图书馆门禁与座位预约复合系统设计

王顺先，金 耀*，王 文

(1.常州大学 图书馆，江苏 常州 213164；2.聊城职业技术学院，山东 聊城 252000)

0 引言

目前，新冠病毒全球肆虐，而且新冠病毒还在变异，所以疫情防控仍然不能放松。高校图书馆是人员密集的地方，防控要求高、任务重，为了实现疫情常态化防控，高校图书馆要做到实时人流控制，入馆体温检测，保证安全距离，准确掌握读者和座位使用记录[1-2]。在重视场地卫生和病毒消杀的同时，越来越多的高校图书馆将目光转移到进馆人员管理和座位管理上来，因此如何科学合理地设计图书馆门禁系统和座位预约系统，在疫情防控之时显得尤为重要。进行门禁和座位预约系统无缝对接，实现图书馆疫情精准防控[3]。

1 高校图书馆座位预约系统与门禁系统

1.1 高校图书馆座位预约系统

随着高校不断扩招，高校图书馆阅览座位越来越紧张，在考研和期末考试期间，座位紧张问题更为突出，占座抢座现象时常发生，经常出现“占而不用”的现象，而且学生还创新性地占座位，如将自己不用的书籍、水杯等长期放在自己喜欢的座位上，图书馆工作人员要花费大量的精力和时间去清理这些物品，而且还要保存这些学生的占座物品。所以提高座位利用率，提高图书馆座位服务的合理性和公平性，一直是图书馆管理者致力解决的问题。因此，座位预约系统在图书馆的应用越来越广泛。对于学生而言，座位预约系统可以让学生在网上或者手机端，查看剩余座位情况，选择自己喜欢的座位，实现座位提前预约。对于图书馆管理者而言，可以避免学生占座抢座，分析座位使用情况，提高座位使用效率，优化座位布局，提升服务质量。

1.2 高校图书馆门禁系统

图书馆门禁系统是一种智能化安防信息管理系统，随着信息技术和人工智能技术的发展，门禁安防系统技术也得到了极大的发展，现在门禁安防系统融入了越来越多的智能元素，如人脸识别、智能预警等，在新冠疫情暴发后，门禁系统还融合了疫情防控的功能，如实时体温检测、健康码识别等。研发高校图书馆门禁系统，首先体现了开放、自助、智慧的图书馆管理理念，可以协助图书馆提高管理效率和提高服务质量[4]，简化了进出图书馆检查的手续，强化了图书馆的安全保障，尤其是在新冠疫情防控期间增加了一种有效的防控手段；其次图书馆是一个人员密集的地方，对进出馆人员进行有序的管理与科学的统计显得尤为重要，因此配置图书馆门禁系统是有必要的。

1.3 新冠疫情下高校图书馆门禁与座位预约系统的作用

高校国际化程度越来越高，进入图书馆的留学生也日益增多。目前新冠病毒全球肆虐，高校图书馆是疫情防控重点部门，要求高校图书馆做到新冠疫情常态化防控。图书馆门禁系统和座位预约系统是图书馆疫情防控的两道战壕，门禁系统可以在疫情防控时实现人流控制、体温检测、健康码核查；座位预约系统可以实现读者间隔相坐，座位使用记录可查询。二者结合起来可以实现读者预约座位、门禁签到、离馆、读者入馆轨迹查询等。将图书馆门禁系统和图书馆座位预约系统进行复合设计，不仅可以提高管理效率，提升图书馆的服务质量，改善读者进馆阅览学习的体验，还可以将疫情阻断在图书馆之外，有效地助力高校新冠疫情防控。

2 门禁与座位预约复合系统方案与框架

2.1 系统方案

系统设计主要涉及两个系统的数据共享，实时通信。方案一独立设计座位预约系统与门禁系统，再建立两个系统的数据共享中心和通信协议，缺点是这种数据共享方式时效性差，会出现两个系统数据不一致的问题；两个系统使用通信协议进行通信，增加了系统的复杂度和系统开发成本。方案二将这两个系统作为一个系统设计，采用模块化、层次化设计思路，在系统内部设计对接模块和数据共享层，可以有效地避免方案一的缺点[5]。

2.2 系统框架

目前Java Web 开发主要使用模型-视图-控制器(Model-View-Controller，MVC)软件设计典范进行项目的开发，将业务、数据、显示等前后端分离设计。使用较多的MVC框架有SSH(Struts2-Spring-Hibernate )和SSM(SpringMVC -Spring -MyBatis )框架。SSH框架，使用Struts2作为控制器，Spring作为业务对象管理器，Hibernate作为持久化层。SSM框架，使用SpringMVC作为控制器，Spring作为业务对象管理器，MyBatis 作为持久化层。这两个框架共同点是都采用Spring作为业务对象管理器，通过注入进行对象管理，运用面向切片编程技术进行事务、权限、日志等管理。这两个框架不同点主要是MVC实现的方式和持久化实现方式不同，SSH重配置，在SQL优化方面比较弱；SSM属于轻量级配置，在开发中可以非常方便地使用注解，SQL优化更简洁，开发难度比SSM高。所以综合比较，系统框架选择SSM框架进行项目的开发。

3 门禁与座位预约复合系统设计

SSM框架是整合SpringMVC，Spring和Mybatis三者的复合型框架，采样标准的MVC模式。使用Spring MVC负责请求的转发和视图管理，Spring实现业务对象管理，Mybatis作为数据对象的持久化引擎。SSM框架方便进行系统模块化、层次化设计。Spring框架是目前使用广泛的J2EE应用程序框架，是Rod Johnson开发的一个开源的框架，使用Bean factory对类的实例化进行管理，提供J2EE应用开发一站式解决方案，极大地提高了开发效率。SpringMVC与Spring无缝对接，分为业务层、数据层、控制层。接收客户端发来的请求，进行处理，并返回显示页面，是一种请求驱动型Web框架。Mybatis是一个使用较多的持久层框架，可以定制特定数据库操作，操作数据库比较简单，可以使用XML或者注解进行配置。采用模块化、层次化方式对图书馆座位预约系统和门禁系统进行复合设计，系统架构如图1所示。

图1 基于SSM框架的门禁与座位预约复合系统设计架构

3.1 模块设计

系统分为3个模块：门禁模块、对接模块、座位预约模块。门禁模块要实现准入判别，如学生卡刷卡识别、人脸识别、体温检测、健康码识别、数据记录等功能[6]。对接模块主要是数据的实时对接，学生基本信息，进出馆数据的实时共享。座位预约模块对图书馆座位资源实现按校区、场馆、楼层、区域进行管理，实现学生网上或现场预约座位。从学生、座位等多个维度记录预约使用情况，并提供座位使用情况记录与分析[7]。

3.2 层次设计

系统划分为5个层次：实体对象层、网络层、数据共享层、业务层、管理层。实体对象层：门禁闸机、体温检测摄像头、健康码识别器、校园卡刷卡器、实体预约机。学生进馆时，刷校园卡验证身份，展示健康码，在摄像头前测量体温，只有校园卡、健康码、体温检测三者全部检查通过，闸机门才打开，并记录入馆信息 (学生姓名、学号、班级、入馆闸机号、入馆时间、健康码情况、体温等)，三重验证不通过者，闸机不打开，但记录信息并发出报警。网络层：给系统所有实体对象分配IP地址，便于进行集中网络管理。数据共享层：要实现座位预约系统、门禁系统、信息中心数据系统三者数据的无缝对接。对接的数据主要是信息中心向座位预约和门禁系统共享校园卡信息，校园卡会有挂失、新办卡等数据更新，为了实现数据在这3个系统中的一致性，直接在信息中心建立校园卡信息孪生表，由信息中心实时维护该表，座位预约系统和门禁系统可以通过网络实时读取该表，获取校园卡信息[8]。门禁系统实时维护一个进出门表，有进出门事件发生，记录在该表上，并发送消息给座位预约系统，实现座位预约系统和门禁系统的实时共享校园卡信息和进出门消息。业务层：门禁系统的业务层主要实现读者入馆的校园卡验证、体温检测、健康码检测，检测数据和进出门数据记录，并和座位预约系统以事件触发方式进行通信，实现进出门禁数据实时共享。座位预约系统的业务层实现学生的网上、微信公众号、选座机上座位的查询预约、签到、离馆、预约历史查询等功能，并接收门禁系统发来的进馆、离馆信息，进行预约座位的签到、离开等操作。管理层：门禁系统实现进出门禁、体温检测、健康码检测等历史数据的查询，黑白名单维护。门禁闸机的IP、开关、进出方向等相关功能维护。座位预约系统实现座位资源维护、座位使用数据和人员预约使用数据的查询、预约规则维护等。

4 结语

本文利用SSM框架便于实现系统模块化、层次化设计的优点，分模块、分层次清晰明了地进行高校图书馆门禁系统和座位预约系统复合设计。分模块，将系统分为门禁模块、对接模块、座位预约模块；分层次，将系统划分实体对象层次(硬件层)、网络层、数据共享层、业务层、管理层。实现了门禁身份、体温、健康码检查，和座位预约系统对接，实现通过门禁即可座位签到等，方便了读者，实现了历史数据查询，为疫情防控提供了历史可查数据。整个门禁与座位预约复合系统为高校图书馆疫情防控提供了强有力的手段，确保高校图书馆在疫情防控期间安全稳定地提供服务。