基于大数据及物联网工程技术的智能储物柜

摘 要 ：智能储物柜多用于超市、洗浴中心及图书馆等场所，一般为短期储物使用。目前该类储物柜最常用的身份凭证为钥匙、小票、门卡等。该类储物柜存在凭证容易丢失、储物柜被盗等问题，为个人财产及公共财产造成了极大的损失。本文介绍了一种基于大数据及物联网工程技术的智能储物柜。该储物柜采用微信小程序进行控制，无需钥匙且能长期租用。该储物柜具有防盗、防丢、使用方便、成本低廉等优点，最大限度保障了公共及个人财产安全，具有广阔的市场前景。

0 引 言

随着我国经济的快速发展，人们的消费水平逐渐提高，很多超市、商场、图书馆的人流量越来越大，因此，自助储物柜成为不可或缺的设施。以超市储物柜为例，目前，超市最常用的是打印带有条形码的小纸片并通过扫描对应条形码打开储物柜。在使用传统储物柜时，经常会出现顾客不小心丢失小纸片无法打开自助储物柜的情况，只能向超市或商场的工作人员寻求帮助，耗费了人力物力。此类储物柜打印的开柜凭证小票小而薄，易损易破易丢失，同时，由于纸张回收困难，造成了一定程度的纸张资源浪费。因此，我们设计了一款无需纸张、不耗费人力、自助存储、由手机微信小程序控制的智能储物柜，在减少储物柜空间浪费的同时也减少了人力物力的浪费。

1 系统设计

1.1 系统流程

该系统采用 MVC（Model-View-Controller）架构模式，该模式把系统分成了储物柜系统模型（Model）、用户界面（View）和控制器（Controller）三部分。

Model ：主要负责处理应用程序数据逻辑。通过创建一个或多个监听事件来控制模型封装与处理应用程序的业务逻辑相关数据。当模型数据发生变化时，模型会将信息发给关联的视图。

View ：视图的主要功能是向用户可视化数据模型和接收用户输入，视图既是模型的外表，也是用户与应用程序交互的平台。当模型数据发生变化，相应信息将显示在用户界面。

Controller ：这是处理人机交互应用程序的一部分，即处理用户输入信息。控制器用于定义用户界面对用户输入的响应能力，在不同层次上扮演组织角色，并控制应用程序的流程。可处理用户行为和数据模型更改事件 ［1-4］。

储物柜系统流程如图 1 所示。

1.2 智能储物柜系统架构设计

通常，程序中的模块可以执行对应功能。因此，需要将模块链接在一起形成良好的层次结构。顶层模块通过调用底层模块实现程序的各种功能。在这个过程中，每个子模块都向更下层的子模块发出指令。最低级别的模块执行最具体的功能。本软件采用以 Java 语言为基础的 JSP 技术完成 ［5-7］，如图 2 所示。

1.3 数据库设计

了解系统功能需求之后，通过分析系统功能定义系统包含的实体。以学校图书馆作为使用场景，对智能储物柜进行介绍。在系统中实体为学生与学校，定义实体后，还要定义实体的属性。E-R 图如图 3 所示。

智能储物柜控制过程 ：当用户扫描微信小程序中的二维码并输入学号时，系统将学号与数据库进行匹配。当用户在用户视图上输入学号、姓名试图打开储物柜时，系统会在解析命令后，查询本地数据库，匹配成功后发送命令，控制电控锁将柜门弹开。同时，将数据传输给服务器，服务器在解析数据后，储物柜的使用记录同步更新到云端服务器。用户扫描储物柜屏幕上的二维码即可打开微信小程序，输入学号、姓名，微信小程序把登录开柜操作信息通过微信服务器发送给服务器，服务器查询用户及储物柜状态是否符合条件，从而发出对应的执行指令，并记录更新信息，并且每天生成更新日志。当条件符合时，向下级储物柜终端发送开箱命令，使智能储物柜进行相应开箱操作 ［8-9］，具体过程如图 4所示。

2 结 语

通过 MVC 架构的智能储物柜具有低耦合性、高重用性以及可适用性等特点。系统用户端和开发端可分离编写，因此在进行用户界面的升级和修改时无需重新编译控制器和业务层模型，若想改变判定规则也无需改动用户界面和控制器，仅仅需要对模型重新进行修改和添加即可，升级更新功能更加便利 ［10］。下一步，我们将研究如何将智能储物柜向智能家居方向推广，给人们提供更多便利。

审核编辑 ：李倩