基于云開發的疫情防控系統設計

潘婷婷,趙新龍

(無錫城市職業技術學院,江蘇 無錫 214000)

0 引言

多點顯出、局部暴發的疫情態勢與不確定性的疫情輸入風險會給疫情防控工作帶來極大挑戰,傳統的紙質防疫防控信息傳遞緩慢、效率低、周期長且耗費大量的人力物力。 人們在日常生活和工作學習中面臨的是一個充分接受信息技術的環境,享受著信息技術帶來的快捷與便利,同樣,對于防疫手段也有著智能化、信息化的訴求。 近幾年,微信小程序憑借體積小、無需安裝、即用即棄、操作簡單等優點受到了人們的認可和喜愛,并迅速普及應用于電商、外賣、出行等行業,日常生活中隨處可見。 微信小程序與疫情工作的結合,集申請、審核等一站式管理和為來訪人員提供便捷的填寫申請、即時溝通的優勢,既能滿足現階段疫情防控的功能要求,又開拓了一個移動、便捷的新模式。

我國目前的疫情防控手段一般以紙質或人工管理為主的傳統疫情管理模式,相關材料表的制作、收集、審核依賴于各管理部門之間的聯系與溝通,存在信息傳遞緩慢、人力物力消耗大、效率低下等問題。近年來,出現了以網站、App 等新媒介進行疫情防控的手段,這種形式也存在弊端,如多渠道的信息傳播會導致信息不清、混亂,并直接影響到用戶黏性與使用率。 但疫情防控管理網站和App 的出現,解決了分散式管理在傳統疫情防控手段下的現狀,帶來了管理上的便利,但仍存在開發成本高、開發周期長、開發難度大、適用性差等弊端。 而在運用人工智能緩解審核催辦壓力上,目前相關的研究還比較匱乏,如能對其合理應用將達到“審核不漏一人、應檢盡檢”的效果,并進一步實現項目智能化與便捷化。 當前國外尚未有健全的體系和管理規范來實現疫情防控,相關管理系統主要由官方機構提供和管理,如美國約翰斯·霍普金斯大學的疫情統計數據網站。 但是,這類系統存在設計模式龐大、開發成本高、數據繁雜、硬件需求高等不可避免的問題。 相反,微信小程序具有更短的開發周期,更低的開發成本,推廣性強,應用性強,只要用戶在微信上掃碼或搜尋名稱即可使用。

1 關鍵技術

1.1 云開發技術

微信小程序云開發是微信小程序團隊與騰訊云推出的全新架構方案,采用 Serverless 開發模式,將小程序后臺的開發、部署、上線和運維工作托管到騰訊云,大大節省了系統的運營和管理成本[1]。

內容管理(CMS)是基于云開發搭建的可視化內容管理平臺,提供豐富的內容管理功能,簡單易用,不依賴于云控制臺,無須編寫代碼即可使用,支持文本、富文本、Markdown、圖片、文件、關聯類型等多種類型的可視化編輯,便于二次開發,并與云開發的生態體系緊密結合,助力開發者提高開發效率[2]。

1.2 OCR 文字識別技術

現如今文字識別是計算機視覺的主要研究方向之一。 文字識別的首要任務就是將抽取的圖像中的文字轉化為文本形式,以用于隨后的自然語言處理任務。 其中最關鍵的技術是對字符進行分割,即把文字從背景或其他顏色干擾下分離出來。 因此,如何準確地獲取目標物的位置信息成為當前研究的熱點。 文本檢測本質上也是物體檢測,只是文本與常規物體有較大區別。 由于文本一般在水平方向上從左向右寫,而且文字和文字間的寬窄大致相等。 在處理較長文本時,并不根據文本的整體內容來探測,可以探測到每一個定寬度的小塊是否為字體,探測到每一個小塊后,再把其拼合到一起,仍然是完整的文本區域,其實質仍然是區域生成網絡的一種方式[3]。 識別圖像中的文本需要用到兩種算法,檢測文字所在的位置(CTPN)與確定文本區域的內容(CRNN)。

2 系統功能設計

2.1 系統用戶定位與用例分析

本系統作為在線申請、審核、溝通的平臺,主要將用戶分為以下4 種。

2.1.1 來訪人員

來訪人員角色細分為本校學生和校外人士,作為使用主體,兩者功能一致。 來訪者的需求是在微信端進行訪客申請和查看訪客申請情況,在使用基于云開發的疫情防控系統時,先要進行用戶身份登錄,登錄完成后可以在個人中心頁的“關于我們”功能中了解申請流程;然后進入訪客申請頁面查看申請內容、在線申請,并能隨時查看申請情況和進展通知。

2.1.2 二級學院學工審核人員

審核人員由本校各二級學院學工處人員組成,高質量全權負責審核本校學生的來訪申請。 二級學院學工處審核人員的需求是在微信端進行學生申請審核和根據特定條件查詢訪客申請信息,在使用基于云開發的疫情防控系統時,先要進行審核人員身份登錄,進入審核部門信息頁面查看申請內容、在線審核,根據系統提供的特定條件輸入關鍵詞從而查找相應的申請信息。

2.1.3 二級學院審核人員

審核人員由本校各二級學院辦公室教師抽選組成,高質量地負責審核校外人士來訪申請的第一道審核。 二級學院審核人員的需求是在微信端進行校外人士訪客審核和根據特定條件查詢訪客申請信息,在使用基于云開發的疫情防控系統時,先要進行審核人員身份登錄,進入審核部門信息頁面查看申請內容、在線審核,根據系統提供的特定條件輸入關鍵詞來查找相應的申請信息。

2.1.4 校方審核人員

作為校外人士申請最終防線,管理校外人士審核狀態。 校方審核人員的需求是在微信端進行二級學院已通過的校外人士訪客審核和根據特定條件查詢訪客申請信息,在使用基于云開發的疫情防控系統時,先要進行審核人員身份登錄,進入審核部門信息頁面查看申請內容、在線審核,根據系統提供的特定條件輸入關鍵詞來查找相應的申請信息。

2.2 系統功能需求分析

本系統用戶主要是來訪人員和審核人員,分訪客申請和來訪申請審核兩大服務環節。

2.2.1 訪客申請需求

來訪人員需詳細填寫訪客申請頁面上的來訪人員與被訪人員身份信息、來訪時間與來訪事由,并上傳有關健康信息、行程信息等實時信息。 系統自動判斷用戶信息是否規范,判斷通過后,用戶可以再次確認申請信息是否正確,確認完成后即可點擊提交將申請數據存入數據庫。

2.2.2 來訪申請審核需求

審核人員審核來訪申請信息,其中二級學院學工審核人員審核學生來訪申請,二級學院辦公室審核人員與校方審核人員共同審核校外人士訪客申請。 若申請內容不滿足訪校標準,則不通過審核,并寫明不通過原因或使用默認不通過原因;滿足訪校標準,則通過審核。 審核完成后,系統發送審核完成信息給來訪人員。

2.3 系統功能架構設計

系統包括客戶端和后臺管理兩個部分。 客戶端主要為來訪人員、各二級學院審核人員與校方審核人員提供服務;后臺管理主要為系統管理員提供服務。客戶端功能包括來訪用戶登錄授權、審核人員賬號密碼登錄、來訪信息填寫、用戶申請信息查看、來訪信息審核、聯系客服、意見反饋等;后臺管理基于PC 端,功能包括賬號管理、申請信息管理、申請問題管理等。系統總體功能結構如圖1 所示。

圖1 系統總體功能結構

3 系統實現

系統利用微信開發工具進行開發,前端采用WXML,WXSS,JavaScript 語言實現,并采用具有良好的兼容性和擴展性的colorUI 框架,極大地方便了過程開發;后端采用微信自帶的云開發功能即云數據庫、云存儲、云函數以及CMS 可視化后臺的開發[4]。

3.1 訪客申請模塊展示與設計

訪客申請模塊的設計主要為來訪人員提供申請服務,是系統的核心功能。 用戶成功登錄后,來訪人員可以進入訪客申請頁面實現相關的申請操作。

當用戶點擊提交后,信息提交分為以下3 步:(1)得到來訪者對訂閱消息的授權;(2)上傳圖片信息到云存儲;(3)申請信息寫入數據庫。

通過接口調閱訂閱消息并獲取來訪者對訂閱消息的授權,為審核人員發送訂閱消息提供先決條件。

上傳圖片至云存儲,其關鍵是用戶上傳的圖片數和獲取成功返回的 fileID,第一組圖片為用戶上傳的有關健康信息與行程信息的圖片,采用CTPN 和CRNN 算法,可增強文字識別速度與精度。 行程信息圖片識別完成后,系統會判斷識別內容中是否含有行程關鍵信息或“注:?”;第二組圖片為用戶上傳的相關檢測報告(非必需)[5]。 然后調用云函數把來訪人信息的到訪部門、被訪人信息、來訪事由、預約日期、來訪車牌、來訪人選擇、健康信息與行程信息傳入數據庫。

3.2 個人中心模塊展示與設計

該界面分為用戶信息和服務列表兩個部分。 當用戶未進行登錄時,用戶信息會展示該用戶未登錄,用戶點擊頭像可進入登錄入口界面;服務列表中的內容會隨著用戶登錄的身份而改變。

3.3 審核信息

審核部門信息。 CMS 后臺內置各二級學院學工審核人員、辦公室審核人員進行來訪信息審核,減少因來訪人員角色復雜而造成的信息傳遞緩慢、效率低、耗費大量人力物力的尷尬局面。 其中,二級學院學工審核人員審核學生來訪申請,二級學院辦公室審核人員審核校外人士訪客申請。 審核人員可以通過關鍵字段搜索自身二級學院內特定的報告申請信息。

審核所有信息。 CMS 后臺內置校方審核人員進行來訪信息審核,審核各二級學院辦公室審核人員審核通過后的校外人士訪客申請。 其中,校方審核人員可以通過關鍵字段搜索特定的申請信息。

4 結語

本文從防疫工作實際需求出發,基于微信小程序云開發功能,系統功能針對性強,開發迅速,部署容易,能夠實現高校對師生的全方位防疫管理,實現無紙化和統一化管理。 對信息化、智能化防疫手段的應用,起到積極推動作用。

系統進行了各模塊功能測試及小范圍公測,充分分析并采納了測試人員提出的修改方案,于2021 年9 月正式上線,并在學校師生中得到廣泛應用,截至2022 年9 月6 日,后臺已收到7 234 條申請記錄。

目前,開發的系統仍存在功能上的不足,如搜索功能、審核人員接收審核信息提示功能以及界面美觀與代碼格式優化等還需進一步研究與完善。