江文倩 黃繼麗 周鼎桓 王凱強(qiáng) 韓東

摘 要：本項目基于高校普遍存在的圖書館閱覽室座位資源緊張、合理利用度不高的問題，設(shè)計一款能讓學(xué)生隨時隨地了解圖書館閱覽室座位使用情況并進(jìn)行座位預(yù)約的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以在一定程度上解決長期困擾圖書館座位管理的占座問題，減少圖書館管理員的工作量，使圖書館閱覽室的座位資源利用更合理、公平，更充分地被用戶共享。

關(guān)鍵詞：圖書館；座位管理系統(tǒng)；座位預(yù)約；傳感器；物聯(lián)網(wǎng)

一、引言

對于高校圖書館的占座問題，已有部分高校自主研發(fā)了座位管理系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，這些系統(tǒng)雖然能在一定程度上遏制占座現(xiàn)象，但很多方面仍需要改進(jìn)，如系統(tǒng)靈敏度低、無預(yù)約功能、人性化服務(wù)欠缺、對違規(guī)者沒有嚴(yán)格的懲罰措施、系統(tǒng)不夠完善等。

本系統(tǒng)通過傳感器實時監(jiān)測座位的使用狀態(tài)，并增加了座位預(yù)約、失物招領(lǐng)、圖書館最新動態(tài)等功能，提升了用戶體驗。而對于違規(guī)者，有嚴(yán)格的黑名單制度，能使系統(tǒng)更加完善，可以從根本上解決占座問題，提高圖書館座位資源的利用率。

二、系統(tǒng)功能需求分析

該系統(tǒng)主要分為兩大部分：學(xué)生端App和管理員PC端。

1.學(xué)生端App各功能模塊介紹。（1）座位的查詢與預(yù)約。用戶可以隨時隨地查看圖書館中所有閱覽室的座位使用情況并進(jìn)行預(yù)約。用戶無須進(jìn)入圖書館，便可知道座位的剩余情況，極大地節(jié)省了用戶的時間。（2）個人信息管理。顯示用戶的個人基本信息，可以進(jìn)行密碼修改等操作。（3）圖書館最新動態(tài)瀏覽?？梢圆榭垂芾韱T發(fā)布的圖書館最新動態(tài)信息（如圖書館節(jié)假日的開館閉館時間、校園招聘會等信息）。（4）失物招領(lǐng)。可以查詢或發(fā)布在圖書館丟失或遺留的物品信息。（5）登錄時長。記錄學(xué)生預(yù)約或在位的時間，為座位狀態(tài)提供數(shù)據(jù)支持。（6）意見箱。對圖書館的座位管理提出合理的意見。

2.管理員PC端各功能模塊介紹。（1）座位管理。實時顯示座位的使用狀態(tài)圖，查詢當(dāng)前座位的學(xué)生基本信息，更改座位狀態(tài)。（2）最新動態(tài)發(fā)布管理。發(fā)布圖書館的最新動態(tài)消息（如圖書館節(jié)假日開館閉館時間，圖書館最新上架圖書等）以及歷史記錄瀏覽。（3）提醒功能管理。對違紀(jì)的學(xué)生發(fā)出提醒通知。（4）學(xué)生違紀(jì)記錄。記錄違規(guī)使用座位的學(xué)生的基本信息及違規(guī)次數(shù)。（5）系統(tǒng)設(shè)置。對管理員進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，管理賬號和密碼。

三、系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

1.基于RFID門禁用戶識別管理模塊設(shè)計。本系統(tǒng)采用RFID射頻識別技術(shù)實現(xiàn)門禁系統(tǒng)功能：（1）學(xué)生用戶在進(jìn)入閱覽室之后，需要用校園卡在RFID閱讀器進(jìn)行刷卡操作。就座后，座位前面的紅外傳感器感應(yīng)到學(xué)生就座的信息，將該座位信息與學(xué)生賬號信息綁定起來。（2）如果該學(xué)生用戶使用App預(yù)約座位，學(xué)生進(jìn)入閱覽室之后進(jìn)行刷卡操作，座位的狀態(tài)信息就與學(xué)生賬戶信息綁定起來。（3）當(dāng)學(xué)生使用完座位離開閱覽室時，需要進(jìn)行刷離操作，學(xué)生賬戶信息和座位信息會由系統(tǒng)解除綁定狀態(tài)，該座位恢復(fù)無人狀態(tài)。

2.座位狀態(tài)監(jiān)控功能模塊設(shè)計。本系統(tǒng)最大的亮點在于座位狀態(tài)的實時監(jiān)控，可以通過分析得到的數(shù)據(jù)信息，獲得已有使用座位資格的學(xué)生使用座位的具體狀況，最大限度地杜絕占座現(xiàn)象的發(fā)生。具體流程是：學(xué)生就座后，座位上的人體智能溫度紅外感應(yīng)開關(guān)被激活，傳感器通過數(shù)字電路將座位狀態(tài)信息傳送到服務(wù)器，并保存在數(shù)據(jù)庫中。傳感器每5分鐘會掃描一次當(dāng)前的座位狀態(tài)，如果連續(xù)時間段內(nèi)（如30分鐘）沒有檢測到學(xué)生的使用狀態(tài)，傳感器會將座位被非正常占用的狀態(tài)消息發(fā)送到服務(wù)器，并顯示在管理員端界面。

3.學(xué)生用戶預(yù)約功能模塊設(shè)計。圖書館座位管理系統(tǒng)學(xué)生端App提供了圖書館座位在線預(yù)約功能。學(xué)生用戶在使用座位預(yù)約功能時，可以通過App查看圖書館中各個閱覽室座位的使用情況，在線預(yù)約座位，查看預(yù)約結(jié)果或取消預(yù)約。該模塊可以讓學(xué)生足不出戶，就能預(yù)約圖書館閱覽室的座位，實時了解圖書館的座位使用情況。使用流程如下：（1）用戶登錄手機(jī)App，系統(tǒng)對登陸的學(xué)生實施身份驗證，該驗證要求學(xué)生用戶輸入學(xué)號和密碼。（2）登錄成功后，進(jìn)入到學(xué)生端App首頁，顯示閱覽室座位的狀態(tài)圖，選擇座位查詢與預(yù)約功能模塊進(jìn)行預(yù)約座位。（3）進(jìn)入查詢與預(yù)約座位頁面中，用戶可以點擊空余座位進(jìn)行預(yù)約，系統(tǒng)自動回復(fù)預(yù)約消息。（4）在學(xué)生端App選擇個人信息功能模塊，可以查看當(dāng)前預(yù)約的閱覽室信息及歷史記錄，查看違規(guī)的提醒信息。（5）學(xué)生在App上預(yù)約座位后，進(jìn)入閱覽室后使用RFID 門禁用戶識別系統(tǒng)進(jìn)行刷卡操作，完成預(yù)約流程。

4.系統(tǒng)管理模塊設(shè)計。閱覽室管理員使用系統(tǒng)管理模塊管理座位信息，主要包括以下5個部分：（1）閱覽室座位管理；（2）預(yù)約規(guī)則管理；（3）黑名單規(guī)則管理；（4）學(xué)生用戶管理；（5）用戶使用情況查詢統(tǒng)計。本管理模塊采用WEB方式進(jìn)行相關(guān)的系統(tǒng)管理設(shè)置。

5.數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計。在本系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要建立穩(wěn)定和可靠的數(shù)據(jù)庫模型，主要包含兩個部分：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計和邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計。在概念結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中建立系統(tǒng)的實體聯(lián)系模型，在邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段完成系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)設(shè)計。

6.黑名單規(guī)則管理。系統(tǒng)中涉及的黑名單有兩種情況：一是預(yù)約黑名單，學(xué)生用戶預(yù)約座位成功后，因為某些情況無法按時完成座位使用，并且沒有按規(guī)定提前取消預(yù)約；二是座位使用黑名單，該黑名單上的用戶屬于惡意占座，用戶在進(jìn)入閱覽室后沒有正確使用座位，導(dǎo)致座位被浪費。預(yù)約黑名單參數(shù)設(shè)置中所涉及的參數(shù)主要有兩個：遲到時間與預(yù)約違規(guī)次數(shù)。遲到時間指的是用戶在預(yù)約時間結(jié)束后允許其延遲的時間長度，系統(tǒng)默認(rèn)為30分鐘。若用戶在30分鐘之內(nèi)仍未到達(dá)該座位，并且沒有取消預(yù)約，系統(tǒng)將自動取消該預(yù)約。當(dāng)預(yù)約違規(guī)次數(shù)累積到5次后，將被系統(tǒng)計入預(yù)約黑名單。使用黑名單參數(shù)設(shè)置中所涉及的參數(shù)主要有兩個：座位空閑時間與使用違規(guī)次數(shù)。座位空閑時間是指用戶被分配座位后，用戶座位30分鐘之內(nèi)未被使用，系統(tǒng)判定該用戶違規(guī)占座。使用違規(guī)次數(shù)累積到5次后，將被系統(tǒng)列入預(yù)約黑名單。

四、總結(jié)

目前，因長期存在的占座現(xiàn)象導(dǎo)致座位資源得不到充分利用是圖書館座位管理所面臨的最突出問題。因此，解決占座問題是改善圖書館座位管理情況的關(guān)鍵。本系統(tǒng)基于這一問題，將圖書館座位資源納入計算機(jī)管理中，實現(xiàn)座位規(guī)范化和智能化管理，從根本上解決占座問題。利用傳感器實時監(jiān)控座位的使用狀態(tài)和在學(xué)生端App進(jìn)行座位的查詢與預(yù)約是本系統(tǒng)的兩大特色，這為高校圖書館的座位管理指明了新的發(fā)展方向。

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注：本文系西北民族大學(xué)國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃資助項目（項目編號：201710742051）。