立项原因：
旨在解决高校图书馆传统管理中人工依赖强、借还效率低、环境调控滞后、设备自动化程度不足等问题，通过物联网技术实现图书馆管理的智能化升级。
行业场景与业务背景：
高校图书馆作为师生教学科研的核心场所，日常运营涉及图书借还、环境监测、设备控制等多个环节。传统方式下，借还高峰期读者排队严重，温湿度、光照等环境参数依赖人工巡查调节，响应滞后且能耗较高；灯光、空调等设备无法根据实际人流自动启停，管理效率低下。随着物联网、RFID及人工智能技术的发展，构建一套集自助借还、环境自适应调控、数据智能分析于一体的智慧图书馆系统成为迫切需求，以提升管理效率与读者体验。
项目具体功能模块：
系统分为硬件感知层与软件应用层。硬件包括环境监测节点（采集温湿度、光照、人体存在数据并联动控制灯光、风扇）和借阅认证节点（RFID读卡与图像采集）。软件包括后台服务、Web管理端及移动端，涵盖用户管理、图书管理、RFID标签管理、借阅管理、环境数据监控、设备远程控制、数据统计分析及AI辅助建议等模块。
项目主要功能描述：
（1）自助借还双重验证：结合RFID标签识别与OCR图像识别技术，通过比对标签UID和封面书名确保借阅准确性，防止图书错放。
（2）环境智能联动：实时采集温湿度、光照、空气质量等数据，根据预设阈值自动控制空调、除湿器、灯光开关，实现节能与舒适度平衡。
（3）多端协同管理：提供Vue.js Web管理端与UniApp移动端，管理员可远程监控环境、管理图书与用户；读者可快速查询、借阅图书并接收公告提醒。
（4）数据可视化与预测：统计借阅趋势、热门书籍、客流变化，利用线性回归预测未来借阅量及客流，辅助馆藏建设决策。
（5）AI智能建议：接入本地大语言模型，结合借阅高峰时段、热门图书排行等数据，自动生成采购建议、开放时间优化及人员排班参考，提升管理决策科学性。
“我”负责的具体任务：
独立完成系统整体设计、硬件选型与编程、后端服务搭建、前后端开发及系统联调测试。具体包括：ESP32环境监测节点与借阅认证节点的硬件接线与Arduino程序编写；Spring Boot后端业务逻辑开发及JWT权限控制；Vue.js Web管理端与UniApp移动端界面开发；MQTT通信协议配置与WebSocket实时推送实现；百度OCR接口集成及Ollama本地大模型接入。
技术栈与架构：
· 硬件层：ESP32主控 + DHT11、光敏、HC-SR501、MQ135传感器 + RC522 RFID模块 + OV2640摄像头。
· 通信层：Wi-Fi + MQTT（EMQX Broker）用于设备控制，HTTP用于数据上报与图像传输。
· 后端：Spring Boot + MyBatis + MySQL + Spring Security + JWT + WebSocket + MQTT Client。
· 前端：Vue 3 + Element Plus + ECharts + UniApp（移动端）。
· AI服务：百度OCR + Apache Commons Math线性回归 + Ollama本地大模型。
实现亮点与难点：
· 亮点：
1. 借还环节采用RFID与OCR图像识别双重验证，提高识别准确性与容错性；
2. 环境监测节点实现感知-决策-执行的闭环联动，自动调控灯光、风扇等设备；
3. 后端统一处理MQTT与WebSocket，实现设备状态实时推送；
4. 接入本地大模型，根据借阅时段分布生成管理建议。
· 难点：
1. ESP32-CAM内存有限，需优化图像Base64编码与HTTP上传的稳定性；
2. MQTT与HTTP混合通信的并发协调，确保指令及时下发；
3. 大模型本地推理响应时间较长（约21秒），需设计异步轮询机制避免阻塞；
4. 硬件调试中传感器数据波动与设备离线自动恢复逻辑的处理。
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