基于物联网视角下的公共场所座位智能系统研究

倪鸣 门嘉琦 王玉霞

摘要：传统的公共设施座位管理需要大量人力资源，且采用RFID技术和门禁相结合又要求用户随身携带特征识别卡，使得原本简单的网上预订座位变得复杂。为了解决公共场所座位智能程度低、管理模式落后、占座等一系列问题，伴随着“物联网”时代的来临，利用局部网络或互联网等技术，实现信息化和智能化。因此本文设计使用二维码与物联网创新技术的结合，即可化繁为简，从而提高生活工作效率，实现数据实时监测和座位智能管理等功能。

关键词：物联网；二维码；公共设施；座位管理

1.引言

随着物联网技术的发展，公共设施的管理已经不再需要投入大量劳动力参与管理。但是，对比各大高校已经开发出来的图书馆自习室管理方案，都有提升的空间。比如，常见的图书馆自习室座位管理方案会使用RFID技术实现身份验证方法，结合在线订座来确定座位的情况。这种方案存在物料成本高以及维护成本高的缺陷，包括用户在使用系统时需要随身携带射频识别卡，相对来讲可能为用户带来忘记带卡或者遗失卡片的麻烦。而本文所介绍的系统可以解决上述系统中的不足。

2.需求分析

如今是一个智能手机和网络盛行的年代，在大多数情况下，智能手机的出现减少了出行所带物品的数量。近年来，网上支付呈普及化发展趋势，伴随线下支付场景的多元化，移动网上支付在一定程度上已经取代实物钱包，成为人们日常消费支付的常用方式。出门不带钱包，手机“扫一扫”轻松付款。网上支付已经普及到各个领域即使是小的门市部。因此，本系统将使用智能手机的一些功能，作为本系统识别用户的凭证。预期的系统功能需求：

①身份识别：用户通过互联网将手机号码与相关设施进行绑定。在进入设施时，用手机扫描闸机上的二维码，系统在用户数据库中查询用户的手机号码。若查询成功，则开闸放行。若查询失败，则提示用户注册或离开设施。

②座位预定：用户使用手机号码作为凭证，以用户身份登录设施的选座系统。在系统中，用户可以看到座位的状态（可用/不可用）。在确定座位后，选择预约使用的時间段，系统会根据用户所选时间段为座位分配使用时间表，防止用户在使用时发生冲突。在预定时间段接近结束时，系统将提前通知用户，预约的时间将要耗尽，若之后没有预定，则正在使用座位的用户可以续订该座位。

③座位使用：成功进入设施的用户，根据自己的预定找到相应座位进行扫描二维码确认。如果扫描的设备手机号与系统中预定的手机号一致，便允许用户使用蓝牙连接座位。蓝牙配对成功后，座位上的阅读灯便会亮起，这时，用户便可以正常使用座位。

3.系统设计

①系统功能流程图

②系统原理设计

刷卡之后操作数据库进行登记，此时在对应表中录入数值 1，表示登记进馆。在找到相应座位之后再次刷卡，此时在用户条目中录入座位信息。在离开座位时删除该条目中的座位信息，离馆时将条目中数值1改为0 。首先搭建mysql数据库来储存相关的数据，接下来再连接app与数据库。刷卡的闸机与控制室电脑相连接，刷卡时将卡内数据读入传输到控制电脑。到座位之后，数据库查询卡的id，并将座位信息录入相对应的条目。离开座位后，再删除座位信息，离开场馆后再删除卡的条目。在晚间清理时，只需查看是否有卡的条目仍还在数据库中，便可知道场馆内仍有人员逗留，再查询其相应的座位号，便可知道人员再何处。这样便节省了人员逐层查楼的时间。

座位预定APP，是在远离场馆的位置进行网上订座的应用程序。在网上预订的座位将会在相应时间锁死座位上的刷卡器，即便有人去刷卡座位上的台灯也不会亮起，就无法进行工作。解除锁定需要用预订者的卡片刷卡才可以解除，此时座位上的台灯将会正常亮起。预订时间后应该在15分钟内到达位置进行座位确认，否则将会被取消预订，即其他用户可以对这个座位发起预订或者直接使用。不论在几个客户端一个卡片id只能预订一个座位，卡片的id也应该是唯一的，且每一个用户应只有一个唯一id，这样便可以防止恶意或者占多个座位。

4.硬件系统设计

本系统包含若干门禁用闸机，闸机上有固定的二维码贴纸。用户通过扫描二维码贴纸向系统发送请求。请求中包含闸机的id和以手机号码为主，其他信息为辅的身份识别信息。因为每台闸机上的二维码是唯一的，所以闸机的id也是唯一的，系统响应请求后可以精确的操作闸机。等待用户到达自己预定的座位之后，用户扫描座位上的固定二维码贴纸，来向系统发送请求位置的使用权限。在请求成功后，座位处的蓝牙会开始寻求配对。配对的密钥在用户扫描二维码成功确认座位信息之后，发送到用户手机上。配对成功后，座位的阅读灯会自动调节到适合阅读的亮度。

结语

物联网技术的发展与应用，给社会带来了巨大变革，具有一定的社会影响力。本系统依据国内外公共场所座位管理现状，改变了传统的RFID技术，提出一个基于二维码识别、蓝牙技术以及相关物联网技术的系统设计的研究过程。以RFID射频技术的管理系统为前身，简化了用户的操作，提升了用户的体验，增强了系统的安全性。并且避免了RFID射频识别卡可能被拷贝的安全隐患，也压缩了相关的物料成本，降低了劳动力的需求，实现座位资源计算机网络化管理，有效地提高了座位利用率，提高了系统运作的效率。

参考文献：

[1]胡晶宇，付志远，陈绪兵.基于RFID的图书馆自习室座位管理系统的研究.现代电子技术，2014（20）

[2]胡泰然，曹鹏杉，陈绪兵.基于RFID与XBEE的CIRCLE智慧图书馆的设计与开发.微型机与应用，2017（14）

[3]韩慧.高校图书馆座位管理系统分析与设计.河北工业大学硕士论文，2015.

[4]谢军红，陶桂芬.基于智能终端与二维码信息的座位管理应用研究.科技情报开发与经济，2015（09）

[5]王慧宇，张立震.基于物联技术的教室管理系统设计与构建.物联网技术，2015（06）

[6]崔宇佳，应捷.于红外传感器和GSM模块的座位管理系统.电脑知识与技术，2014（10）

作者简介：

倪鸣（1998- ），女，本科，16级长春师范大学国际交流学院计算机科学与技术专业；

门嘉琦（1998- ），男，本科，16级长春师范大学国际交流学院计算机科学与技术专业；

王玉霞（1978- ），女，英语文学硕士，长春师范大学国际交流学院讲师，研究方向：英美文论、英语教学。