中国民航大学 天津 300300
摘要：众所周知，“安全”是每个产品、每个行业生产活动最为重视的问题。随着科技的进步、时代的发展以及信息化建设日益完善，传统的通过钥匙打开的柜子已经不能满足人们对安全管理的需要。尤其对于大学生的我们，安全防范意识较低，寄存书包、寄存洗澡等的私人物品时稍有不慎，就会出现因钥匙监管制度落实不到位等原因导致物品丢失、损坏或被盗等事故案件的发生，造成不必要的损失。同时死板的机械锁也无法满足人们对开锁灵活度的要求，一旦钥匙丢失、遗忘或盗用，将严重影响同学们的正常生活。所以为保证同学们的物品安全，方便储存和收取，我们初步在中国民航大学校园内建立以TCP/IP协议为基础的一卡通系统（用于储物，取快递等）的管理和应用设备，数据将进行连接终端输入到电脑后台计算。
关键词：TCP/IP 管理研究
1系统构架及原理
1.1基于TCP/IP技术的储物柜管理系统架构
本研究中提出的储物柜管理系统可以分为两大功能模块，第一个是以基于RFID功能的IC智能芯片卡为主，这是整个系统的核心部分，该模块的主要功能是通过刷卡识别身份，从而实现储物柜关系系统中柜门的开启；第二个功能是手机小程序控制管理功能模块，主要实现在手机上控制柜门开启或关闭的作用，通过数据中心进行数据的分析与处理，同时也可以实现用户远程控制柜子，大大提高柜子的灵活性。除此之外，该模块还可以提供防盗报警信息的采集以及报警功能。
1.2 储物柜的形状设计
考虑到学校中有多个不同的场所需要使用新型储物柜，不同的场合所要满足的需要类型也不尽相同，于是本次研究设计了几种不同形状的储物柜，满足同学们多样化的需求。主要有手机储物柜、鞋子储物柜、澡房私人物品储物柜、书籍储物柜等。在教室中可设置手机储物柜，在上课前可将手机上交至存储柜中。诚然，很多教室都有手机收纳袋，但完全开放式的收纳袋存在一定的安全隐患问题，使用专门设计的手机储物柜后，完全杜绝的手机被误拿、偷拿的情况发生，一个IC智能卡只能打开一个柜子，大大提高了安全性。同时，使用手机储物柜可以大范围实现无手机课堂，优化课堂氛围，提高课堂效率。
在体育馆中，很多教室需要脱鞋进门，同时有些学生会在更衣室更换运动服并放置手机、钱包等物品。更衣室中的衣物、手机、钱包等也具有较大的安全隐患，所以体育馆配备一个私人储物柜是一件非常具有可行性的事情。
澡堂私人物品储物柜和书籍储物柜相同，都是为了保护学生个人用品。在澡堂中手机、衣服经常无处可放，这便需要安装一个储物柜存放手机、衣服等私人物品。而在图书馆中，很多同学会在自习中有事需要离开一段时间，此时寄存电脑、书籍等私人物品就需要储物柜来发挥作用。
对于澡堂和体育馆更衣室，我们设计了一个双层的储物柜，下层放置鞋子，上层放置衣物等私人物品，避免鞋子弄脏衣物，尽可能周到和人性化。至于图书馆和教室的储物柜，单层的柜子即可满足放置书籍的需求。
针对不同的用途设计不同大小的储物柜，不仅节省了空间，充分利用资金，更提高了储物柜的人性化，满足用户的各种需求。
2储物柜管理系统工作原理
2.1 IC记忆卡模块工作原理
IC记忆卡的记忆功能由其中的智能芯片实现。储物柜都有一个母卡和消磁卡，在第一次使用时先将母卡贴在柜子的液晶显示屏上，维持动作1-2秒，再将需要充磁的IC卡贴近柜子显示屏，当柜子完成录入后会发出提示音，随后拿开完成整个录入工作。以后每次打开柜子，只需将充磁后的卡靠近柜门上的液晶显示屏进行识别即可打开。
当需要注销IC卡时，将消磁卡贴近储物柜的液晶显示屏，拿开后将需要消磁的IC卡贴近液晶显示屏，消磁完成后会发出提示音，随后拿开完成整个消磁工作。
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2.2 防盗报警模块工作原理
当输入密码错误三次后或是系统检测到有强烈外力强行打开柜子时，系统会自动封锁柜门，同时系统中的报警模块会发出高分贝的报警声音，从而引起柜子监管人员的注意，使得非法盗窃者无法逃脱，大大增强了储物柜的安全性与防盗性能。
2.3 储物柜供电模块工作原理
储物柜的电源管理模块可通过连接电源进行供电，而柜子设计时选用的感应器整体功耗不超过0.5W，而整个储物柜管理系统的额定功率也控制在150W以内，完全能够应用于额定功率为200W的大学宿舍内，使得大学生宿舍内的物品监管安全系数也得到大幅度提高。当然，大学夜晚会进行断电，无法连接电源进行供电，为了应对停电等电力事故，系统中配备了UPS实现不间断供电，同时也在柜子中安装了电池，在停电时为柜子供电，从而使得整个储物柜系统的借出与归还不会因外界电力的因素中断运行。
3储物柜管理系统的锁具设计
整个锁具模块包括了储物柜柜门电子密码锁、储物柜机械锁、储物柜液晶显示屏感应锁以及小程序软件密码锁，系统中的后门采用一把专用保险柜机械锁（应急使用），同时柜子监管人员处会配备一个万能IC记忆卡，将万能记忆卡靠近柜门上的显示屏感应区就能够将所有柜子打开。
电子密码电路模块如果出现意外停电状况，可通过备用的电池进行供电，也可使用备用机械钥匙锁，或者用UPS进行供电。至于锁具的安全性，正如前文所说，大门内安装振动报警装置，在受到大力的敲打或搬动时或多次密码输入错误时，系统发出巨大的报警提示声，从而保证储物柜的安全性。
4基于小程序的储物柜管理系统的软件设计
基于小程序的储物柜管理系统中软件部分的设计主要采用TCP/IP系统设计格式，实现了通过储物柜的软件客户端访问数据库达到数据共享的目的，一个服务器可连接多个储物柜。网络数据共享查询方面，用户可直接在网页上查看储物柜的存取记录、存储时间、预计收费、储物柜的位置信息等，使用网页浏览省去了安装软件的过程，方便简单的方式使用户的存取过程更快捷灵活。系统中的软件部分主要实现了以下一些功能：
（一）多种开锁模式可供选择：扫描二维码开锁模式、本地开锁模式、远程连接开锁模式、手动输入验证码开锁模式；
（二）智能储物柜的每一步操作都有日志记录，每个用户信息、IP地址、对应储物柜等信息均存贮在电脑数据库中，数据端中可容量超过二万个用户信息，通过追根溯源使安全性得到进一步的保障。同时系统调用用户信息速度在1内，柜门反应速度在0.5秒内，大大节省开锁时间；
（三）开柜、锁柜都伴有声音操作提示，在开柜时液晶显示屏会显示“欢迎使用！”；
（四）用户可在小程序端修改密码、姓名、学号、学院等个人信息，从而使得用户信息的增加、更改、筛检更加灵活便捷；
（五）柜子下装有智能传感器，通过传感器所受的压力，可自动检测储物柜内是否存放有物品，并可在服务端进入日志查询；
（六）柜子采用TCP/IP网络控制原理，即支持联网管理并控制储物柜，可直接使用钥匙远程管理软件并查询储物柜的相关信息或记录，并可远程控制储物柜开启（可选），所有操作无需到现场就可完成，从而实现对储物柜的远程控制；
5结束语
在本文中设计并实现了基于TCP/IP的储物柜管理系统，该系统融入了计算机软件控制管理的功能、IC记忆卡感应技术、保险柜安全防盗技术、微信小程序等，实现了储物柜在取/还钥匙过程的智能管理，钥匙状态检测和监控等功能，提高了储物柜的安全性、智能化，并实现高效管理。
通过设计更为安全快捷的储物柜管理系统，可以在学校便利店、教学楼、澡堂、体育馆、图书馆等公共场所换用这个系统，并可根据存储物品的时间进行收费，既提高了同学们私人物品的安全性，又提高学校的经济效应。
参考文献：
[1]张龙威，张泽豫.基于储物柜模态分析研究振动特性[J].汽车实用技术，2018（21）：68-70.
[2]尚一猛，赵莉，邓向阳，闫子晴，.基于RFID技术的超市储物柜的设计[J].信息与电脑（理论版），2017（14）：160-161.
论文作者: 杨晶,马尚芙蓉
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第8期
论文发表时间:2019/5/6
标签：柜子论文; 管理系统论文; 系统论文; 柜门论文; 开锁论文; 手机论文; 模块论文; 《建筑模拟》2019年第8期论文;