基于大數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)工程技術的智能儲物柜

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，為個人財產及公共財產造成了極大的損失。本文介紹了一種基于大數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)工程技術的智能儲物柜。該儲物柜采用微信小程序進行控制，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，最大限度保障了公共及個人財產安全，具有廣闊的市場前景。

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的消費水平逐漸提高，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條形碼打開儲物柜。在使用傳統(tǒng)儲物柜時，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，由于紙張回收困難，造成了一定程度的紙張資源浪費。因此，我們設計了一款無需紙張、不耗費人力、自助存儲、由手機微信小程序控制的智能儲物柜，在減少儲物柜空間浪費的同時也減少了人力物力的浪費。

1 系統(tǒng)設計

1.1 系統(tǒng)流程

該系統(tǒng)采用 MVC（Model-View-Controller）架構模式，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 ：主要負責處理應用程序數(shù)據(jù)邏輯。通過創(chuàng)建一個或多個監(jiān)聽事件來控制模型封裝與處理應用程序的業(yè)務邏輯相關數(shù)據(jù)。當模型數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，模型會將信息發(fā)給關聯(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，也是用戶與應用程序交互的平臺。當模型數(shù)據(jù)發(fā)生變化，相應信息將顯示在用戶界面。

Controller ：這是處理人機交互應用程序的一部分，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能力，在不同層次上扮演組織角色，并控制應用程序的流程。可處理用戶行為和數(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)架構設計

通常，程序中的模塊可以執(zhí)行對應功能。因此，需要將模塊鏈接在一起形成良好的層次結構。頂層模塊通過調用底層模塊實現(xiàn)程序的各種功能。在這個過程中，每個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 語言為基礎的 JSP 技術完成 ［5-7］，如圖 2 所示。

1.3 數(shù)據(jù)庫設計

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)包含的實體。以學校圖書館作為使用場景，對智能儲物柜進行介紹。在系統(tǒng)中實體為學生與學校，定義實體后，還要定義實體的屬性。E-R 圖如圖 3 所示。

智能儲物柜控制過程 ：當用戶掃描微信小程序中的二維碼并輸入學號時，系統(tǒng)將學號與數(shù)據(jù)庫進行匹配。當用戶在用戶視圖上輸入學號、姓名試圖打開儲物柜時，系統(tǒng)會在解析命令后，查詢本地數(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，將數(shù)據(jù)傳輸給服務器，服務器在解析數(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，輸入學號、姓名，微信小程序把登錄開柜操作信息通過微信服務器發(fā)送給服務器，服務器查詢用戶及儲物柜狀態(tài)是否符合條件，從而發(fā)出對應的執(zhí)行指令，并記錄更新信息，并且每天生成更新日志。當條件符合時，向下級儲物柜終端發(fā)送開箱命令，使智能儲物柜進行相應開箱操作 ［8-9］，具體過程如圖 4所示。

2 結 語

通過 MVC 架構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。系統(tǒng)用戶端和開發(fā)端可分離編寫，因此在進行用戶界面的升級和修改時無需重新編譯控制器和業(yè)務層模型，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 ：李倩