CN106991486A - 一种基于app的智能座位管理***及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于APP的智能座位管理***及控制方法，将预约***、验证***、锁定***三个***相结合，从而提高座位资源的利用率。预约***提供了能够使用手机访问座位预约平台，利用APP进行座位预定操作，生成二维码等待验证的功能。安放在图书馆自***台连接，验证学生的预约信息以及进行读者使用座位资源计时。验证***又和锁定***连接，若验证信息正确，则对应的座位“开锁”。此座位管理***可有效减少占座现象，不但能提高图书馆座位资源利用率，还提高了读者自我管理意识，是一套功能较为完善的***。
Description
技术领域
本发明涉及APP、电磁锁、二维码、通信技术以及座位资源自动化控制技术领域，具体涉及一种基于APP的智能座位管理***及控制方法。
背景技术
大学图书馆的占座现象相当普遍，这种现象不仅造成了资源浪费，还给其他学生带来了不便，现有技术中针对这种现象往往没有好的方法，没有一种比较方便、规范化管理座位的***。因此本发明通过APP管理实现预约(包括座位和时间的预约)，生成包含预约信息的二维码，通过扫描二维码验证预约信息，通过改造搭扣锁，结合单片机，实现座位的锁定。致力于从根本上解决占座的不良行为，借此提高图书馆座位利用率。
现有的座位管理***相关专利主要集中在自动化技术与计算机领域，与本发明内容相近的专利有我国在2015年授予的一项发明专利[1]，描述了一种图书馆座位智能管理***的硬件框架，这种智能管理***由摄像监控电路、液晶显示电路、集中控制器、电机驱动电路、阅读器电路、门闸电路等组成。在2015年授予的一项发明专利[2]，描述了一种图书馆座位管理装置，包括控制器以及与其相连接的阅览室人数检测装置、书架区人数检测装置、显示器、阅读区座位检测装置，所述阅读区座位检测装置包括红外感应装置、信号发射装置、计时装置，所述信号发射装置通过有线或无线方式与控制器相连接。在2013年授予的一项发明专利[3]，包括管理***终端，将接收到的学生信息反馈至相应的座位机***中，同时接收座位机返回的该座位学生的座位使用情况；座位机***，显示并反馈座位的使用情况；校园卡刷卡器，接受并反馈学生相关信息，该发明将学生信息、座位信息通过管理***终端将其绑定在一起，实现了实名座位制。
现有的发明专利主要是针对控制器等装置进行座位资源控制，例如一种图书馆座位智能管理***的硬件框架可以通过便携式终端查看座位号，但是无法确保学生是否在与分配一致的座位号上，容易出现显示屏上显示的信息与实际情况不符的现象，所以该***很难在图书馆长时间的应用下去。而一种图书馆座位管理装置主要应用红外感应来判断座位信息，很容易受到周围其他走动同学的影响，无法实时发送正确的信号，因此，该***也无法全面控制和管理座位资源。
发明内容
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种基于APP的智能座位管理***，其特征在于，包括：
预约***：包括APP客户端以及数据库服务器，用户通过APP客户端进行登陆并查看座位的平面图预约分布情况，根据预约分布情况进行座位的预定选择；预定成功后同时获得相应的二维码；数据库服务器用于实时更新用户登陆数据、座位的预定数据以及二维码数据；
验证***：通过验证二维码数据对预约用户信息进行检验；根据验证结果控制锁定***对作为进行锁定或解锁；
锁定***：包括设置在座椅与桌子上的电磁锁，用于锁定与解锁座位，当该座位接收到验证***的解锁控制信号时，表示验证信息正确，电磁锁对座位开锁；当该座位接收到验证***的锁定控制信号时，表示验证信息正确，电磁锁对座位重新上锁；
在上述的一种基于APP的智能座位管理***，所述APP客户端包括：
登录模块，用于用户通过APP登录界面输入用户名和密码进行登录；
查看平面图模块：用于用户登录成功后对座位的平面图预约分布情况进行查看；
座位预定管理模块：用于用户查看平面图模块的预约分布情况进行座位的预定选择；预定成功后用户获得相应的二维码。
在上述的一种基于APP的智能座位管理***，所述座位预定管理模块包括：
座位类型选择模块：包括单人座位、双人座位、小型讨论会座位类型供用户进行选择，并且用户能够通过座位类型选择模块定制化座位类型的请求，座位类型选择模块调去数据库服务器数据信息后为用户进行座位的分配；
选座模块：为用户提供座位选择操作，该模块展示的平面图与图书馆自习区域的座位分布俯视图相匹配，方便用户找寻所预定的座位；
退座模块：完成用户取消对预定座位的预约，并向数据库服务器提交座位释放信息，管理员能够通过退座模块自定义用户当日最多可进行的退座操作次数，避免恶意预约而造成的资源浪费；
查询模块：实时调取数据库服务器数据并为用户提供当前已预约座位信息及历史预约记录，帮助用户管理自身预约记录；
选择时长模块：完成用户对座位使用时长的设置；
信息推送模块：完成信息推送功能，信息推送模块将各类提醒信息推送至客户端，包括预约时间提醒或续约提醒；
信用星级制度模块：完成用户违约次数的统计和用户不使用手机时长的统计，以及执行相应加星级或减星级的操作。
反馈模块：为用户提供反馈平台，用户可向***发送信息反馈其他用户在使用图书馆自习座位过程中的不当行为，图书馆管理人员将会根据实际情况规范座位的使用。
在上述的一种基于APP的智能座位管理***，所述信息推送模块推送信息的具体方法是：在预约时刻将至的M分钟，向用户告知预约时间将至，并提供用户两种选择：续时还是离开；用户选择离开时，继续计时直至时间结束时通过数据库服务器向验证***发送锁定信号；用户选择续时时，通过数据库服务器更新时长信息，并重新开始计时。
在上述的一种基于APP的智能座位管理***，数据库服务器包括一个Server数据库的信息记录***，该***的数据由移动客户端进行实时更新，包括：
座位数据库：选座模块实时调取座位数据库信息，并显示座位数据库中座位使用状态，通过用户预订情况对座位状态进行实时更新；
预约数据库：用户完成座位预订后将预约数据库中自动增加一条新记录，将用户信息和座位信息关联起来，并记录所生成二维码信息；
预约时间数据库：用户预约完成后，预约时间数据库增加一条座位预约时长的新记录。图书馆管理人员能够通过数据库服务器的服务器对各表进行增、删、改、查操作，
用户数据库：用户通过移动客户端注册账号、修改注册信息、注销用户，对用户数据库进行相应增、删、改操作；
在上述的一种基于APP的智能座位管理***，预约产生的二维码基于TwoDimension Code中的QR code Common完成，具体是将二维码图形的各项参数传送给QRcode Common，其中参数主要包括二维码图形的内容、尺寸以及图片类型等方面的数据。完成二维码图形各项参数的传输后，利用QRCode.jar包来创建对象，以此来设置二维码的尺寸和内容。二维码图像的最终形成是依靠Graphics 2D中的fill Rect方法完成。
上述二维码的编码过程是：
1、创建一个双例集合hashtable，用来存储编码类型；
2、将图片的内容(根据图片的长宽、内容以及二维码的序列化)使用双例集合中的编码方式进行编码；
3、创建一个文件file，把编码好的字符格式化写入该文件中进行保存
译码过程是：
1、读取file中的文件保存在image中；
2、将image转化为图像保存在source中；
3、将source通过二进制位的映射关系获得字节流；
4、将字节流格式化解码输出。
在上述的一种基于APP的智能座位管理***，验证***包括：
图像采集模块:用于采集待译码的二维码图像；
图像存储处理模块:对采集模块采集的图像进行传输控制、存储以及完成对图像的处理和译码；
引导程序加载模块：用于存储***功能实现的程序，保证***脱离PC机后上电自动运行。
上位机通信模块：依据RS232的通信协议在FPGA中编写串口通信控制模块实现***板和上位机的通信。
在上述的一种基于APP的智能座位管理***，锁定***包括电磁锁控制模块，所述电磁锁控制模块包括：
单片机模块：单片机模块接收验证***的解锁或锁定控制信号；
电磁锁：电磁锁通过判断单片机的状态锁定或释放座位；
通信模块：通信模块从二维码识别装置接收信息和发送信息到单片机。
在上述的一种基于APP的智能座位管理***，信用星级制度模块的工作方法具体是：
将每个用户ID享有12个星级，星级数与用户一次可预约座位时长正相关；定义用户初始状态为M星级，其中M为大于等于1小于等于12的正整数，并能在满足以下任意条件增加星级：
条件一：当用户按照规定使用座位时，星级数在设定使用座位次数或设定使用座位时长后会提升用户星级数一个等级；
条件二：通过MFC自带的***listener函数捕捉动作，计算用户不使用手机的时长，累计到达设定时间会提升用户星级数一个等级。
若用户发生N次违规情况时，星级数减少一个等级，违规情况包括：
情况一：通过对DestTable入座情况的判断用户在预约时间点开始计时后的设定时间内无法及时就座；
情况二：通过对TimeTable里时间变量的判断使用座位过程中用户离开座位时间超过P分钟；
情况三：使用座位时长到达预约时长后不离开座位；
一种基于APP的智能图书馆座位管理***的控制方法，包括以下步骤：
步骤1，用户采用相关APP客户端在登录界面输入用户名和密码进行登录；用于用户登录成功后对座位的平面图预约分布情况进行查看；用户查看平面图模块后先选择座位类型，之后根据预约分布情况进行座位的预约选择，座位预约成功后选择预约时长，预约成功后APP客户端自动生成一张二维码图片；
步骤2，用户进入图书馆自习区域自习时，用二维码识别装置扫描预约成功后生成的二维码，若信息正确，所述二维码识别装置会传送一个电流信号给相应座位上的单片机模块。此时单片机断电，电磁锁磁性消失，用户可以轻易开锁拉开座位坐下；若用户没有预约或者没有做到与预约一致的座位号上，单片机处于上电状态，电磁锁有磁性，用户无法拉开座位坐下。
因此，本发明具有如下优点：本发明有助于图书馆更好地做好管理工作，为学生营造了一个良好的自习环境。其中，预约***建立了合理的预约规则，规范了预约操作，使座位资源得到统一分配与管理，图书馆管理能力得到整体提升；验证***限定了学生的行为，使得学生预约才能入座；锁定***有效避免了学生不对号入座的现象；另外，三个子***的结合具备较强的交互性和兼容性，有效提高了座位使用率。该***的成功研发，势必能有效缓解高校排队抢座、不文明占座的现象，是一种融合了电子、计算机软件技术的创新方法。
附图说明
附图1是本发明APP预约***的数据流图。
附图2是本发明整体***结构框图。
附图3是本发明的验证***方案原理图。
附图4a是实施例中锁的结构示意图。
附图4b为附图4a中I处的放大结构示意图。
附图5是实施例中锁的电路原理图(H为开锁指示灯，R为限流电阻，S为电源按钮，L为电磁铁线圈，KA为闭锁接点)。
附图6是实施例中学生座位预定详细业务流程图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
下面以学校的图书馆座位管理为例，进行具体说明采用本发明后的管理方案。
一、本发明主要将预约***，验证***以及锁定***相结合，从而提高座位资源的利用率。预约***为学生提供通过APP进行访问的座位预定平台，利用生成的二维码进行信息验证，通过安放在图书馆内的二维码识别装置读取预约信息以及进行相应座位的开锁并计时。将预约***、验证***、锁定***三个***相结合，可有效减少占座现象，对提高图书馆的座位资源利用率，提高读者自我管理意识，是一种融合了电子、计算机软件技术的创新方法。
占座是每一个高校都会存在的不文明现象，严重影响了公共资源的公平利用。本发明的主要目的是提高一种座位管理***，解决图书馆占座及为了占座而一早排长队等待的问题，以提高座位利用率，提高学生的时间利用率。
本发明主要包括三个部分，分别是预约***、验证***和锁定***。其中预约***提供了能够使用手机在不限定时间和地点的情况下进行访问的座位预约平台，利用预约时APP生成的二维码进行验证(其中限制了座位预定数量，每个用户只能预定一个座位)。安放在图书馆的二维码识别装置与锁定***的单片机模块连接，其功能如下：其一用来验证用户的预约信息，其二用来向单片机模块发送信号，决定是否对预约座位开锁。将预约***，验证***，锁定***相结合，可有效避免占座现象的发生。
下面进行详细介绍。
(1)预约***。
预约***:包括登录模块，用于学生通过APP客户端登录界面输入用户名和密码进行登录；查看平面图模块：用于学生登录成功后对座位的平面图预约分布情况进行查看；座位预定模块：用于学生查看平面图模块的预约分布情况进行座位的预定选择；预定成功后学生获得相应的二维码；
预约***是基于Visual C++平台的MFC技术进行设计和编程。同时借助于Server数据库的信息记录***，建立名称为数据库Library的信息记录***，建立名称为Libraryde的mdb文件，里面包含DeskTable、InforTable、TimeTable、UserTable四个数据表，用于对整个***所需信息的存储。本发明在使用时，移动客户端主要用于更新DeskTable、InforTable、UserTable三个表。学生通过移动客户端注册账号、修改注册信息、注销用户，对UserTable表进行相应增、删、改操作。客户端选座平台显示DeskTable表中座位使用状态，通过学生预订情况对座位状态进行实时更新。学生完成座位预订后将在InforTable表中自动增加一条新记录，将学生信息和座位信息关联起来，并记录所生成二维码信息，另外TimeTable表中增加一条座位预约时长的新记录。图书馆管理人员可在服务器端对各表进行增、删、改、查操作，完善对整个***的管理。
各表具体操作过程为：
更新UserTable表
(1)创建表：
创建一个用户信息表，所述用户信息表用于存储：用户ID、用户姓名、用户电话、预约座位号以及预约二维码信息。
(2)***一条新用户记录：
相当于对UserTable进行增操作，在UserTable列表中增加一条新记录，记录的内容包括座位号、QRcode、用户ID；
(3)查询数据：
相当于对UserTable进行查询操作，采用的查询参数是用户ID；
(4)删除用户数据：
相当于对UserTable进行删操作，用过查询用户的ID定位后，调用删除函数执行删除操作；
(5)更改用户信息：
相当于对UserTable进行改操作，用过查询用户的ID定位后，调用更新函数执行修改操作；
更新TimeTable表
(1)创建表：
创建一个用户信息表，所述用户信息表用于存储：座位号、预约起始时间、预约结束时间、延时至几点时间。
(2)***一条预约记录：
相当于对TimeTable进行增操作，在TimeTable列表中增加一条新记录，记录的内容包括座位号、预约起始时间、预约结束时间；
(3)查询具体座位号的预约记录：
相当于对TimeTable进行查询操作，采用的查询参数是座位号；
(4)删除具体座位号的预约记录：
相当于对TimeTable进行删操作，用过查询座位号定位后，调用删除函数执行删除操作；
(5)更新具体座位号的预约记录，预约延时：
相当于对TimeTable进行改操作，通过查询座位号定位后，调用更新函数，用addToTime变量记录延时的时长，更新overtime变量的内容，从而完成修改操作；
更新DeskTable表
(1)创建表：
创建一个用户信息表，所述用户信息表用于存储：座位号、座位所处行、座位所处列、座位状态字段(0表示未预约，1表示已预约)；
(2)***一条座位信息：
相当于对DeskTable进行增操作，在DeskTable列表中增加一条新记录，记录的内容包括座位号、座位所处行、座位所处列、座位状态字段；
(3)查询具体座位号的预约状态：
相当于对DeskTable进行查询操作，采用的查询参数是座位号；
(4)删除具体座位号的座位信息：
相当于对DeskTable进行删操作，用过查询座位号定位后，调用删除函数执行删除操作；
(5)更新具体座位号的预约状态：
相当于对DeskTable进行改操作，通过查询座位号定位后，调用更新函数，对记录座位状态字段的变量取反实现修改操作；
更新InforTable视图
(1)创建视图：
通过提取UserTable表中userId，QRCode字段，DeskTable表中deskId字段，TimeTable中startTime,overTime字段的数据得到InforTable视图。
(2)创建触发器实时更新该视图内容,***记录：
为InforTable表创建一个触发器用于***数据，作用是当TimeTable表中***一条新记录时将会触发InforTable表中数据将会随之***一条新记录。
(3)创建触发器实时更新该视图内容,删除记录：
为InforTable表创建一个触发器用于删除数据，作用是当TimeTable表中删除一条记录时，将会触发InforTable表中数据将会随之删除相应的(即座位号相同)预约记录。
(4)创建触发器实时更新该视图内容,更新记录：
为InforTable表创建一个触发器用于实时更新数据，作用是当TimeTable表中overTime字段中的数据改变时，将会触发InforTable表中相应记录(座位号相同)中做相应数据的更新。
(5)查询预约记录：
可查询所有预约记录或查询符合特定要求的预约记录，采用的查询参数是座位号或用户ID；
表一 数据表作用和字段设置信息
预约的功能是为读者提供座位类型、选择座位、退座、查询等一系列服务的功能模块。其各项功能将直接呈现在***主界面上。为了方便读者的使用，预约界面的设计整体风格简洁，预约座位平面图与图书馆座位俯视图一致，方便学生快速找到座位。
在第一次使用APP时，学生要注册用户名和密码，之后即可在该APP登录界面使用正确的用户名和密码进行登录。进入预约平台后，可进行预定座位的一系列相关操作。该APP可以显示图书馆不同楼层座位的使用情况。进入该APP后可以实时查看到全馆的座位预约情况，***会根据学生以往的预约习惯推荐座位，当然学生也可以自行选择，预定自己想要的座位。
现有的技术中预约***主要采取的是学生在预约平台上进行座位的选择，预约成功后学生与座位形成逻辑上的绑定，学生在使用座位时通过校园一卡通进行绑定关系的验证。本发明在预约***上做了相应的改进，基于移动互联网设计APP帮助用户进行预约座位的操作。
随着科技的发展，智能机已经逐渐占领手机市场，使用APP为用户提供各项服务已成为各行业发展的一大趋势。首先，传统预约平台很大程度上限定了用户预约的时间和地点，要求用户在现场完成预约操作，而由于APP的随时随身性，能够使用户突破时间和地点的限制，可随时随地完成座位查询、座位预约及取消座位预约等操作，极大方便了用户的使用。其次，使用APP可以使预约***趋于私人化。通过收集用户的***信息和行为信息等，识别用户使用***台只能单纯地提供预约相比，APP的使用将使***更加人性化。另外，本发明中开发的APP包含了反馈模块，用户可通过反馈模块对一些用户在使用座位时的不良习惯进行反映，帮助图书馆自习座位的使用更加规范。
APP客户端包括座位类型选择模块、选座模块、退座模块、查询模块、选择时长模块、信息推送模块、反馈模块；所述座位类型选择模块主要提供了单人座位、双人座位、小型讨论会座位等常用座位类型供用户进行选择，另外，用户还可以根据需要向***提交定制化座位类型的请求，图书馆座位管理***将会根据实际情况为用户进行座位的分配；所述选座模块主要功能是为用户提供座位选择操作，该模块平面图与图书馆自***台，用户可向***发送信息反馈其他用户在使用图书馆自习座位过程中的不当行为，图书馆管理人员将会根据实际情况规范座位的使用。
学生通过APP客户端上的预约平台进行座位选择，预约成功后得到相应的二维码用于座位解锁验证，由于本发明采用了相应的锁定***，使学生和座位形成了物理上的绑定。随着科学技术地不断发展，编码技术也在不断更新和进步。二维码由于其高密度编码、容错能力强、简单易制作等优点逐渐在各个行业中应用广泛，是未来连接现实与虚拟最得力的工具之一。本发明的预约***采取二维码作为绑定媒介，避免了忘带校园卡或校园卡遗失等导致学生无法使用图书馆座位的情况。
(2)验证***：用于对预约学生信息进行检验；并传递给锁定***电流信号进行开锁，同时对学生预约座位的时间进行统计。若达到预约时间，再次传递电流信号给锁定***；
验证***的主要功能：其一，用来验证学生预约信息(通过APP预定座位后，学生会得到一个二维码，扫描二维码即可验证预约信息)。当学生在二维码识别装置扫描二维码时，预定***会自动调用查询请求，返回验证座位信息是否相符。
其二，若验证座位信息相符，则验证***向单片机模块发送电流信号并计时，使相应座位上控制的单片机断电，电磁锁可解锁，用户可使用该座位；若验证座位信息不符，则验证***不会向单片机模块传送信号，故座椅上的电磁锁无法打开，用户无法使用座位；当到达用户预约时间，验证***同样发送一个电流信号给单片机模块。此时单片机通电，当用户将座椅放回原处时，该座位重新上锁。
验证***包括特征载体和特征识别两部分；所述特征载体是所述图书馆座位管理***实际管理和控制的对象，通过对特征载体的控制来识别学生的身份。该***中采用二维码作为特征载体；所述特征识别用于实现对二维码的图像采集、处理、识别、与上位机通讯的功能。
验证***按功能分可分为4个模块，分别是图像采集模块、图像存储处理模块、引导程序加载模块和上位机通信模块。图像采集模块由图像传感器以及其***电路组成，用于采集待译码的二维码图像。图像存储处理模块由FPGA、FIFO、DSP和SDRAM以及其***电路组成，是***实现QR码译码功能的核心模块。主要功能包括对采集模块采集的图像进行传输控制、存储以及完成对图像的处理和译码。引导程序加载模块由FLASH以及其***电路组成，用于存储***功能实现的程序，保证***脱离PC机后上电自动运行。上位机的通信模块主要由DSP、FPGA和RS232芯片组成，依据RS232的通信协议在FPGA中编写串口通信控制模块实现***板和上位机的通信。
现有的发明专利中，座位管理***都无法确保学生是否坐在与预约一致的座位上，这种情况给其他同学造成了不便，因此本发明结合实际情况和现代科技，增设了锁定***用来限制学生的不良行为。其中验证***的上位机通过串口与锁定***的单片机实施连接通信，当验证***验证成功时，向单片机串口发送开锁信号；其他时刻，验证***不向单片机发送信号。
现有的发明专利中验证***主要采取的是RFID技术。RFID虽然扫描快速，体积小但是它的的应用由于受无线传输的局限，在金属和液体传播被屏蔽的特性，成本较高，在标准规定等方面也没有统一标准。本发明在验证***上做了相应的改变，考虑到二维码的成本低廉、存储信息大使得图书馆座位管理***整体成本小而且使用人群多样化，因此验证***采取扫描二维码的形式检验预约信息。
(3)锁定***：安装在座椅与桌子上，用于锁定与释放座位；当该座位第一次接收到从验证***传来的电流信号时，表示验证信息正确，单片机断电，电磁锁开锁，学生可以坐下；若再次接收到电流信号，表示预约时间到，单片机通电，此时学生将座椅放回原处，该座位重新上锁；
锁定***主要功能：其一单片机模块接收二维码识别装置的电流信号；其二，接收到信号后单片机断电，电磁锁解锁，用户可拉开座椅，当到达预约时间后，单片机重新上电，电磁锁恢复磁性。
锁定***由单片机模块、电磁锁和通信模块组成；其中单片机接收信息控制开关、电磁锁通过判断单片机的状态锁定或释放座位、通信模块从二维码识别装置接受信息和发送信息到单片机；
锁定***采用搭扣锁和单片机相结合的方式实现。搭扣锁共分为两部分,一部分是装有锁芯的锁体，锁舌与锁芯连为一体；另一部分是锁舌座，其上设有锁舌凸块相对应的凹槽，锁体可盖住锁舌座。若想实现对座位的锁定，则在锁舌及锁舌的凹槽上安装一对磁铁，和锁体安装在桌子的侧面，锁舌座安装在与桌面等高的座椅靠背处，且其位置恰好能实现两者的结合。若学生到图书馆通过验证后，二维码识别***会向单片机控制端发送电流信号，相应座位的单片机得到信号后自动断电，使磁铁失去磁性，学生可轻易拉开座椅，到达预约时间后，单片机会自动重新上电，使磁铁重新恢复磁性，这时，只要学生把座椅放回原处，该座椅又重新上锁，等待下一位学生的使用。当闭锁接点接通后，按下电源按钮，指示灯亮，电磁铁的线圈通电，产生磁场，学生用手不能轻易拨动锁扣开锁。反之，若没有按下电源按钮，指示灯灭，电磁铁的线圈不通电，不产生磁场，学生用手可轻易拨动锁扣开锁。当闭锁接点不接通，则不能开锁。
故用单片机控制电源按钮S的通断。当单片机正常工作时，闭锁连接点导通，电源按钮S键自动被按下，默认为锁定状态；未检测到正确的学生预约信息时，单片机处于上电状态，指示灯亮，电磁铁的线圈通电，铁芯具有磁性，学生无法解开锁扣；若检测到正确的学生预约信息时，单片机处于断电状态，指示灯灭，电磁铁的线圈不通电，铁芯失去磁性，学生可以解开锁扣。
当到达预约时长时，单片机重新上电，闭锁连接点导通，指示灯亮，电磁铁的线圈通电，磁铁恢复磁性，若学生将座椅放回原处时，座椅被重新上锁。
当单片机不正常工作时，闭锁连接点KA断开，无法进行开锁。
二、本发明还提供一种基于APP的智能图书馆座位管理***的控制方法，包括以下步骤：
学生采用相关APP在登录界面输入用户名和密码进行登录；用于学生登录成功后对座位的平面图预约分布情况进行查看；学生查看平面图模块后先选择座位类型，之后根据预约分布情况进行座位的预约选择，座位预约成功后选择预约时长，预约成功后APP自动生成一张二维码图片。
学生进入图书馆自习区域自习时，用二维码识别装置扫描预约成功后生成的二维码，若信息正确，所述二维码识别装置会传送一个电流信号给相应座位上的单片机模块。此时单片机断电，电磁锁磁性消失，学生可以轻易开锁拉开座位坐下；若学生没有预约或者没有做到与预约一致的座位号上，单片机处于上电状态，电磁锁有磁性，学生无法拉开座位坐下。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种基于APP的智能座位管理***，其特征在于，包括：
预约***：包括APP客户端以及数据库服务器，用户通过APP客户端进行登陆并查看座位的平面图预约分布情况，根据预约分布情况进行座位的预定选择；预定成功后同时获得相应的二维码；数据库服务器用于实时更新用户登陆数据、座位的预定数据以及二维码数据；
验证***：通过验证二维码数据对预约用户信息进行检验；根据验证结果控制锁定***对作为进行锁定或解锁；
锁定***：包括设置在座椅与桌子上的电磁锁，用于锁定与解锁座位，当该座位接收到验证***的解锁控制信号时，表示验证信息正确，电磁锁对座位开锁；当该座位接收到验证***的锁定控制信号时，表示验证信息正确，电磁锁对座位重新上锁。
2.根据权利要求1所述的一种基于APP的智能座位管理***，其特征在于，所述APP客户端包括：
登录模块，用于用户通过APP登录界面输入用户名和密码进行登录；
查看平面图模块：用于用户登录成功后对座位的平面图预约分布情况进行查看；
座位预定管理模块：用于用户查看平面图模块的预约分布情况进行座位的预定选择；预定成功后用户获得相应的二维码。
3.根据权利要求1所述的一种基于APP的智能座位管理***，其特征在于，所述座位预定管理模块包括：
座位类型选择模块：包括单人座位、双人座位、小型讨论会座位类型供用户进行选择，并且用户能够通过座位类型选择模块定制化座位类型的请求，座位类型选择模块调去数据库服务器数据信息后为用户进行座位的分配；
选座模块：为用户提供座位选择操作，该模块展示的平面图与图书馆自习区域的座位分布俯视图相匹配，方便用户找寻所预定的座位；
退座模块：完成用户取消对预定座位的预约，并向数据库服务器提交座位释放信息，管理员能够通过退座模块自定义用户当日最多可进行的退座操作次数，避免恶意预约而造成的资源浪费；
查询模块：实时调取数据库服务器数据并为用户提供当前已预约座位信息及历史预约记录，帮助用户管理自身预约记录；
选择时长模块：完成用户对座位使用时长的设置；
信息推送模块：完成信息推送功能，信息推送模块将各类提醒信息推送至客户端，包括预约时间提醒或续约提醒；
信用星级制度模块：完成用户违约次数的统计和用户不使用手机时长的统计，以及执行相应加星级或减星级的操作；
反馈模块：为用户提供反馈平台，用户可向***发送信息反馈其他用户在使用图书馆自习座位过程中的不当行为，图书馆管理人员将会根据实际情况规范座位的使用。
4.根据权利要求1所述的一种基于APP的智能座位管理***，其特征在于，所述信息推送模块推送信息的具体方法是：在预约时刻将至的M分钟，向用户告知预约时间将至，并提供用户两种选择：续时还是离开；用户选择离开时，继续计时直至时间结束时通过数据库服务器向验证***发送锁定信号；用户选择续时时，通过数据库服务器更新时长信息，并重新开始计时。
5.根据权利要求1所述的一种基于APP的智能座位管理***，其特征在于，数据库服务器包括一个Server数据库的信息记录***，该***的数据由移动客户端进行实时更新，包括：
座位数据库：选座模块实时调取座位数据库信息，并显示座位数据库中座位使用状态，通过用户预订情况对座位状态进行实时更新；
预约数据库：用户完成座位预订后将预约数据库中自动增加一条新记录，将用户信息和座位信息关联起来，并记录所生成二维码信息；
预约时间数据库：用户预约完成后，预约时间数据库增加一条座位预约时长的新记录；图书馆管理人员能够通过数据库服务器的服务器对各表进行增、删、改、查操作，
用户数据库：用户通过移动客户端注册账号、修改注册信息、注销用户，对用户数据库进行相应增、删、改操作。
6.根据权利要求1所述的一种基于APP的智能座位管理***，其特征在于，预约产生的二维码基于Two Dimension Code中的QR code Common完成，具体是将二维码图形的各项参数传送给QR code Common，其中参数主要包括二维码图形的内容、尺寸以及图片类型等方面的数据；完成二维码图形各项参数的传输后，利用QRCode.jar包来创建对象，以此来设置二维码的尺寸和内容；二维码图像的最终形成是依靠Graphics 2D中的fill Rect方法完成。
7.根据权利要求1所述的一种基于APP的智能座位管理***，其特征在于，验证***包括：
图像采集模块:用于采集待译码的二维码图像；
图像存储处理模块:对采集模块采集的图像进行传输控制、存储以及完成对图像的处理和译码；
引导程序加载模块：用于存储***功能实现的程序，保证***脱离PC机后上电自动运行；
上位机通信模块：依据RS232的通信协议在FPGA中编写串口通信控制模块实现***板和上位机的通信。
8.根据权利要求1所述的一种基于APP的智能座位管理***，其特征在于，锁定***包括电磁锁控制模块，所述电磁锁控制模块包括：
单片机模块：单片机模块接收验证***的解锁或锁定控制信号；
电磁锁：电磁锁通过判断单片机的状态锁定或释放座位；
通信模块：通信模块从二维码识别装置接收信息和发送信息到单片机。
9.根据权利要求1所述的一种基于APP的智能座位管理***，其特征在于，信用星级制度模块的工作方法具体是：
将每个用户ID享有12个星级，星级数与用户一次可预约座位时长正相关；定义用户初始状态为M星级，其中M为大于等于1小于等于12的正整数，并能在满足以下任意条件增加星级：
条件一：当用户按照规定使用座位时，星级数在设定使用座位次数或设定使用座位时长后会提升用户星级数一个等级；
条件二：通过MFC自带的***listener函数捕捉动作，计算用户不使用手机的时长，累计到达设定时间会提升用户星级数一个等级；
若用户发生N次违规情况时，星级数减少一个等级，违规情况包括：
情况一：通过对DestTable入座情况的判断用户在预约时间点开始计时后的设定时间内无法及时就座；
情况二：通过对TimeTable里时间变量的判断使用座位过程中用户离开座位时间超过P分钟；
情况三：使用座位时长到达预约时长后不离开座位。
10.一种基于APP的智能图书馆座位管理***的控制方法，包括以下步骤：
步骤1，用户采用相关APP客户端在登录界面输入用户名和密码进行登录；用于用户登录成功后对座位的平面图预约分布情况进行查看；用户查看平面图模块后先选择座位类型，之后根据预约分布情况进行座位的预约选择，座位预约成功后选择预约时长，预约成功后APP客户端自动生成一张二维码图片；
步骤2，用户进入图书馆自习区域自习时，用二维码识别装置扫描预约成功后生成的二维码，若信息正确，所述二维码识别装置会传送一个电流信号给相应座位上的单片机模块；此时单片机断电，电磁锁磁性消失，用户可以轻易开锁拉开座位坐下；若用户没有预约或者没有做到与预约一致的座位号上，单片机处于上电状态，电磁锁有磁性，用户无法拉开座位坐下。
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