一種基于MVC架構(gòu)的智能儲物柜交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李佳昌，張晨星，宋丕偉，顧 鼎，李佳美，陳雨浩，王 紅(大連科技學(xué)院，遼寧 大連 116000)

摘 要 ：智能儲物柜多用于超市、洗浴中心及圖書館等場所，一般為短期儲物使用。目前該類儲物柜最常用的身份憑證為鑰匙、小票、門卡等。該類儲物柜存在憑證容易丟失、儲物柜被盜等問題，為個(gè)人財(cái)產(chǎn)及公共財(cái)產(chǎn)造成了極大的損失。本文介紹了一種基于大數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)的智能儲物柜。該儲物柜采用微信小程序進(jìn)行控制，無需鑰匙且能長期租用。該儲物柜具有防盜、防丟、使用方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，最大限度保障了公共及個(gè)人財(cái)產(chǎn)安全，具有廣闊的市場前景。

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的消費(fèi)水平逐漸提高，很多超市、商場、圖書館的人流量越來越大，因此，自助儲物柜成為不可或缺的設(shè)施。以超市儲物柜為例，目前，超市最常用的是打印帶有條形碼的小紙片并通過掃描對應(yīng)條形碼打開儲物柜。在使用傳統(tǒng)儲物柜時(shí)，經(jīng)常會出現(xiàn)顧客不小心丟失小紙片無法打開自助儲物柜的情況，只能向超市或商場的工作人員尋求幫助，耗費(fèi)了人力物力。此類儲物柜打印的開柜憑證小票小而薄，易損易破易丟失，同時(shí)，由于紙張回收困難，造成了一定程度的紙張資源浪費(fèi)。因此，我們設(shè)計(jì)了一款無需紙張、不耗費(fèi)人力、自助存儲、由手機(jī)微信小程序控制的智能儲物柜，在減少儲物柜空間浪費(fèi)的同時(shí)也減少了人力物力的浪費(fèi)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)流程

該系統(tǒng)采用 MVC(Model-View-Controller)架構(gòu)模式，該模式把系統(tǒng)分成了儲物柜系統(tǒng)模型(Model)、用戶界面(View)和控制器(Controller)三部分。Model ：主要負(fù)責(zé)處理應(yīng)用程序數(shù)據(jù)邏輯。通過創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)監(jiān)聽事件來控制模型封裝與處理應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)模型數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，模型會將信息發(fā)給關(guān)聯(lián)的視圖。View ：視圖的主要功能是向用戶可視化數(shù)據(jù)模型和接收用戶輸入，視圖既是模型的外表，也是用戶與應(yīng)用程序交互的平臺。當(dāng)模型數(shù)據(jù)發(fā)生變化，相應(yīng)信息將顯示在用戶界面。Controller ：這是處理人機(jī)交互應(yīng)用程序的一部分，即處理用戶輸入信息?？刂破饔糜诙x用戶界面對用戶輸入的響應(yīng)能力，在不同層次上扮演組織角色，并控制應(yīng)用程序的流程?？商幚碛脩粜袨楹蛿?shù)據(jù)模型更改事件 [1-4]。儲物柜系統(tǒng)流程如圖 1 所示。

1.2 智能儲物柜系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

通常，程序中的模塊可以執(zhí)行對應(yīng)功能。因此，需要將模塊鏈接在一起形成良好的層次結(jié)構(gòu)。頂層模塊通過調(diào)用底層模塊實(shí)現(xiàn)程序的各種功能。在這個(gè)過程中，每個(gè)子模塊都向更下層的子模塊發(fā)出指令。最低級別的模塊執(zhí)行最具體的功能。本軟件采用以 Java 語言為基礎(chǔ)的 JSP 技術(shù)完成 [5-7]，如圖 2 所示。

1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

了解系統(tǒng)功能需求之后，通過分析系統(tǒng)功能定義系統(tǒng)包含的實(shí)體。以學(xué)校圖書館作為使用場景，對智能儲物柜進(jìn)行介紹。在系統(tǒng)中實(shí)體為學(xué)生與學(xué)校，定義實(shí)體后，還要定義實(shí)體的屬性。E-R 圖如圖 3 所示。

智能儲物柜控制過程 ：當(dāng)用戶掃描微信小程序中的二維碼并輸入學(xué)號時(shí)，系統(tǒng)將學(xué)號與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配。當(dāng)用戶在用戶視圖上輸入學(xué)號、姓名試圖打開儲物柜時(shí)，系統(tǒng)會在解析命令后，查詢本地?cái)?shù)據(jù)庫，匹配成功后發(fā)送命令，控制電控鎖將柜門彈開。同時(shí)，將數(shù)據(jù)傳輸給服務(wù)器，服務(wù)器在解析數(shù)據(jù)后，儲物柜的使用記錄同步更新到云端服務(wù)器。用戶掃描儲物柜屏幕上的二維碼即可打開微信小程序，輸入學(xué)號、姓名，微信小程序把登錄開柜操作信息通過微信服務(wù)器發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器查詢用戶及儲物柜狀態(tài)是否符合條件，從而發(fā)出對應(yīng)的執(zhí)行指令，并記錄更新信息，并且每天生成更新日志。當(dāng)條件符合時(shí)，向下級儲物柜終端發(fā)送開箱命令，使智能儲物柜進(jìn)行相應(yīng)開箱操作 [8-9]，具體過程如圖 4所示。

2 結(jié) 語

通過 MVC 架構(gòu)的智能儲物柜具有低耦合性、高重用性以及可適用性等特點(diǎn)。系統(tǒng)用戶端和開發(fā)端可分離編寫，因此在進(jìn)行用戶界面的升級和修改時(shí)無需重新編譯控制器和業(yè)務(wù)層模型，若想改變判定規(guī)則也無需改動用戶界面和控制器，僅僅需要對模型重新進(jìn)行修改和添加即可，升級更新功能更加便利 [10]。下一步，我們將研究如何將智能儲物柜向智能家居方向推廣，給人們提供更多便利。

審核編輯：湯梓紅