張少能，曾連蓀

（上海海事大學(xué) 信息工程學(xué)院，上海 201306）

隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的不斷普及和其技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)越來越多地滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面。智慧旅游，也被稱為智能旅游。就是利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)/移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，借助便攜的智能導(dǎo)覽設(shè)備，主動(dòng)感知旅游資源、旅游經(jīng)濟(jì)、旅游活動(dòng)、旅游者等方面的信息，及時(shí)發(fā)布，讓人們能夠及時(shí)了解這些信息，及時(shí)安排和調(diào)整工作與旅游計(jì)劃，從而達(dá)到對(duì)各類旅游信息的智能感知、方便利用的效果[1]。

在已經(jīng)部署智慧旅游的旅游景點(diǎn)中，會(huì)有大量的智能導(dǎo)覽設(shè)備可供游客使用。而作為智能導(dǎo)覽設(shè)備的的提供方，越來越多的租賃和歸還信息，以及游客，員工績(jī)效等信息有必要生成系統(tǒng)進(jìn)行管理，為此，筆者設(shè)計(jì)了一套基于身份證件掃描的智能導(dǎo)覽設(shè)備的租賃管理系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)功能需求分析

該系統(tǒng)采用SQL Server數(shù)據(jù)庫對(duì)景點(diǎn)的所有租賃設(shè)備實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，借助OCR（Optical Character Recognition，光學(xué)字符識(shí)別）設(shè)備，建立起游客與租賃設(shè)備之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，方便景點(diǎn)工作人員及時(shí)掌握租賃設(shè)備的使用情況。該系統(tǒng)的主要功能功能包括：系統(tǒng)登錄，導(dǎo)覽機(jī)租借，導(dǎo)覽機(jī)更換，導(dǎo)覽機(jī)歸還，導(dǎo)覽機(jī)查看，匯總統(tǒng)計(jì)，客戶資料，系統(tǒng)設(shè)置，用戶管理等。

1）系統(tǒng)登錄模塊：需用戶提供正確的賬戶和密碼方可進(jìn)入系統(tǒng)。

2）導(dǎo)覽機(jī)租借模塊：借助身份證件掃描儀建立游客與導(dǎo)覽機(jī)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，做出出租記錄。

3）導(dǎo)覽機(jī)更換模塊：提供故障導(dǎo)覽機(jī)的更換服務(wù)，做出更換記錄。

4）導(dǎo)覽機(jī)歸還模塊：將已出租的設(shè)備回收等級(jí)，并做出歸還記錄。

5）導(dǎo)覽機(jī)查看模塊：提供導(dǎo)覽機(jī)租賃情況的實(shí)時(shí)查詢服務(wù)。

6）匯總統(tǒng)計(jì)模塊：統(tǒng)計(jì)匯總景點(diǎn)工作人員選定時(shí)間段內(nèi)的工作量，工作時(shí)間等信息。

7）客戶資料模塊：提供OCR設(shè)備所掃描出的游客資料的查詢服務(wù)。

8）系統(tǒng)設(shè)置模塊：設(shè)置OCR設(shè)備按鍵的功能調(diào)整，掃描圖片的保存路徑等。

9）用戶管理模塊：用戶密碼修改，用戶添加和用戶刪除。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 解析掃描信息

通過調(diào)用IDcard.ocx控件中的特定方法來實(shí)現(xiàn)掃描信息的初步獲取。以二代身份證為例，接口方法為BOOLRecog NewIDCardALL（），其實(shí)現(xiàn)了對(duì)二代證的掃描和識(shí)別，識(shí)別內(nèi)容包括身份證號(hào)碼、姓名、性別、民族、出生日期、住址等。該方法的調(diào)用需要提供4個(gè)參數(shù)，透過這些參數(shù)來完成掃描結(jié)果的輸出。其中Content參數(shù)為識(shí)別內(nèi)容選項(xiàng)，僅使用最低的五個(gè)比特。例如要識(shí)別姓名和證件號(hào)號(hào)，那么通過位運(yùn)算0x00000001&0x00000010得值為0x00000011，即17。在本系統(tǒng)中，需要將掃描出來的信息全部識(shí)別出來，則Content參數(shù)的值為 0x0000001E，即 31。

2.2ADO.NET數(shù)據(jù)庫技術(shù)

ADO.NET 的名稱起源于 ADO（ActiveX Data Objects），這是一個(gè)廣泛的類組，用于在以往的Microsoft技術(shù)中訪問數(shù)據(jù).之所以使用ADO.NET名稱，是因?yàn)镸icrosoft希望表明，這是在.NET編程環(huán)境中優(yōu)先使用的數(shù)據(jù)訪問接口[2]。

它提供了平臺(tái)互用性和可伸縮的數(shù)據(jù)訪問。ADO.NET增強(qiáng)了對(duì)非連接編程模式的支持，并支持RICH XML。由于傳送的數(shù)據(jù)都是XML格式的，因此任何能夠讀取XML格式的應(yīng)用程序都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。事實(shí)上，接受數(shù)據(jù)的組件不一定要是ADO.NET組件，它可以是基于一個(gè)Microsoft Visual Studio的解決方案，也可以是任何運(yùn)行在其他平臺(tái)上的任何應(yīng)用程序。

2) 采用綜合評(píng)分法得出的土豆播種機(jī)的播種架試驗(yàn)裝置的最優(yōu)組合進(jìn)行二次試驗(yàn)，選取的主要參數(shù)為播種機(jī)架傾角α=10°、皮帶轉(zhuǎn)速ω=0.27m/s、種勺空間尺寸大小55 mm×17.5mm。試驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)選后的排種器播種粒距合格率可達(dá)91.0%，重播率9%，漏播率2.0%，可以為土豆播種機(jī)播種架的改進(jìn)提供理論支持。

ADO.NET的最重要概念之一是DataSet。DataSet是不依賴于數(shù)據(jù)庫的獨(dú)立數(shù)據(jù)集合。所謂獨(dú)立，就是：即使斷開數(shù)據(jù)鏈路，或者關(guān)閉數(shù)據(jù)庫，DataSet依然是可用的[3]。

有了DataSet，那么，ADO.NET訪問數(shù)據(jù)庫的步驟就相應(yīng)地改變了：

1）創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫鏈路；

2）請(qǐng)求一個(gè)記錄集合；

3）把記錄集合暫存到DataSet；

4）如果需要，返回第 2步；（DataSet可以容納多個(gè)數(shù)據(jù)集合）；

5）關(guān)閉數(shù)據(jù)庫鏈路；

6）在DataSet上作所需要的操作。

本文采用了sql server express版本的數(shù)據(jù)庫，使用ADO.NET技術(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)庫連接的部分代碼如下[4]：

2.3 多線程技術(shù)

一個(gè)采用了多線程技術(shù)的應(yīng)用程序可以更好地利用系統(tǒng)資源。其主要優(yōu)勢(shì)在于充分利用了CPU的空閑時(shí)間片，可以用盡可能少的時(shí)間來對(duì)用戶的要求做出響應(yīng)，使得進(jìn)程的整體運(yùn)行效率得到較大提高，同時(shí)增強(qiáng)了應(yīng)用程序的靈活性。更為重要的是，由于同一進(jìn)程的所有線程是共享同一內(nèi)存，所以不需要特殊的數(shù)據(jù)傳送機(jī)制，不需要建立共享存儲(chǔ)區(qū)或共享文件，從而使得不同任務(wù)之間的協(xié)調(diào)操作與運(yùn)行、數(shù)據(jù)的交互、資源的分配等問題更加易于解決。

在智能導(dǎo)覽設(shè)備的租賃環(huán)節(jié)，需要同時(shí)進(jìn)行兩項(xiàng)工作：1）即時(shí)響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工作人員關(guān)于掃描導(dǎo)覽設(shè)備的條碼；2）即時(shí)響應(yīng)身份掃描設(shè)備的按鍵開始掃描游客證件。為此，需要借助vb.net的多線程技術(shù)。由于vb.net是基于.net框架的，而.net框架的重要組成部分CLR（Common Language Runtime，通用語言運(yùn)行時(shí)）內(nèi)置支持多線程應(yīng)用，可以通過系統(tǒng)的System.Threading類直接建立多線程應(yīng)用程序[5]。

多線程應(yīng)用程序把程序分解為獨(dú)立的事務(wù)，它們能通過下面的途徑充分提高性能：

1）多線程技術(shù)可以使程序更容易響應(yīng)，因?yàn)樵谄渌ぷ骼^續(xù)時(shí)用戶界面可以保持激活。

2）當(dāng)前不忙的事務(wù)可以把處理器時(shí)間讓給其他事務(wù)。

3）花費(fèi)大量處理時(shí)間的事務(wù)可以周期性的把時(shí)間讓給其他的事務(wù)。

4）事務(wù)可以在任何時(shí)候停止。

5）可通過把單獨(dú)事務(wù)的優(yōu)先級(jí)調(diào)高或調(diào)低來優(yōu)化性能。

創(chuàng)建和維護(hù)線程的基類是System.Threading.Thread類，它能夠創(chuàng)建并控制線程，設(shè)置其優(yōu)先級(jí)并獲取其狀態(tài)。在創(chuàng)建線程前必須引用threading基類：Imports System.Threading。然后可創(chuàng)建一個(gè)新的線程類實(shí)例，并使用AddressOf語句為要運(yùn)行的線程指定任務(wù)。接著可以利用 Start、Resume、Suspend、Sleep、Stop、Abort和 Join 等方法操縱線程，還可以通過如 IsAlive、IsBackground、Priority、ApartmentState和 ThreadState等屬性查詢和設(shè)置線程狀態(tài)。如使用Thread類的Sleep方法可以阻滯當(dāng)前線程，使用Suspend方法可以掛起線程，使用Resume可以重新啟動(dòng)掛起的線程，使用Abort方法可以停止一個(gè)線程，使用Join方法可以使當(dāng)前線程等待其他線程運(yùn)行結(jié)束[6]。

建立并啟動(dòng)線程的部分代碼如下：

2.4 智能導(dǎo)覽設(shè)備的激活認(rèn)證

為了防止現(xiàn)場(chǎng)工作人員私自將導(dǎo)覽設(shè)備借出而不在系統(tǒng)記錄以謀取私利的情況發(fā)生，有必要加入導(dǎo)覽設(shè)備的激活認(rèn)證過程。具體實(shí)現(xiàn)過程如下：導(dǎo)覽機(jī)開機(jī)后并不直接進(jìn)入導(dǎo)覽程序，而是進(jìn)入特殊的激活認(rèn)證環(huán)節(jié)，監(jiān)聽等待著來自管理機(jī)的激活信號(hào)；管理機(jī)也只有在完成機(jī)器條碼掃描及游客身份證件掃描后才會(huì)發(fā)出激活信號(hào)，待導(dǎo)覽機(jī)與管理機(jī)完成一次握手協(xié)議后導(dǎo)覽機(jī)便進(jìn)入正常的導(dǎo)覽程序。而此時(shí)，管理機(jī)已經(jīng)將機(jī)器的激活信息記錄下來，這樣就可以有效避免前文提到的問題發(fā)生。

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

完成各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)后，就可以將整體融合建立可執(zhí)行文件，形成一個(gè)獨(dú)立的可執(zhí)行文件，再利用安裝向?qū)Щ蛘咂渌虬ぞ甙严到y(tǒng)打包成一個(gè)安裝文件。最終實(shí)現(xiàn)如圖1所示的應(yīng)用界面[7]。

圖1 用戶界面Fig.1 User interface

4 結(jié)束語

本文使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)智能導(dǎo)覽設(shè)備的管理，目前已經(jīng)應(yīng)用到安徽省國(guó)家AAAA級(jí)某風(fēng)景區(qū)。在使用過程中也發(fā)現(xiàn)了一些不足，例如單機(jī)版不能實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的多臺(tái)機(jī)器共享同一數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)的處理量有限等問題，還需要再進(jìn)一步地升級(jí)和完善。

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