基于二維碼的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

趙新苗 馮向萍 張婧婧 趙濤

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830052）

雖然投入了大量的經(jīng)費(fèi)，但高校的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理上的問(wèn)題，現(xiàn)階段依然是隨處可見(jiàn)。隨著實(shí)踐教學(xué)改革在我國(guó)高校的開(kāi)展，在這種趨勢(shì)的推動(dòng)下，高校新購(gòu)入大量種類(lèi)繁多又復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)備[1]。但是，現(xiàn)階段我國(guó)大部分高校對(duì)設(shè)備的管理依然是傳統(tǒng)的人工管理，管理技術(shù)方法停留在人工登記、排查等，這樣傳統(tǒng)落后的管理技術(shù)，既不符合現(xiàn)代的信息化發(fā)展趨勢(shì)，也避免不了出現(xiàn)人為失誤的情況，進(jìn)而對(duì)資源造成浪費(fèi)，甚至阻礙教學(xué)及科研工作的開(kāi)展[2]。

1 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)研究背景

（1）設(shè)備管理手段落后。目前，雖然資產(chǎn)信息管理系統(tǒng)已被大多數(shù)高校采用，一個(gè)標(biāo)簽對(duì)應(yīng)一個(gè)設(shè)備，但是不干膠口取紙是大多數(shù)高校使用的設(shè)備標(biāo)簽，這樣不能做到管理人員隨時(shí)查看設(shè)備信息、更改設(shè)備狀態(tài)的要求，此外不干膠口取紙還容易脫落[3]。因而目前高校實(shí)驗(yàn)室還是依靠傳統(tǒng)的人工清點(diǎn)、登記來(lái)進(jìn)行資產(chǎn)清查、設(shè)備預(yù)約等工作，這樣不僅效率非常低，而且出現(xiàn)差錯(cuò)是不可避免的[4]。

（2）設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)不夠。由于現(xiàn)有不干膠口取紙標(biāo)簽，比較傳統(tǒng)，更改設(shè)備信息也比較麻煩和滯后，因而無(wú)法實(shí)時(shí)更新設(shè)備的使用狀態(tài)[5]。

（3）設(shè)備的借用及歸還管理不夠規(guī)范化。目前，人工記錄管理模式，依舊是大多數(shù)高校里實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的借用和歸還方式，借用者寫(xiě)借用說(shuō)明，當(dāng)設(shè)備歸還時(shí)再將借用說(shuō)明還給借用者，缺乏良好的監(jiān)控與管理手段[6]。

本學(xué)院目前有六個(gè)實(shí)驗(yàn)室，電子實(shí)驗(yàn)室，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室和網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)實(shí)驗(yàn)室，設(shè)備數(shù)合計(jì)1088 件，設(shè)備總價(jià)約794.83 萬(wàn)元，因此本學(xué)院目前迫切需要一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)。

為解決高校設(shè)備管理存在的問(wèn)題，以二維碼及智能終端的應(yīng)用技術(shù)為研究的重點(diǎn)，該應(yīng)用技術(shù)是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它產(chǎn)生和發(fā)展是在計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)踐中，設(shè)計(jì)的目的，是為實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的自動(dòng)掃描，是對(duì)大量而復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確、迅速而可靠地采集的有效手段[7]。二維碼技術(shù)和智能終端的應(yīng)用，有效的解決了錄入及采集數(shù)據(jù)的關(guān)鍵性問(wèn)題，是儀器設(shè)備管理改革的強(qiáng)大技術(shù)輔助[8]。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)施方案

實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)的構(gòu)建，主要依托網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及二維碼生成技術(shù)。手機(jī)端條碼的掃描功能可直接通過(guò)攝像頭實(shí)現(xiàn)。用戶(hù)端直接通過(guò)手機(jī)識(shí)別二維碼，就能查詢(xún)已經(jīng)錄入的設(shè)備信息，服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫(kù)及時(shí)得到反饋，這樣方便管理及后續(xù)的決策。系統(tǒng)的架構(gòu)圖如圖1 所示。

2.2 功能設(shè)計(jì)

圖1：系統(tǒng)的架構(gòu)圖

圖3：數(shù)據(jù)庫(kù)E-R 圖

2.2.1 后臺(tái)數(shù)據(jù)管理功能

購(gòu)買(mǎi)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備后，實(shí)驗(yàn)室管理員及時(shí)登記設(shè)備的信息。形成設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫(kù)后，通過(guò)設(shè)備信息生成二維碼標(biāo)簽，將標(biāo)簽貼于對(duì)應(yīng)設(shè)備上。

2.2.2 APP 功能

管理員有設(shè)備管理功能（設(shè)備借用申請(qǐng)?zhí)幚?，歸還申請(qǐng)?zhí)幚?，維修申請(qǐng)?zhí)幚淼龋?；設(shè)備使用者登錄后具有設(shè)備借用申請(qǐng)，設(shè)備歸還申請(qǐng)和設(shè)備維修申請(qǐng)功能，如圖2 所示。

2.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

根據(jù)學(xué)院設(shè)備管理情況進(jìn)行需求分析后，本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)采用mysql 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括設(shè)備表，用戶(hù)表，維修公司表，設(shè)備維修表，用戶(hù)申請(qǐng)表等，其中主要表的E-R 圖如圖3 所示。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

因?yàn)楦咝?shí)驗(yàn)室設(shè)備信息記錄非常詳細(xì)，字段繁多，手機(jī)APP雖然方便，但是不適合管理多字段的設(shè)備信息，因此本系統(tǒng)采用了電腦端和手機(jī)端相結(jié)合的方式進(jìn)行設(shè)備信息管理，使用電腦可以方便管理員對(duì)設(shè)備的詳細(xì)信息進(jìn)行記錄和管理，還可以通過(guò)連接打印機(jī)直接打印二維碼；手機(jī)APP 則方便領(lǐng)用人借用設(shè)備，申請(qǐng)維修等，操作簡(jiǎn)單，手機(jī)就可以完成。

3.1 后臺(tái)數(shù)據(jù)管理功能的實(shí)現(xiàn)

后臺(tái)數(shù)據(jù)管理功能主要是管理員用來(lái)管理實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，因此只有管理員可以登錄，這部分主要包括用戶(hù)管理，設(shè)備信息的增刪改查，設(shè)備信息的批量導(dǎo)入，二維碼的生成和打印二維碼等功能。

3.1.1 用戶(hù)管理

在系統(tǒng)管理子菜單下點(diǎn)擊用戶(hù)管理，在這里可以通過(guò)點(diǎn)擊新增，修改，刪除，導(dǎo)入和導(dǎo)出按鈕對(duì)用戶(hù)進(jìn)行管理，在用戶(hù)添加時(shí)有兩種方式：一種是點(diǎn)擊新增逐一添加，第二種是點(diǎn)擊導(dǎo)入，通過(guò)Excel 批量導(dǎo)入用戶(hù)，第二種方式為管理員減輕了工作量，增進(jìn)了工作效率。

3.1.2 設(shè)備管理

在導(dǎo)航欄中點(diǎn)擊設(shè)備管理按鈕，點(diǎn)擊頁(yè)面中的添加，修改，刪除和導(dǎo)入按鈕即可完成對(duì)設(shè)備信息的管理，設(shè)備信息字段繁多，管理員要逐個(gè)填寫(xiě)費(fèi)時(shí)，費(fèi)力，還容易出錯(cuò)。

高校設(shè)備信息是統(tǒng)一由資產(chǎn)處以Excel 的形式下發(fā)，然后各個(gè)學(xué)院通過(guò)Excel 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，這里的導(dǎo)入操作可以直接導(dǎo)入資產(chǎn)管理處下發(fā)的Excel，操作簡(jiǎn)單高效，提高了管理員的工作效率。

3.1.3 二維碼的生成和打印

因?yàn)樵O(shè)備編號(hào)是可以唯一確定一臺(tái)設(shè)備的信息，因此在生成二維碼時(shí)，選擇了使用設(shè)備編號(hào)生成二維碼，在生成二維碼時(shí)，這里有兩種方式：一種是選擇個(gè)別幾個(gè)設(shè)備生成二維碼，這種方式適用于新增設(shè)備二維碼生成和二維碼損壞和丟失的設(shè)備二維碼的生成；另種是一鍵生成所有設(shè)備的二維碼。

生成二維碼使用了Google 的Zxing 包，使用包中g(shù)enerate QRCodeImage 的方法，將字符串封裝成二維碼，設(shè)置二維碼的寬度和高度，聲明二維碼保存的路徑與圖片名稱(chēng)。

在打印二維碼前需要確保本機(jī)正常連接了打印機(jī)，同樣可以選擇幾個(gè)設(shè)備進(jìn)行打印或者直接點(diǎn)擊所有設(shè)備打印。

3.2 APP的實(shí)現(xiàn)

APP 實(shí)現(xiàn)部分包括管理員和普通用戶(hù)兩類(lèi)用戶(hù)，普通用戶(hù)具有設(shè)備借用和設(shè)備維修功能；管理員用戶(hù)具有設(shè)備管理、用戶(hù)設(shè)備管理和待辦事項(xiàng)的功能。

3.2.1 普通用戶(hù)功能

（1）設(shè)備借用。普通用戶(hù)安裝APP 后，點(diǎn)擊首頁(yè)的掃一掃功能，掃描之前管理員生成并張貼在設(shè)備上的二維碼，可以看到設(shè)備的基本信息，點(diǎn)擊圖片底部的申請(qǐng)綁定，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的借用申請(qǐng)。

當(dāng)普通用戶(hù)使用完該設(shè)備，在我的設(shè)備中找到指定設(shè)備，可以看到設(shè)備的詳細(xì)信息，然后點(diǎn)擊圖片下方的解除綁定按鈕后，管理員收到申請(qǐng)并查看完設(shè)備情況，通過(guò)該用戶(hù)的申請(qǐng)即可完成對(duì)設(shè)備的歸還操作。

（2）設(shè)備維修。如果用戶(hù)借用的設(shè)備出現(xiàn)故障，點(diǎn)擊設(shè)備維修按鈕，即可看到提示界面，在提示框中輸入維修原因點(diǎn)擊確定，然后等待管理員的審核，管理員看到申請(qǐng)后會(huì)聯(lián)系廠家對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，當(dāng)設(shè)備維修完成后，由申請(qǐng)人點(diǎn)擊維修完成按鈕，確認(rèn)維修已經(jīng)完成，如果設(shè)備已經(jīng)損壞不能維修，則由管理員進(jìn)行設(shè)備報(bào)廢操作。

3.2.2 管理員功能

（1）用戶(hù)設(shè)備管理。在管理員首頁(yè)的用戶(hù)管理目錄下可以看到未綁定設(shè)備用戶(hù)和已綁定設(shè)備用戶(hù)，管理員可以對(duì)用戶(hù)已經(jīng)有的設(shè)備直接進(jìn)行操作更換領(lǐng)用人。點(diǎn)擊領(lǐng)用人進(jìn)入設(shè)備列表，可以看到具體有哪些設(shè)備，及該設(shè)備目前的一個(gè)狀態(tài)，目前有正常和維修兩種狀態(tài)。

（2）設(shè)備管理。在管理員首頁(yè)的用戶(hù)管理目錄下可以看到查看未綁定設(shè)備和已綁定設(shè)備，管理員可以查看未綁定設(shè)備并給該設(shè)備指定用戶(hù)進(jìn)行綁定；在查看已綁定設(shè)備中管理員可以查看已經(jīng)被領(lǐng)用的設(shè)備情況，也可以更改綁定人。

（3）待辦事項(xiàng)。管理員在待辦事項(xiàng)中可以看到普通用戶(hù)的借用申請(qǐng)和維修申請(qǐng)，并對(duì)這些申請(qǐng)進(jìn)行審核操作。管理員選擇審核通過(guò)，并且類(lèi)型為借用類(lèi)型時(shí)，該設(shè)備的歸屬人會(huì)成為申請(qǐng)人，當(dāng)類(lèi)型是維修時(shí)，該設(shè)備進(jìn)入維修狀態(tài)，當(dāng)領(lǐng)用人確認(rèn)維修完成后，才可變更為正常狀態(tài)。選擇審核不通過(guò)時(shí)，需要填寫(xiě)審核意見(jiàn)。用戶(hù)后續(xù)如果還需要借用該設(shè)備，需要重新發(fā)起申請(qǐng)。

4 總結(jié)

本系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，本系統(tǒng)將以智能手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境普及為契機(jī)，建立基于二維碼的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)使管理和使用設(shè)備的人員通過(guò)智能手機(jī)掃描二維碼，完成對(duì)設(shè)備的一系列管理，提高了目前本學(xué)院實(shí)驗(yàn)設(shè)備的日常管理效率。

本項(xiàng)目具有兩個(gè)主要特色，首先使用移動(dòng)終端，通過(guò)手機(jī)APP完成對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理，方便快捷，隨時(shí)隨地可以進(jìn)行設(shè)備信息維護(hù)，不再僅僅局限于在電腦面前操作，其次本系統(tǒng)使用二維碼技術(shù)，每個(gè)設(shè)備具有唯一獨(dú)特的二維碼作為標(biāo)識(shí)，成本低，識(shí)別率高。