界面展示與后端系統功能分離的技術[3]。B/S架構作為一種較為成熟的體系結構，以應用服務器為控制部件，通過Internet在各種位置采用各種方法訪問數據庫，使得用戶管理數據非常方便、快捷、高效[4]。在B/S架構下統一了客戶端，系統功能集中到服務器上，對客戶端設備硬件性能要求比較低，實現了客戶端“零”安裝。該結構具有分布性強、業務擴展性好、客戶端“零”維護等諸多優點，便于軟件系統的部署架構，已成為當今軟件開發和設計的首選體系結構[5-6]。

1.2 Web技術

Web技術[7]是開發互聯網應用的各種技術的總稱，分為客戶端技術和服務器端技術。將Web技術與數據庫技術[8]結合，并通過中間件，實現了Web服務器和數據庫之間的數據通信。同時，Web技術也是一種應用廣泛的分布式應用解耦，用于實現客戶端和服務端之間的信息交流，采用應用程序、腳本程序、插件技術實現更強大的信息交流[9]。

1.3 二維碼技術

二維碼技術最早是20世紀70年代在日本被提出的，它是基于一維碼擴展出來的一種在水平和垂直方向的二維空間存儲信息、具有可識別性的條形碼[10-11]。若要獲取該條形碼的數據和信息，需通過掃描裝置對二維碼數據進行識別，對二維碼中所包含的二進制碼元進行識別，從而獲取二維碼中的數據信息[12]。二維碼技術作為一種全新的自動識別和信息載體技術，具有信息攜帶、信息自動傳遞和附著物防偽等功能；同時，還具有成本低、信息容量大、抗噪能力強和識別快等特點，現已廣泛應用于移動支付、身份校驗、數據下載、信息顯示等領域，越來越受到人們的認可[13-14]。

2 系統需求分析

系統前臺應滿足方便、簡潔、易用和人性化等要求，并符合用戶基于手機智能終端進行工作和學習的習慣；系統后臺應滿足管理者操作簡便、功能清晰、安全實用、自動化等要求，并能夠實現數據批量導入及導出操作、數據備份和數據恢復的工作目標。

通過對校園電動車管理的實際工作需要進行詳細的調查分析，確定了系統的主要用戶群為保衛部門領導、保衛人員、物業公司及保安，以上人員對系統的功能需求描述如下。

2.1 保衛部門領導對系統的功能需求

保衛部門領導作為學校安全和校園車輛管理的負責人，需及時了解校園車輛的動態數據、校園消防和交通安全狀況，具有系統的最高權限，體現在系統維護、數據備份與恢復、用戶管理及權限分配等方面。

2.2 保衛人員對系統的功能需求

保衛人員作為校園安全穩定的監督者，需全面掌握校園車輛信息及違規停放和充電、通行證偽造等行為，并做出相關處理，具有系統操作權限，體現在車輛信息錄入和導出、二維碼生成打印、車輛通行證標識牌制作和車輛違規信息管理等方面。

2.3 物業公司及保安對系統的功能需求

物業公司及保安作為校園安全和車輛管理的直接參與者，需熟悉校園安全的方方面面，全天候做好校園安全和車輛巡查巡檢等管理工作。具體體現在車輛信息的收集和錄入以及對車輛違規停放和充電、通行證偽造等巡查內容進行記錄和違規拍照上傳等方面。

3 系統設計

通過對校園電動車管理工作的調研分析，進一步明確了本系統的功能需求，為系統軟件的開發與設計提供了依據。下面將從系統總體架構、系統功能和數據庫方面進行設計。

3.1 系統總體設計

本系統基于三層B/S體系結構模式設計，遵循了簡單實用、易擴展、易維護、安全性和可靠性高的設計原則。該體系結構是由表示層、業務邏輯層和數據訪問層組成的三層分布式結構，所有用戶均可通過Web瀏覽器訪問Web服務器，再由Web服務器和數據庫服務器交互獲得用戶所需的數據[15]。系統總體設計結構如圖1所示。

圖1 系統總體設計結構

3.2 系統功能設計

基于上述系統總體設計結構，將校園電動車管理系統主要劃分為系統維護、車輛信息管理、二維碼生成、車輛通行證標識、車輛信息查詢和巡查信息等功能模塊。系統功能模塊如圖2所示。

圖2 系統功能模塊

（1）系統維護模塊：由管理員通過系統后臺，對系統進行基本設置、數據備份和數據恢復，以及用戶權限管理等。

（2）車輛信息管理模塊：是對校園電動車及車輛違規信息進行管理，包括車輛編號、車牌號碼、車主姓名、所在單位、車輛類別、車輛品牌及顏色、車輛照片、車主住址、聯系電話、車輛違規記錄和違規照片上傳等。

（3）二維碼生成模塊：由管理員在系統后臺，以車牌號碼為編碼信息進行二維條碼生成，將其指定到一個綁定了車輛信息頁面的鏈接，并對生成的二維碼圖形進行導出和打印等。

（4）車輛通行證模塊：車輛通行證是一個帶二維碼標簽的車輛信息標識，用于唯一標識校園電動車“戶口”身份。其設計內容應包括車牌號碼、車輛二維碼、車輛有效期和車輛編號等信息，目的是唯一標識電動車相關信息。

（5）車輛信息查詢模塊：為便于車輛信息查詢，管理員和安保人員可以在系統后臺或前端頁面，以車牌號碼、車主姓名或車輛編號等信息進行查詢，以及掃描車輛通行證標識牌的二維碼進行查詢。

（6）巡查信息模塊：在日常巡查過程中，保安人員可以通過手機智能終端對車輛通行證標識牌二維碼、車主姓名和車牌號碼等進行巡查，然后進行巡查結果記錄和違規拍照上傳等。

3.3 數據庫設計

對于系統設計來說，數據庫設計至關重要。根據設計的校園電動車管理系統功能，在系統數據庫中設計用戶信息表、部門信息表、車輛信息表、車輛通行證信息表、違規信息表和巡查記錄表共6個數據表。各數據表的字段組成見表1所列。

表1 系統數據庫設計

4 系統主要功能及實現

4.1 二維碼生成功能

二維碼生成是以車牌號碼為編碼信息，生成了一個二維條碼圖形及其指定到一個綁定了車輛信息頁面的鏈接，即二維碼地址。二維條碼圖形及地址生成的關鍵代碼如下：

4.2 二維碼識別功能

二維碼識別分為識別電子圖片和手機攝像頭識別紙質車輛通行證標識牌。在車輛巡查過程中，安保人員可以通過手機攝像頭掃描二維碼圖片標簽；經系統解碼識別之后，可以自動獲取所需車輛信息，而無需人員手工輸入操作，方便安全巡查和車輛通行證標識牌查驗。由于任何人都可以通過手機“掃一掃”掃描該二維碼，為確保信息安全，需輸入查詢密碼，方可查詢車輛的更多詳細信息。二維碼識別結果如圖3所示。

圖3 二維碼識別結果

4.3 車輛通行證標識牌功能

車輛通行證標識牌是事先設計、制作好的車輛通行證模型，將系統生成的車輛二維碼導出存入數據庫中，最后通過打印軟件調取存儲有車牌號碼、車輛二維碼地址、車輛有效期和車輛編號等信息的數據庫，將車輛信息印制在具有兩面粘貼功能的通行證模型標簽上。這樣帶有二維碼的車輛通行證標識牌在實際運用中具有一定的防偽、防復制等功能。制作好的車輛通行證標識牌由車主將其粘貼在車頭顯眼的位置，便于查驗。車輛通行證標識牌如圖4所示。

圖4 車輛通行證標識牌

4.4 巡查信息功能

巡查信息是保安人員進行校園安全和車輛巡查工作的重要內容。在日常巡查工作中，安保人員要對巡查內容進行記錄及將違規照片上傳，巡查信息及違規照片上傳界面如圖5所示。通過此項功能，提高了安保人員的巡查工作質量和效率，為后續處理提供依據。

圖5 巡查信息及違規照片上傳界面

5 結 語

針對傳統的校園電動車管理中的實際問題，在原有系統的基礎上，提出了一種基于二維碼標簽和手機移動終端等技術的電動車管理方法，實現了校園電動車的動態數據監測、安全監管和通行證防偽等功能，改變了以往校園電動車安全監管難和管理效率低等問題，有效地提高了安保人員日常安全巡查工作效率，可為高校電動車管理提供解決方案和參考價值。