黃昕怡

（湘潭縣氣象局 湖南湘潭 411100）

二維碼技術(shù)在氣象信息數(shù)字化管理中的應(yīng)用探析

黃昕怡

（湘潭縣氣象局 湖南湘潭 411100）

二維碼技術(shù)是近年來新興的條碼技術(shù)，具有信息容量大、安全強(qiáng)度高等多方面優(yōu)勢(shì)，可以直接用手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)終端等進(jìn)行拍照和識(shí)讀，從而達(dá)到傳遞信息的目的。本文闡述了二維碼技術(shù)具有的主要特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，針對(duì)二維碼技術(shù)在氣象信息數(shù)字化管理中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，以供參考。

二維碼技術(shù)；氣象信息；數(shù)字化管理

1 引言

通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在氣象信息管理的數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程中的應(yīng)用，不僅拓展了氣象基本業(yè)務(wù)范圍，還有效促進(jìn)了大量新型探測(cè)設(shè)備的引進(jìn)，但同時(shí)也給氣象信息數(shù)字化的管理帶來一定難度。二維碼技術(shù)是一種近年新興的技術(shù)，該技術(shù)方便實(shí)用、安全快捷，如果能夠應(yīng)用于氣象信息數(shù)字化管理，即可解決管理難題。

2 二維碼技術(shù)的基本概念

所謂的二維碼（見圖1），是將一些特定幾何圖形，按照一定的規(guī)律，于平面上組合分布，形成一種黑白相間的圖形；二維碼技術(shù)，則是利用該圖形，記錄數(shù)據(jù)、符號(hào)等各種信息，是一種新興的條碼技術(shù)。在圖像被識(shí)讀之后，可利用特定的圖形和二進(jìn)制對(duì)應(yīng)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)的自動(dòng)識(shí)別。當(dāng)前應(yīng)用最多的手機(jī)二維碼服務(wù)，即是指通過移動(dòng)終端、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行二維碼的存儲(chǔ)、解讀、處理和傳播，進(jìn)而產(chǎn)生各種移動(dòng)增值服務(wù)。在此過程中，如果按照手機(jī)終端所承擔(dān)的存儲(chǔ)二維碼信息，或解讀二維碼信息等功能進(jìn)行區(qū)分，則可以該服務(wù)分成兩類：手機(jī)被讀類應(yīng)用和手機(jī)主讀類應(yīng)用。

圖1 二維條碼

3 二維碼技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

以往所使用的條碼技術(shù)，是一種較為經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，主要優(yōu)點(diǎn)在于輸入速度快、可靠性高、采集信息量大、成本低等。而二維碼的出現(xiàn)進(jìn)一步拓展了條碼技術(shù)的應(yīng)用范圍，提高了應(yīng)用水平。二維條碼的使用原理，是通過掃描標(biāo)識(shí)條碼，利用其長度、寬度中所記載的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，獲取所包含的內(nèi)部信息。相較于一維條碼，二維碼的優(yōu)勢(shì)更加顯著，主要包括以下方面：

（1）信息存儲(chǔ)量大，二維碼能在二維方向上同時(shí)存儲(chǔ)各種不同信息，可容納多達(dá)1000多個(gè)字節(jié)或500多個(gè)漢字。該條碼除存儲(chǔ)文字、數(shù)字等文本信息外，還可以對(duì)圖片、指紋、聲音等高容量信息進(jìn)行編碼，并可表示多種語言文字。

（2）使用的環(huán)境較為復(fù)雜，粘貼標(biāo)簽在使用過程中，往往容易遭受不同程度的污染或折損，由于二維條碼采用的是糾錯(cuò)算法，具有較強(qiáng)的抗損、抗干擾能力，即使標(biāo)簽出現(xiàn)部分的損壞，仍然能夠利用糾錯(cuò)識(shí)讀正確信息并還原，從而保證信息的使用可靠性。

（3）二維碼成本低，易制作，網(wǎng)上提供了很多免費(fèi)的二維碼生成軟件，也可以自己編制軟件。制作過程中對(duì)于打印機(jī)也沒有特殊要求，可以隨時(shí)打印在紙上、卡片上，因此具有很好的實(shí)用價(jià)值。

（4）二維碼中能夠可以將各種氣象信息、氣象的監(jiān)測(cè)設(shè)備信息、技術(shù)信息等都進(jìn)行編碼，然后通過掃描儀來自動(dòng)識(shí)讀，這樣能夠有效解決數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)錄入問題，在很大程度上提高了數(shù)據(jù)錄入的正確率。

（5）手機(jī)是目前人們生活中必不可少的日常工具之一，二維碼除可以使用無需連接電腦的專用掃描識(shí)讀器離線閱讀并識(shí)別其包含的信息外，還可以用智能手機(jī)閱讀。手機(jī)攝像頭可以對(duì)二維碼進(jìn)行拍照，并自動(dòng)識(shí)別其中的數(shù)據(jù)信息。如果能鏈接到互聯(lián)網(wǎng)上，便可以觀看相關(guān)圖像和視頻等。

4 二維碼技術(shù)在氣象信息數(shù)字化管理中的應(yīng)用

近年來，氣象部門在對(duì)于氣象信息的數(shù)字化管理方面，進(jìn)行了大量的研究開發(fā)工作，已經(jīng)在技術(shù)水平上有了很大進(jìn)步，氣象業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)已完全實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。為了方便工作，簡化業(yè)務(wù)流程，氣象科技工作者開發(fā)出適合各個(gè)崗位的軟件系統(tǒng)，而二維碼技術(shù)也在其中得到了應(yīng)用。

4.1 完善氣象檔案的自動(dòng)查詢

氣象檔案資料，通常包括業(yè)務(wù)資料、財(cái)務(wù)資料、科技服務(wù)材料以及行政辦公材料等。為了方便工作人員進(jìn)行查詢，應(yīng)開發(fā)建設(shè)針對(duì)各種不同信息的不同版本氣象檔案資料自動(dòng)查詢系統(tǒng)，可以采用B/S模式進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。因?yàn)闅庀髷?shù)據(jù)量較為龐大，數(shù)據(jù)的錄入工作量也相對(duì)較大，后期維護(hù)工作繁瑣。但是，如果能夠在系統(tǒng)中合理運(yùn)用二維碼技術(shù)，在錄入數(shù)據(jù)時(shí)，附加一個(gè)特定的二維碼，便可以減輕后期查詢和維護(hù)的工作量。對(duì)于財(cái)務(wù)紙質(zhì)憑證資料，除在數(shù)據(jù)庫中附加相應(yīng)的二維碼外，還可以將二維碼打印后附加在紙質(zhì)憑證盒上，后期只需使用二維碼掃描儀便可以輕松查詢歷史憑證資料。

4.2 監(jiān)理氣象裝備管理系統(tǒng)

在氣象信息的管理工作中，對(duì)于裝備的管護(hù)，是其基本業(yè)務(wù)重要環(huán)節(jié)之一，更是保障氣象監(jiān)測(cè)、信息傳輸、天氣預(yù)報(bào)等業(yè)務(wù)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。隨著氣象現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，這項(xiàng)工作的重要性和緊迫性日益突出。新型氣象裝備的科技含量較高，在提高性能的同時(shí)，也增加了管理難度。引入二維碼技術(shù)，可大大提高系統(tǒng)工作效率，幫助工作人員進(jìn)行設(shè)備的監(jiān)督維護(hù)。利用二維碼信息容量大、對(duì)網(wǎng)絡(luò)和主系統(tǒng)依賴性低的特點(diǎn)，可以建立面向所有設(shè)備的、全壽命期的設(shè)備管理系統(tǒng)，從設(shè)備出廠階段，即建立起能夠一一對(duì)應(yīng)、直至其生命周期結(jié)束的二維碼，該二維碼中應(yīng)當(dāng)包含的信息包括出廠基本信息、維修維護(hù)信息、流通信息等。全新的氣象裝備管理系統(tǒng)可以利用氣象部門現(xiàn)有的高速業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)搭建WEB訪問形式、數(shù)據(jù)庫信息共享的省、市、縣三級(jí)管理體系，便于各級(jí)氣象部門統(tǒng)一管理，資源統(tǒng)一調(diào)配。

例如，某市舉辦了全市的氣象技術(shù)裝備動(dòng)態(tài)管理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)立足于氣象信息化，基于科技進(jìn)步實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象物資裝備保障的定量化、自動(dòng)化、規(guī)范化管理。系統(tǒng)的投入運(yùn)行，為每一個(gè)氣象裝備配備了一個(gè)電子身份證，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備的全壽命跟蹤，在氣象裝備的供應(yīng)、檢定、維修的各個(gè)業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)狀態(tài)屬性和地理屬性的信息化管理。利用設(shè)備查詢統(tǒng)計(jì)模塊的數(shù)據(jù)分析功能，為氣象裝備的供應(yīng)、檢定、維修等環(huán)節(jié)提供科學(xué)依據(jù)，客觀評(píng)價(jià)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品的優(yōu)劣，為以后的設(shè)備選型和采購提供參考，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象裝備信息的智慧掌控。

4.3 豐富網(wǎng)絡(luò)氣象的服務(wù)形式

為了更好的服務(wù)大眾，氣象部門采取了多式多樣的服務(wù)形式，而網(wǎng)絡(luò)渠道已經(jīng)逐漸成為其中最重要的形式之一。當(dāng)前的氣象部門主要是通過網(wǎng)絡(luò)，向公眾傳遞天氣狀況，并進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)警，由于服務(wù)形式的增加，受到廣大用戶的好評(píng)。二維碼在網(wǎng)絡(luò)上的流行，讓各行各業(yè)都陸續(xù)將其加入自身的服務(wù)應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)氣象服務(wù)引入二維碼技術(shù)，可以讓手機(jī)用戶更加方便的獲取到所需的氣象服務(wù)信息。例如，可以制作出含有最新天氣預(yù)報(bào)預(yù)警信息的二維碼，放置到各類網(wǎng)絡(luò)媒介中，大眾用戶只需用手機(jī)自帶的二維碼掃描軟件便可以獲取其中包含的信息，大大提高時(shí)效性。

例如，某市的氣象局通過深入一線調(diào)查，總結(jié)了種植戶對(duì)氣象服務(wù)的具體需求，開展了精細(xì)化的氣象服務(wù)，服務(wù)內(nèi)容包括二氧化碳濃度、地表溫度、10～50cm土層土壤溫度與濕度等。氣象部門通過建立市縣聯(lián)動(dòng)的作物觀測(cè)、農(nóng)情調(diào)查、產(chǎn)品制作、信息服務(wù)新模式，由農(nóng)技、植保、林業(yè)、氣象等專家組成涉農(nóng)專家聯(lián)盟，為全市農(nóng)業(yè)開展精細(xì)化、針對(duì)性氣象服務(wù)，形成市農(nóng)氣中心-縣級(jí)氣象服務(wù)中心-鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象服務(wù)站-農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體四級(jí)“直通式”氣象服務(wù)體系。針對(duì)數(shù)十種當(dāng)?shù)氐奶厣r(nóng)作物開展氣象服務(wù)工作。

4.4 用于雷電防護(hù)

對(duì)于雷電氣象的防護(hù)，則是通過建立二維碼數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)庫分為若干個(gè)組，對(duì)全市的防雷業(yè)務(wù)工作進(jìn)行管理，所有的二維碼數(shù)據(jù)都在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中管理。針對(duì)電源防雷器造假的情況，設(shè)想有如下的解決方案：利用二維碼技術(shù)，事先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙來制定防雷器的基本信息，來生成出相應(yīng)的二維碼。在首次檢測(cè)時(shí)根據(jù)圖紙防雷器的位置把相應(yīng)的二維碼貼在相對(duì)的防雷器每個(gè)模塊上，每個(gè)模塊的二維碼是不可拆掉的，這樣在復(fù)檢時(shí)就可以知道是不是利用原先的防雷器。這樣做：①避免了留下安全隱患；②也起到了提高復(fù)檢時(shí)的檢測(cè)效率，不用在參照?qǐng)D紙對(duì)應(yīng)防雷器。為了防止檢測(cè)報(bào)告造假的情況發(fā)生，可以在檢測(cè)報(bào)告的首頁標(biāo)注二維碼標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)防偽監(jiān)管。

5 基于二維碼的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于二維碼的氣象信息共享網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，可以分為服務(wù)器和移動(dòng)終端兩部分，其系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

其中，移動(dòng)終端分為六大功能模塊：用戶管理模塊、密碼管理模塊、網(wǎng)絡(luò)管理模塊、設(shè)備管理模塊、備忘錄和日志管理。

基于二維碼的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)通過手機(jī)app實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行于安卓系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以通過用戶名密碼登錄，也可以采用識(shí)別碼掃描登錄。識(shí)別碼是分配給管理員的二維碼，用于識(shí)別管理員身份，相當(dāng)于用戶名和密碼的組合，可快速登錄系統(tǒng)。管理員采用手機(jī)拍攝識(shí)別碼作為有效的登錄憑證，系統(tǒng)巡查時(shí)掃描已拍攝的識(shí)別碼即可。

圖2 基于二維碼的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

（1）用戶管理模塊

該模塊實(shí)現(xiàn)用戶的管理，主要功能有：用戶的創(chuàng)建和注銷，用戶識(shí)別碼的生成和更換，用戶權(quán)限的設(shè)置。用戶包括：網(wǎng)絡(luò)管理員，值班人員，網(wǎng)絡(luò)使用人員。

（2）密碼管理模塊

該模塊實(shí)現(xiàn)氣象信息共享網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)和設(shè)備的密碼，如vpn網(wǎng)絡(luò)密碼等，采用二維碼形式記錄并以卡片形式保存。該模塊生成、更改和制作密碼卡，實(shí)現(xiàn)二級(jí)密碼管理。使用時(shí)通過掃描密碼卡，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的解碼、解密和顯示密碼信息。

（3）網(wǎng)絡(luò)管理模塊和設(shè)備管理模塊

氣象信息共享網(wǎng)絡(luò)中的所有物理連接線路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均采用二維碼形式標(biāo)識(shí)。物理鏈路兩端均有二維碼標(biāo)簽，通過掃描該標(biāo)簽檢索物理鏈路的走向和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。設(shè)備的功能信息及其處于網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)湮恢眯畔⒌纫餐ㄟ^設(shè)備二維碼檢索。系統(tǒng)的其他功能模塊包括日志管理模塊和備忘錄模塊。其中，日志模塊的功能是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的日志瀏覽和檢索；備忘錄模塊是在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理過程中的筆記記錄。

6 結(jié)語

二維碼技術(shù)是一種新型信息承載技術(shù)，應(yīng)用于氣象部門時(shí)，有效地實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化發(fā)展，完善了現(xiàn)有的各種信息管理系統(tǒng)，成為值得引進(jìn)的優(yōu)秀技術(shù)之一。氣象行業(yè)應(yīng)當(dāng)通過學(xué)習(xí)宣傳、專業(yè)預(yù)防等方法，真正讓二維碼技術(shù)在氣象信息數(shù)字化管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮。

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A

1004-7344（2016）06-0270-02

2016-1-22

黃昕怡（1987-），女，助理工程師，本科，主要從事綜合氣象業(yè)務(wù)及技術(shù)管理工作。