基于二维码标签的校园电动车管理系统设计

张 年，刘 燕

（河池学院，广西 河池 546300）

0 引 言

随着科技的发展及社会的进步，人们生活水平不断提高，当下更加倡导低碳生活和绿色出行，电动车作为一种相对经济、便捷和环保的新型交通工具，已成为人们出行的最优选择。电动车在改善人们出行质量的同时，也给社会交通，尤其是给高校校园交通安全监管带来了巨大压力。

近年来，随着校园电动车保有量的飞速增长，越来越多的校园交通事故和电动车充电引发火灾等安全问题，以及如何有效地进行校园电动车管理，成为了高校当前面临的难题。传统的电动车管理多采用手工记录管理模式，车辆采用的纸质标签存在内容简单、易于复制、防伪功能低等问题，对于安保人员日常巡查工作的指导意义不大。在实际工作中，如遇到违规车辆查询，管理员只能翻阅纸质档案进行查找，或打开电子表格以及登录系统后台进行调阅，缺乏良好的监管手段，无法有效保证巡查工作的质量与效率[1]。同时，在车辆巡查过程中，巡查信息多为手工记录，内容的确切性和完整性无法保障，且违规车辆的事实记录不易保存，不利于进行系统车辆信息的及时更新与管理。为解决以上问题，本文在原有系统的基础上，采取二维码标签及手机智能终端的应用等技术[2]，有效地对车辆信息进行自动扫描，快速、准确而可靠地获取车辆信息，为校园安全和车辆巡查提供了有力的技术支持。

1 关键技术

1.1 B/S架构技术

B/S架构（Browser/Server，即浏览器/服务器模式）是Web兴起后的一种网络结构模式，是一种前端界面展示与后端系统功能分离的技术[3]。B/S架构作为一种较为成熟的体系结构，以应用服务器为控制部件，通过Internet在各种位置采用各种方法访问数据库，使得用户管理数据非常方便、快捷、高效[4]。在B/S架构下统一了客户端，系统功能集中到服务器上，对客户端设备硬件性能要求比较低，实现了客户端“零”安装。该结构具有分布性强、业务扩展性好、客户端“零”维护等诸多优点，便于软件系统的部署架构，已成为当今软件开发和设计的首选体系结构[5-6]。

1.2 Web技术

Web技术[7]是开发互联网应用的各种技术的总称，分为客户端技术和服务器端技术。将Web技术与数据库技术[8]结合，并通过中间件，实现了Web服务器和数据库之间的数据通信。同时，Web技术也是一种应用广泛的分布式应用解耦，用于实现客户端和服务端之间的信息交流，采用应用程序、脚本程序、插件技术实现更强大的信息交流[9]。

1.3 二维码技术

二维码技术最早是20世纪70年代在日本被提出的，它是基于一维码扩展出来的一种在水平和垂直方向的二维空间存储信息、具有可识别性的条形码[10-11]。若要获取该条形码的数据和信息，需通过扫描装置对二维码数据进行识别，对二维码中所包含的二进制码元进行识别，从而获取二维码中的数据信息[12]。二维码技术作为一种全新的自动识别和信息载体技术，具有信息携带、信息自动传递和附着物防伪等功能；同时，还具有成本低、信息容量大、抗噪能力强和识别快等特点，现已广泛应用于移动支付、身份校验、数据下载、信息显示等领域，越来越受到人们的认可[13-14]。

2 系统需求分析

系统前台应满足方便、简洁、易用和人性化等要求，并符合用户基于手机智能终端进行工作和学习的习惯；系统后台应满足管理者操作简便、功能清晰、安全实用、自动化等要求，并能够实现数据批量导入及导出操作、数据备份和数据恢复的工作目标。

通过对校园电动车管理的实际工作需要进行详细的调查分析，确定了系统的主要用户群为保卫部门领导、保卫人员、物业公司及保安，以上人员对系统的功能需求描述如下。

2.1 保卫部门领导对系统的功能需求

保卫部门领导作为学校安全和校园车辆管理的负责人，需及时了解校园车辆的动态数据、校园消防和交通安全状况，具有系统的最高权限，体现在系统维护、数据备份与恢复、用户管理及权限分配等方面。

2.2 保卫人员对系统的功能需求

保卫人员作为校园安全稳定的监督者，需全面掌握校园车辆信息及违规停放和充电、通行证伪造等行为，并做出相关处理，具有系统操作权限，体现在车辆信息录入和导出、二维码生成打印、车辆通行证标识牌制作和车辆违规信息管理等方面。

2.3 物业公司及保安对系统的功能需求

物业公司及保安作为校园安全和车辆管理的直接参与者，需熟悉校园安全的方方面面，全天候做好校园安全和车辆巡查巡检等管理工作。具体体现在车辆信息的收集和录入以及对车辆违规停放和充电、通行证伪造等巡查内容进行记录和违规拍照上传等方面。

3 系统设计

通过对校园电动车管理工作的调研分析，进一步明确了本系统的功能需求，为系统软件的开发与设计提供了依据。下面将从系统总体架构、系统功能和数据库方面进行设计。

3.1 系统总体设计

本系统基于三层B/S体系结构模式设计，遵循了简单实用、易扩展、易维护、安全性和可靠性高的设计原则。该体系结构是由表示层、业务逻辑层和数据访问层组成的三层分布式结构，所有用户均可通过Web浏览器访问Web服务器，再由Web服务器和数据库服务器交互获得用户所需的数据[15]。系统总体设计结构如图1所示。

图1 系统总体设计结构

3.2 系统功能设计

基于上述系统总体设计结构，将校园电动车管理系统主要划分为系统维护、车辆信息管理、二维码生成、车辆通行证标识、车辆信息查询和巡查信息等功能模块。系统功能模块如图2所示。

图2 系统功能模块

（1）系统维护模块：由管理员通过系统后台，对系统进行基本设置、数据备份和数据恢复，以及用户权限管理等。

（2）车辆信息管理模块：是对校园电动车及车辆违规信息进行管理，包括车辆编号、车牌号码、车主姓名、所在单位、车辆类别、车辆品牌及颜色、车辆照片、车主住址、联系电话、车辆违规记录和违规照片上传等。

（3）二维码生成模块：由管理员在系统后台，以车牌号码为编码信息进行二维条码生成，将其指定到一个绑定了车辆信息页面的链接，并对生成的二维码图形进行导出和打印等。

（4）车辆通行证模块：车辆通行证是一个带二维码标签的车辆信息标识，用于唯一标识校园电动车“户口”身份。其设计内容应包括车牌号码、车辆二维码、车辆有效期和车辆编号等信息，目的是唯一标识电动车相关信息。

（5）车辆信息查询模块：为便于车辆信息查询，管理员和安保人员可以在系统后台或前端页面，以车牌号码、车主姓名或车辆编号等信息进行查询，以及扫描车辆通行证标识牌的二维码进行查询。

（6）巡查信息模块：在日常巡查过程中，保安人员可以通过手机智能终端对车辆通行证标识牌二维码、车主姓名和车牌号码等进行巡查，然后进行巡查结果记录和违规拍照上传等。

3.3 数据库设计

对于系统设计来说，数据库设计至关重要。根据设计的校园电动车管理系统功能，在系统数据库中设计用户信息表、部门信息表、车辆信息表、车辆通行证信息表、违规信息表和巡查记录表共6个数据表。各数据表的字段组成见表1所列。

表1 系统数据库设计

4 系统主要功能及实现

4.1 二维码生成功能

二维码生成是以车牌号码为编码信息，生成了一个二维条码图形及其指定到一个绑定了车辆信息页面的链接，即二维码地址。二维条码图形及地址生成的关键代码如下：

4.2 二维码识别功能

二维码识别分为识别电子图片和手机摄像头识别纸质车辆通行证标识牌。在车辆巡查过程中，安保人员可以通过手机摄像头扫描二维码图片标签；经系统解码识别之后，可以自动获取所需车辆信息，而无需人员手工输入操作，方便安全巡查和车辆通行证标识牌查验。由于任何人都可以通过手机“扫一扫”扫描该二维码，为确保信息安全，需输入查询密码，方可查询车辆的更多详细信息。二维码识别结果如图3所示。

图3 二维码识别结果

4.3 车辆通行证标识牌功能

车辆通行证标识牌是事先设计、制作好的车辆通行证模型，将系统生成的车辆二维码导出存入数据库中，最后通过打印软件调取存储有车牌号码、车辆二维码地址、车辆有效期和车辆编号等信息的数据库，将车辆信息印制在具有两面粘贴功能的通行证模型标签上。这样带有二维码的车辆通行证标识牌在实际运用中具有一定的防伪、防复制等功能。制作好的车辆通行证标识牌由车主将其粘贴在车头显眼的位置，便于查验。车辆通行证标识牌如图4所示。

图4 车辆通行证标识牌

4.4 巡查信息功能

巡查信息是保安人员进行校园安全和车辆巡查工作的重要内容。在日常巡查工作中，安保人员要对巡查内容进行记录及将违规照片上传，巡查信息及违规照片上传界面如图5所示。通过此项功能，提高了安保人员的巡查工作质量和效率，为后续处理提供依据。

图5 巡查信息及违规照片上传界面

5 结 语

针对传统的校园电动车管理中的实际问题，在原有系统的基础上，提出了一种基于二维码标签和手机移动终端等技术的电动车管理方法，实现了校园电动车的动态数据监测、安全监管和通行证防伪等功能，改变了以往校园电动车安全监管难和管理效率低等问题，有效地提高了安保人员日常安全巡查工作效率，可为高校电动车管理提供解决方案和参考价值。