基于微信公眾號(hào)的數(shù)字化科研信息服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

趙玉潔

摘 要：本文采用微服務(wù)架構(gòu)和Spring MVC+MyBatis+Redis技術(shù)設(shè)計(jì)了一個(gè)基于微信公眾號(hào)的數(shù)字化科研信息服務(wù)平臺(tái)。該平臺(tái)能為廣大科研機(jī)構(gòu)、高新企業(yè)和社會(huì)公眾提供統(tǒng)一的決策咨詢和科技信息服務(wù)，為科研服務(wù)與新型技術(shù)的結(jié)合起到了良好的示范作用。

關(guān)鍵詞：微信公眾號(hào);科研信息服務(wù);微服務(wù)架構(gòu);個(gè)性化推送服務(wù)

Abstract： In this paper， a digital research information service platform based on WeChat official account was designed by using micro service architecture and Spring MVC+MyBatis+Redis technology. The platform can provide unified decision-making consultation and scientific and technological information services for the majority of scientific research institutions， high-tech enterprises and the public， and play a good exemplary role in the combination of scientific research services and new technologies.

Keywords： WeChat official account;research information service;microservice architecture;personalized push service

傳統(tǒng)的數(shù)字化科研信息服務(wù)平臺(tái)是基于PC端的，不能滿足即時(shí)通信、移動(dòng)信息服務(wù)的需求;而微信公眾平臺(tái)操作便捷、交互即時(shí)，已經(jīng)逐漸成為移動(dòng)信息服務(wù)的重要手段[1-2]。

為了更好地利用現(xiàn)有科技文獻(xiàn)資源和科技信息數(shù)據(jù)庫(kù)為科研機(jī)構(gòu)、高新企業(yè)和社會(huì)公眾提供決策咨詢和科技信息服務(wù)，研究者設(shè)計(jì)了一個(gè)基于微信公眾號(hào)的數(shù)字化科研信息服務(wù)平臺(tái)。該平臺(tái)采用微服務(wù)架構(gòu)，采用Spring MVC+MyBatis+Redis的技術(shù)架構(gòu)搭建。在技術(shù)架構(gòu)搭建開發(fā)中，采用Spring MVC處理業(yè)務(wù)邏輯，采用對(duì)象-關(guān)系映射框架MyBatis作為封裝數(shù)據(jù)庫(kù)工具，使用Redis來(lái)緩存數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢結(jié)果，提高系統(tǒng)查詢效率。該平臺(tái)主要包括消息、資源、服務(wù)三大子系統(tǒng)。子系統(tǒng)之間相對(duì)獨(dú)立，相互之間主要使用Restful API技術(shù)進(jìn)行消息傳遞，達(dá)到了降低業(yè)務(wù)模塊間的耦合度的目的。筆者介紹了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、組成結(jié)構(gòu)，描述了關(guān)鍵的業(yè)務(wù)流程。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 技術(shù)架構(gòu)

本文設(shè)計(jì)的基于微信公眾號(hào)的數(shù)字化科研信息服務(wù)平臺(tái)的技術(shù)框架如圖1所示。本系統(tǒng)采用微服務(wù)架構(gòu)，主要包括消息、資源、服務(wù)三大子系統(tǒng)。系統(tǒng)前端是用戶交互人機(jī)界面，將用戶的點(diǎn)擊操作行為傳入后臺(tái)，展示后臺(tái)邏輯處理之后傳回的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)服務(wù)端是由微信服務(wù)接口、微信端接口實(shí)現(xiàn)、MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)、文獻(xiàn)資源數(shù)據(jù)庫(kù)組成的。微信服務(wù)接口與微信端接口實(shí)現(xiàn)之間通信使用的是RPC技術(shù);微信端接口實(shí)現(xiàn)與文獻(xiàn)資源服務(wù)系統(tǒng)調(diào)用使用WebService技術(shù)實(shí)現(xiàn)，微信端接口實(shí)現(xiàn)與MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用是通過(guò)MyBaits組件實(shí)現(xiàn)的。采用Spring MVC處理用戶請(qǐng)求，采用MyBatis作為系統(tǒng)的對(duì)象-關(guān)系映射框架，使用Redis來(lái)緩存數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢結(jié)果，提高系統(tǒng)查詢效率。子系統(tǒng)之間相對(duì)獨(dú)立，子系統(tǒng)之間使用Restful API技術(shù)進(jìn)行消息傳遞，以達(dá)到降低業(yè)務(wù)模塊間的耦合度的目的。

1.2 系統(tǒng)微服務(wù)架構(gòu)圖

本文設(shè)計(jì)的基于微信公眾號(hào)的數(shù)字化科研信息服務(wù)平臺(tái)的系統(tǒng)微服務(wù)架構(gòu)，每個(gè)子系統(tǒng)由Web展示層、事務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層組成，如圖2所示。其中，Web展示層負(fù)責(zé)與用戶交互、展示后臺(tái)加載后的頁(yè)面和數(shù)據(jù)、響應(yīng)用戶操作;事務(wù)邏輯層負(fù)責(zé)處理各種業(yè)務(wù)邏輯，處理與微信交互的事務(wù)和本平臺(tái)用戶的事務(wù);數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層負(fù)責(zé)存儲(chǔ)各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)的持久化。這種采用微服務(wù)架構(gòu)，使得子系統(tǒng)之間相對(duì)獨(dú)立，相互之間使用Restful API技術(shù)進(jìn)行消息傳遞，以達(dá)到降低業(yè)務(wù)模塊間耦合度的目的。

1.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)

本文設(shè)計(jì)的基于微信公眾號(hào)的數(shù)字化科研信息服務(wù)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇蚣苡芍悄芤苿?dòng)終端設(shè)備（包括智能手機(jī)、平板等設(shè)備）、微信服務(wù)器、數(shù)字化科研信息服務(wù)平臺(tái)服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫(kù)四個(gè)部分構(gòu)成?；谖⑿殴娞?hào)的數(shù)字化科研信息服務(wù)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。

用戶登錄微信，通過(guò)科研服務(wù)平臺(tái)的公眾號(hào)界面與系統(tǒng)進(jìn)行交互，用戶通過(guò)點(diǎn)擊相關(guān)菜單進(jìn)入相應(yīng)的業(yè)務(wù)，移動(dòng)終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接（4G或WiFi），業(yè)務(wù)請(qǐng)求加密發(fā)送給微信服務(wù)器端，微信服務(wù)端驗(yàn)證消息之后，轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)送給科研服務(wù)平臺(tái)服務(wù)端，科研服務(wù)平臺(tái)服務(wù)端在接收到業(yè)務(wù)請(qǐng)求后，根據(jù)各個(gè)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行處理，控制頁(yè)面各個(gè)組件的展現(xiàn)，完成業(yè)務(wù)功能，并將響應(yīng)請(qǐng)求業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)或頁(yè)面加密發(fā)給微信服務(wù)器端，微信服務(wù)器端驗(yàn)證消息之后，轉(zhuǎn)發(fā)給微信客戶端，微信客戶端解密消息最終在前端頁(yè)面展示給用戶。業(yè)務(wù)請(qǐng)求會(huì)話如圖4所示。

用戶移動(dòng)終端、微信平臺(tái)、科研服務(wù)平臺(tái)之間采用HTTPS協(xié)議連接，所有請(qǐng)求均為HTTP POST方式，請(qǐng)求和響應(yīng)報(bào)文內(nèi)容為JSON格式。使用JSON格式有利于數(shù)據(jù)交互以及與各種語(yǔ)言之間進(jìn)行解析轉(zhuǎn)換。報(bào)文內(nèi)容使用RSA進(jìn)行加密，字段包含應(yīng)用標(biāo)識(shí)、密鑰、簽名、令牌等。

1.4 系統(tǒng)功能

1.4.1 用戶認(rèn)證。使用微信公眾號(hào)OAuth2.0 API接口，公眾號(hào)可以通過(guò)微信網(wǎng)頁(yè)授權(quán)機(jī)制來(lái)獲取用戶基本信息[3]?？蒲杏脩艨梢酝ㄟ^(guò)微信網(wǎng)頁(yè)授權(quán)機(jī)制進(jìn)行自主認(rèn)證，認(rèn)證之后可以通過(guò)圖片、文檔、文字、語(yǔ)音等多種方式進(jìn)行成果上傳、成果發(fā)布。

1.4.2 用戶管理。用戶管理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)公眾號(hào)權(quán)限統(tǒng)一管理，根據(jù)用戶所需功能和使用權(quán)限不同對(duì)用戶進(jìn)行分組，對(duì)分組的使用權(quán)限進(jìn)行配置。針對(duì)專業(yè)性強(qiáng)的信息，對(duì)不同組群的用戶進(jìn)行精細(xì)化推送。

1.4.3 推送管理。通過(guò)配置各種規(guī)則，對(duì)用戶問答進(jìn)行自動(dòng)匹配，把讀到的數(shù)據(jù)源封裝成消息，以微信消息會(huì)話的形式呈現(xiàn)在用戶的微信界面。管理員可以在系統(tǒng)中預(yù)設(shè)置一些規(guī)則，每種規(guī)則可以是文字也可以是帶鏈接的文本消息或者是圖文并茂的信息，將配置好的信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。按定制需求定期推送科技信息資源（包含科技文獻(xiàn)采編發(fā)系統(tǒng)、自建庫(kù)系統(tǒng)），可在推送的科技信息資源中選定發(fā)布內(nèi)容，支持關(guān)鍵字回復(fù)觸發(fā)檢索。

推送引擎系統(tǒng)采用微信中提供的開發(fā)者服務(wù)器接收消息實(shí)現(xiàn)推送，通過(guò)對(duì)模板消息進(jìn)行封裝，調(diào)用的接口為：https：//api.weixin.qq.com/cgi-bin/template/send？access_token=ACCESS_TOKEN。為了避免POST數(shù)據(jù)的不可控性（不同模版的參數(shù)屬性不一致），研究者依據(jù)模版的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，制定了一套通用的接口，通過(guò)配置好參數(shù)，業(yè)務(wù)處理就可以通過(guò)HTTP方式調(diào)下接口。

1.4.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)開放使用過(guò)程中關(guān)鍵字命中、關(guān)鍵字觸發(fā)次數(shù)、模塊使用量、二維碼數(shù)量、會(huì)員注冊(cè)量、科研資訊閱讀人數(shù)、分享轉(zhuǎn)發(fā)人數(shù)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。按照不同的維度對(duì)科研用戶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以便于精細(xì)化運(yùn)營(yíng)，提高服務(wù)效率。

1.4.5 管理參數(shù)。該模塊提供網(wǎng)站模板，使系統(tǒng)管理員能簡(jiǎn)單配置（權(quán)限、會(huì)員、模塊、文章、運(yùn)營(yíng)的統(tǒng)一管理）、快速生成，輕松打造移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)門戶;能根據(jù)具體的場(chǎng)景需要，快速搭建導(dǎo)航菜單;能實(shí)現(xiàn)“多客服+消息留言”，實(shí)現(xiàn)永不離線、快速響應(yīng)的科技咨詢服務(wù);能夠提供文章管理和專題管理功能，提供微期刊應(yīng)用模塊，輕松發(fā)布個(gè)性化的內(nèi)容信息。

1.5 功能模塊

本系統(tǒng)功能模塊包括科研信息模塊、科研資源模塊和科研服務(wù)模塊，如圖5所示。

1.5.1 科研信息模塊。科研信息模塊包括通知公告、科技動(dòng)態(tài)、政策法規(guī)、黨建陣地等子模塊。其中，通知公告提供科技部和省科學(xué)技術(shù)廳發(fā)布的最新通知公告，方便科研工作者及時(shí)查閱;科技動(dòng)態(tài)提供最新的科研通報(bào)以及最新的科研成果，便于科研工作者掌握最新的科研動(dòng)態(tài)信息;政策法規(guī)提供科技部和省科學(xué)技術(shù)廳發(fā)布的最新的科研政策，用戶可查看和下載各種政策文件，查看執(zhí)法監(jiān)督等信息;黨建陣地提供黨建指南、黨風(fēng)建設(shè)及工委文件下載等服務(wù)。

1.5.2 科研資源模塊。科研資源模塊包括文獻(xiàn)資源、全球智庫(kù)、競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)、創(chuàng)新助手、科技頭條等子模塊。其中文獻(xiàn)資源為科研工作者提供文獻(xiàn)檢索和下載服務(wù)，文獻(xiàn)涵蓋期刊、會(huì)議紀(jì)要、論文、學(xué)術(shù)成果、學(xué)術(shù)會(huì)議論文;全球智庫(kù)為科研工作者提供最新的科研情報(bào)，涵蓋健康、教育、環(huán)境、國(guó)際關(guān)系與安全、商業(yè)和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、社會(huì)政策、國(guó)際事務(wù)等方面;競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)為科研工作者提供最新的行業(yè)動(dòng)態(tài)、財(cái)經(jīng)數(shù)據(jù)、金融要點(diǎn)等綜合信息;創(chuàng)新助手為科研工作者提供詢證服務(wù)，根據(jù)技術(shù)點(diǎn)推薦相關(guān)專家和機(jī)構(gòu)，能查詢出相關(guān)機(jī)構(gòu)背景、創(chuàng)新能力、科研分布等情況;科技頭條提供最新行業(yè)動(dòng)態(tài)的新聞資訊，包括電子信息、生物醫(yī)藥、新材料、節(jié)能環(huán)保、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、航空航天、自然地理、核能應(yīng)用等行業(yè)。

1.5.3 科研服務(wù)模塊。科研服務(wù)模塊包括科創(chuàng)管理、大型儀器、人才引進(jìn)、文獻(xiàn)共享、聯(lián)系我們等子模塊。其中科創(chuàng)管理為科研工作者提供科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)公共服務(wù);大型儀器為科研工作者提供大型科學(xué)儀器設(shè)施共享服務(wù);人才引進(jìn)為科研創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才引進(jìn)提供服務(wù)，并協(xié)調(diào)服務(wù)和日常管理，組織聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)或公共研發(fā)服務(wù);文獻(xiàn)共享為科研工作者提供文獻(xiàn)的管理、查詢及檢索等服務(wù);聯(lián)系我們?yōu)榭蒲泄ぷ髡咛峁贤胺答佂緩健?/p>

2 基于興趣標(biāo)簽的個(gè)性化推送服務(wù)

“個(gè)性化信息服務(wù)”是以用戶需求為中心，利用信息資源開展有效的不同層次的多種類型的滿足其個(gè)性需求的服務(wù)[3]。微信公眾平臺(tái)目前分成消息接口和通用接口兩大模塊[4]，本系統(tǒng)使用消息接口實(shí)現(xiàn)基于興趣標(biāo)簽的個(gè)性化推送服務(wù)。研究者通過(guò)對(duì)科研資訊、文獻(xiàn)資源的標(biāo)題、描述以及關(guān)鍵詞添加的標(biāo)簽信息，對(duì)用戶行為歷史行為進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)用戶畫像，將文章的pid以及用戶uid映射至興趣標(biāo)簽（Interesting Tag）。在用戶行為的選取上，考慮的用戶行為包括點(diǎn)擊、瀏覽、搜索、收藏、點(diǎn)贊和評(píng)論。對(duì)用戶進(jìn)行聚類，然后對(duì)每個(gè)聚類群體利用回歸算法迭代出一組最優(yōu)權(quán)重值，對(duì)用戶不同的行為類型設(shè)置不同的權(quán)重[5]。一個(gè)用戶標(biāo)簽行為的數(shù)據(jù)集一般由一個(gè)三元組的集合表示[u，i，b][6]，表示用戶[u]給文章[i]打上了標(biāo)簽[b]。借鑒TF?IDF的思想[7]，計(jì)算用戶[u]對(duì)文章[i]的興趣，公式如下：

3 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于微信公眾號(hào)的數(shù)字化科研信息服務(wù)平臺(tái)，該平臺(tái)采用微服務(wù)的技術(shù)架構(gòu)，使用Spring MVC+MyBatis+Redis技術(shù)搭建，實(shí)現(xiàn)了為廣大科研機(jī)構(gòu)、高新企業(yè)和社會(huì)公眾提供統(tǒng)一的決策咨詢和科技信息服務(wù)平臺(tái)。該平臺(tái)能將充分利用移動(dòng)技術(shù)同政務(wù)、科技服務(wù)相結(jié)合，采用基于興趣標(biāo)簽的個(gè)性化推送服務(wù)，為科研信息的搜集、加工、研究、傳遞提供場(chǎng)景化支撐，利用信息資源開展有效的不同層次的多種類型的滿足其個(gè)性需求的服務(wù)，為科研服務(wù)與新型技術(shù)的結(jié)合起到良好的示范作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜福泉.微信公眾號(hào)信息服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)新通信，2016（13）：83.

[2]帥國(guó)安.移動(dòng)終端App對(duì)用戶生活方式重構(gòu)的影響[D].無(wú)錫：江南大學(xué)，2015.

[3]陳遠(yuǎn)方.智慧圖書館知識(shí)服務(wù)延伸情境建構(gòu)研究[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2018.

[4]崔巍.校園微信公眾號(hào)服務(wù)業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].大連：大連交通大學(xué)，2017.

[5]張志潔.基于機(jī)器學(xué)習(xí)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶體驗(yàn)質(zhì)量與行為研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2017.

[6]陳曦.面向大規(guī)模知識(shí)圖譜的彈性語(yǔ)義推理方法研究及應(yīng)用[D].杭州：浙江大學(xué)，2017.

[7]Ramos J. Using TF-IDF to determine word relevance in document queries[C]//Proceedings of the first instructional conference on machine learning. 2003.