基于嵌入式终端的二手图书云管理系统的设计与实现
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摘 要
高校二手图书的循环利用一直是热点问题，传统售卖方式存在较多问题，二手书店回收覆盖范围小，新兴线上平台交易买卖过程复杂，快递成本高。本设计利用嵌入式和自动化技术，采取买卖一体的自助柜的新模式，解决了传统二手书线上和线下交易模式的弊端，降低了二手图书的流通成本，为高校二手书处理提供了新的解决方案。
关键词
嵌入式;二手书;MVC;WEB
中图分类号： TM76 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.09.093
Abstract
The recycling of second-hand books in colleges and universities has always been a hot issue.There are many problems with traditional selling methods. The recycling coverage of second-hand bookstores is small.The emerging online platform has a complicated transaction process and high express delivery costs.The design uses embedded and automated technology，and adopts a new model of self-service counters that integrates buying and selling.It solves the disadvantages of traditional online and offline transaction models of second-hand books，reduces the circulation cost of second-hand books，and provides new methods for second-hand books in universities s solution.
Key Words
Embedded system;Secondhand books;MVC;WEB
0 引言
随着循环经济、物尽其用等绿色消费理念的流行，二手书市场越来越受到重视。我国由于传统二手书店回收价格低、辐射范围小，新兴的线上二手书交易平台，交易操作烦琐且时效性慢等问题，限制了二手书市场发展。本文研发的二手书交易系统本着绿色经济的原则，颠覆传统二手书买卖方式，利用高新技术，为二手书买家和卖家提供买卖一体的自助柜和安全可靠的购书平台。解决传统二手书卖书难、回收价格低、买卖双方操作复杂和快递高昂等问题。本文介绍的二手书云管理系统及嵌入式终端，在设计上符合当前高校二手书市场的需求，并且通过买卖一体的自助柜嵌入式终端，加快了买卖双方进行二手资源的传递、循环，并可在一定程度上影响当前二手市场的发展。
1 系统设计
本系统基于用户需求考量以及系统后期的可维护性以及可拓展性，通过相关调研，采取了如图2所示的模块化设计。将系统分为上位机和下位机两部分，下位机设计主要是嵌入式端的设计，上位机主要是项目服务器以及小程序端的设计，并采用TCP/IP长连接进行各模块之间的数据的获取与传递。采用该种软件架构设计，可以降低系统各模块之间的耦合度，提高开发人员的开发效率，使系统具有很高的可拓展性，对于未来的需求变化，开发人员可以对系统快速进行二次开发以及设计。
1.1 硬件设计
在本系统中，使用一部分外围器件以及模块电路。扫描模块采用EP3000模块，主控芯片选用STM32F407最小系统板，用户交互模块采用液晶显示屏。EP3000扫描模块可以扫描书籍ISBN码与软件进行交互获取书籍信息，用户可以在液晶显示屏上进行操作，完成相关活动，同时自提柜将采用DTU网络通信模块与软件进行信息传递。
1.2 软件设计
软件设计主要是对卖书功能，取书功能，订单功能等功能模块进行相应的请求处理，对数据库进行相应的管理和数据的持久化，以及与小程序端和嵌入式终端进行数据的交互。因此软件对于后期的维护性和可拓展性具有较高的要求，软件将采用流行的MVC架构进行开发，图3是系统开发的主要结构，主要包括servlet（Controller模块，控制器）、bean（Model模块，模型模块）和service（业务逻辑模块）三部分。同时系统运行環境将基于Linux系统，使用Apache对静态资源进行管理，使用Tomcat对动态资源进行管理。
1.2.1 数据库连接
采用JDBC对数据库进行连接，同时考虑耦合性，将JDBC的配置信息以文件的方式存储如图4，在进行创建连接的时候，读取配置文件进行连接。基于需求分析后，发现本系统对于数据库将会多次进行访问，为减少系统的开销以及时间，将采用本地线程池与数据库连接池相绑定的方式解决该问题。在需要访问数据库时从线程池中选择一条线程与连接池中的连接进行绑定，在使用之后将线程放回线程池并与连接进行解绑。
1.2.2 数据持久化
采用基本的ORM（Object/Relation Mapping）映射，将数据库表与java中的bean进行相对应，将对数据库表的操作转换为对java中的对象进行操作。与数据库进行交互，主要包括以下四种操作，增添数据，删除数据，变更数据，查找数据，根据最后java最终执行的相关方法，可以将以上四种对数据库的操作分为两类：对数据库内容进行更改以及只查找相关内容，对于只查询数据，java最终执行的方法为executeQuery，对于修改数据库的操作java将执行executeUpdate方法，于是在进行代码编写的时候可以对相关方法进行二次封装。 1.2.3 数据传输
在与小程序和嵌入式端进行数据交互时，考虑到数据传输效率问题，将采取json格式进行数据交互，同时与小程序进行数据交换时，仿照ORM关系-映射框架可以将小程序发送的数据信息封装为对象。可以采用java反射的方式，进行数据的封装。先将小程序端的数据转换为Map格式，键名称为转换之后对象属性名称，之后调用反射将Map转换为对象。在进行数据的相关交互时，采用模块化开发，因此，在接口的命名上将采用RESTful命名规范，以保证各开发人员之间的正常交流。
1.2.4 信息安全
本系统在与用户进行交互的时候，会需要用户进行上传文件或者填写表格，若用户进行非法操作，可能会对系统造成危害，针对以上非法攻击，系统需要采取相应的手段进行检测，以保护系统安全，可采用对上传文件进行检测的方式进行非法文件的初步排查，同时采用强制改变后缀名，改变文件的属性，使非法文件失效。针对与数据库进行操作时，采用字长限制避免用户输入非法内容，并采取预编译的方式执行相关的SQL语句与数据库交互，以防止数据库内容被非法修改。同时对用户的主要信息，将采取MD5信息摘要算法对数据进行加密存储，以保证系统的安全。
1.3 页面设计
考虑到使用用户的设备不同，为保证兼容性，小程序端和后台管理页面都将采用Bootstracp框架进行编写。同时考虑到用户的使用需求，在部分功能上采用AJAX技术实现局部页面的更新，提高系统的实用性。
2 结构流程
高校二手书云管理系统平台的结构流程如图4所示。若用户B需要购买书籍，可以在小程序内选择自己所需要的产品，并下单，平台将调派人员将书籍放入嵌入式自提柜，并将取货码与用户小程序身份码相关联，用户可以在嵌入式自提柜，通过扫码进行验证身份，完成提书。若用户A需要售卖书籍，需要通过微信扫描书籍的二维码，查看回收书籍详情以及回收价格，确认售卖书籍后，用户需要将所售卖的书籍放入自提柜，用户可凭借身份码打开自提柜，放入书籍，完成卖书，平台将调派人员对书籍进行审核入库。
3 结束语
用户可以在微信小程序端以微信用户的身份信息进行注册，成功后即可使用该套管理系统。随着循环经济、物尽其用的绿色消费理念的兴起，二手资源的循环利用将带动二手市场的再次发展，本设计以二手图书为例设计了二手图书的云管理系统，不仅解决了高校书籍的循环利用问题，同時也减轻了高校学生的知识成本。若得到推广，不仅仅可以将图书进行回收管理，也可以将其他的闲置物品进行回收利用，使二手市场得到充分发展。
参考文献
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