一种基于云终端的图书馆系统的制作方法

本发明涉及图书管理技术领域，具体涉及一种基于云终端的图书馆系统。

背景技术

《中华人民共和国公共图书馆法》提出“国家建立覆盖城乡、便捷实用的公共图书馆服务网络，公共图书馆服务网络建设坚持政府主导，鼓励社会参与”，“政府设立的公共图书馆应当加强数字资源建设、配备相应的设施设备，建立线上线下相结合的文献信息共享平台，为社会公众提供优质服务”。如今大部分城市基层图书馆服务不配套或资源配置不足，难以满足基础群众的精神文化需求。可通过多层总分馆建设加大对图书馆对基层服务的辐射力度，提升基层文化服务水平。

目前公共文化服务和设施的扩建速度远远跟不上城市发展速度，往往造成城市文化服务分层，例如由于图书馆地理位置、开馆时间等因素，限制了读者享受图书馆借阅服务；同时单个图书馆服务的覆盖半径有限，一般在3-5公里内，容易出现人多馆少的局面。

另外随着互联网发展，读者生活节奏不断加快，移动端数字资源阅读成为了更便捷的阅读方式，2014年，腾讯智酷公布的一项调查中，近两万名受访者中休息或闲逛时阅读比例为44％，而在图书馆阅读的读者只占了4％。根据天津泰达图书馆的统计报告中显示：借阅总人数近几年平均下降15.85％，借阅册次总量平均下降16.12％，借阅人数和借阅册数总体下降趋势一致。2016年，《中国网民数字阅读状况调查报告(2016)》，共采集有效调查问卷24591份，使用手机端进行数字阅读的比例最高,占63％。加上平板电脑、kindle等移动阅读器，受访网民进行过不同形式移动数字阅读的比例会更大。移动数字阅读异军突起，是未来数字阅读的主要方向。

随着图书馆借阅量逐年下降，需要有效举措刺激阅读。而图书馆传统服务模式已不适应读者发展需求，从而驱使图书馆服务往移动化、智慧化、大数据靠拢。

技术实现要素：

本发明的目的在于，为克服传统的图书馆服务模式存在着服务覆盖面低、场馆自建费用高的技术问题，提供一种基于云终端的图书馆系统，该图书馆系统采用云数据处理技术，实现了集办证、采购、借阅于一体，融合纸质书籍互联网借阅和电子资源借阅功能，打造成为全媒体资源站。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于云终端的图书馆系统，该图书馆系统具体包括：图书馆终端、云端服务器、用户终端，所述的图书馆终端、用户终端与云端服务器之间连接；

所述的图书馆终端用于编辑及管理图书数据、借阅者信息，并将图书数据、借阅者信息发送至云端服务器，同时根据云端服务器发送的借阅指令生成借阅订单，利用借阅订单邮寄纸质书籍给借阅者或发送电子书籍给用户终端，并更新图书数据和借阅者信息；

所述的用户终端用于录入借阅者身份信息以及查询、浏览图书数据，根据借阅者的选择结果生成借阅图书请求，并将借阅者身份信息与借阅图书请求发送至云端服务器，同时接收并显示图书馆终端发送的电子书籍，该用户终端还用于读取借阅者归还的纸质书籍数据，并将归还的纸质书籍数据发送至云端服务器，同时收纳已归还的纸质书籍，并按照云端服务器反馈的寄送信息邮寄该纸质书籍；

所述的云端服务器用于存储图书馆终端发送的图书数据和借阅者信息，利用借阅者信息对用户终端发送的借阅者身份信息进行验证，在验证通过后以借阅图书请求中记录的图书信息与存储的图书数据进行匹配，在匹配成功后进一步判断借阅的图书为纸质书籍或电子书籍，以图书的种类生成对应的借阅指令，并发送至图书馆终端，该云端服务器还用于将归还的纸质书籍数据与预约借阅记录进行匹配，并在匹配成功后按照优先原则将最先预约的借阅者所对应的寄送信息发送至用户终端及图书馆终端，否则将图书馆的寄送信息发送至用户终端；

在各用户终端与云端服务器之间均通过设置的区块数据传输器连接于同一网络并形成区块链，所述用户终端与云端服务器之间交互的所有数据均通过区块数据传输器发送至区块链上，所述的区块数据传输器用于建立安全共识机制，各区块数据传输器按照安全共识机制进行数据交互，同时对发送和接收的数据分别执行加密和解密操作。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的图书馆终端包括：信息录入模块、订单生成模块、信息更新模块、数据传输模块；

所述的信息录入模块用于根据设定的格式编辑并录入图书数据和借阅者信息，并将图书数据和借阅者信息通过数据传输模块发送至云端服务器，所述的图书数据包括：图书编号、图书名称、图书封页、图书摘要、图书作者、图书出版商、图书出版信息、图书领域分类、图书种类、图书总量、图书借阅数量、图书留存量，所述的借阅者信息包括：借阅者身份信息、借阅者信誉等级、历史借阅记录、未还图书记录；

所述的订单生成模块用于根据借阅指令生成纸质书籍借阅订单或电子书籍借阅订单，并根据纸质书籍借阅订单打印邮寄信息，或通过数据传输模块将电子书籍借阅订单中指定的电子书籍发送给对应的用户终端；

所述的信息更新模块用于更新已完成借阅操作后的图书数据和借阅者信息，并将更新数据通过数据传输模块发送至云端服务器；

所述的数据传输模块通过无线传输方式与云端服务器、用户终端连接，用于实现数据交互。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的云端服务器包括：数据存储模块、用户端对接模块、身份验证模块、图书匹配模块、指令生成模块；

所述的数据存储模块用于存储图书馆终端发送的图书数据和借阅者信息；

所述的用户端对接模块用于采集用户终端发送的借阅者身份信息与借阅图书请求，并分别转发至身份验证模块和图书匹配模块，该用户端对接模块还用于采集用户终端发送的纸质书籍数据，并转发至图书匹配模块；

所述的身份验证模块利用数据存储模块中存储的借阅者信息对借阅者身份信息进行验证，并在验证通过后向图书匹配模块转发借阅者身份信息；

所述的图书匹配模块利用借阅图书请求中记录的图书信息与数据存储模块中存储的图书数据进行匹配，并将匹配成功的图书数据及借阅者身份信息发送至指令生成模块，该图书匹配模块还用于将纸质书籍数据与预约借阅记录进行匹配，并在匹配成功后按照优先原则将最先预约的借阅者所对应的寄送信息发送至指令生成模块，否则将图书馆的寄送信息发送至指令生成模块；

所述的指令生成模块以接收到的图书数据判断借阅的图书为纸质书籍或电子书籍，以图书的种类生成对应的借阅指令，并发送至图书馆终端，该指令生成模块还用于将接收到的寄送信息发送至用户终端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的云端服务器还包括图书推荐模块，所述的图书推荐模块接收图书匹配模块输出的、经匹配成功的图书数据及借阅者身份信息，并以累计的图书数据及借阅者身份信息作为历史数据映射至预设的兴趣点层次体系中，以确定兴趣点层次体系中每个兴趣点的目标值，根据目标值确定借阅者的实际兴趣点，将与实际兴趣点所关联的图书数据推荐给借阅者。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的用户终端为设置于公共场所的数据交换机，该数据交换机通过设置的触摸屏或键盘接收借阅者输入的指令，并通过内置的无线网卡或usb接口与借阅者自带的存储设备连接，该数据交换机还通过设置的ccd摄像机对借阅者归还的纸质书籍进行拍照，并从图像中识别出图书数据。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括电商终端，所述的电商终端与图书馆终端、云端服务器连接；在借阅图书请求中记录的图书信息未匹配成功时，所述的云端服务器向电商终端发送该图书信息，所述的电商终端根据接收到的图书信息生成图书订购单，并将图书订购单发送至图书馆终端，通知图书馆按照该图书订购单购买对应的纸质书籍或电子书籍。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的区块数据传输器包括共识机制建立模块、智能合约建立模块、加密模块、解密模块和数据传输模块；

所述的共识机制建立模块以自身所在的区块数据传输器作为一个区块，为区块设定安全信息作为区块资源，使得各区块按照该区块资源相互识别，以达成区块之间的安全共识；

所述的智能合约建立模块用于自定义安全门限β作为智能合约的触发条件，并设定仅当各区块资源的安全评分均不低于所述安全门限β时，允许该智能合约建立模块自身所在的区块数据传输器与网络上其余区块数据传输器进行数据交互；

所述的加密模块利用设定的公钥对需要发送的数据进行加密，生成密文数据；

所述的解密模块利用设定的私钥对接收到的密文数据进行解密，生成明文数据；

所述数据传输模块的一端通过can总线连接于网络上，其另一端与加密模块、解密模块连接，用于将加密模块输出的密文数据发送至网络，将从网络接收的密文数据发送至解密模块。

本发明的一种基于云终端的图书馆系统优点在于：

本发明的系统基于云数据处理技术，使其能有效对读者图书借还信息、新书信息、借书超期信息等进行全面监管，为用户和管理者提供了方便；实现了集办证、采购、借阅于一体，融合纸质书籍互联网借阅和电子资源借阅功能，打造成为全媒体资源站；另外，可随处搭建图书馆分馆服务点，读者可随时使用用户终端选购符合图书馆规定的纸质图书及扫码看电子资源(电子书、音频等信息)，并通过图书快递到家，创新打造轻易式“总分馆+云采购”模式服务，实现馆藏无边界，服务无边界，同时融入电子资源扫码下载，随时随地阅读，帮助图书馆真正将服务落实到基层，惠及更多读者；通过将即时归还的纸质书籍信息与预约借阅记录进行匹配，如果在预约借阅记录中存在该纸质书籍，那么通过云端服务器直接将优先分配的下一个借阅者寄送信息发送给用户终端，由用户终端将归还的纸质书籍直接寄送给优先分配的借阅者，从而极大程度地提高了书籍的借阅效率，避免了重复寄送到中转站(即图书馆)所耽误的时间；另外，基于区块链的以上技术原理，将用于传输借阅者信息、图书借还信息的区块数据传输器作为节点，各节点间依据保障安全的共识机制进行链接，从而形成区块链，依据可变的智能合约采用非对称加密的方法进行通信，对终端的安全性数据进行加密，对终端通信进程加密；并实现了数据交互的去中心化，利用终端间的信任机制集体维护通信环境的安全性，当任一终端节点遭受攻击或数据丢失时均不会影响整个区块链系统的安全，实现了系统的健壮性，解决了中心化模式中易受攻击、数据安全可靠性差以及维护成本高等问题。

附图说明

图1为本发明一个实施例中提供的基于云终端的图书馆系统结构示意图；

图2为本发明另一个实施例中提供的基于云终端的图书馆系统结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的图书馆终端结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的云端服务器结构示意图；

图5为本发明实施例中提供的区块数据传输器结构示意图；

图6为本发明实施例中提供的用户终端外部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所述的一种基于云终端的图书馆系统进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种基于云终端的图书馆系统，该图书馆系统具体包括：图书馆终端、云端服务器、用户终端，所述的图书馆终端、用户终端与云端服务器之间连接。

所述的图书馆终端用于编辑及管理图书数据、借阅者信息，并将图书数据、借阅者信息发送至云端服务器，同时根据云端服务器发送的借阅指令生成借阅订单，利用借阅订单邮寄纸质书籍给借阅者或发送电子书籍给用户终端，并更新图书数据和借阅者信息；

所述的用户终端用于录入借阅者身份信息以及查询、浏览图书数据，根据借阅者的选择结果生成借阅图书请求，并将借阅者身份信息与借阅图书请求发送至云端服务器，同时接收并显示图书馆终端发送的电子书籍，该用户终端还用于读取借阅者归还的纸质书籍数据，并将归还的纸质书籍数据发送至云端服务器，同时收纳已归还的纸质书籍，并按照云端服务器反馈的寄送信息邮寄该纸质书籍；

所述的云端服务器用于存储图书馆终端发送的图书数据和借阅者信息，利用借阅者信息对用户终端发送的借阅者身份信息进行验证，在验证通过后以借阅图书请求中记录的图书信息与存储的图书数据进行匹配，在匹配成功后进一步判断借阅的图书为纸质书籍或电子书籍，以图书的种类生成对应的借阅指令，并发送至图书馆终端，该云端服务器还用于将归还的纸质书籍数据与预约借阅记录进行匹配，并在匹配成功后按照优先原则将最先预约的借阅者所对应的寄送信息发送至用户终端及图书馆终端，否则将图书馆的寄送信息发送至用户终端；

在各用户终端与云端服务器之间均通过设置的区块数据传输器连接于同一网络并形成区块链，所述用户终端与云端服务器之间交互的所有数据均通过区块数据传输器发送至区块链上，所述的区块数据传输器用于建立安全共识机制，各区块数据传输器按照安全共识机制进行数据交互，同时对发送和接收的数据分别执行加密和解密操作。

云计算是一种新兴的商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。云计算是并行计算、分布式计算和网络计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。

为此，本发明提供了一种结构简单、智能化、人性化、系统化的基于云数据处理技术的图书馆系统，使其能有效对读者图书借还信息、新书信息、借书超期信息等进行全面监管，为用户和管理者提供了方便。实现了集办证、采购、借阅于一体，融合纸质书籍互联网借阅和电子资源借阅功能，打造成为全媒体资源站；另外，可随处搭建图书馆分馆服务点，读者可随时使用用户终端选购符合图书馆规定的纸质图书及扫码看电子资源(电子书、音频等信息)，并通过图书快递到家，创新打造轻易式“总分馆+云采购”模式服务，实现馆藏无边界，服务无边界，同时融入电子资源扫码下载，随时随地阅读，帮助图书馆真正将服务落实到基层，惠及更多读者。

由于图书资源有限，往往会存在一些畅销书的借阅人数大于图书馆保有量的情况，此时在云端服务器中会存储大量来自不同借阅者的借阅图书请求，这些请求最终被累计形成预约借阅记录；对此，本发明通过将即时归还的纸质书籍信息与预约借阅记录进行匹配，如果在预约借阅记录中不存在该纸质书籍，那么证明没有其他人预约了该纸质书籍，此时通过云端服务器将图书馆的寄送信息(如地址及联系信息)发送给用户终端，由用户终端将归还的纸质书籍寄还给图书馆，如果在预约借阅记录中存在该纸质书籍，那么通过云端服务器直接将优先分配的下一个借阅者寄送信息(如地址及联系信息)发送给用户终端，由用户终端将归还的纸质书籍直接寄送给上述优先分配的借阅者，从而极大程度地提高了书籍的借阅效率，避免了重复寄送到中转站(即图书馆)所耽误的时间。

另外，本发明的系统中还引入了区块链技术，区块链是按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式记账系统。区块在结构上通常包括块头(header)和块体(body)两部分。块头用于链接到前面的块，块体记录的交易信息是上一个区块形成之后、该区块被创建前发生的所有价值交换活动，这个特点保证了数据库的完整性。区块链采用分布式记账方式，每次交易只有被记账者计入区块链中(下文简称为上链)才算是生效。交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成，而且每一个节点都记录的是完整的账目，每一个节点在参与记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性。只有当全网大部分节点(或甚至所有节点)都同时认为这个记录正确时，或者所有参与记录的节点都比对结果一致通过后，记录的真实性才能得到全网认可，记录数据才允许上链。

区块链通常采用完全匿名的方式，用户可匿名地通过具有记账权的节点(例如记账者)将交易计入区块链，任一节点可通过区块链设定的竞争机制或规则来争取记账的权利。而无论是用户还是记账者，其身份隐蔽性都非常强。

基于区块链的以上技术原理，本发明的系统将用于传输借阅者信息、图书借还信息的区块数据传输器形成的区块链进行数据交互，以增强数据的安全性及准确性。

基于上述结构的图书馆系统，如图2所示，本实施例中的系统还可包括电商终端，所述的电商终端与图书馆终端、云端服务器连接；在借阅图书请求中记录的图书信息未匹配成功时，所述的云端服务器向电商终端发送该图书信息，所述的电商终端根据接收到的图书信息生成图书订购单，并将图书订购单发送至图书馆终端，通知图书馆按照该图书订购单购买对应的纸质书籍或电子书籍。

本发明将图书馆终端与线上电商平台相互结合，把电商的图书资源、电子资源等作为图书馆的云馆藏，使得读者在网站、手机(微信、app、支付宝生活号“借阅宝”等)上选书下单时，快递送书上门，并由图书馆买单，还可结合芝麻信用办证，提高办证率。在规定期限内，完成阅读后读者将书还到就近总馆或分馆即可，全程由图书馆买单，读者享受免费服务。从而可以通过自建+合作模式让书店、电商、书商变成图书馆分馆，扩展服务借阅点。

为了实现图书数据、借阅者信息的编辑及管理功能，如图3所示，本实施例中的图书馆终端可具体包括：信息录入模块、订单生成模块、信息更新模块、数据传输模块。

所述的信息录入模块用于根据设定的格式编辑并录入图书数据和借阅者信息，并将图书数据和借阅者信息通过数据传输模块发送至云端服务器，所述的图书数据包括：图书编号、图书名称、图书封页、图书摘要、图书作者、图书出版商、图书出版信息、图书领域分类、图书种类、图书总量、图书借阅数量、图书留存量，所述的借阅者信息包括：借阅者身份信息、借阅者信誉等级、历史借阅记录、未还图书记录；

所述的订单生成模块用于根据借阅指令生成纸质书籍借阅订单或电子书籍借阅订单，并根据纸质书籍借阅订单打印邮寄信息，或通过数据传输模块将电子书籍借阅订单中指定的电子书籍发送给对应的用户终端；

所述的信息更新模块用于更新已完成借阅操作后的图书数据和借阅者信息，并将更新数据通过数据传输模块发送至云端服务器；

所述的数据传输模块通过无线传输方式与云端服务器、用户终端连接，用于实现数据交互。

为了实现借阅者身份认证及图书匹配功能，如图4所示，本实施例中的云端服务器可具体包括：数据存储模块、用户端对接模块、身份验证模块、图书匹配模块、指令生成模块。

所述的数据存储模块用于存储图书馆终端发送的图书数据和借阅者信息；

所述的用户端对接模块用于采集用户终端发送的借阅者身份信息与借阅图书请求，并分别转发至身份验证模块和图书匹配模块，该用户端对接模块还用于采集用户终端发送的纸质书籍数据，并转发至图书匹配模块；

所述的身份验证模块利用数据存储模块中存储的借阅者信息对借阅者身份信息进行验证，并在验证通过后向图书匹配模块转发借阅者身份信息；

所述的图书匹配模块利用借阅图书请求中记录的图书信息与数据存储模块中存储的图书数据进行匹配，并将匹配成功的图书数据及借阅者身份信息发送至指令生成模块，该图书匹配模块还用于将纸质书籍数据与预约借阅记录进行匹配，并在匹配成功后按照优先原则将最先预约的借阅者所对应的寄送信息发送至指令生成模块，否则将图书馆的寄送信息发送至指令生成模块；

所述的指令生成模块以接收到的图书数据判断借阅的图书为纸质书籍或电子书籍，以图书的种类生成对应的借阅指令，并发送至图书馆终端，该指令生成模块还用于将接收到的寄送信息发送至用户终端。

另外，如图4所示，本实施例中的云端服务器还可包括图书推荐模块，所述的图书推荐模块接收图书匹配模块输出的、经匹配成功的图书数据及借阅者身份信息，并以累计的图书数据及借阅者身份信息作为历史数据映射至预设的兴趣点层次体系中，以确定兴趣点层次体系中每个兴趣点的目标值，根据目标值确定借阅者的实际兴趣点，将与实际兴趣点所关联的图书数据推荐给借阅者。

本发明的系统通过设置上述图书推荐模块，使得云端服务器具备大数据处理与云计算服务功能，能够对读者借阅书籍进行有效分析，智能推荐适合读者的新书。具体地，云端服务器可根据读者借阅历史数据，分析读者阅读偏好，个性化推荐读者可能感兴趣的图书，不仅可实现纸质图书以读者需求为导向的采购服务，同时可实现电子资源按需采购。

为实现本发明的分布式数据存储、共识机制及数据加解密功能，如图5所示，所述的区块数据传输器可具体包括：共识机制建立模块、智能合约建立模块、加密模块、解密模块和数据传输模块。

所述的共识机制建立模块以自身所在的区块数据传输器作为一个区块，为区块设定安全信息作为区块资源，使得各区块按照该区块资源相互识别，以达成区块之间的安全共识；

所述的智能合约建立模块用于自定义安全门限β作为智能合约的触发条件，并设定仅当各区块资源的安全评分均不低于所述安全门限β时，允许该智能合约建立模块自身所在的区块数据传输器与网络上其余区块数据传输器进行数据交互；

所述的加密模块利用设定的公钥对需要发送的数据进行加密，生成密文数据；

所述的解密模块利用设定的私钥对接收到的密文数据进行解密，生成明文数据；

所述数据传输模块的一端通过can总线连接于网络上，其另一端与加密模块、解密模块连接，用于将加密模块输出的密文数据发送至网络，将从网络接收的密文数据发送至解密模块。

利用上述区块数据传输器使得各个终端均通过共识机制生成安全测试数据，并依据智能合约进行数据的交互，组合成为链式结构，通过加密算法来保证块链间信息传递的安全性，实现了数据采集终端的安全防护功能。

如图6所示，所述的用户终端可为设置于公共场所的数据交换机，该数据交换机通过设置的触摸屏或键盘接收借阅者输入的指令，并通过内置的无线网卡或usb接口与借阅者自带的存储设备连接，该数据交换机还通过设置的ccd摄像机对借阅者归还的纸质书籍进行拍照，并从图像中识别出图书数据。

另外，借阅者也可通过人脸识别技术在用户终端上进行身份识别及登录，并实现多种办证方式，包括手机号办证、人脸录入办证、支付宝办证等方式，在验证通过后即可在线选购图书，下载电子书、音频，享受图书推荐等服务。同时，设备具有信息通知发布、广告新闻发布等媒体功能，帮助图书馆真正将服务落实到基层，惠及更多读者。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。