CN105825598A - 一种数字图书馆阅读助读器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字图书馆阅读助读器，设置有主体柜，主体柜上安装有触控屏，主体柜的下部为还书储存箱，触控屏的侧方为自助借还书口，触控屏上方为身份识别区，主体柜内部安装有数字图书管理模块；数字图书管理模块包括监控子模块和影音资源子模块；自助借还书口位置安装有与数字图书管理模块连接的RFID射频识别模块；身份识别区包括主识别模块及与主识别模块连接的证件识别区和指纹识别区。通过本发明的数字图书馆阅读助读器，读者可以在馆内的借阅室查阅相关图书刷卡借书，实现了24小时自助图书馆借还书，不仅省去了繁琐的过程，也不需要考虑条码是否破损等问题，大大提高了借阅效率。

Description

一种数字图书馆阅读助读器

技术领域

本发明属于数字图书馆领域，尤其涉及一种数字图书馆阅读助读器。

背景技术

当前，随着城市化进程的加快，图书馆在城市化建设中的作用也日益凸显，特别是电子图书馆建设已经成为现代数字城市、智慧城市建设的重要内容。

传统的图书馆的借还书流程需要工作人员打开图书扉页并找到条码位置，然后才能扫描条码，这样不仅流程较为繁琐，且借还书效率较低，而且现有的图书馆查询系统功能单一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数字图书馆阅读助读器，旨在解决传统的图书馆借还书流程复杂、效率低、图书馆查询系统功能单一的问题。

本发明是这样实现的，一种数字图书馆阅读助读器包括主体柜，该主体柜上安装有触控屏，主体柜的下部为还书储存箱，触控屏的侧方为自助借还书口，触控屏上方为身份识别区，主体柜内部安装有数字图书管理模块；

所述的数字图书管理模块包括监控子模块和影音资源子模块，所述的监控子模块内置有认证模块和授权模块，所述的监控子模块和影音资源子模块通过资源访问模块连接；

所述的认证模块用于用户向图书馆服务器申请访问资源后，图书馆服务器验证用户和终端接口；

所述的授权模块用于验证成功后，图书馆服务器将授权码写入用户的终端接口，并链接到资源商服务器；

所述的资源访问模块用于资源商服务器对身份认证信息和授权访问请求的双重认证后，允许用户访问、使用资源；

所述的还书存储箱的进书口与所述的自主借还书口连接，所述的进书口上安装有倾斜伸入还书存储箱内部的滑板，在所述的滑板与所述的进书口的连接处安装有水平驱动电机和竖直驱动电机，在所述的滑板的远离进书口的端部安装有位置传感器；

所述的自助借还书口位置安装有与数字图书管理模块连接的RFID射频识别模块，该RFID射频识别模块包括数据采集读写器终端、电子标签、门禁读写器群、射频卡、高增益天线；

所述门禁读写器群采用固定式RFID读写器倒挂在图书馆单行道出口处以防止图书失窃，所述的数字图书管理模块通过USB接口与数据采集读写器终端连接，所述数据采集读写器终端与射频卡和电子标签均连接；

所述高增益天线藕接于所述超高频读写模块，以提高所述超高频读写模块的辐射范围；

所述数据采集读写器终端包括用于采集图书上电子标签信息的射频卡读写器、用于采集借阅者手持射频卡信息的电子标签读写器、光源、视频构件，其中所述光源设置于所述射频卡读写器上部，并且所述射频卡读写器处于所述光源的辐射范围内；所述视频构件设置于所述主体单元的上部并藕接于所述数字图书管理模块，所述电子标签粘贴在图书的书脊或扉页部且内部存有图书信息数据，所述电子标签由IC芯片和用于与数据采集读写器终端进行通信的无线通信天线两部分组成；

所述的身份识别区包括主识别模块及与主识别模块连接的证件识别区和指纹识别区；

所述的证件识别区，包括身份证信息读取模块、图书信息存储模块、微控制器、无线传输模块、无线接收模块、远程工控机和显示模块；

所述身份证信息读取模块的输出端连接微控制器的输入端，身份证信息读取模块用于读取借书者的身份证信息，并将身份证信息传输至微控制器；

所述微控制器的输入端连接图书信息存储模块的输出端，用于在接收到身份证信息之后，从图书信息存储模块中获取借书者所要借阅的图书信息；

所述微控制器的输出端连接无线传输模块的输入端，微控制器将接收到的图书信息和身份证信息传输至无线传输模块；

所述无线传输模块通过无线方式将接收到的图书信息和身份证信息传输至无线接收模块；

所述无线接收模块的输出端分别连接远程工控机的输入端和显示模块的输入端，无线接收模块将接受到的图书信息和身份证信息传输至远程工控机和显示模块；

所述的指纹识别区包括指纹传感器、ARM内核的嵌入式处理器系统、LCD显示屏、ARM内核的嵌入式处理器系统中的USB接口资源和安装有图书借阅管理客户端软件的计算机组成，其中指纹传感器通过MCU总线与ARM内核的嵌入式处理器系统连接，指纹传感器的逻辑控制线直接与ARM内核的嵌入式处理器的I/O口相连，ARM内核的嵌入式处理器系统通过USB接口与安装有图书借阅管理客户端软件的计算机连接；

所述的所述指纹识别区内置指纹识别模块，该指纹识别模块进行指纹识别时的传递函数为：

$G\left(\mathrm{\ω}\right)=\exp \left(\frac{-{\left(ln\right(\mathrm{\ω}/{\mathrm{\ω}}_0\left)\right)}^2}{2{\left(ln\right(k/{\mathrm{\ω}}_0\left)\right)}^2}\right)$

其中，ω₀为滤波器的中心频率，对于不同的ω₀，k使k/ω₀保持不变；

在频率域构造滤波器，对应的极坐标表达方式为：

$G_r\left(r\right)=\exp \[-\left(\frac{{\left(ln\right(r/f_0\left)\right)}^2}{2{\left(ln\right({\mathrm{\σ}}_f\left)\right)}^2}\right)\]$

$G_{\mathrm{\θ}}\left(\mathrm{\θ}\right)=\exp \[-\frac{{(\mathrm{\θ}-{\mathrm{\θ}}_0)}^2}{2{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\θ}}}^2}\]$

G(r，θ)＝G(r，r)·G(θ，θ)；

式中，G_r(r)为控制滤波器带宽的径向分量，G_θ(θ)为控制滤波器方向的角度分量；

r表示径向坐标，θ表示角度坐标，f₀为中心频率，θ₀为滤波器方向，σ_f英语确定带宽；

B_f＝2(2/ln2)^1/2|lnσ_f|，σ_θ确定角度带宽，B_θ＝2(2/ln2)^1/2σ_θ。

进一步，所述的影音资源子模块包括数据库层，标准化接口层和业务层；

所述数据库层作为数据管理中心，用于存储用户信息及用户权限、移动终端信息及移动终端权限、电子图书馆资源信息；

所述标准化接口层用于对用户信息或移动终端信息进行验证，获取用户信息或移动终端信息后，将其与数据库层中存储的用户信息或移动终端信息比较，在验证成功后，所述数据库层根据用户权限或移动终端权限允许用户或移动终端访问数据库层中的相应的电子图书馆资源信息；

所述业务层包括电子图书馆维护员系统，所述电子图书馆维护员系统用于管理用户信息及用户权限、移动终端信息及移动终端权限，并将其存入所述数据库层。

进一步，所述的监控子模块包括图书室显示器、时间鉴别器、图书室服务器、后端总服务器、监控端服务器、监控端RFID读取器、监控端报警器、图书室服务系统、监控端服务系统；

所述的监控端服务器包括图书馆监控中心、主楼监控中心和多个数据采集点，所述图像监控中心通过IP网络与主楼监控中心和多个数据采集点相连；

所述后端总服务器包括多个中心管理服务器、多个图像管理服务器和主控中心；

所述图书室服务器通过LAN与图像管理服务器相连，所述图书室服务系统包括电视墙、图像矩阵和数字矩阵，所述电视墙与图像矩阵和数字矩阵相连，所述数据采集点包括路由器、摄像机和图像机，所述路由器与摄像机和图像机相连。

进一步，所述触控屏还包括触控面板省电模式扫描的方法，具体为：

当触控面板是于省电模式时，经由该触控面板的第一侧的第一组信号线，发送一组驱动信号；

当发送该组驱动信号时，经由该触控面板的该第一侧的第二组信号线，接收组感应信号；及根据该组感应信号是否符合预定规则控制该触控面板执行对应的动作；

其中该组感应信号是有关于该第一组信号线与该第二组信号线之间的一组感应电容；

该第一组信号线是具有一条信号线，且该第二组信号线是具有多个条信号线；

该第一组信号线是具有多个条信号线，该第二组信号线是具有一条信号线；

该第一组信号线是相临或邻近于该第二组信号线；

根据该组感应信号是否符合该预定规则控制该触控面板执行该对应的动作包含：若该组感应信号符合该预定规则，则控制该触控面板由该省电模式进入一工作模式；

若该组感应信号符合该预定规则，则控制该触控面板由该省电模式进入该工作模式是为：若该组感应信号对应的该组感应电容的变化量大于一预定值，则控制该触控面板由该省电模式进入该工作模式。

进一步，所述授权模块的授权方法具体包括：

根据用户终端的调度请求，确定初始MAC-e协议数据单元PDU的大小；

获取所述初始MAC-ePDU的、反应所述用户终端正常传输数据所需的能力信息；根据所述初始MAC-ePDU的净荷大小和预设MAC-dPDU的大小，获取所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数；根据所述初始MAC-ePDU的净荷大小预设MAC-dPDU的大小和预设调度信息SI的大小，获取所述初始MAC-ePDU是否具有承载所述SI的能力；获取所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数，包括：用所述初始MAC-ePDU的大小减去所述初始MAC-ePDU头部的大小，获取所述初始MAC-ePDU的净荷大小；用所述初始MAC-ePDU的净荷大小除以预设MAC-dPDU的大小，并对相除的结果向下取整获取所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数；

查询预先生成的MAC-ePDU能力信息表，获取与所述初始MAC-ePDU的能力信息相同的大小最小的可用MAC-ePDU作为授权MAC-ePDU；所述MAC-ePDU能力信息表包括所述用户终端对应的所有可用MAC-ePDU的大小及每个所述可用MAC-ePDU的能力信息；

将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端。

进一步，所述根据所述初始MAC-ePDU的净荷大小、预设MAC-dPDU的大小和预设SI的大小，获取所述初始MAC-ePDU是否具有承载所述SI的能力，包括：

用所述初始MAC-ePDU的大小减去所述初始MAC-ePDU头部的大小，获取所述初始MAC-ePDU的净荷大小；

用所述初始MAC-ePDU的净荷大小减去所述MAC-dPDU的大小与所述个数的乘积，获取所述初始MAC-ePDU的净荷余量；

判断所述初始MAC-ePDU的净荷余量是否大于或等于所述SI的大小；

如果判断结果为是，确定所述初始MAC-ePDU具有承载所述SI的能力；如果判断结果为否，确定所述初始MAC-ePDU不具有承载所述SI的能力。

进一步，所述生成所述MAC-ePDU能力信息表，包括：

获取所述用户终端对应的所有可用MAC-ePDU的大小；

根据每个所述可用MAC-ePDU的大小和所述MAC-dPDU的大小，获取每个所述可用MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数；

根据每个所述可用MAC-ePDU的大小、所述MAC-dPDU的大小和所述SI的大小，获取每个所述可用MAC-ePDU是否具有承载所述SI的能力。

进一步，所述查询预先生成的MAC-ePDU能力信息表，获取与所述初始MAC-ePDU的能力信息相同的大小最小的可用MAC-ePDU作为授权MAC-ePDU，包括：

根据所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数，查询所述MAC-ePDU能力信息表，获取第一备选MAC-ePDU子集；所述第一备选可用MAC-ePDU子集包括所承载的MAC-dPDU的个数与所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数相同的可用MAC-ePDU；

当所述初始MAC-ePDU具有承载所述SI的能力时，从所述第一备选MAC-ePDU子集中选择第二备选MAC-ePDU子集，并选择所述第二备选MAC-ePDU子集中大小最小的可用MAC-ePDU作为所述授权MAC-ePDU；所述第二备选MAC-ePDU子集包括具有承载所述SI的能力的可用MAC-ePDU；

当所述初始MAC-ePDU不具有承载所述SI的能力时，直接选择所述第一备选MAC-ePDU子集中大小最小的可用MAC-ePDU作为所述授权MAC-ePDU；

生成所述MAC-ePDU能力信息表还包括：

根据每个所述可用MAC-ePDU的大小，计算每个所述可用MAC-ePDU对应的功率授权；

所述将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端，包括：

查询所述MAC-ePDU能力信息表，获取所述授权MAC-ePDU对应的功率授权，然后将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端。

进一步，将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端，包括：

根据所述授权MAC-ePDU的大小，计算所述授权MAC-ePDU对应的功率授权，然后将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端。

进一步，所述根据用户终端的调度请求，确定初始MAC-ePDU的大小，包括：

解析所述用户终端的调度请求，获取所述用户终端的功率余量、本区邻区路损比和所述用户终端的数据量；

根据所述用户终端的功率余量、本区邻区路损比和所述用户终端的数据量，确定授权给所述用户终端的初始功率授权；

获取与所述初始功率授权对应的MAC-ePDU的大小，将与所述初始功率对应的MAC-ePDU作为所述初始MAC-ePDU，将与所述初始功率授权对应的MAC-ePDU的大小作为所述初始MAC-ePDU的大小。

图书馆原先的借还书流程需要工作人员打开图书扉页并找到条码位置，然后才能扫描条码，这样不仅流程较为繁琐，且借还书效率较低，通过本发明的数字图书馆阅读助读器，读者可以在馆内的借阅室查阅相关图书刷卡借书，实现了24小时自助图书馆借还书，不仅省去了繁琐的过程，也不需要考虑条码是否破损等问题。本发明根据UE的调度请求确定初始MAC-ePDU的大小，并获取初始MAC-ePDU的能力信息，然后在UE可以使用的所有MAC-ePDU中选择与初始MAC-ePDU具有相同能力信息而大小最小的MAC-ePDU作为最终授权给UE使用的MAC-ePDU并将该MAC-ePDU对应的功率授权授权给UE，在保证UE能够正常上传数据的同时，降低了授权给UE的最大功率和MAC-ePDU的大小，减少了功率资源和MAC-ePDU资源的浪费。

附图说明

图1是本发明实施例提供的数字图书馆阅读助读器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的数字图书管理模块结构图；

图中：1、主体柜；2、触控屏；3、还书储存箱；4、自助借还书口；5、身份识别区；6、数字图书管理模块；6-1、监控子模块；6-1-1、认证模块；6-1-2、授权模块；6-2、影音资源子模块；6-3、资源访问模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

如图1所示，本发明是这样实现的，一种数字图书馆阅读助读器包括主体柜1，该主体柜1上安装有触控屏2，主体柜1的下部为还书储存箱3，触控屏2的侧方为自助借还书口4，触控屏2上方为身份识别区5，主体柜1内部安装有数字图书管理模块6；

所述的数字图书管理模块6包括监控子模块6-1和影音资源子模块6-2，所述的监控子模块内置有认证模块6-1-1和授权模块6-1-2，所述的监控子模块6-1和影音资源子模块6-2通过资源访问模块6-3连接；

所述的认证模块用于用户向图书馆服务器申请访问资源后，图书馆服务器验证用户和终端接口；

所述的授权模块用于验证成功后，图书馆服务器将授权码写入用户的终端接口，并链接到资源商服务器；

所述的资源访问模块用于资源商服务器对身份认证信息和授权访问请求的双重认证后，允许用户访问、使用资源；

所述的还书存储箱的进书口与所述的自主借还书口连接，所述的进书口上安装有倾斜伸入还书存储箱内部的滑板，在所述的滑板与所述的进书口的连接处安装有水平驱动电机和竖直驱动电机，在所述的滑板的远离进书口的端部安装有位置传感器；

所述的自助借还书口4位置安装有与数字图书管理模块连接的RFID射频识别模块，该RFID射频识别模块包括数据采集读写器终端、电子标签、门禁读写器群、射频卡、高增益天线；

所述门禁读写器群采用固定式RFID读写器倒挂在图书馆单行道出口处以防止图书失窃，所述的数字图书管理模块通过USB接口与数据采集读写器终端连接，所述数据采集读写器终端与射频卡和电子标签均连接；

所述高增益天线藕接于所述超高频读写模块，以提高所述超高频读写模块的辐射范围；

所述数据采集读写器终端包括用于采集图书上电子标签信息的射频卡读写器、用于采集借阅者手持射频卡信息的电子标签读写器、光源、视频构件，其中所述光源设置于所述射频卡读写器上部，并且所述射频卡读写器处于所述光源的辐射范围内；所述视频构件设置于所述主体单元的上部并藕接于所述数字图书管理模块，所述电子标签粘贴在图书的书脊或扉页部且内部存有图书信息数据，所述电子标签由IC芯片和用于与数据采集读写器终端进行通信的无线通信天线两部分组成；

所述的身份识别区5包括主识别模块及与主识别模块连接的证件识别区和指纹识别区；

所述的证件识别区，包括身份证信息读取模块、图书信息存储模块、微控制器、无线传输模块、无线接收模块、远程工控机和显示模块；

所述身份证信息读取模块的输出端连接微控制器的输入端，身份证信息读取模块用于读取借书者的身份证信息，并将身份证信息传输至微控制器；

所述微控制器的输入端连接图书信息存储模块的输出端，用于在接收到身份证信息之后，从图书信息存储模块中获取借书者所要借阅的图书信息；

所述微控制器的输出端连接无线传输模块的输入端，微控制器将接收到的图书信息和身份证信息传输至无线传输模块；

所述无线传输模块通过无线方式将接收到的图书信息和身份证信息传输至无线接收模块；

所述无线接收模块的输出端分别连接远程工控机的输入端和显示模块的输入端，无线接收模块将接受到的图书信息和身份证信息传输至远程工控机和显示模块；

所述的指纹识别区包括指纹传感器、ARM内核的嵌入式处理器系统、LCD显示屏、ARM内核的嵌入式处理器系统中的USB接口资源和安装有图书借阅管理客户端软件的计算机组成，其中指纹传感器通过MCU总线与ARM内核的嵌入式处理器系统连接，指纹传感器的逻辑控制线直接与ARM内核的嵌入式处理器的I/O口相连，ARM内核的嵌入式处理器系统通过USB接口与安装有图书借阅管理客户端软件的计算机连接；

所述的所述指纹识别区内置指纹识别模块，该指纹识别模块进行指纹识别时的传递函数为：

$G\left(\mathrm{\ω}\right)=\exp \left(\frac{-{\left(ln\right(\mathrm{\ω}/{\mathrm{\ω}}_0\left)\right)}^2}{2{\left(ln\right(k/{\mathrm{\ω}}_0\left)\right)}^2}\right)$

其中，ω₀为滤波器的中心频率，对于不同的ω₀，k使k/ω₀保持不变；

在频率域构造滤波器，对应的极坐标表达方式为：

$G_r\left(r\right)=\exp \[-\left(\frac{{\left(ln\right(r/f_0\left)\right)}^2}{2{\left(ln\right({\mathrm{\σ}}_f\left)\right)}^2}\right)\]$

$G_{\mathrm{\θ}}\left(\mathrm{\θ}\right)=\exp \[-\frac{{(\mathrm{\θ}-{\mathrm{\θ}}_0)}^2}{2{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\θ}}}^2}\]$

G(r，θ)＝G(r，r)·G(θ，θ)；

式中，G_r(r)为控制滤波器带宽的径向分量，G_θ(θ)为控制滤波器方向的角度分量；

r表示径向坐标，θ表示角度坐标，f₀为中心频率，θ₀为滤波器方向，σ_f英语确定带宽；

B_f＝2(2/ln2)^1/2|lnσ_f|，σ_θ确定角度带宽，Bθ＝2(2/ln2)^1/2σ_θ。

进一步，所述的影音资源子模块包括数据库层，标准化接口层和业务层；

所述数据库层作为数据管理中心，用于存储用户信息及用户权限、移动终端信息及移动终端权限、电子图书馆资源信息；

所述标准化接口层用于对用户信息或移动终端信息进行验证，获取用户信息或移动终端信息后，将其与数据库层中存储的用户信息或移动终端信息比较，在验证成功后，所述数据库层根据用户权限或移动终端权限允许用户或移动终端访问数据库层中的相应的电子图书馆资源信息；

所述业务层包括电子图书馆维护员系统，所述电子图书馆维护员系统用于管理用户信息及用户权限、移动终端信息及移动终端权限，并将其存入所述数据库层。

进一步，所述的监控子模块包括图书室显示器、时间鉴别器、图书室服务器、后端总服务器、监控端服务器、监控端RFID读取器、监控端报警器、图书室服务系统、监控端服务系统；

所述的监控端服务器包括图书馆监控中心、主楼监控中心和多个数据采集点，所述图像监控中心通过IP网络与主楼监控中心和多个数据采集点相连。

所述后端总服务器包括多个中心管理服务器、多个图像管理服务器和主控中心。

所述图书室服务器通过LAN与图像管理服务器相连，所述图书室服务系统包括电视墙、图像矩阵和数字矩阵，所述电视墙与图像矩阵和数字矩阵相连，所述数据采集点包括路由器、摄像机和图像机，所述路由器与摄像机和图像机相连。

在本发明的实施例中：

进一步，所述触控屏还包括触控面板省电模式扫描的方法，具体为：

当触控面板是于省电模式时，经由该触控面板的第一侧的第一组信号线，发送一组驱动信号；

当发送该组驱动信号时，经由该触控面板的该第一侧的第二组信号线，接收组感应信号；及根据该组感应信号是否符合预定规则控制该触控面板执行对应的动作；

其中该组感应信号是有关于该第一组信号线与该第二组信号线之间的一组感应电容；

该第一组信号线是具有一条信号线，且该第二组信号线是具有多个条信号线；

该第一组信号线是具有多个条信号线，该第二组信号线是具有一条信号线；

该第一组信号线是相临或邻近于该第二组信号线；

根据该组感应信号是否符合该预定规则控制该触控面板执行该对应的动作包含：若该组感应信号符合该预定规则，则控制该触控面板由该省电模式进入一工作模式；

若该组感应信号符合该预定规则，则控制该触控面板由该省电模式进入该工作模式是为：若该组感应信号对应的该组感应电容的变化量大于一预定值，则控制该触控面板由该省电模式进入该工作模式。

进一步，所述授权模块的授权方法具体包括：

根据用户终端的调度请求，确定初始MAC-e协议数据单元PDU的大小；

获取所述初始MAC-ePDU的、反应所述用户终端正常传输数据所需的能力信息；根据所述初始MAC-ePDU的净荷大小和预设MAC-dPDU的大小，获取所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数；根据所述初始MAC-ePDU的净荷大小预设MAC-dPDU的大小和预设调度信息SI的大小，获取所述初始MAC-ePDU是否具有承载所述SI的能力；获取所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数，包括：用所述初始MAC-ePDU的大小减去所述初始MAC-ePDU头部的大小，获取所述初始MAC-ePDU的净荷大小；用所述初始MAC-ePDU的净荷大小除以预设MAC-dPDU的大小，并对相除的结果向下取整获取所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数；

查询预先生成的MAC-ePDU能力信息表，获取与所述初始MAC-ePDU的能力信息相同的大小最小的可用MAC-ePDU作为授权MAC-ePDU；所述MAC-ePDU能力信息表包括所述用户终端对应的所有可用MAC-ePDU的大小及每个所述可用MAC-ePDU的能力信息；

将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端。

进一步，所述根据所述初始MAC-ePDU的净荷大小、预设MAC-dPDU的大小和预设SI的大小，获取所述初始MAC-ePDU是否具有承载所述SI的能力，包括：

用所述初始MAC-ePDU的大小减去所述初始MAC-ePDU头部的大小，获取所述初始MAC-ePDU的净荷大小；

用所述初始MAC-ePDU的净荷大小减去所述MAC-dPDU的大小与所述个数的乘积，获取所述初始MAC-ePDU的净荷余量；

判断所述初始MAC-ePDU的净荷余量是否大于或等于所述SI的大小；

如果判断结果为是，确定所述初始MAC-ePDU具有承载所述SI的能力；如果判断结果为否，确定所述初始MAC-ePDU不具有承载所述SI的能力。

进一步，所述生成所述MAC-ePDU能力信息表，包括：

获取所述用户终端对应的所有可用MAC-ePDU的大小；

根据每个所述可用MAC-ePDU的大小和所述MAC-dPDU的大小，获取每个所述可用MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数；

根据每个所述可用MAC-ePDU的大小、所述MAC-dPDU的大小和所述SI的大小，获取每个所述可用MAC-ePDU是否具有承载所述SI的能力。

进一步，所述查询预先生成的MAC-ePDU能力信息表，获取与所述初始MAC-ePDU的能力信息相同的大小最小的可用MAC-ePDU作为授权MAC-ePDU，包括：

根据所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数，查询所述MAC-ePDU能力信息表，获取第一备选MAC-ePDU子集；所述第一备选可用MAC-ePDU子集包括所承载的MAC-dPDU的个数与所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数相同的可用MAC-ePDU；

当所述初始MAC-ePDU具有承载所述SI的能力时，从所述第一备选MAC-ePDU子集中选择第二备选MAC-ePDU子集，并选择所述第二备选MAC-ePDU子集中大小最小的可用MAC-ePDU作为所述授权MAC-ePDU；所述第二备选MAC-ePDU子集包括具有承载所述SI的能力的可用MAC-ePDU；

当所述初始MAC-ePDU不具有承载所述SI的能力时，直接选择所述第一备选MAC-ePDU子集中大小最小的可用MAC-ePDU作为所述授权MAC-ePDU；

生成所述MAC-ePDU能力信息表还包括：

根据每个所述可用MAC-ePDU的大小，计算每个所述可用MAC-ePDU对应的功率授权；

所述将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端，包括：

查询所述MAC-ePDU能力信息表，获取所述授权MAC-ePDU对应的功率授权，然后将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端。

进一步，将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端，包括：

根据所述授权MAC-ePDU的大小，计算所述授权MAC-ePDU对应的功率授权，然后将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端。

进一步，所述根据用户终端的调度请求，确定初始MAC-ePDU的大小，包括：

解析所述用户终端的调度请求，获取所述用户终端的功率余量、本区邻区路损比和所述用户终端的数据量；

根据所述用户终端的功率余量、本区邻区路损比和所述用户终端的数据量，确定授权给所述用户终端的初始功率授权；

获取与所述初始功率授权对应的MAC-ePDU的大小，将与所述初始功率对应的MAC-ePDU作为所述初始MAC-ePDU，将与所述初始功率授权对应的MAC-ePDU的大小作为所述初始MAC-ePDU的大小。

本发明的工作原理：

本发明的主体柜1上安装有触控屏2，主体柜1的下部为还书储存箱3，触控屏2的侧方为自助借还书口4，触控屏2上方为身份识别区5，主体柜1内部安装有数字图书管理模块6；借阅者通过点击触控屏界面上的选择借书、还书、查阅选择相关服务，通过身份识别区进行身份识别，可以选择身份证识别和指纹识别，自助借还书口位置安装有与数字图书管理模块连接的RFID射频识别模块，可实现快速的自助借书还书，通过影音资源模块可以查询存储在图书馆数据库的相关音影音信息。借书成功后，可选择“打印凭条”或“返回”。还书时，在主界面点“还书”，其他操作与借书相同。另外，在主界面点“查询”，便可核对已借阅的图书信息。图书馆原先的借还书流程需要工作人员打开图书扉页并找到条码位置，然后才能扫描条码，这样不仅流程较为繁琐，且借还书效率较低，通过本发明的数字图书馆阅读助读器，读者可以在馆内的借阅室查阅相关图书刷卡借书，实现了24小时自助图书馆借还书，不仅省去了繁琐的过程，也不需要考虑条码是否破损等问题。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种数字图书馆阅读助读器，其特征在于，所述数字图书馆阅读助读器包括主体柜，所述该主体柜上安装有触控屏，主体柜的下部为还书储存箱，触控屏的侧方为自助借还书口，触控屏上方为身份识别区，主体柜内部安装有数字图书管理模块；

所述数字图书管理模块包括监控子模块和影音资源子模块，所述监控子模块内置有认证模块和授权模块，所述监控子模块和影音资源子模块通过资源访问模块连接；

所述认证模块用于用户向图书馆服务器申请访问资源后，图书馆服务器验证用户和终端接口；

所述授权模块用于验证成功后，图书馆服务器将授权码写入用户的终端接口，并链接到资源商服务器；

所述资源访问模块用于资源商服务器对身份认证信息和授权访问请求的双重认证后，允许用户访问、使用资源；

所述还书存储箱的进书口与所述自主借还书口连接，所述进书口上安装有倾斜伸入还书存储箱内部的滑板，在所述滑板与所述进书口的连接处安装有水平驱动电机和竖直驱动电机，在所述滑板的远离进书口的端部安装有位置传感器；

所述自助借还书口位置安装有与数字图书管理模块连接的RFID射频识别模块，该RFID射频识别模块包括数据采集读写器终端、电子标签、门禁读写器群、射频卡、高增益天线；

所述门禁读写器群采用固定式RFID读写器倒挂在图书馆单行道出口处以防止图书失窃，所述数字图书管理模块通过USB接口与数据采集读写器终端连接，所述数据采集读写器终端与射频卡和电子标签均连接；

所述高增益天线藕接于所述超高频读写模块，以提高所述超高频读写模块的辐射范围；

所述数据采集读写器终端包括用于采集图书上电子标签信息的射频卡读写器、用于采集借阅者手持射频卡信息的电子标签读写器、光源、视频构件，其中所述光源设置于所述射频卡读写器上部，并且所述射频卡读写器处于所述光源的辐射范围内；所述视频构件设置于所述主体单元的上部并藕接于所述数字图书管理模块，所述电子标签粘贴在图书的书脊或扉页部且内部存有图书信息数据，所述电子标签由IC芯片和用于与数据采集读写器终端进行通信的无线通信天线两部分组成；

所述身份识别区包括主识别模块及与主识别模块连接的证件识别区和指纹识别区；

所述证件识别区，包括身份证信息读取模块、图书信息存储模块、微控制器、无线传输模块、无线接收模块、远程工控机和显示模块；

所述身份证信息读取模块的输出端连接微控制器的输入端，身份证信息读取模块用于读取借书者的身份证信息，并将身份证信息传输至微控制器；

所述微控制器的输入端连接图书信息存储模块的输出端，用于在接收到身份证信息之后，从图书信息存储模块中获取借书者所要借阅的图书信息；

所述微控制器的输出端连接无线传输模块的输入端，微控制器将接收到的图书信息和身份证信息传输至无线传输模块；

所述无线传输模块通过无线方式将接收到的图书信息和身份证信息传输至无线接收模块；

所述无线接收模块的输出端分别连接远程工控机的输入端和显示模块的输入端，无线接收模块将接受到的图书信息和身份证信息传输至远程工控机和显示模块；

所述指纹识别区包括指纹传感器、ARM内核的嵌入式处理器系统、LCD显示屏、ARM内核的嵌入式处理器系统中的USB接口资源和安装有图书借阅管理客户端软件的计算机组成，其中指纹传感器通过MCU总线与ARM内核的嵌入式处理器系统连接，指纹传感器的逻辑控制线直接与ARM内核的嵌入式处理器的I/O口相连，ARM内核的嵌入式处理器系统通过USB接口与安装有图书借阅管理客户端软件的计算机连接；

所述指纹识别区内置指纹识别模块，该指纹识别模块进行指纹识别时的传递函数为：

其中，ω₀为滤波器的中心频率，对于不同的ω₀，k使k/ω₀保持不变；

在频率域构造滤波器，对应的极坐标表达方式为：

G(r，θ)＝G(r，r)·G(θ，θ)；

式中，G_r(r)为控制滤波器带宽的径向分量，G_θ(θ)为控制滤波器方向的角度分量；

r表示径向坐标，θ表示角度坐标，f₀为中心频率，θ₀为滤波器方向，σ_f用于确定带宽；

B_f＝2(2/ln2)^1/2|lnσ_f|，σ_θ确定角度带宽，B_θ＝2(2/ln2)^1/2σ_θ。

2.如权利要求1所述的数字图书馆阅读助读器，其特征在于，所述影音资源子模块包括数据库层，标准化接口层和业务层；

所述数据库层作为数据管理中心，用于存储用户信息及用户权限、移动终端信息及移动终端权限、电子图书馆资源信息；

所述标准化接口层用于对用户信息或移动终端信息进行验证，获取用户信息或移动终端信息后，将其与数据库层中存储的用户信息或移动终端信息比较，在验证成功后，所述数据库层根据用户权限或移动终端权限允许用户或移动终端访问数据库层中的相应的电子图书馆资源信息；

所述业务层包括电子图书馆维护员系统，所述电子图书馆维护员系统用于管理用户信息及用户权限、移动终端信息及移动终端权限，并存入所述数据库层。

3.如权利要求1所述的数字图书馆阅读助读器，其特征在于，所述监控子模块包括图书室显示器、时间鉴别器、图书室服务器、后端总服务器、监控端服务器、监控端RFID读取器、监控端报警器、图书室服务系统、监控端服务系统；

所述监控端服务器包括图书馆监控中心、主楼监控中心和多个数据采集点，所述图像监控中心通过IP网络与主楼监控中心和多个数据采集点相连；

所述后端总服务器包括多个中心管理服务器、多个图像管理服务器和主控中心；

所述图书室服务器通过LAN与图像管理服务器相连，所述图书室服务系统包括电视墙、图像矩阵和数字矩阵，所述电视墙与图像矩阵和数字矩阵相连，所述数据采集点包括路由器、摄像机和图像机，所述路由器与摄像机和图像机相连。

4.如权利要求1所述的数字图书馆阅读助读器，其特征在于，所述触控屏还包括触控面板省电模式扫描的方法，具体为：

当触控面板是于省电模式时，经由该触控面板的第一侧的第一组信号线，发送一组驱动信号；

当发送该组驱动信号时，经由该触控面板的该第一侧的第二组信号线，接收组感应信号；及根据该组感应信号是否符合预定规则控制该触控面板执行对应的动作；

其中该组感应信号是有关于该第一组信号线与该第二组信号线之间的一组感应电容；

该第一组信号线是具有一条信号线，且该第二组信号线是具有多个条信号线；

该第一组信号线是具有多个条信号线，该第二组信号线是具有一条信号线；

该第一组信号线是相临或邻近于该第二组信号线；

根据该组感应信号是否符合该预定规则控制该触控面板执行该对应的动作包含：若该组感应信号符合该预定规则，则控制该触控面板由该省电模式进入一工作模式；

若该组感应信号符合该预定规则，则控制该触控面板由该省电模式进入该工作模式是为：若该组感应信号对应的该组感应电容的变化量大于一预定值，则控制该触控面板由该省电模式进入该工作模式。

5.如权利要求1所述的数字图书馆阅读助读器，其特征在于，所述授权模块的授权方法具体包括：

根据用户终端的调度请求，确定初始MAC-e协议数据单元PDU的大小；

获取所述初始MAC-ePDU的、反应所述用户终端正常传输数据所需的能力信息；根据所述初始MAC-ePDU的净荷大小和预设MAC-dPDU的大小，获取所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数；根据所述初始MAC-ePDU的净荷大小预设MAC-dPDU的大小和预设调度信息SI的大小，获取所述初始MAC-ePDU是否具有承载所述SI的能力；获取所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数，包括：用所述初始MAC-ePDU的大小减去所述初始MAC-ePDU头部的大小，获取所述初始MAC-ePDU的净荷大小；用所述初始MAC-ePDU的净荷大小除以预设MAC-dPDU的大小，并对相除的结果向下取整获取所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数；

查询预先生成的MAC-ePDU能力信息表，获取与所述初始MAC-ePDU的能力信息相同的大小最小的可用MAC-ePDU作为授权MAC-ePDU；所述MAC-ePDU能力信息表包括所述用户终端对应的所有可用MAC-ePDU的大小及每个所述可用MAC-ePDU的能力信息；

将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端。

6.如权利要求5所述的数字图书馆阅读助读器，其特征在于，所述根据所述初始MAC-ePDU的净荷大小、预设MAC-dPDU的大小和预设SI的大小，获取所述初始MAC-ePDU是否具有承载所述SI的能力，包括：

用所述初始MAC-ePDU的大小减去所述初始MAC-ePDU头部的大小，获取所述初始MAC-ePDU的净荷大小；

用所述初始MAC-ePDU的净荷大小减去所述MAC-dPDU的大小与所述个数的乘积，获取所述初始MAC-ePDU的净荷余量；

判断所述初始MAC-ePDU的净荷余量是否大于或等于所述SI的大小；

如果判断结果为是，确定所述初始MAC-ePDU具有承载所述SI的能力；如果判断结果为否，确定所述初始MAC-ePDU不具有承载所述SI的能力。

7.如权利要求5所述的数字图书馆阅读助读器，其特征在于，所述生成所述MAC-ePDU能力信息表，包括：

获取所述用户终端对应的所有可用MAC-ePDU的大小；

根据每个所述可用MAC-ePDU的大小和所述MAC-dPDU的大小，获取每个所述可用MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数；

根据每个所述可用MAC-ePDU的大小、所述MAC-dPDU的大小和所述SI的大小，获取每个所述可用MAC-ePDU是否具有承载所述SI的能力。

8.如权利要求5所述的资源授权方法，其特征在于，所述查询预先生成的MAC-ePDU能力信息表，获取与所述初始MAC-ePDU的能力信息相同的大小最小的可用MAC-ePDU作为授权MAC-ePDU，包括：

根据所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数，查询所述MAC-ePDU能力信息表，获取第一备选MAC-ePDU子集；所述第一备选可用MAC-ePDU子集包括所承载的MAC-dPDU的个数与所述初始MAC-ePDU所能承载的MAC-dPDU的个数相同的可用MAC-ePDU；

当所述初始MAC-ePDU具有承载所述SI的能力时，从所述第一备选MAC-ePDU子集中选择第二备选MAC-ePDU子集，并选择所述第二备选MAC-ePDU子集中大小最小的可用MAC-ePDU作为所述授权MAC-ePDU；所述第二备选MAC-ePDU子集包括具有承载所述SI的能力的可用MAC-ePDU；

当所述初始MAC-ePDU不具有承载所述SI的能力时，直接选择所述第一备选MAC-ePDU子集中大小最小的可用MAC-ePDU作为所述授权MAC-ePDU；

生成所述MAC-ePDU能力信息表还包括：

根据每个所述可用MAC-ePDU的大小，计算每个所述可用MAC-ePDU对应的功率授权；

所述将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端，包括：

查询所述MAC-ePDU能力信息表，获取所述授权MAC-ePDU对应的功率授权，然后将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端。

9.如权利要求8所述的资源授权方法，其特征在于，将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端，包括：

根据所述授权MAC-ePDU的大小，计算所述授权MAC-ePDU对应的功率授权，然后将所述授权MAC-ePDU和所述授权MAC-ePDU对应的功率授权下发给所述用户终端。

10.如权利要求5-9所述的资源授权方法，其特征在于，所述根据用户终端的调度请求，确定初始MAC-ePDU的大小，包括：

解析所述用户终端的调度请求，获取所述用户终端的功率余量、本区邻区路损比和所述用户终端的数据量；

根据所述用户终端的功率余量、本区邻区路损比和所述用户终端的数据量，确定授权给所述用户终端的初始功率授权；

获取与所述初始功率授权对应的MAC-ePDU的大小，将与所述初始功率对应的MAC-ePDU作为所述初始MAC-ePDU，将与所述初始功率授权对应的MAC-ePDU的大小作为所述初始MAC-ePDU的大小。