在图书馆中,读者常常会遇到这样的困扰,即查询到图书的信息后还需要花很长时间来找到它,不仅如此,在一个诺大的图书馆中,读者也会遇到迷路的困惑,导致出现这些问题的原因是图书馆中地理信息服务的缺失,而基于条形码/二维码的图书馆个性化服务系统可以解决以上问题。本系统通过对条形码数据的解析实现图书识别,之后用户就可以对图书进行操作。综合传统图书馆所提供的服务,基于条形码/二维码的图书馆个性化服务主要包括图书查询、图书评价与讨论、图书位置导航、图书借阅、图书推荐等功能,如图1所示:

图1

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	图1 系统功能图

系统服务的用户包括:在校学生、相关学科教师和科研人员等读者用户,图书馆馆员、系统管理员等管理用户。

根据MVC的设计模式,整个系统分为4层:数据层、接口层、应用层和表现层,如图2所示:

图2

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	图2 系统设计

通过对业务的分析,把数据、业务、逻辑、表现进行整合分类。在这种设计模式下,各个层相对清晰,而且针对不同的终端或者表现形式实现系统的时候,只需在表现层实现,底层的部分完全是通用的。同时,系统的扩展性也很好,各个层既独立又统一地有机联系在一起。

一个典型用户的流程如图3所示:

图3

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	图3 典型用户流程图

用户针对条形码/二维码进行拍照,系统识别此照片。如果是条形码:可以通过元数据服务得到图书的元数据信息,同时可以通过OPAC系统进行借阅等相关服务;如果图书在OPAC中不存在,还可以利用分享评论服务进行推荐和分享;图书元数据中相关的GIS信息可以进行地图导航。如果是二维码:其信息可能是元数据信息、评论信息、GIS信息、书包信息等,通过不同的格式进行识别,调用相关的服务。

(1)数据层

数据层用来存储服务提供需要的数据,包括条形码数据、图书相关评论、推荐、借阅数据、用户身份数据、个性化数据等。其中除条形码数据和用户身份数据的部分内容外,其余的数据都是通过系统不断使用累计产生的有价值的数据。这些数据根据系统设计的数据字典和存储规范存储在数据库中,应用层可以通过接口层提供的接口对数据进行调用处理。

条形码数据可以通过三种方式获取:同图书馆编目数据同步、系统用户加工或者从其他条码数据库获取。系统用户数据来自于图书馆用户库或者学校教务系统数据库,系统支持SSO方式登录,也支持批量导入初始化后由读者激活使用。

(2)接口层

接口层针对用户需求进行归纳总结和优化处理,抽象出DC元数据接口、OPAC数据接口、评论数据接口、GIS数据接口、用户数据接口和书包接口。其中,DC元数据接口和OPAC数据接口对应条形码数据库;评论数据接口和GIS数据接口对应二维码数据库;用户数据接口和书包接口对应用户数据库。

(3)应用层

在接口层之上,针对用户,提取出四大应用:图书元数据服务,图书分享评论服务,图书导航服务和用户个人中心、书包服务。这四大应用都是基于条形码/二维码开发的新应用形式。系统采用开放的架构,对于其他应用,添加在系统应用层,作为一项服务为表现层提供支持。

(4)表现层

表现层目前通过两种方式实现:WAP方式,用浏览器显示;客户端方式。本文采用Android客户端机型开发。

由于篇幅所限,重点介绍GIS图书位置导航应用和条形码/二维码的实现方法。

(1)GIS图书位置导航

图书的GIS位置导航是由图书馆的GIS信息和图书的架目信息合并组成的,通过GIS接口,以地图的方式显示图书的具体位置。

通过调用地图接口,叠加数据层中图书位置GIS数据和读者自身的位置信息,可以得到图书的所在位置,并且可以绘制出用户取书的路线图,代码如下:

MapView mapView=(MapView) findViewById(R.id.map_view); //实例化MapView对象

mapView.setBuiltInZoomControls(true); //显示放大缩小控制

List mapOverlays = mapView.getOverlays();

//得到地图的图层

Drawable drawable = this.getResources().getDrawable(R.drawable.icon); //初始化一个图标

CustomItemizedOverlay itemizedOverlay=new CustomItemizedOverlay(drawable, this);//利用这个图标实例化CustomItemizedOverlay类

GeoPoint point=new GeoPoint(latitudeE6, longitudeE6);

//根据经纬度实例化GeoPoint类

OverlayItem overlayitem=new OverlayItem(point, "您好", "我在书架上呢,快来吧。");//根据GeoPoint实例化一个文字说明

itemizedOverlay.addOverlay(overlayitem);

//添加在itemizedOverlay上

mapOverlays.add(itemizedOverlay);//添加在图层上

MapController mapController = mapView.getController();

//实例化地图控制类

mapController.animateTo(point);//动画显示到之前实例化的图书所在的经纬点

mapController.setZoom(6);//缩放比例设为6

(2)条形码/二维码的解析和生成

本文采用的二维码是QR Code,采用开源OR码生成库就可以很方便生成QR码。把“基于条形码/二维码的图书馆个性化服务系统探讨”字符串生成QR二维码的过程如下:

BufferedImage bi = new BufferedImage(150, 150,BufferedImage.TYPE_INT_RGB);//创建一个BufferImage 二维码图片

Qrcode x = new Qrcode();//实例化Qrcode类

x.setQrcodeErrorCorrect('M');//设置QrcodeErrorCorrect为M

x.setQrcodeEncodeMode('B');//设置QrcodeEncodeMode为B

x.setQrcodeVersion(4);//设置QrcodeVersion为4

String str = "基于条形码/二维码的图书馆个性化服务系统探讨";//要编码的字符串

byte[] d = str.getBytes();//把字符串转化为字节

Graphics2D g = bi.createGraphics();//实例化一个Graphics2D类

g.setBackground(Color.WHITE);//设置背景为白色

g.clearRect(x1 - 300, y1 - 300, 300, 300);

//画一个300*300的正方形

g.setColor(Color.BLACK);//设置画笔颜色黑色

if (d.length > 0 && d.length < 120) {

boolean[][] s = x.calQrcode(d);

for (int i = 0; i < s.length; i++) {

for (int j = 0; j < s.length; j++) {

if (s[j][i]) {

g.fillRect(j * 3 + x1 - 199, i * 3 + y1 - 199, 3, 3);

//根据QRcode的编码算法,图黑色正方形块

}

}

}

}

g.dispose();//释放

bi.flush();//刷新得到二维条码图像

对于QR二维码和条形码的解析,可以运用开源解析库Zxing完成,Zxing解析库提供多种语言的SDK,采用Java解析一个二维码的过程如下:

Reader reader = new QRCodeReader();//实例化一个QRcodeReader类

BufferedImage myImage =ImageIO.read(file);//创建BufferImage类

LuminanceSource source = new BufferedImageLuminanceSource(myImage); //构建LuminaceSource类

BinaryBitmap bitmap = new BinaryBitmap(new HybridBinarizer(source));//构建BinaryBitmap 类

Result result

Hashtable hints = new Hashtable(); //构建解析点HashTable,用来命中解析结果

hints.put(DecodeHintType.CHARACTER_SET, "GBK");

//设置文字编码为GBK

result = new MultiFormatReader().decode(bitmap, hints);

//得到解析结果

采用上面的设计方法,实现了一个原型系统,如图4所示:

图4

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	图4 系统界面图

本系统在清华大学图书馆试用中,正在跟进用户的反馈以持续改进用户体验。在使用中存在的问题主要有以下几点:

(1)位置导航体验需要逐渐优化

目前的位置导航服务还相对简单,如果用户要去某个目的地,通过查询可以直接显示路线或以消息方式告知读者与目的地之间的行走路线以及便捷通道,从而协助读者在图书馆中顺利到达目的地,但是,位置导航服务还不是很直观。用户体验还有待进一步的提升,未来的导航服务应该趋向于三维与虚拟现实技术的结合,但是这需要更高的软硬件要求。

(2)用户的认知度需要逐渐培养

虽然手机的普及率已经非常高,但是,基于手机的条形码/二维码的应用还远未普及到用户的日常生活中,它的替代性优势还未被用户认可。同时,用户使用习惯的改变也有一个过程,这需要对条形码/二维码的相关知识进行大力宣传,让用户了解到它们的使用方法、便捷优势,引导用户逐渐接受新技术的便利与快捷。