基于GSM的图书馆借阅逾期自动提醒系统设计

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　　摘  要： 为了解决传统图书馆借阅逾期自动提醒系统因使用的通信信道数量少，而导致无法同时向多位逾期借阅者发送提醒的问题，设计一种基于GSM的图书馆借阅逾期自动提醒系统。硬件部分设计一个远程终端，使用ZXJ10程控交换机，外接几个客户机的结构作为一个处理模块，将各模块连接核心处理芯片，使用一条通用串行外围接口电路进行连接，完成硬件部分的设计。软件部分先将逾期借阅者的信息计算为可编码的数据，使用Java编程后，融合到GSM信道中，完成软件部分的设计。实验结果表明，与传统逾期自动提醒系统相比，基于GSM的图书馆借阅逾期自动提醒系统可以同时向多个逾期借阅者发出提醒，更适合图书馆的日常处理工作。
　　关键词： 图书馆; 借阅逾期; 自动提醒; 系统设计; GSM; 实验对比
　　Abstract： As the traditional library overdue automatic reminder system cannot send reminders to multiple overdue borrowers at the same time because of the small number of communication channels used in the traditional library overdue borrow automatic reminder system， a library overdue borrow automatic reminder system based on GSM is designed. In the hardware part， a remote terminal is designed. The ZXJ10 program?controlled exchange is used in the remote terminal， and the structure of several clients is added as a processing module. Each module is connected to the core processing chip by means of a general serial peripheral interface circuit， so that the hardware part is completed. In the software part， the overdue borrower′s information is calculated as the encoded data， which is integrated into the GSM channel after Java programming， so as to complete the design of the software part. The experimental results show that， in comparison with the traditional overdue automatic reminder system， the library overdue borrow automatic reminder system based on GSM can send out reminders to multiple overdue borrowers at the same time， which is more suitable for the daily work of the library.
　　Keywords： library; overdue borrow; automatic reminder; system design; GSM; experimental comparison
　　0  引  言
　　GSM是全球移动通信系统，其空中接口采用时分多址技术，相对于之前的系统，其信令和语音信道都是数字式的，可以实现多信道同时工作[1]。在图书馆借阅逾期自动系统中使用GSM，可以将借阅人的逾期基本信息以短信的方式，发送到借阅人的手机上，提醒借阅人归还图书。传统的自动提醒系统在提醒借阅人数量上过少，导致图书馆工作人员工作效率低。为了解决这种问题，将图书馆逾期自动提醒系统接入到GSM中，利用GSM的多信道，实现借阅人的多提醒任务，帮助图书馆实现现代化管理[2]。
　　1  逾期自动提醒系统硬件设计
　　1.1  远程提醒终端
　　逾期自动提醒系统硬件部分使用GSM标准多通信方式，硬件提醒终端主要使用ZXJ10程控交换机、CTI业务平台、计时系统和数据交换机[3]。程控交换机与CTI业务平台提醒数据卡采用EI数字中继，7号指令连接，同时支持30路逾期信息处理并发出提醒，将业务平台通过数据交换机与图书馆计时模块相连接。整体系统结构图如图1所示。
　　提醒终端使用的ZXJ10程控交换机，采用全分散的控制结构构建4个模块组，将借阅者的个人信息模块（MSM）、借还信息模块（SNM）、借阅图书名称模块（PHM）、逾期信息模块（RSU）整合到模块组中[4]。将个人信息模块作为中心交换模块的外围模块，实现逾期信息和提醒功能[5]，并将其连接到OMM模块中，设计OMM模块为服务器连接以太网，外接几个客户机的结构以实现对各模块的掌控。
　　将剩余模块设计为一对主备的主处理机、若干个外围处理机以及通信处理机的结构。指定OMM为提醒终端的后台网络，剩余的各模块作为前台系统的基本处理模块，最终整合为如图2所示的逻辑结构图。
　　终端系统核心部分使用AT89C52单片机，兼容80C51和80C52芯片，使用其内带的8 KB的可重复编辑储存器，储存短信系统发送内容到规定256 B的RAM中。将芯片主时钟频率调为24 Hz，安置程序储存器在MPU芯片的内部[6]。使用串口复用电路，利用RS 232接口接入到程控交换机中。将通用微处理器和FLASH储存器结合在一起，使用FLASH储存器功能特性及引脚说明，如表1所示。 　　将芯片与程控器连接后，规定芯片与程控机的工作方式，设计芯片与程控机之间的连接电路[7]。
　　1.2  设计终端连接电路
　　连接电路采用与单片机有良好的软硬件接口的8路A/D器件ADC0809，利用其自有的8个模拟量的输入端，选择芯片的A，B，C三个引脚来模拟程控器的输入通道。将ADC0809的8根数据线直接连接AT89C52的双向I/O口。将远程终端使用一条通用串行总线连接串行外围接口，连接方式如图3所示。
　　将1号接口连接到通信接口电路，并联IPC通道和RAMS通道，连接异步通信和串行端口，完成硬件电路的设计[8]。
　　2  逾期自动提醒系统软件设计
　　2.1  逾期借阅者信息编码
　　将借阅者信息转换为可编码数据，转换公式为：
　　式中：[xs（nTs）]为输入的借阅者信息;[Ts]为日期检查信息;[δ]为提醒控制信号;n为借阅者基本信息个数[9]。为避免转换出的可编码数据发生误差，计算编码转换的实际转换率P，公式如下：
　　式中，[ωn]为转换系数。为了控制转换率保持在高转换率水准，使用线性微分对获取的可编码数据进一步处理，得到最终的逾期借阅者信息编码，表达式为：
　　式中：[KP]为维准系数;[u]为微分处理。将最终计算结果使用Java方式编程，使用<？xm version="1.0"encoding=UTF?8？>短信配置借阅人的逾期日期，利用</INSERT INTO TBL SMSENDTASK>传输提醒信号，将借阅人信息融合到GSM信道中，通过GSM信道将借阅人的借阅图书名称、逾期时间自动匹配到对应借阅人的联系方式，实现自动提醒[10]。
　　2.2  GSM信道融合
　　將编码后的逾期借阅者信息，融合到GSM信道中。在融合前，设置GSM信道needStateReport参数值：0为信道不可以发送信息，1为信道可以发送信息。在GSM Modem中设定参数，并连接网络，利用网络向逾期借阅者发送提醒。详细GSM信道与Internet参数传输顺序，如图4所示。
　　综上所述，将图书馆逾期借阅者的信息计算为可编码的数据，设置GSM的信道参数值，将设定好的GSM连接到互联网中，实现逾期自动提醒。
　　3  自动提醒实验
　　3.1  实验准备
　　实验所需的3台计算机规格参数如表2所示。
　　将三台计算机分别装入两种传统借阅逾期自动提醒系统以及基于GSM的借阅逾期自动提醒系统，观察三种系统每次可以提醒借阅者的实际数量。
　　3.2  实验结果
　　三种系统可以通过通信网络对逾期的借阅者发送信息。让三种自动提醒系统处理18组逾期借阅者信息并对其发送提醒信息，实验结果如图5所示。
　　由图5可知，三种系统在实际处理逾期借阅者时，两个传统系统分别可以成功地向13位和10位借阅者发送逾期信息;而基于GSM的图书馆借阅逾期自动提醒系统可以同时向18位发送逾期提醒信息，提醒了实验提供的全部逾期借阅者，相比于传统自动提醒系统，可以提醒更多的逾期借阅者。
　　4  结  语
　　在提醒图书馆逾期借阅者系统中融入GSM，可以利用其多信道的性质，同时向多个逾期借阅者发送提醒，解决了传统自动提醒系统因网络信道少，而导致的提醒逾期借阅者少的问题。在图书馆使用基于GSM的图书馆借阅逾期自动提醒系统，可以增加图书馆工作人员的工作效率。
　　参考文献
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