基于二维码技术的掌上图书馆门禁系统
中图分类号：tp391.44 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）04-0055-02
1 提出方案
当前，门禁系统在安全防范系统中具有极其重要的地位，基本所有的图书馆都在应用门禁系统。通过门禁系统对主要通道的控制大大地防止了图书流失，保障了馆内财产安全。
门禁系统可以根据需求进行用户的权限设置，在允许范围内才可以进出图书馆，并且通过门禁系统数据库，当出现安全问题时可以进行排除筛查，使管理人员的压力得到了释放，节约的人力成本。
我院图书馆门禁系统实现了和校园一卡通的对接，学生利用校园卡可以刷开门禁系统进行图书的借阅等等，在很大程度上保障了我院图书馆的校内人员来访安全便捷。基于Calis的馆际互借通用借书证的办理在一定程度上也方便了校外读者的来访[1]。但是通过长期的使用，我们从中也发现了门禁系统的种种弊端，比如，每天都有部分人员来图书馆而忘记了带卡导致不能进入图书馆，鉴于此种情况我们讨论了多种方案意图解决此问题，其中当下最有效的解决方案就是二维码识读的图书馆门禁系统，它是利用手机终端和门禁二维码识别终端与门禁的技术结合来实现门禁系统的开关。
2 构建系统的可行性分析
2011年1月腾讯公司推出了微信平台，它是一款跨平台的免费即时通讯软件，它主要是为用户提供移动服务，用户可以通过此软件进行文字、图片、视频通讯、语音和二维码等的信息交流。微信在移动市场上具有很高的应用率，2013年11月On Device公司调查显示，中国智能手机用户使用微信的使用率高达93%[2]。
腾讯公司于2012年8月构建了微信公众平台（mp.weixin.qq.com），它是基于微信构建的自媒体平台[8]，在微信公众平台上，个人或者机构可以申请公众号向用户进行信息推送或交互服务。在微信平台上我们以“图书馆”为关键字检索，结果显示截至到2014年4月，有127条记录，也就是开通了127个帐号，其中有94家是图书馆开设的帐号，有40个进行了官方认证，由此可见有众多的图书馆使用微信公众帐号进行读者服务[3]。
公众帐号维护者可以通过微信公众平台提供的开发接口拓展平台与用户的交互能力。如果公众帐号接入到了公众平台OPEN API，公众平台服务器就会利用HTTP请求将用户发送的消息通过第三方服务器推送给公众账号，从而实现第三方服务器对该请求的自定义回复，并以消息的形式发送出去[4]。另外需要着重指出的是，带参数的二维码接口可在微信公众平台中生成，使得利用微信公众平台实现二维码门禁系统成为可能。
二维码门禁系统的建设将从准备与应用两个阶段进行介绍。
2.1 二维码门禁系统建设准备阶段的流程
准备阶段的工作是馆员通过微信公众平台获得API使用权限，从而生成二维码图片，它的流程如图1所示：
2.1.1 公众账号的开设
系统架构开发前，图书馆首先要申请微信公众帐号，服务号和订阅号是微信公众平台的两种分类，我们选择服务号为公众账号，因为它认证后将具有高级API使用权限，注册时需填写机构基本信息。
2.1.2 接口使用凭证的获取
接口使用凭证的获取过程如下：
登入公众平台后台管理系统-->填写程序URL-->获得用户凭证APPID和密钥SECRET-->调用二维码接口[5]。
2.1.3 通过用户凭证和密钥生成二维码图片
图书馆通过微信公众平台生成许多带参数的二维码图片，图片地址将以URL地址形式返回带公众平台。每个微信公众帐号生成不同参数二维码图片数高达10万个，足可满足系统用户需求数量[6]。
2.2 二维码门禁系统应用阶段流程
应用阶段，用户关注图书馆微信公众帐号后，与一卡通系统挂钩的二维码将被发送给用户，用户便可在门襟处通过二维码识别终端打开门禁系统从而进出图书馆，具体管理系统结构图如图2所示：
2.2.1 图书馆微信二维码的推送
此系统实现的前提是全校用户首先要关注图书馆微信公众号，我们可采取网站公告、张贴公众号关注二维码、各个用户单位的逐个推广等措施，当用户关注了图书馆公众账号，数据将被直接推送到URL服务器接口[7]。
2.2.2 一卡通二维码的生成
通过XML数据的解析使得图书馆服务器端程序获得二维码ID。通过ID 号，数据便从一卡通服务器获得。从而唯一的门禁二维码被发送到用户移动终端。
3 系统构建过程中需要解决的关键问题
3.1 二维码的生成
公众帐号可凭借接口提供的凭证和密钥获得二维码，其具体步骤为：
（1）微信公众号调用二维码接口的访问令牌是获得账户Access Token Access Token。通过appid和secret来换取账户Access Token，具体方法是使用 HTTP GET请求来调用https： / / api. weixin. qq. com / cgi -bin / token？ grant_ type = client _ credential&appid = APPID&secret = SECRET。GET 请求之后，微信将回复{ " access _ token " ： " ACCESS _ TOKEN" ，" expires_in" ： 7200}JSON数据包给微信公众号：，Access Token字符串的取得是通过解析JSON数据包。 （2）获得Access Token后，二维码 Ticket即可通过二维码接口生成。每个二维码的生成通过Ticket。如果要生成永久性二维码， 可以将JSON数据包通过POST方式发送到 https：//api.weixin.qq.com / cgi - bin / qrcode / create？ access_token = TOKEN，这个链接地址中access_token 就是访问令牌； 发送{ " action _ name"："QR _ LIMIT _ SCENE"，"action _ info " ： { " scene"：{ " scene_id" ： SCENE_ID}}} JSON数据包内容，二维码的唯一ID是SCENE_ID。SCENE_ID取值范围为1至100 000[7]是由API微信公众平台规定，100000个二维码的生成是通过不同的SCENE_ID的发送生成的。微信服务器接收到该数据包后，回复并解析JSON数据包为Ticket的键值。
（3）二维码Tick-et通过Ticket换取二维码图片而得到，使用 GET方式访问https：//mp.weixin.qq.com/cgi-bin / showqrcode？ ticket = TICKET地址在1800秒内，Ticket参数值也就是二维码Ticket。微信服务器收到请求后，该Ticket对应的永久二维码图片将直接被传送，在收到微信服务器请求后。
3.2 二维码事件的响应
二维码图片通过二维码识读终端读取时，微信服务器将二维码参数发送至门禁服务器。假设接口地址为http： / / library.Edu.cn/handle.php，在handle.php 中可使用?postStr = ?GLOBALS["HTTP_RAW_POST_DA-TA"]；?postObj = simplexml_load_string（ ?postStr，'Sim- leXMLElement'，LIBXML_NOCDATA）；?codeID =?postObj - >EventKey， PHP代码得到二维码参数，二维码ID的节点为EventKey。从而得到门禁二维码ID打开门禁。
4 结语
基于二维码技术的掌上图书馆一卡通系统是一款针对大学生使用的APP平台，学生可以通过这个系统，代替校园卡控制图书馆的门禁开关、进行图书的借还、进入图书馆电子阅览室。弥补了因为“我”忘记带校园卡而不能进图书馆的困惑，不用整天把那么多卡放在身上，只要有一个随身携带的手机即可，真正实现校园的一部手机=图书借阅卡、门禁出入卡，而且不用担心饭卡丢失造成的不便和损失。这个平台有很好的拓展性，该系统现在的实用价值很大，并且对图书馆的资源共享奠定了一定的基础。
