“智能驛站”的數據庫管理系統的搭建*

魏意烽 ，曾令超 ，魏炆通 ，吳浩昌 ，潭鑫鑰 ，詹富城

（廣東白云學院，廣東 廣州 510450）

近年來，隨著快遞行業的快速發展，快遞站在方便人們取快遞的同時也難免會出現一些特殊情況，比如快遞被拿錯、快遞取件人信息與真實取件人的信息不符合、找不到快遞員的聯系方式等問題?；诖?，課題組根據這些問題針對性地提出了“智能驛站”的想法，該想法的核心在于擁有一個“大腦”，即數據庫[1]。在當前眾多的嵌入式數據庫中，開源的SQLite 數據庫在市場上占據主流。因此，課題組創建的數據庫是基于QtCreater 的SQLite3 數據庫[2]，其實現了對進出驛站的快件的快速管理以及實時監控，可以有效解決快遞在進站和出站時遇到的大部分問題，極大地提高了驛站的安全性和實用性。

1 系統組成與工作原理

“智能驛站”的數據庫系統由SQLite3 數據庫運用QtCreater 搭建的服務器與客戶端，輸入設備和輸出設備組成，系統的框架如圖1 所示。輸入設備有特制的掃碼槍按鍵、Rock Pi 4C Plus連接的鼠標、鍵盤，輸出設備有Rock Pi 4C Plus 連接的LCD 顯示器。當快件到達驛站后，會由驛站工作人員使用掃碼槍對快遞包裹上的條形碼進行掃描，掃描后的數據將被保存在數據庫中[3]。管理員可以隨時登錄服務器對后臺數據庫中的數據進行操作，一旦取件人有任何關于快遞包裹狀態或者快遞員聯系方式的問題，便可以由服務器向客戶端發送快遞包裹數據，最后數據會顯示在Rock Pi 4C Plus 連接的顯示器（項目實驗裝置，后續便可以利用Qt 和Linux 的可移植性強的特點將客戶端移植到任何系統上，比如Android，MAC OS X 等系統）上，取件人便可以實時查看快遞包裹的動態。

圖1 “智能驛站”系統框架圖

2 數據庫管理系統的搭建

2.1 數據庫與服務器的搭建

通過在QtCreater 環境中新建一個Qt Widget Application 應用程序，并新建一個繼承于QWidget 類的Widget 窗口類，設計一個主界面[4]，方便管理員直接操作數據庫，對數據的增刪改查以及查看儲存快遞信息的3 張表格進行圖形化操作。其中，3 張表分別為快遞員與快遞公司信息表、快遞與取件人信息表、出庫信息表與用戶賬號數據表。

“智能驛站”服務器系統主界面，如圖2 所示。通過單擊主界面中的“快遞與取件人信息表”按鈕，圖中的QtestBrowser 組件便會顯示快遞單號、投遞時間、取件人姓名、取件人電話、取件地址等信息，并且此信息會一直保留，除非包裹已經被取走，信息才會進入出庫信息表。在Qt 中為了實現事件處理及界面跳轉，可以通過對快件的信號函數添加槽函數，當單擊圖2 中的“連接數據庫”按鈕時[5]，會發出一個click 信號，再在click 信號函數上添加on_Connect_clicked()槽函數，就可以實現與數據庫的連接。

一旦建立了與數據庫的連接，就可以使用Q S Q L Q u e r y 執行底層數據庫支持的S Q L 語句，只需創建一個Q S Q L Q u e r y 對象，然后調用QSQLQuery::exec()函數就可以向數據庫提供標準的SQL 語句[6]。

服務器的系統界面還包含另外兩個重要的PushButton 控件，分別是快遞員與快遞公司信息表（Couries_Table）和出庫信息表（Out_Table），PushButoon 也都添加了相應的槽函數，其分別對應著一項功能。其中，出庫信息表的信息對項目想法的實現具有十分重要的作用，在系統中的作用僅次于主表的“快遞與取件人信息表”。

圖2 “智能驛站”服務器系統主界面

“智能驛站”管理系統的具體流程，如圖3 所示。一旦驛站的接線員收到取錯件者的電話，經認定，確認為取錯件者之后，工作人員會查找被取錯的快件信息，同時讓取錯件者將快件放在驛站暫留區，最后工作人員會發消息通知原主來取件；如果是未取件者，且快件無法在驛站找到，接線員便可以通知管理員查找快件數據庫，調取信息表；如果是非驛站客戶端注冊人員，則調取該取件人的生物特征（人臉圖像），交于警方處理，讓警方對其發出警告，歸還快件；如果是驛站客戶端的注冊人員，則短信通知該取件人，取錯快件，請在3 天內將快件放至驛站暫留區，不配合者，列入用戶黑名單，并交于警方，從此不得入驛站。

2.2 客戶端界面搭建

安裝QtCreater跟服務器管理界面，類似于創建應用程序窗口等，創建好之后，再創建客戶端登錄界面，登錄界面包含2 個PushButton 控件、2 個LineEdit 控件和1 個Label 控件。其中，2 個PushButton 控件分別對應著登錄按鈕、注冊賬號密碼按鈕，用戶登錄時在2 個LineEdit 編輯框中分別輸入賬號（手機電話號碼）和密碼，輸入完成后單擊登錄按鈕，登錄按鈕會發射clicked()信號，該信號用來調用登錄按鈕的槽函數。

在槽函數中主要有3個部分：

1）獲取LineEdit 編輯框中的內容，判斷用戶是否輸入賬號和密碼，如果返回值為空，則表示完整地輸入了賬號和密碼，否則將清空LineEdit 編輯框中的內容，提示重新輸入。

2）將LineEdit 編輯框中輸入的賬號和密碼與數據庫中的“用戶信息表”已存信息進行比較。

3）如果LineEdit編輯框輸入的信息與數據庫中已經注冊的信息對應，則登錄成功，登錄成功后將顯示用戶主界面；如果輸入的信息沒有在數據庫中找到，則顯示登錄失敗，賬號或者密碼錯誤，請重新登錄。

主界面是由繼承于QWidget 類的Widget 窗口類組成，界面的組件有5 個PushButton 控件、1 個LineEdit 組件、1 個QTextBrower 組件、1 個Combo box 組件和1 個Label 組件。每個按鈕都添加了相應的槽函數[5]，分別對應著一項功能[7]。用戶一登錄主界面，便會在界面正中看到自己的待取件，如果沒有待取件便不會顯示，方便用戶快速查看自己是否存在待取件。

通過以上步驟，編程實現了對“智能驛站”客戶端的設計。完成程序編寫后，按下載運行，顯示無錯誤也無警告后，以Release 方式編譯生成exe 程序，運行成功后，找到項目生成目錄，將exe 可執行文件復制到一個新建的空文件夾中，最后在Qt 命令行中使用windeployqt 工具將程序打包發布，得到完整exe可執行程序發布集合，可以在任何一種系統上運行此“智能驛站”的客戶端。

3 系統測試

3.1 模擬快件到站，掃描條形碼數據入庫

當一個快件到站之后，會用掃碼槍將快件掃碼入庫，隨后快件的各種數據將自動被導入數據庫的表格。如果快件在之后與取件人的交接過程中出現任何問題，“智能驛站”的專業人員可以登錄驛站的服務器系統解決出現的問題。項目成員演示了快件進入驛站，通過掃碼槍導入數據庫的過程，快件信息能夠被錄入到數據庫中，并且反復嘗試也沒有出現數據丟失的情況，確保了在真實場景中應用的穩定性。

3.2 專業人員登錄服務器后的效果展示

專業人員輸入賬號密碼，即可登錄服務器查看數據庫快件信息的更新情況。比如，驛站來了一個快遞單號為“773178563991773”的快遞，當它被導入數據庫的信息是有取件人姓名、地址、電話等信息時，經測試后，點擊服務器的各個按鈕均能成功實現操作。

3.3 快件入庫后，客戶端和數據庫更新情況

使用Rock Pi 4C Plus 開發板連接顯示器作為客戶端，在Rock Pi 4C Plus 開發板中已提前燒進了一個Linux debian 5.10.0-18-amd64 的系統，gcc/g++ version 10.2.1 在此系統上下載好客戶端的exe 程序，進行注冊之后再登錄。Rock Pi 4C Plus 開發板接線實物圖如圖4 所示，客戶端登錄界面如圖5 所示，客戶端主界面如圖6 所示?？梢栽诖〖缑婵吹娇旒畔?，快件信息為快件基本信息（單號、地址等）和取件人信息（若該取件人已注冊為本驛站客戶端用戶，用戶庫內有其基本信息及生物特征信息，使用①信息；若該取件人未注冊為本驛站客戶端用戶，用戶信息庫中無此人信息，則調用出件時由OpenCV 配合樹莓派讀取攝像頭[8]進行人臉識別并保存下來取件人的生物特征信息[9]，使用②信息）。取出庫信息表不可隨意查看，收集的信息也不會用作其他商業用途。數據更新時間為每天24：00，自動封存當天的取出庫信息表，封存時間為6 個月。在這期間若無取件人取錯快件的情況，系統將會在封存結束當天24：00自動刪表；在這期間若有快件取錯事件，可通過預留在驛站內的服務熱線詢問取件情況，調出該當事人的快件狀態信息并進行對比[10]，確認快件取錯屬實，方可調用封存中的信息表。

圖4 開發板接線實物圖

圖5 客戶端登錄界面

圖6 客戶端主界面

4 結論

本系統通過使用Qt 應用框架呈現出人機交互界面，采用Qt 信號槽機制實現對快件出入庫數據的管理和操作，利用Qt 提供的進程內數據庫SQLite3，可用于多種操作系統平臺。經過測試，管理員登錄服務器后能夠使用相應的功能，用戶（取件人）成功登錄客戶端也可以查看快件是否到站，當快件被取走時，客戶端和服務器均能對其做出反應，及時更新數據庫。課題組模擬了快件出錯的多種情況，其都能得到很好的解決，表明該系統能快速解決在快遞出站中遇到的各種問題，極大地提高了驛站的可靠性與驛站人員的工作效率，節省了時間和金錢成本，并為傳統驛站的創新提供了參考。