劉平

摘? 要： 為了解決傳統(tǒng)圖書(shū)館借閱逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)因使用的通信信道數(shù)量少，而導(dǎo)致無(wú)法同時(shí)向多位逾期借閱者發(fā)送提醒的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種基于GSM的圖書(shū)館借閱逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)。硬件部分設(shè)計(jì)一個(gè)遠(yuǎn)程終端，使用ZXJ10程控交換機(jī)，外接幾個(gè)客戶(hù)機(jī)的結(jié)構(gòu)作為一個(gè)處理模塊，將各模塊連接核心處理芯片，使用一條通用串行外圍接口電路進(jìn)行連接，完成硬件部分的設(shè)計(jì)。軟件部分先將逾期借閱者的信息計(jì)算為可編碼的數(shù)據(jù)，使用Java編程后，融合到GSM信道中，完成軟件部分的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)相比，基于GSM的圖書(shū)館借閱逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)可以同時(shí)向多個(gè)逾期借閱者發(fā)出提醒，更適合圖書(shū)館的日常處理工作。

關(guān)鍵詞： 圖書(shū)館; 借閱逾期; 自動(dòng)提醒; 系統(tǒng)設(shè)計(jì); GSM; 實(shí)驗(yàn)對(duì)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是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，其空中接口采用時(shí)分多址技術(shù)，相對(duì)于之前的系統(tǒng)，其信令和語(yǔ)音信道都是數(shù)字式的，可以實(shí)現(xiàn)多信道同時(shí)工作[1]。在圖書(shū)館借閱逾期自動(dòng)系統(tǒng)中使用GSM，可以將借閱人的逾期基本信息以短信的方式，發(fā)送到借閱人的手機(jī)上，提醒借閱人歸還圖書(shū)。傳統(tǒng)的自動(dòng)提醒系統(tǒng)在提醒借閱人數(shù)量上過(guò)少，導(dǎo)致圖書(shū)館工作人員工作效率低。為了解決這種問(wèn)題，將圖書(shū)館逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)接入到GSM中，利用GSM的多信道，實(shí)現(xiàn)借閱人的多提醒任務(wù)，幫助圖書(shū)館實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理[2]。

1? 逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1? 遠(yuǎn)程提醒終端

逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)硬件部分使用GSM標(biāo)準(zhǔn)多通信方式，硬件提醒終端主要使用ZXJ10程控交換機(jī)、CTI業(yè)務(wù)平臺(tái)、計(jì)時(shí)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交換機(jī)[3]。程控交換機(jī)與CTI業(yè)務(wù)平臺(tái)提醒數(shù)據(jù)卡采用EI數(shù)字中繼，7號(hào)指令連接，同時(shí)支持30路逾期信息處理并發(fā)出提醒，將業(yè)務(wù)平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)交換機(jī)與圖書(shū)館計(jì)時(shí)模塊相連接。整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

提醒終端使用的ZXJ10程控交換機(jī)，采用全分散的控制結(jié)構(gòu)構(gòu)建4個(gè)模塊組，將借閱者的個(gè)人信息模塊（MSM）、借還信息模塊（SNM）、借閱圖書(shū)名稱(chēng)模塊（PHM）、逾期信息模塊（RSU）整合到模塊組中[4]。將個(gè)人信息模塊作為中心交換模塊的外圍模塊，實(shí)現(xiàn)逾期信息和提醒功能[5]，并將其連接到OMM模塊中，設(shè)計(jì)OMM模塊為服務(wù)器連接以太網(wǎng)，外接幾個(gè)客戶(hù)機(jī)的結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)對(duì)各模塊的掌控。

將剩余模塊設(shè)計(jì)為一對(duì)主備的主處理機(jī)、若干個(gè)外圍處理機(jī)以及通信處理機(jī)的結(jié)構(gòu)。指定OMM為提醒終端的后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)，剩余的各模塊作為前臺(tái)系統(tǒng)的基本處理模塊，最終整合為如圖2所示的邏輯結(jié)構(gòu)圖。

終端系統(tǒng)核心部分使用AT89C52單片機(jī)，兼容80C51和80C52芯片，使用其內(nèi)帶的8 KB的可重復(fù)編輯儲(chǔ)存器，儲(chǔ)存短信系統(tǒng)發(fā)送內(nèi)容到規(guī)定256 B的RAM中。將芯片主時(shí)鐘頻率調(diào)為24 Hz，安置程序儲(chǔ)存器在MPU芯片的內(nèi)部[6]。使用串口復(fù)用電路，利用RS 232接口接入到程控交換機(jī)中。將通用微處理器和FLASH儲(chǔ)存器結(jié)合在一起，使用FLASH儲(chǔ)存器功能特性及引腳說(shuō)明，如表1所示。

將芯片與程控器連接后，規(guī)定芯片與程控機(jī)的工作方式，設(shè)計(jì)芯片與程控機(jī)之間的連接電路[7]。

1.2? 設(shè)計(jì)終端連接電路

連接電路采用與單片機(jī)有良好的軟硬件接口的8路A/D器件ADC0809，利用其自有的8個(gè)模擬量的輸入端，選擇芯片的A，B，C三個(gè)引腳來(lái)模擬程控器的輸入通道。將ADC0809的8根數(shù)據(jù)線(xiàn)直接連接AT89C52的雙向I/O口。將遠(yuǎn)程終端使用一條通用串行總線(xiàn)連接串行外圍接口，連接方式如圖3所示。

將1號(hào)接口連接到通信接口電路，并聯(lián)IPC通道和RAMS通道，連接異步通信和串行端口，完成硬件電路的設(shè)計(jì)[8]。

2? 逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1? 逾期借閱者信息編碼

將借閱者信息轉(zhuǎn)換為可編碼數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換公式為：

式中：[xs（nTs）]為輸入的借閱者信息;[Ts]為日期檢查信息;[δ]為提醒控制信號(hào);n為借閱者基本信息個(gè)數(shù)[9]。為避免轉(zhuǎn)換出的可編碼數(shù)據(jù)發(fā)生誤差，計(jì)算編碼轉(zhuǎn)換的實(shí)際轉(zhuǎn)換率P，公式如下：

式中，[ωn]為轉(zhuǎn)換系數(shù)。為了控制轉(zhuǎn)換率保持在高轉(zhuǎn)換率水準(zhǔn)，使用線(xiàn)性微分對(duì)獲取的可編碼數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理，得到最終的逾期借閱者信息編碼，表達(dá)式為：

式中：[KP]為維準(zhǔn)系數(shù);[u]為微分處理。將最終計(jì)算結(jié)果使用Java方式編程，使用<？xm version="1.0"encoding=UTF?8？>短信配置借閱人的逾期日期，利用傳輸提醒信號(hào)，將借閱人信息融合到GSM信道中，通過(guò)GSM信道將借閱人的借閱圖書(shū)名稱(chēng)、逾期時(shí)間自動(dòng)匹配到對(duì)應(yīng)借閱人的聯(lián)系方式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)提醒[10]。

2.2? GSM信道融合

將編碼后的逾期借閱者信息，融合到GSM信道中。在融合前，設(shè)置GSM信道needStateReport參數(shù)值：0為信道不可以發(fā)送信息，1為信道可以發(fā)送信息。在GSM Modem中設(shè)定參數(shù)，并連接網(wǎng)絡(luò)，利用網(wǎng)絡(luò)向逾期借閱者發(fā)送提醒。詳細(xì)GSM信道與Internet參數(shù)傳輸順序，如圖4所示。

綜上所述，將圖書(shū)館逾期借閱者的信息計(jì)算為可編碼的數(shù)據(jù)，設(shè)置GSM的信道參數(shù)值，將設(shè)定好的GSM連接到互聯(lián)網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)逾期自動(dòng)提醒。

3? 自動(dòng)提醒實(shí)驗(yàn)

3.1? 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)所需的3臺(tái)計(jì)算機(jī)規(guī)格參數(shù)如表2所示。

將三臺(tái)計(jì)算機(jī)分別裝入兩種傳統(tǒng)借閱逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)以及基于GSM的借閱逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)，觀察三種系統(tǒng)每次可以提醒借閱者的實(shí)際數(shù)量。

3.2? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

三種系統(tǒng)可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)逾期的借閱者發(fā)送信息。讓三種自動(dòng)提醒系統(tǒng)處理18組逾期借閱者信息并對(duì)其發(fā)送提醒信息，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

由圖5可知，三種系統(tǒng)在實(shí)際處理逾期借閱者時(shí)，兩個(gè)傳統(tǒng)系統(tǒng)分別可以成功地向13位和10位借閱者發(fā)送逾期信息;而基于GSM的圖書(shū)館借閱逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)可以同時(shí)向18位發(fā)送逾期提醒信息，提醒了實(shí)驗(yàn)提供的全部逾期借閱者，相比于傳統(tǒng)自動(dòng)提醒系統(tǒng)，可以提醒更多的逾期借閱者。

4? 結(jié)? 語(yǔ)

在提醒圖書(shū)館逾期借閱者系統(tǒng)中融入GSM，可以利用其多信道的性質(zhì)，同時(shí)向多個(gè)逾期借閱者發(fā)送提醒，解決了傳統(tǒng)自動(dòng)提醒系統(tǒng)因網(wǎng)絡(luò)信道少，而導(dǎo)致的提醒逾期借閱者少的問(wèn)題。在圖書(shū)館使用基于GSM的圖書(shū)館借閱逾期自動(dòng)提醒系統(tǒng)，可以增加圖書(shū)館工作人員的工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧明華.基于GSM嵌入式物流監(jiān)控的農(nóng)業(yè)自主導(dǎo)航車(chē)輛設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究，2017，39（2）：237?241.

[2] 韓曉冰，劉小斌.基于FPGA的智能火災(zāi)報(bào)警與自動(dòng)滅火系統(tǒng)[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，38（5）：818?823.

[3] 王延文，王爾申，趙志杰，等.基于北斗的遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].電子器件，2018，41（3）：698?702.

[4] 李學(xué)哲，張有東，李孝平，等.基于ZigBee?GSM技術(shù)的礦用鋰電池管理系統(tǒng)研究[J].電源技術(shù)，2017，41（5）：714?716.

[5] 呂敏，李冰，鄒君.基于GPRS/GSM技術(shù)的一體化積水監(jiān)測(cè)裝置[J].人民長(zhǎng)江，2017，48（10）：6?8.

[6] 張友鵬，張蕓蕓，石磊，等.基于模糊評(píng)判和RCM的CTCS?3級(jí)車(chē)地通信子系統(tǒng)維修決策[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2017，17（5）：1657?1663.

[7] 鄭曉茜，馬朝華，趙方，等.基于MSP430和GSM技術(shù)的糧倉(cāng)溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].糧食與油脂，2017，30（3）：87?90.

[8] 陳梅香，郭繼英，許建平，等.梨小食心蟲(chóng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)識(shí)別計(jì)數(shù)系統(tǒng)研制[J].環(huán)境昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)，2018，40（5）：1164?1174.

[9] 張建強(qiáng)，唐思騰.播出系統(tǒng)MXF錯(cuò)誤信息自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電視技術(shù)，2018，42（9）：109?113.

[10] 陳藝.大型圖書(shū)館中圖書(shū)借閱自動(dòng)化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2019，41（1）：161?164.