基于云开发的疫情防控系统设计

潘婷婷,赵新龙

(无锡城市职业技术学院,江苏 无锡 214000)

0 引言

多点显出、局部暴发的疫情态势与不确定性的疫情输入风险会给疫情防控工作带来极大挑战,传统的纸质防疫防控信息传递缓慢、效率低、周期长且耗费大量的人力物力。 人们在日常生活和工作学习中面临的是一个充分接受信息技术的环境,享受着信息技术带来的快捷与便利,同样,对于防疫手段也有着智能化、信息化的诉求。 近几年,微信小程序凭借体积小、无需安装、即用即弃、操作简单等优点受到了人们的认可和喜爱,并迅速普及应用于电商、外卖、出行等行业,日常生活中随处可见。 微信小程序与疫情工作的结合,集申请、审核等一站式管理和为来访人员提供便捷的填写申请、即时沟通的优势,既能满足现阶段疫情防控的功能要求,又开拓了一个移动、便捷的新模式。

我国目前的疫情防控手段一般以纸质或人工管理为主的传统疫情管理模式,相关材料表的制作、收集、审核依赖于各管理部门之间的联系与沟通,存在信息传递缓慢、人力物力消耗大、效率低下等问题。近年来,出现了以网站、App 等新媒介进行疫情防控的手段,这种形式也存在弊端,如多渠道的信息传播会导致信息不清、混乱,并直接影响到用户黏性与使用率。 但疫情防控管理网站和App 的出现,解决了分散式管理在传统疫情防控手段下的现状,带来了管理上的便利,但仍存在开发成本高、开发周期长、开发难度大、适用性差等弊端。 而在运用人工智能缓解审核催办压力上,目前相关的研究还比较匮乏,如能对其合理应用将达到“审核不漏一人、应检尽检”的效果,并进一步实现项目智能化与便捷化。 当前国外尚未有健全的体系和管理规范来实现疫情防控,相关管理系统主要由官方机构提供和管理,如美国约翰斯·霍普金斯大学的疫情统计数据网站。 但是,这类系统存在设计模式庞大、开发成本高、数据繁杂、硬件需求高等不可避免的问题。 相反,微信小程序具有更短的开发周期,更低的开发成本,推广性强,应用性强,只要用户在微信上扫码或搜寻名称即可使用。

1 关键技术

1.1 云开发技术

微信小程序云开发是微信小程序团队与腾讯云推出的全新架构方案,采用 Serverless 开发模式,将小程序后台的开发、部署、上线和运维工作托管到腾讯云,大大节省了系统的运营和管理成本[1]。

内容管理(CMS)是基于云开发搭建的可视化内容管理平台,提供丰富的内容管理功能,简单易用,不依赖于云控制台,无须编写代码即可使用,支持文本、富文本、Markdown、图片、文件、关联类型等多种类型的可视化编辑,便于二次开发,并与云开发的生态体系紧密结合,助力开发者提高开发效率[2]。

1.2 OCR 文字识别技术

现如今文字识别是计算机视觉的主要研究方向之一。 文字识别的首要任务就是将抽取的图像中的文字转化为文本形式,以用于随后的自然语言处理任务。 其中最关键的技术是对字符进行分割,即把文字从背景或其他颜色干扰下分离出来。 因此,如何准确地获取目标物的位置信息成为当前研究的热点。 文本检测本质上也是物体检测,只是文本与常规物体有较大区别。 由于文本一般在水平方向上从左向右写,而且文字和文字间的宽窄大致相等。 在处理较长文本时,并不根据文本的整体内容来探测,可以探测到每一个定宽度的小块是否为字体,探测到每一个小块后,再把其拼合到一起,仍然是完整的文本区域,其实质仍然是区域生成网络的一种方式[3]。 识别图像中的文本需要用到两种算法,检测文字所在的位置(CTPN)与确定文本区域的内容(CRNN)。

2 系统功能设计

2.1 系统用户定位与用例分析

本系统作为在线申请、审核、沟通的平台,主要将用户分为以下4 种。

2.1.1 来访人员

来访人员角色细分为本校学生和校外人士,作为使用主体,两者功能一致。 来访者的需求是在微信端进行访客申请和查看访客申请情况,在使用基于云开发的疫情防控系统时,先要进行用户身份登录,登录完成后可以在个人中心页的“关于我们”功能中了解申请流程;然后进入访客申请页面查看申请内容、在线申请,并能随时查看申请情况和进展通知。

2.1.2 二级学院学工审核人员

审核人员由本校各二级学院学工处人员组成,高质量全权负责审核本校学生的来访申请。 二级学院学工处审核人员的需求是在微信端进行学生申请审核和根据特定条件查询访客申请信息,在使用基于云开发的疫情防控系统时,先要进行审核人员身份登录,进入审核部门信息页面查看申请内容、在线审核,根据系统提供的特定条件输入关键词从而查找相应的申请信息。

2.1.3 二级学院审核人员

审核人员由本校各二级学院办公室教师抽选组成,高质量地负责审核校外人士来访申请的第一道审核。 二级学院审核人员的需求是在微信端进行校外人士访客审核和根据特定条件查询访客申请信息,在使用基于云开发的疫情防控系统时,先要进行审核人员身份登录,进入审核部门信息页面查看申请内容、在线审核,根据系统提供的特定条件输入关键词来查找相应的申请信息。

2.1.4 校方审核人员

作为校外人士申请最终防线,管理校外人士审核状态。 校方审核人员的需求是在微信端进行二级学院已通过的校外人士访客审核和根据特定条件查询访客申请信息,在使用基于云开发的疫情防控系统时,先要进行审核人员身份登录,进入审核部门信息页面查看申请内容、在线审核,根据系统提供的特定条件输入关键词来查找相应的申请信息。

2.2 系统功能需求分析

本系统用户主要是来访人员和审核人员,分访客申请和来访申请审核两大服务环节。

2.2.1 访客申请需求

来访人员需详细填写访客申请页面上的来访人员与被访人员身份信息、来访时间与来访事由,并上传有关健康信息、行程信息等实时信息。 系统自动判断用户信息是否规范,判断通过后,用户可以再次确认申请信息是否正确,确认完成后即可点击提交将申请数据存入数据库。

2.2.2 来访申请审核需求

审核人员审核来访申请信息,其中二级学院学工审核人员审核学生来访申请,二级学院办公室审核人员与校方审核人员共同审核校外人士访客申请。 若申请内容不满足访校标准,则不通过审核,并写明不通过原因或使用默认不通过原因;满足访校标准,则通过审核。 审核完成后,系统发送审核完成信息给来访人员。

2.3 系统功能架构设计

系统包括客户端和后台管理两个部分。 客户端主要为来访人员、各二级学院审核人员与校方审核人员提供服务;后台管理主要为系统管理员提供服务。客户端功能包括来访用户登录授权、审核人员账号密码登录、来访信息填写、用户申请信息查看、来访信息审核、联系客服、意见反馈等;后台管理基于PC 端,功能包括账号管理、申请信息管理、申请问题管理等。系统总体功能结构如图1 所示。

图1 系统总体功能结构

3 系统实现

系统利用微信开发工具进行开发,前端采用WXML,WXSS,JavaScript 语言实现,并采用具有良好的兼容性和扩展性的colorUI 框架,极大地方便了过程开发;后端采用微信自带的云开发功能即云数据库、云存储、云函数以及CMS 可视化后台的开发[4]。

3.1 访客申请模块展示与设计

访客申请模块的设计主要为来访人员提供申请服务,是系统的核心功能。 用户成功登录后,来访人员可以进入访客申请页面实现相关的申请操作。

当用户点击提交后,信息提交分为以下3 步:(1)得到来访者对订阅消息的授权;(2)上传图片信息到云存储;(3)申请信息写入数据库。

通过接口调阅订阅消息并获取来访者对订阅消息的授权,为审核人员发送订阅消息提供先决条件。

上传图片至云存储,其关键是用户上传的图片数和获取成功返回的 fileID,第一组图片为用户上传的有关健康信息与行程信息的图片,采用CTPN 和CRNN 算法,可增强文字识别速度与精度。 行程信息图片识别完成后,系统会判断识别内容中是否含有行程关键信息或“注:∗”;第二组图片为用户上传的相关检测报告(非必需)[5]。 然后调用云函数把来访人信息的到访部门、被访人信息、来访事由、预约日期、来访车牌、来访人选择、健康信息与行程信息传入数据库。

3.2 个人中心模块展示与设计

该界面分为用户信息和服务列表两个部分。 当用户未进行登录时,用户信息会展示该用户未登录,用户点击头像可进入登录入口界面;服务列表中的内容会随着用户登录的身份而改变。

3.3 审核信息

审核部门信息。 CMS 后台内置各二级学院学工审核人员、办公室审核人员进行来访信息审核,减少因来访人员角色复杂而造成的信息传递缓慢、效率低、耗费大量人力物力的尴尬局面。 其中,二级学院学工审核人员审核学生来访申请,二级学院办公室审核人员审核校外人士访客申请。 审核人员可以通过关键字段搜索自身二级学院内特定的报告申请信息。

审核所有信息。 CMS 后台内置校方审核人员进行来访信息审核,审核各二级学院办公室审核人员审核通过后的校外人士访客申请。 其中,校方审核人员可以通过关键字段搜索特定的申请信息。

4 结语

本文从防疫工作实际需求出发,基于微信小程序云开发功能,系统功能针对性强,开发迅速,部署容易,能够实现高校对师生的全方位防疫管理,实现无纸化和统一化管理。 对信息化、智能化防疫手段的应用,起到积极推动作用。

系统进行了各模块功能测试及小范围公测,充分分析并采纳了测试人员提出的修改方案,于2021 年9 月正式上线,并在学校师生中得到广泛应用,截至2022 年9 月6 日,后台已收到7 234 条申请记录。

目前,开发的系统仍存在功能上的不足,如搜索功能、审核人员接收审核信息提示功能以及界面美观与代码格式优化等还需进一步研究与完善。