二維碼技術(shù)在東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用研究

摘 要：傳統(tǒng)的條碼技術(shù)在物流、圖書管理等領(lǐng)域已經(jīng)有了較為成熟的應(yīng)用，二維碼作為物聯(lián)網(wǎng)信息識別中的關(guān)鍵技術(shù)，將條碼技術(shù)的應(yīng)用拓展到了更寬的領(lǐng)域中。隨著智能手機的不斷普及，手機二維碼業(yè)務(wù)得到了較好的發(fā)展。它在方便了我們生活的同時，也使我們看到當(dāng)下研究手機平臺和二維碼技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用有著重要的現(xiàn)實意義?；赪EB平臺、手機平臺和二維碼技術(shù)，設(shè)計了一款東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。內(nèi)容主要分為以下幾個方面：①研究了當(dāng)前國內(nèi)外智能手機和二維碼技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，對較為常見的信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)方法進行了分析，提出了本數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。②對不同的二維碼特征進行分析。選用QR碼為東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的二維碼類型。深入研究了QR碼的結(jié)構(gòu)特征及編譯碼原理，并分析了攝像頭實現(xiàn)圖像采集和處理的方法。③在Android Smartphone模塊上進行二次開發(fā)，完成了基于J2ME平臺的軟件編程，實現(xiàn)了手機對QR碼圖像信息識別的功能。建立了手機平臺與PC機之間的無線通信連接，同時利用J2EE+Tomcat技術(shù)開發(fā)東北地產(chǎn)藥用植物信息管理系統(tǒng)，對同步到PC機的信息進行有效的管理。在完成全部設(shè)計的基礎(chǔ)上進行了調(diào)試和功能測試，結(jié)果表明所設(shè)計的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)QR碼的識別和數(shù)據(jù)傳輸，軟件界面的各項功能均表現(xiàn)良好，達到了預(yù)期的設(shè)計效果。在系統(tǒng)的設(shè)計過程中，不斷進行總結(jié)，希望能為后續(xù)的東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)和拓展給出一點啟示。

關(guān)鍵詞：二維碼技術(shù)；中藥教育閉環(huán)生態(tài)；大數(shù)據(jù)；云計算；云服務(wù)

中圖分類號：G202；TP311.13 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.11.011

文章編號：2095-6835（2016）11-0011-06

二維條碼（2D Barcode）是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)信息的符號。不同于一維條碼，其可以在縱向和橫向兩個方位同時表達信息，因此具有很大的信息密度。二維條碼可以分為矩陣式和堆疊式二維條碼。目前世界上主流的二維條碼，有QR碼（快速響應(yīng)矩陣碼）、Data Matrix碼、PDF417碼等。二維條碼識別是集計算機圖像處理、模式識別、光電技術(shù)和通信技術(shù)的綜合性技術(shù)，是信息數(shù)據(jù)自動輸入、識別的重要方法。在“互聯(lián)網(wǎng)+”國家戰(zhàn)略的背景下，文章基于WEB云端平臺、Android smartphone平臺和二維碼技術(shù)，設(shè)計了一款東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)架構(gòu)實現(xiàn)及技術(shù)路線

1.1 整個系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)

東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)云端處理方式，即采用二維碼云服務(wù)技術(shù)實現(xiàn)WEB端數(shù)據(jù)庫與APP端數(shù)據(jù)庫無縫對接，實現(xiàn)兩個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)同步更新、精準(zhǔn)跨越。實現(xiàn)資源的跨平臺、跨終端、跨數(shù)據(jù)庫傳播與共享。整個體系結(jié)構(gòu)包括管理系統(tǒng)安全性的安全防護機制、權(quán)限控制機制、云端處理層、客戶端應(yīng)用層和平臺支撐層。作為一個B/S系統(tǒng)，其服務(wù)器端的安全性要求是非常重要的。安全防護機制可以防止大部分非安全性操作包括越權(quán)訪問、跨用戶操作等。權(quán)限控制機制同樣起到相似作用。而在系統(tǒng)架構(gòu)方面主要分為三層：云端處理層、客戶端應(yīng)用層和平臺支撐層。云端處理層即為系統(tǒng)中間服務(wù)器，整個服務(wù)器端是基于J2EE架構(gòu)移植性好，可以與所有平臺的客戶端兼容，即使將來程序移植到其他平臺也可以在不修改服務(wù)器端代碼的情況下與服務(wù)器端上經(jīng)常交互；客戶端應(yīng)用層主要是系統(tǒng)在Android Smartphone客戶端上的應(yīng)用.，包括生成二維碼和解碼二維碼圖片；平臺支撐層主要是Android5.0系統(tǒng)平臺，整個二維碼識別系統(tǒng)都是以它為基礎(chǔ)進行開發(fā)的。最后用戶通過客戶端界面表示層與本系統(tǒng)取得交互。（見圖1）

1.2 整個系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)路線

利用動態(tài)鏈接庫技術(shù)在東北地產(chǎn)藥用植物手機軟件中建立解碼識別模塊，解碼識別的部分主要包括：東北地產(chǎn)藥用植物的生長地實拍圖片、植物的科屬分類、植物名、拉丁名、鑒別特征、化學(xué)成分、入藥部位、功效等，還包括植物的音頻介紹。其編碼信息通過數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)進行文本格式化，并根據(jù)字符長度自動選擇糾錯級別和版本信息，從而生成處理信號和待編碼數(shù)據(jù)供QR編碼模塊處理。WEB端通過聲明，調(diào)用QR生成模塊進行QR碼信息編碼工作。其QR碼生成模塊對處理信息進行數(shù)據(jù)分析，利用支持?jǐn)U充解釋，對不同的數(shù)據(jù)進行二進制編碼；轉(zhuǎn)換成位流并將分為每8位一個碼字進行數(shù)據(jù)編碼工作。編碼完成后，模塊將生成相應(yīng)的糾錯碼字，并將其加入到相應(yīng)的數(shù)據(jù)碼字序列的后面；將尋像圖形、分隔符、定位圖形、校正圖形與碼字模塊一起放入矩陣。依次將掩模圖形用于符號的編碼區(qū)域；改變深淺模塊比率，從而生成QR碼圖像。APP端再通過與云端配套的QR碼解碼模塊進行對網(wǎng)頁上的二維碼進行解碼，然后再調(diào)用APP端數(shù)據(jù)庫的XML文件精準(zhǔn)地調(diào)用每一個藥用植物的信息。

2 WEB云端數(shù)據(jù)庫架構(gòu)設(shè)計與開發(fā)

2.1 WEB云端數(shù)據(jù)庫架構(gòu)設(shè)計開發(fā)工具

WEB云端數(shù)據(jù)庫是在Windows7、AMD A4處理器的開發(fā)環(huán)境下，以J2EE 網(wǎng)站管理系統(tǒng)（JEECMS）為開發(fā)平臺，結(jié)合SSH框架（Struts+Spring+ Hibernate）結(jié)構(gòu)，采用MySQL作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。WEB云端架構(gòu)主要包括WEB容器、EJB容器、Applet容器、Application Client容器。通過這4個容器，WEB云端能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫級應(yīng)用的架構(gòu)。

2.2 WEB云端架構(gòu)開發(fā)技術(shù)路線

首先利用Adobe Illustrator確定主題勾畫出網(wǎng)站草圖，包括網(wǎng)頁的主體風(fēng)格、頁面布局、對話框的設(shè)置，設(shè)計人機交互體驗；再在Tomcat上構(gòu)建網(wǎng)頁框架結(jié)構(gòu)；嵌入遼寧中醫(yī)藥大學(xué)統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)JSP數(shù)據(jù)庫；再利用CSS定義網(wǎng)頁樣式；之后嵌入東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫，測試發(fā)布WEB。如圖2所示。

東北地產(chǎn)藥用植物WEB云端數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用集成SSH框架，從職責(zé)上分為4層，即表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)持久層和域模塊層。其中，使用Struts作為系統(tǒng)的整體基礎(chǔ)架構(gòu)，負(fù)責(zé)MVC的分離，在Struts框架的模塊部分利用Hibernate框架對持久層提供支持，業(yè)務(wù)層用Spring支持。具體做法是：用面向?qū)ο蟮姆治龇椒▽EB云端數(shù)據(jù)庫的需求提出模型，將模型實現(xiàn)為基本的Java對象，然后編寫基本的DAO接口，采用Hibernate架構(gòu)實現(xiàn)的DAO類來實現(xiàn)Java類與數(shù)據(jù)庫之間的轉(zhuǎn)換和訪問，最后由spring完成業(yè)務(wù)邏輯，如圖3所示。

云端數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本業(yè)務(wù)流程是：在表示層中，首先通過JSP頁面實現(xiàn)交互界面，負(fù)責(zé)傳送請求（Request）和接收響應(yīng)（Response），然后Struts根據(jù)配置文件（struts-config.xml）將Action Servlet接收到的Request委派給相應(yīng)的Action處理。在業(yè)務(wù)層中管理服務(wù)組件的Spring IoC容器負(fù)責(zé)向Action提供業(yè)務(wù)模型（Model）組件和該組件的協(xié)作對象數(shù)據(jù)處理（DAO）組件完成業(yè)務(wù)邏輯，并提供事物處理、緩沖池等容器組件以提升數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能和保證數(shù)據(jù)的完整性。而在持久層中，則依賴于Hibernate的對象化映射和數(shù)據(jù)庫交互，處理DAO組件請求的數(shù)據(jù)，并返回處理結(jié)果，如圖4所示。

采用集成SSH開發(fā)模型不僅實現(xiàn)了視圖、控制器與模型的徹底分離，而且還實現(xiàn)了業(yè)務(wù)邏輯層與持久層的分離。這樣，無論前端如何變化，模型層只需很少的改動，并且數(shù)據(jù)庫的變化也不會對前端有所影響，大大提高了系統(tǒng)的可復(fù)用性。；而且由于不同層之間的耦合度小，有利于并行工作，可大大提高數(shù)據(jù)庫工作效率。

3 Android APP設(shè)計與開發(fā)

3.1 Android APP開發(fā)工具

基于Windows 7操作系統(tǒng)和AMD A4處理器的系統(tǒng)環(huán)境，在JDK1.6的開發(fā)環(huán)境下，利用Eclipse3.2集成開發(fā)平臺進行APP開發(fā)。在Photoshop CS6上設(shè)計UI，在Adobe Illustrator上設(shè)計APP logo矢量圖，利用Adobe Audition對藥用植物的文字信息進行語音合成。

3.2 Android APP開發(fā)技術(shù)路線

Android系統(tǒng)采用分層的架構(gòu)，分為Linux內(nèi)核層、系統(tǒng)運行庫層、應(yīng)用程序框架層和應(yīng)用程序?qū)樱瑬|北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫Android APP開發(fā)過程包括分析、系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)類、組裝測試和應(yīng)用維護。其中，分析過程包括問題域分析和應(yīng)用分析，即分析東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫建設(shè)的必要性和實現(xiàn)怎樣的軟件效果以及軟件的針對用戶。設(shè)計階段主要構(gòu)造軟件的總的模型，實現(xiàn)相應(yīng)的源代碼。在此階段，需要發(fā)現(xiàn)對象的過程，確定API接口規(guī)格。在本系統(tǒng)中要實現(xiàn)東北地產(chǎn)藥用植物的圖文和音頻信息以及二維碼快速編碼、解碼和識別過程。在系統(tǒng)安全機制方面保留遼寧中醫(yī)藥大學(xué)統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)的JSP頁面API和系統(tǒng)防火墻。東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫Android APP開發(fā)過程大體可以劃分為面向?qū)ο蟮姆治觯∣OA）、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計（OOD）和面向?qū)ο蟮膶崿F(xiàn)（OOP）。軟件生命周期如圖5所示。

面向?qū)ο蟮姆治龅闹饕饔檬敲鞔_用戶的需求，即用戶對藥用植物這門課程的課外需求，然后用標(biāo)準(zhǔn)化的面向?qū)ο蟮哪Ｐ鸵?guī)范化地表述這一需求，最后形成面向?qū)ο蟮姆治瞿Ｐ?，即OOA模型。面向?qū)ο蟮脑O(shè)計是在上述OOA模型的基礎(chǔ)上引入界面管理、任務(wù)管理和數(shù)據(jù)管理三部分內(nèi)容。面向?qū)ο蟮膶崿F(xiàn)就是具體的編碼階段，主要包括：利用JAVA語言編碼實現(xiàn)對軟件系統(tǒng)各對象類的詳盡描述，將編好的各類代碼模塊根據(jù)類的相互關(guān)系集成，最后利用測試樣例檢驗編碼完成的各個模塊和整個軟件系，完善整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

具體方案如下：①搭建Android APP開發(fā)環(huán)境：安裝搭建JDK環(huán)境，設(shè)置Path環(huán)境變量和ClassPath環(huán)境變量，再搭建Android APP開發(fā)集成環(huán)境Eclipse，利用Photoshop CS6進行APP的UI設(shè)計，包括APP頁面的整體風(fēng)格設(shè)計、頁面布局、按鈕的排布以及子頁面的數(shù)量和過度特效動畫。②在Google上下載Android框架開發(fā)源代碼。編碼四大組件，分別為Activity、Service服務(wù)、Content Provider內(nèi)容模塊以及Broadcast Receiver廣播接收器四大組件框架的編碼，并保留數(shù)據(jù)庫API接口和用戶認(rèn)證系統(tǒng)API接口。之后再整理東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)，對植物圖片進行加水印處理，對文字信息進行校對，并且利用Adobe Audition對藥用植物的文字信息進行語音合成，最后將所有藥用植物的信息嵌入到APP中。③將與WEB云端配套的二維碼解碼代碼嵌入到APP識別接口中。利用Eclipse集成平臺對APP進行穩(wěn)定性測試并調(diào)試相應(yīng)的BUG，包括黑白測試、邏輯測試；優(yōu)化相關(guān)代碼，發(fā)布正式版APP，如圖6所示。

4 數(shù)據(jù)庫內(nèi)容選擇

利用Photoshop CS6對藥用植物原圖片進行加水印處理，并對植物文字信息進行校對，利用Adobe Audition對藥用植物的文字信息進行語音合成。一共處理東北地產(chǎn)藥用植物圖片、文字介紹以及語音合成388份，并完成數(shù)據(jù)庫信息錄入。

具體品種如下：銀杏（白果樹） Ginkgo biloba L. 紅松Pinus koraiensis Sieb. et Zucc 油松 Pinus tabulaeformis Carr. 側(cè)柏 Biota orientalis（L.）Endl. 鴨跖草（三角菜）Commelina communis L. 白茅Imperata cylindrical（L.）Beauv. 小麥Triticum aestivum L. 狗尾草Setaria viridis （L.） Beauv. 牛筋草 Eleusine indica （L.）Gaertn. 大狗尾草 Setaria faberi R.A.W. Herrm. 大麥 Hordeum vulgare L.薏苡Coix lachryma-jobi L. 水蔥Scirpus tabernaemontani Gmel.掌葉半夏（虎掌）Pinellia pedatisecta Schott 菖蒲Acorus calamus L. 半夏Pinellia ternate （Thunb.） Breit. 朝鮮天南星Arisaema peninsulae Nakai 東北天南星Arisaema amurense Maxim. 獨角蓮（禹白附）Thphonium giganteum Engler 浮萍Lemna minor L. 燈芯草Juncus effuses L.百合Lilium brownii F.E.Brown var. viridulum Baker 野百合 Lilium brownii F.E.Br. ex Miellez石刁柏Asparagus officinalis L.平貝母 Fritillaria ussuriensis Maxim.v 韭菜Allium tuberosum Rottb. ex Spreng 卷丹Lilium lancifolium Thunb.狹葉黃精Polygonatum stenophyllum Maxim. 寶鐸草Disporum viridescens （Maxim.）Nakai 龍須菜（雉隱天冬）Asparagus schoderioides Kunth.二苞黃精Polygonatum involucratum（Franch.et Sav）Maxim.鈴蘭Convallaria keiskei Miq. 鹿藥Smilacina japonica A. Gray. 東北百合（輪葉百合）Lilium distichum Nakai 華東菝葜Smilax sieboldii Miq. 知母Anemarrhena asphodeloides Bunge. 藜蘆Veratrum nigrum L. 熱河黃精Polygonatum macropodium Turcz. 北重樓（七葉一枝花）Paris verticillata Bieb. 小根菜（薤白）Allium macrostemon Bunge. 玉竹（鈴鐺菜）Polygonatum odoratum（Mill.）Druce 薯蕷Dioscorea opposita Thunb. 穿龍薯蕷Dioscorea nipponica Makino. 射干Belamcanda chinensis （L.）DC. 馬藺Inis lactea var. chmensis Koidz. 羊耳蒜Liparis japonica （Miq.） Maxim. 黃連花 Lysimachia davurica Ledeb.山柳珍珠葉Lysimachia clethroides Duby.狼尾巴花 Lysimachia barystachys Bunge 點地梅Androsace umbellata （Lour.） Merr. 暴馬丁香（暴馬子）Syringa amurensis Rupr. 東北連翹Forsythioa mandshurica Uyeki 苦丁香 Syringa oblate Lindl. 苦櫪白臘樹（花曲柳）Fraxinus rhynchophylla Honce 粗糙龍膽 Gentiana scabra Bunge藤長苗 Calystegia pellita （Ledeb.） G. Don. 裂葉牽牛Pharbitis nil（L.）Choisy 日本菟絲子（大菟絲子） Cuscuta japonica Choisy 圓葉牽牛 Pharbitis purpurea （L.） Voigt 菟絲子 Cuscuta chinensis Lam.附地菜 Trigonotis peduncularis （Trev.） Benth. 紫草 Lithospermum erythrorhizon Sieb. et Zucc. 多裂葉荊芥Schizonepaeta multifida （L.）Briq. 石薺苧 Mosla scabra （Thunb.）C. Y. Wu et H. W. Li 荊芥Schizonepeta tenuifolia Briq.羅勒 Ocimum basilicum L. 風(fēng)車草 Clinopodium chinense O. Kuntze var. gradiflorum Hara 大花益母草（鏨菜）Leonurus macranthus Maxim. 藿香Agastache rugosa（Fsch. et C. A. Mey. ）O. Kuntze 水棘針 Amethystea caerulea L. 香薷 Elsholtzia ciliata （Thunb.） Hyland. 夏至草 Lagopsis supina （Steph.） Ik. Gal ex Knoro. 連錢草（活血丹） Glechoma hederacea L. var. longituba Nakai. 黃芩Scutellaria baicalensis Georgi 丹參 Salvia miltiorrhiza Bge. 薄荷 Mentha haplocalyx Briq.夏枯草Prunella asiatica Nakai. 益母草 Leonurus japonicus Houtt. 紫蘇 Perilla frutescens（L.） Britt. 紫花曼陀羅 Datura stramonium L. var. tatula Torrey 假酸漿 Nicandra physalodes （L.） Gaertn. 木本曼陀羅Datura arborea L. 毛曼陀羅（北曼陀羅）Datura innoxia Mill 白曼陀羅（南洋金花）Datura metel L. 茄 Solanum melongena L. 毛酸漿 Physalis pubescens L. 莨菪（天仙子）Hyoscyamus bohemicus F. W. Schmidt 北莨菪（小天仙子）Hyoscyamus bohemicus F. W 龍葵（黑天天）Solanum nigrum L. 酸漿（掛金燈、紅姑娘）Physalis alkekengi L. var. francheti （Mast.） Ma 泡桐Paulownia fortunei （Seem.） Hemsl. 毛泡桐 Paulownia tomentosa （Thunb.） Steud. 輪葉婆婆納（斬龍劍）Veronicastrum sibiricum （L.） Pennell 山蘿花Melampyrum roseum Maxim.松蒿 Phtheirospermum japonicum（Thunb.）Kanitz.通泉草 Mazus stachydifolius （Turcz.）Maxim. 凌霄Campsis grandiflora （Thunb.）K. Schum. 梓樹（臭梧桐）Catalpa ovata G. Don 透骨草（蠅毒草）Phryma leptostachya L. var. asiatica Hara 長葉車前Plantago lanceolata L. 大車前 Plantago major L. 車前 Plantago asiatica L. 平車前 Plantago asiatica L. 茜草 Rubia cordifolia L. 朝鮮接骨木 Sambucus Williamsii Hance var. core-ana （Nakai） Nakai 金銀忍冬Lonicera maackii （Rupr.） Maxim. 忍冬 Lonicera japonica Thunb. 敗醬（黃花敗醬）Patrinia scabiosaefolia Fisch. 巖敗醬 Patrinia rupestris （Pall.） Dufr. 絲瓜Luffa cylindrica （L.） M. Roem. 南瓜 Cucurbita moschata（Duchesne ex Lam.）Duchesne ex Poir. 西瓜 Citrullus lanatus（Thunb.）Matsum. et Nakai 赤瓟Thladiantha dubia Bunge 聚花風(fēng)鈴草 Campanula glomerata L. 桔梗（和尚頭）Platycodon grandiflorum（Jacq.）DC. 北蒼術(shù)（山蒼術(shù) 槍頭菜 山刺菜）Atractylodes chinensis （DC.） Koidz. 堿地蒲公英 Taraxacum sinicum Kitag 牛膝菊 Galinsoga parviflora Cav. 菊三七 Gynura japonica（Thunb.）Juel 紅花 Carthamus tinctorius L. 苦苣菜 Sonchus oleraceus L. 栽培菊苣 Cichorium endivia L. 山苦菜（苦菜） Ixeris chinensis （Thunb.） Nakai 歐亞旋覆花（大花旋覆花）Inula Britannica L. 毛脈山萵苣Lactuca raddeana Maxim. 抱莖苦荬菜（苦碟子）Ixeris sonchifolia （Bunge） Hance. 苦荬菜 Ixeris denticulata Stebb. 火絨草（老頭草）Leontopodium leontopodioides（Willd.）Beauv 鬼針草（婆婆針）Bidens bipinnata L. 關(guān)蒼術(shù)Atractylodes japonica Koidz. ex Kitam. 朝鮮蒼術(shù) Atractylodes koreana （Nakai） Kitam. 苣賣菜（曲麻菜）Sonchus brachyotus DC. 大丁草Leibnitzia anandria （L.） Nakai 白緣蒲公英Taraxacum platypecidum Diels 狗舌草Tephroseris campestris（Rutz.）Rchb. 蒙古蒼耳Xanthium mongolicum Kitag 大麗菊（地瓜花）Dahlia pinnata Cav. 艾蒿 Artemisia arayi Levl.et Vant 茵陳蒿Artemisia capillaris Thunb. 刺兒菜（小薊）Cirsium segetum Bunge.黃花蒿（臭蒿）Artemisia annua L. 野菊 Chrysanthemum indicum L. 牛蒡（大力子）Arctium lappa L. 蓍草（蜈蚣草）Achillea alpina L. 祁州漏蘆 Rhaponticum uniflorum （L.）DC. 旋覆花 Inula japonica Thunb. 變色白前 Cynanchum versicolor Bunge 鵝絨藤Cynanchum chinense R. Brown 隔山消（白首烏）Cynanchum wilfordii （Maxim.） Forb. et Hems. 杠柳 Periploca sepium Bunge 蘿藦（賴瓜瓢）Metaplexis japonica （Thunb.） Makino 尖葉白前（潮風(fēng)草）Cynanchum ascyrifolium （Franch. et Sav.） Matsum. 白薇 Cynanchum atratum Bunge 徐長卿 Cynanchum paniculatum （Bunge） Kitag. 銀線草（四塊瓦）Chloranthus japonicus Sieb. 胡桃楸（核桃楸、山核桃）Juglans regia L. 遼東櫟 Quercus wutaishanica Mayr 蒙古櫟 Quercus mongolica Fisch. ex Turea. 桑 Morus alba L. 構(gòu)樹Broussonetia papyrifera （L.） Vent. 葎草 Humulus scandens （Lour.） Merr. 大麻（線麻）Cannabis sativa L. 蒙桑 Morus mongolica Schneid. 寬葉蕁麻 Urtica laetevirens Maxim. 槲寄生（冬青）Viscum coloratum （Kom.） Nakai 東北細(xì)辛（遼細(xì)辛）Asarum heterotropoides Fr. Schmidt var. mandshuricum （Maxim.） Kitag. 北馬兜鈴（馬兜鈴）Aristolochia contorta Bunge 寬葉蕁麻 Urtica laetevirens Maxim.何首烏Polygonum multiflorum Thunb. 卷莖蓼 olygonum convolvulus L. 酸模葉蓼（大馬蓼）Polygonum lapathifolium L. 波葉大黃Rheum undulatum L. 刺蓼 Polygonum senticoum （Meisn.） Franch. 箭葉蓼Polygonum sieboldii Meisn. 辣蓼（水蓼）Polygonum hydropiper L. 萹蓄Polygonum aviculare L. 紅蓼（葒草、東方蓼）Polygonum orientale L. 穿葉蓼（杠板歸）Polygonum perfoliatum L. 藜（灰菜）Chenopodium album L. 豬毛菜 Salsola collina Pall. 地膚（掃帚菜）Kochia scoparia （L.） Schrad. 青葙Celosia argentea L. 牛膝 Achyranthes bidentata Blume. 反枝莧（莧菜） Amaranthus retroflexus L. 雞冠花Celosia cristata L. 商陸 Phytolacca acinosa Roxb. 馬齒莧 Portulaca oleraceae L. 銀柴胡Stellaria dichotoma L. var.lanceolata Bge. 蚤綴（小無心菜）Arenaria serpyllifolia L. 麥藍(lán)菜（王不留行） Vaccaria segetalis （Neck.） Garcke ex Asch. 瞿麥 Dianthus superbus L. 大花剪秋籮 Lychnis fulgens Fisch. 光萼女婁菜 Melandrium firmum （Sieb. et Zucc.） Rohrb. 長蕊絲石竹（歐石頭花、霞草）Gypsophila oldhamiana Miq. 異葉假繁縷（太子參、孩兒參）Pseudostellaria heterophylla （Miq.） Pax 石竹（東北石竹） Dianthus chinensis L. 肥皂草 Saponaria officinalis L. 牡丹Paeonia suffruticosa Andr. 唐松草 Thalictrum aquilegifolum L.var.sibiricum Regel et Tiling[T.comtortum 大三葉升麻（窟窿牙，龍眼根）Cimicifuga heracleifolia Kom.興安白頭翁 Thalictrum dahurica（Fisch.）Spreng 朝鮮白頭翁 Thalictrum cernua （Thunb.）Bercht. et Opiz. 毛茛 Ranunculus japonicus Thunb. 耬斗菜 Aquilegia viridiflora Pall. 回回蒜毛茛 Ranunculus chinensis Bunge. 荷包牡丹 Dicentra spectabilis Miq. 大葉鐵線蓮 Clematis heracleifolia DC. 兩色烏頭Aconitum alboviolaceum Kom. 棉團鐵線蓮 Clematis hexapetala Pall. 箭頭唐松草（箭頭白蓬草）Thalictrum simplex L 白頭翁（毛姑朵花）Pulsatilla chinensis （Bunge） Regel東北鐵線蓮（辣蓼鐵線蓮）Clematis mandshurica Rupr. 興安升麻 Cimicifuga dahurica（Turcz.） Maxim. 北草烏（草烏頭、北烏頭）Aconitum kusnezoffii Reichb 卵葉芍藥（草芍藥）Paeonia obovata Maxim. 芍藥（赤芍）Paeonia lactiflora Pall. 日本小檗Berberis thunbergii DC. 朝鮮淫羊藿Epimedium koreanum Nakai 細(xì)葉小檗（泡小檗）Berberis poiretii Schneid. 蝙蝠葛（山豆根）Menispermum dauricum DC. 紫玉蘭（木蘭） Magnolia liliiflora. 天女木蘭 Magnolia sieboldii Koch 玉蘭 Magnolia denudata Desv. 五味子（北五味子）Schisandra chinensis （Turcz.） Baill. 博落回 Macleaya cordata （Willd.） R. Br. 野罌粟 Papaver nudicaule L. 珠果紫堇 Corydalis pallida （Thunb.） Pers. 荷青花 Hylomecon vernalis Maxim. 白屈菜Cherdonium majus L. 印度蔊菜Rorippa indica（L.）Hiern 蔊菜Rorippa indica（L.）Hiern 光果葶藶 Draba nemorosa L.var. leiocarpa Lindbl 光果葶藶 Draba nemorosa L.var. leiocarpa Lindbl 萊菔（蘿卜）Raphanus sativus L 播娘蒿（南葶藶子）Descuminia sophia（L.）Webb. ex Prantl 葶藶 Draba nemorosa L.薺菜Capsella bursapastoris（L.） Medic. 垂果南芥 Arabis pendula L. 芝麻菜Eruca sativa Mill. 諸葛菜Orychophragmus violaceus O.E.Schulz 菘藍(lán) Isatis indigotica Fortune 獨荇菜（腺莖獨荇菜）Lepidium apetalum Willd. 景天三七（費菜）Sedum aizoon L. 臥莖景天 Sedum sarmentosum Bunge 瓦松 Orostachys fimbriatus （Turcz.） Berger 東北茶藨 Ribes mandshuricum （Maxim.） Kom. 庫頁懸鉤子 Rubus sachalinensis Levl. 郁李Prunus japonica Thunb. 翻白草 Potentilla discolor Bung. 杏 Armeniaca vulgaris Lam. 毛櫻桃 Prunus tomentosa Thunb. 山里紅 Cratoegus pinnatifida Bunge var. major N. E. Br. 茅莓懸鉤子Rubus parvifolius L. 蛇莓 Duchesnea nidica （Andr.） Focke 蓬蘽懸鉤子（托盤）Rubus crataegifolius Bge. 莓葉委陵菜 Potentilla fragarioides L. 蛇含委陵菜Potentilla kleiniana Wight et Arn. 水楊梅 Geum aleppicum Jacq. 委陵菜 Potentilla chinensis Ser. 地榆 Sanguisorba officinalis L. 翻白委陵菜 Potentilla discolor Bunge 山楂Cratoegus pinnatifida Bunge 仙鶴草（龍牙草）Agrimonia pilosa Ledeb. 膜莢黃芪 Astragalus membranaceus （Fisch.） Bge. 頭序甘草（刺果甘草）Glycyrrhiza pallidiflora Maxim. 草木樨Melilotus suaveolens Ledeb. 白扁豆Dolchos lablab L. 山皂角 Gleditsia japonica Miq. 黑豆（大豆） Glycine max（L.）Merr.（Phaseolus max L.） 披針葉野決明（牧馬豆） Thermopsis lanceolata R. Br. 扁莖黃芪（沙苑子潼蒺藜 沙苑蒺藜）Semen Astragali Complanati 葫蘆巴（苦豆、香草、苦草） Trigonella foenum-graecum L. 決明 Cassia tora L. 皂莢（皂角）Gleditsia sinensis Lam. 絨毛胡枝子 Lespedeza tomentosa（Thunb.）Sieb. ex Maxim. 興安胡枝子 Lespeza davurica Schindl. 甘草 Glycyrrhiza uralensis Fisch. 綠豆Vigna radiata（L.）Wilczak [Phaseolus radiatus L. 苜蓿Medicago sativa L. 花木藍(lán) Indigofera kirilowii Maxim. 槐 Sophora japonica L. 白車軸草 Trifolium repens L. 米口袋 Gueldenstaedtia verna （Geor-gi） Boriss. 直酢漿草 Oxalis stricta L. 毛蕊老鸛草 Geranium platyanthum Duthie 鼠掌老鸛草 Geranium sibiricum L. 突節(jié)老鸛草 Geranium sieboldii Maxim. 老鸛草 Geranium wilfordii Maxim. 牻牛兒苗 Erodium stephanianum Willd. 蒺藜Tribulus terrestris L. 野花椒Zanthoxylum simulans Hance 山花椒Zanthoxylum schimifolium Sieb. et Zucc. 白蘚（八股牛）Dictamnus dasycarpus Turcz. 黃柏（黃檗）Phellodendron amurense Rupr. 臭椿（風(fēng)眼草）Ailanthus altissima （Mill.） Swingle 香椿（椿樹）Toona sinenesis （A.Juss.） Roem. 遠(yuǎn)志Poligala tenuifolia Willd. 千根草（小飛揚草） Euphorbia thymifolia Linn. 東北油柑（蜜甘草） Phyllanthus ussuriensis Rupr. et Maxim. 鐵莧菜（海蚌含珠） Acalypha australis L. 林大戟 Euphorbia lucorum Rupr. 飛揚草（大地錦）Euphorbia hirta L. 蓖麻Ricinus communis L. 葉底珠（一葉荻、狗杏條）Securine gasuffruticosa （Pall.） Rehd. 斑地錦Euphorbia maculata L. 地錦 Euphorbia humifusa Willd. 衛(wèi)矛（鬼箭羽）Euonymus alatus （Thunb.）Sieb.南蛇藤Celastrus orbiculatus Thunb.元寶槭 Acer truncatum Bunge色木槭 Acer mono Maxim. 欒樹Koelreuteria paniculata Laxm. 水金鳳Impatiens noli-tangere L. 鳳仙花 Impatiens balsamina L. 棗 Zizyphus jujuba Mill. var. inermis（Bunge）Rehd. 歐李 Prunus humilis Bunge 酸棗 Zizyphus jujuba Mill. 蛇白蘞 Ampelopsis brevipedunculata（Maxim.） Trautv. 扁擔(dān)木Grewia biloba G. Don var.parviflora（Bunge） Hand.-Mazz. 木槿 Hibiscus syriacus L. 野西瓜苗 Hibiscus trionum L. 蜀葵 Althaea rosea（L.）Cavan. 苘麻（青麻）Abutilon theophrasti Medic. 冬葵 Malva verticillata L. 軟棗獼猴桃（軟棗子）Actinidia arguta （Sieb. et Zucc.） Planch. ex Miq. 長柱金絲桃（紅旱蓮、湖南連翹）Hypericum ascyron L. 烏腺金絲桃 Hypericum attenuatum Choisy. 檉柳 Tamarix chinensis Lour. 雞腿堇菜 Viola acuminata Ledeb. 紫花地丁 Viola yedoensis Makino 千屈菜 Lythrum salicaria L. 八角楓 Alangium platanifolium（Sieb. et Zucc.） Harmus 露珠草 Circaea cordata Royle. 月見草（山芝麻）Oenothera biennis L. 遼東楤木（刺老鴉葉）Aralia elata（Miq.）Seem.長白楤木 Aralia continentalis Kitag. 龍牙楤木 Acanthopanax elata（Mia.）Seem. 短梗五加 Acanthopanax sessiliflorus（Rupr. et Maxim.）Seem.刺五加 Acanthopanax senticosus（Rupr. et Maxim.）Harms.珊瑚菜 Glehnia littoralis F. Schmidt ex Miq. 遼藁本Ligusticum jeholense Nakai & Kitag. 東北牛防風(fēng)（短毛白芷）Heracleum moellendorffii Hance 大活（興安白芷、走馬芹）Angelica dahurica （Fisch.） Benth. et Hook. ex Franch. 竊衣Torilis japonica （Houtt.） DC. 石防風(fēng)Peucedanum terebinthaceum （Fisch.） Fisch. 胡荽（芫荽、香菜） Coriandrum sativum L. 茴香 Foeniculum vulgare Mill. 蛇床 Cnidium monnieri（L.） Cuss. 防風(fēng) Saposhnikovia divaricata（Turcz.） Schis-chk. 柴胡（北柴胡、竹葉柴胡）Bupleurum chinensis DC.卷柏Selaginella tamariscina（Beauv.）Spr. 問荊Equisetum arvense L. 木賊Equisetum hiemale L. 中華蹄蓋蕨（狹葉蹄蓋蕨）Athyrium sinense Rupr. 過山蕨 Camptosorus sibiricus Rupr. 綿馬鱗毛蕨（粗莖鱗毛蕨、東北貫眾）Dryopteris crassirhizoma Nakai 烏蘇里瓦韋 Lepisorus ussuriensis （Regel et Maack.）Ching 有柄石韋 Pyrrosia petiolosa（Chrst）Ching 地錢 Marchantia polymorpha L. 葫蘆蘚 Funaria hygrometrica Hedw. 木耳 Auricularia auricula（L.ex Hook.）Underw 粗毛纖孔菌（粗毛黃褐孔菌）Inonotus hispidus（Bull.）P. Karst 靈芝Ganoderma lucidum（Leyss.ex Fr）Karst. 樹舌 Ganoderma applanatum （Pers.ex Gray.）Pat. 云芝 Polystictus versicolor （L.） Fr. 馬勃（馬糞包、大馬勃）Calvatia gigantea（Batsch. ex Pers.）Lloyd. 地星 Geastrum hygrometricum Pers. 一共388種東北地產(chǎn)藥用植物。

5 數(shù)據(jù)庫嵌入

利用J2EE+Tomcat技術(shù)平臺將上述388種東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫進行編譯，利用XML&B/S網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)嵌入，將藥用植物數(shù)據(jù)存儲在遠(yuǎn)程服務(wù)器上，即云端數(shù)據(jù)庫上。利用Eclipse集成平臺將編譯好的藥用植物XML數(shù)據(jù)利用HICP協(xié)議直接嵌入到APP端的本地數(shù)據(jù)庫API接口上。采用兩種不同的嵌入方式是為了提高軟件和WEB端的開發(fā)效率和軟件代碼的可重用性，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。

6 二維碼云服務(wù)在系統(tǒng)中的設(shè)計與實現(xiàn)

嵌入藥用植物信息數(shù)據(jù)庫的WEB端經(jīng)二維碼編碼API編譯后實現(xiàn)了如圖7所示的效果，WEB頁面左邊是植物的生長原地實景圖片，右邊是和APP端兼容互通的二維碼，下方是植物的詳細(xì)文字說明。

東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫手機版（中藥視聽在線）的主界面和音序列表如圖8所示，包括中藥圖片識別、二維碼掃描、文字檢索、音序分類列表、無憂試題、掌上報告廳等。數(shù)據(jù)庫還提供全部藥用植物的語音介紹，讓使用者做到真正的“聽課”，APP的數(shù)據(jù)端接口與云端完全兼容，同步更新。APP在Android1.6到Android5.0各個版本的測試運行中結(jié)果數(shù)據(jù)分析表明，中藥視聽在線APP已經(jīng)完全兼容現(xiàn)階段各個版本的Android智能手機。

東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫手機版（中藥視聽在線）的二維碼掃描模塊如圖9所示。用戶點擊APP主界面的二維碼掃描按鈕，進入系統(tǒng)調(diào)用Android底層包的緩沖池頁面，用戶再次點擊開始，APP即可調(diào)用手機攝像頭，實現(xiàn)二維碼拍攝功能。經(jīng)過大量的技術(shù)改進和算法優(yōu)化，APP從最初的3 s識別到現(xiàn)在的0.2 s即可識別藥用植物的二維碼信息。

用戶通過Android smartphone APP端的二維碼掃描模塊對準(zhǔn)三個像素識別點進行掃描便實現(xiàn)如圖10所示的效果。

用戶掃描后在APP端出現(xiàn)的頁面如圖11所示。掃描后的數(shù)據(jù)與WEB端的數(shù)據(jù)完全相同和兼容，并且在APP本地存儲里還加入了語音云端下載鏈接，供用戶選擇性下載使用，并且系統(tǒng)的云端后臺會基于用戶的使用頻率和使用內(nèi)容在借助阿里云IM大數(shù)據(jù)接口分析，系統(tǒng)后臺會自動地推送用戶所瀏覽的相關(guān)內(nèi)容的配套試題，實現(xiàn)真正的在線教育2.0閉環(huán)生態(tài)圈。

7 總結(jié)

二維碼作為一個云端數(shù)據(jù)存儲和終端數(shù)據(jù)獲取的云服務(wù)連接橋梁，其擁有強大的數(shù)據(jù)跨平臺、跨庫、跨終端能力。二維碼云服務(wù)技術(shù)很好地利用了東北地產(chǎn)藥用植物數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了資源的跨庫、跨平臺、跨終端的傳播和使用，使得師生更加便捷地使用這一數(shù)據(jù)庫。二維碼云服務(wù)和云計算技術(shù)的利用改變了傳統(tǒng)中藥學(xué)教育行業(yè)的教育形式和方式，有效解決了教育資源的分配不均和利用率低下的行業(yè)難題，為傳統(tǒng)中藥學(xué)教育邁向中藥教育2.0提供了一個行業(yè)解決方案，為教育資源的融合和教育效益的最大化以及打造中藥教育閉環(huán)生態(tài)圈提供了一個新思路。

它也有以下幾點不足和問題：①WEB端沒有使用Service層進行業(yè)務(wù)處理，頁面沒有深度的人機交互體驗；②WEB端沒有使用AJAX技術(shù)頁面無刷新效果；③Android APP端二維碼模塊調(diào)用攝像頭的時間和識別時間會低概率地超過0.3 s，這一點影響了用戶體驗；④網(wǎng)絡(luò)信息安全問題，整套數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用遼寧中醫(yī)藥大學(xué)統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)+網(wǎng)絡(luò)安全防火墻復(fù)合式防護機制作為信息安全保障，但是還是會有安全漏洞，網(wǎng)絡(luò)黑客還是可以利用客觀的技術(shù)漏洞進行木馬攻擊，破壞系統(tǒng)的安全框架，非法獲取數(shù)據(jù)庫資料和用戶信息。這個問題是現(xiàn)在普遍存在的社會問題和技術(shù)難題，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息安全問題變得日益嚴(yán)重。但是我相信，通過我們共同努力，在不久的將來這一問題一定會得到很好的解決。

參考文獻

[1]焦晶.基于手機二維碼技術(shù)的移動云教育應(yīng)用研究[D].西安：陜西師范大學(xué)，2014.

[2]徐玲，蔣欣志，張杰.手機二維碼識別系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機應(yīng)用，2012（05）：1474-1476.

[3]于俊偉，劉楠.基于嵌入式Linux的二維碼識別系統(tǒng)[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2012（17）：99-100.

[4]司國東，陳仲.柱面二維碼識別算法的設(shè)計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代計算機（專業(yè)版），2013（23）：25-27.

[5]趙修敏，崔艷. 基于Wince的二維碼識別系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 微計算機信息，2010（10）：192-193.

[6]袁啟輝，張云華. 基于Android系統(tǒng)的二維碼識別[J]. 工業(yè)控制計算機，2015（04）：127-128，134.

[7]梅再霞.移動Web技術(shù)與應(yīng)用前景[J]. 中國新通信，2013（05）：42-43.

[8]吳想想.基于Android平臺軟件開發(fā)方法的研究與應(yīng)用[D].北京：北京郵電大學(xué)，2011.

[9]劉昭.基于MVC模式在重構(gòu)Android開發(fā)的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?014（36）：243.

[10]尹京花，王華軍. 基于Android開發(fā)的數(shù)據(jù)存儲[J].數(shù)字通信，2012（06）：79-81.

[11]曹承志. Android平臺權(quán)限提升技術(shù)研究與實現(xiàn)[D].南京：南京郵電大學(xué)，2014.

作者簡介：黃均（1993—），男，遼寧省首屆“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽省級銅獎獲得者，研究方向為物聯(lián)網(wǎng)工程。

〔編輯：胡雪飛〕