基于Android平臺(tái)智能云導(dǎo)游系統(tǒng)的探索

王 亮，曾連蓀

（上海海事大學(xué) 信息工程學(xué)院，上海 201306）

手機(jī)如今早已成為人們隨身攜帶的最為便利的通訊工具，而智能手機(jī)的出現(xiàn)，更使它成為人們快速方便的獲得信息的一種重要途徑，憑借著其豐富多彩的應(yīng)用，正迅速地?cái)U(kuò)展市場(chǎng)，成為通信設(shè)備領(lǐng)域中不可忽視的一股力量。操作系統(tǒng)是智能手機(jī)的靈魂，操作系統(tǒng)的功能直接決定智能手機(jī)的可擴(kuò)展性，以 Google公司的 Android[1-2]、蘋(píng)果公司的 IOS、微軟公司的Windows phone等主流智能手機(jī)操作系統(tǒng)為平臺(tái)的各種手機(jī)軟件的出現(xiàn)及無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，使得無(wú)論是在安防、交通、消費(fèi)、旅游、還是醫(yī)療、家居等領(lǐng)域，都無(wú)時(shí)不刻的在改變著人們的生活。但是，由于手機(jī)硬件性能及其存儲(chǔ)空間的限制，手機(jī)中存儲(chǔ)的信息也受到了極大的限制，其應(yīng)用范圍也因此大打折扣，在某些領(lǐng)域的應(yīng)用更顯得力不從心。這樣，另一種先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)“云計(jì)算”在手機(jī)領(lǐng)域也得到了快速的推廣與應(yīng)用，使得我們的手機(jī)的應(yīng)用服務(wù)更加的豐富多彩，人們的生活也更加的便利。

文中就是在Android操作系統(tǒng)下，脫離傳統(tǒng)的C/S架構(gòu)模式，采用B/S架構(gòu)，結(jié)合先進(jìn)的“云服務(wù)”技術(shù)，對(duì)當(dāng)下較為熱門的智慧旅游建設(shè)規(guī)劃和智能導(dǎo)游服務(wù)，進(jìn)行了深入的探索與研究，給出一套較為完善的基于“云服務(wù)”和Android操作系統(tǒng)平臺(tái)的手機(jī)智能導(dǎo)游系統(tǒng)解決方案，希望能夠幫助人們更方便的獲得更佳的旅游生活體驗(yàn)。

1 Android操作系統(tǒng)

Android是Google于2007年11月推出的一款全新的智能手機(jī)平臺(tái)，最初，Android的部署目標(biāo)是移動(dòng)電話領(lǐng)域，包括智能電話和更廉價(jià)的翻蓋手機(jī)。但是，Android全面的計(jì)算服務(wù)和豐富的功能支持完全有能力擴(kuò)展到移動(dòng)電話市場(chǎng)以外。因此Android也可以用于其他的平臺(tái)和應(yīng)用程序，發(fā)展前景非常廣闊。

Android系統(tǒng)采用了分層的結(jié)構(gòu)，其軟件平臺(tái)從上到下主要由4個(gè)部分組成：應(yīng)用程序?qū)印?yīng)用程序框架層、Android運(yùn)行庫(kù)層以及Linux內(nèi)核層。系統(tǒng)的最上層是應(yīng)用程序?qū)?，Android會(huì)同一系列核心應(yīng)用程序包一起發(fā)布，這些應(yīng)用程序包括E-mail客戶端，SMS短消息程序，日歷，地圖，瀏覽器，聯(lián)系人管理程序等，與系統(tǒng)緊密相連。所有的應(yīng)用程序都是使用JAVA語(yǔ)言編寫(xiě)，本系統(tǒng)就是建立在應(yīng)用程序框架上。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架

2.1 系統(tǒng)概述

本系統(tǒng)主要采用B/S架構(gòu)，以Android智能手機(jī)為手持終端，訪問(wèn)景區(qū)服務(wù)器，獲得相應(yīng)導(dǎo)游信息，景區(qū)內(nèi)無(wú)線熱點(diǎn)主要分成通信AP與定位AP兩類，通信AP與服務(wù)器相連，定位AP則獨(dú)立存在，具有特定的ID號(hào)，供手持終端進(jìn)行掃描。這樣景區(qū)內(nèi)終端便可以通過(guò)WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接至通信AP，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)通信，傳遞相應(yīng)的導(dǎo)游數(shù)據(jù)信息，游客所在位置則由各不同景點(diǎn)處所放定位AP所確定，如圖1所示。這種將通信AP與定位AP分開(kāi)布置的方式不但有效地提高了無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)布局的資源利用率，同時(shí)還提高了對(duì)游客定位的精確度。

圖1 系統(tǒng)框架Fig.1 System framework

2.2 系統(tǒng)功能描述

圖2展示了該智能導(dǎo)游系統(tǒng)的功能流程圖，當(dāng)游客進(jìn)入景區(qū)，打開(kāi)手機(jī)WIFI功能，連接至景區(qū)內(nèi)無(wú)線通信AP，打開(kāi)Android瀏覽器，輸入景點(diǎn)所提供的網(wǎng)址，成功打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)后，網(wǎng)頁(yè)會(huì)提示自動(dòng)加載并安裝自助導(dǎo)游瀏覽器插件，同時(shí)顯示整幅景區(qū)地圖，標(biāo)出給游客推薦的最佳游覽路線，供游客參考，頁(yè)面此時(shí)也會(huì)播報(bào)景區(qū)內(nèi)游覽時(shí)游客應(yīng)該注意的相關(guān)事項(xiàng)以及如何理突發(fā)狀況處等。隨后游客便可選擇是否開(kāi)啟智能導(dǎo)游功能。

圖2 系統(tǒng)功能流程圖Fig.2 Flow chart of system function

若游客未選擇開(kāi)啟自動(dòng)導(dǎo)游功能，則當(dāng)游客每到達(dá)設(shè)有定位AP景點(diǎn)或區(qū)域時(shí)，頁(yè)面會(huì)自動(dòng)語(yǔ)音提示您的所在位置，而不會(huì)進(jìn)入景點(diǎn)介紹頁(yè)面。

若游客選擇開(kāi)啟自動(dòng)導(dǎo)游功能，每當(dāng)游客到達(dá)某一景點(diǎn)或區(qū)域附近時(shí)，頁(yè)面會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至該景點(diǎn)語(yǔ)音加文字介紹頁(yè)面，播放相關(guān)語(yǔ)音及文字導(dǎo)游信息，使游客在傾聽(tīng)語(yǔ)音介紹的同時(shí)，也能看到文字描述[3]，除此之外，頁(yè)面還會(huì)有“視頻介紹”和“圖片集錦”兩個(gè)選項(xiàng)供游客選擇，點(diǎn)擊后可進(jìn)入相應(yīng)的頁(yè)面提供視頻和圖片導(dǎo)游服務(wù)，當(dāng)然游客也可以選擇返回查看景區(qū)地圖。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 瀏覽器工作原理

Android瀏覽器支持插件（Plug-in）。瀏覽器插件，是一種嵌入在網(wǎng)頁(yè)中的應(yīng)用程序，作為瀏覽器的擴(kuò)展，向用戶提供更為豐富的網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用。

基于Webkit內(nèi)核的Android瀏覽器，其插件接口標(biāo)準(zhǔn)是NPAPI（Netscape Plug-in API）。 NPAPI的接口分為兩組[4-5]，瀏覽器側(cè)的NPN接口和插件側(cè)的NPP接口：NPN接口是瀏覽器側(cè)實(shí)現(xiàn)，供插件調(diào)用的一系列功能接口；NPP接口是插件側(cè)實(shí)現(xiàn)，供瀏覽器獲取信息或進(jìn)行控制操作的接口。瀏覽器插件的核心，就是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了NPP接口，并使用瀏覽器提供的NPN APIs進(jìn)行對(duì)外操作的動(dòng)態(tài)庫(kù)。

考慮到 Android系統(tǒng)在架構(gòu)上的特殊性，Google的工程師對(duì)Android瀏覽器的NPAPI接口作了一些修改，添加了一個(gè)Android瀏覽器插件特有的結(jié)構(gòu)：插件的Java層。這樣，瀏覽器插件就可以作為一個(gè)Android應(yīng)用，通過(guò)常規(guī)途徑安裝到Android設(shè)備中。圖3描述了瀏覽器與插件之間的關(guān)系[6]。

在本系統(tǒng)中所加載的插件的功能是掃描周圍所有AP獲得其 SSID、BSSID、Level、Frequency 等參數(shù)， 并將 SSID、Level這兩個(gè)重要參數(shù)傳至服務(wù)器，與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，觸發(fā)相應(yīng)的頁(yè)面和數(shù)據(jù)傳輸，Android中WIFI操作所使用到的部分權(quán)限和方法類如下：

圖3 瀏覽器與插件間關(guān)系Fig.3 Relationship between plugin and browser

XML/HTML代碼：

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)中采用MySQL作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，MySQL是一個(gè)開(kāi)放源碼的小型關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，目前被廣泛地應(yīng)用在Internet上的中小型網(wǎng)站中，其體積小、速度快、總體擁有成本低、開(kāi)放源碼等特點(diǎn)，等到了更多的認(rèn)可和推廣，圖4是本系統(tǒng)中定位AP的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，其中在表positionap中，ap_ssid列儲(chǔ)存的是布置在各個(gè)不同景點(diǎn)或區(qū)域的定位AP所設(shè)定的SSID，ap_level列儲(chǔ)存的是預(yù)設(shè)的信號(hào)強(qiáng)度值，當(dāng)所在區(qū)域手機(jī)掃描到的定位AP的信號(hào)強(qiáng)度大于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，則服務(wù)器發(fā)出相應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)信息，提供導(dǎo)游服務(wù)。此處各定位AP信號(hào)強(qiáng)度的預(yù)設(shè)值并非理論值或固定不變，其數(shù)據(jù)均來(lái)自實(shí)地測(cè)試獲得的最佳閾值，同樣，若景區(qū)網(wǎng)絡(luò)布局稍有變動(dòng)或設(shè)備更換，也可更改其Level預(yù)設(shè)值。

3.3 網(wǎng)頁(yè)地圖縮放

本系統(tǒng)要求在網(wǎng)頁(yè)打開(kāi)后所顯示的景區(qū)地圖可以自由縮放，以便游客能夠更好的對(duì)景區(qū)內(nèi)景點(diǎn)位置有更清晰的了解，故需對(duì)制作的地圖實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易三級(jí)縮放的功能：

圖4 定位AP數(shù)據(jù)庫(kù)Fig.4 Database design of position AP

3.4 網(wǎng)頁(yè)多媒體播放

在游客利用手機(jī)實(shí)施智能導(dǎo)游的過(guò)程中，當(dāng)服務(wù)器檢測(cè)到游客已進(jìn)入該景點(diǎn)區(qū)域時(shí)，需要立刻自動(dòng)從服務(wù)器上發(fā)送音頻或視頻文件在網(wǎng)頁(yè)上進(jìn)行播放，部分實(shí)現(xiàn)代碼如下：

4 結(jié)束語(yǔ)

文中在研究了導(dǎo)游行業(yè)需求以及其他智能導(dǎo)游系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了一套基于Android平臺(tái)的智能云導(dǎo)游系統(tǒng)解決方案。該系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，完全依靠瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)智能導(dǎo)游功能，消除了傳統(tǒng)智能導(dǎo)游系統(tǒng)下載安裝手機(jī)軟件的復(fù)雜程序，采用通信AP與定位AP獨(dú)立布置，不但提高了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的布局效率，同時(shí)也增加了實(shí)際導(dǎo)游過(guò)程中的定位精度，使得該系統(tǒng)方案具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，值得進(jìn)一步推廣。

[1]郭宏志.Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)詳解[M].北京:電子工業(yè)出版社，2010.

[2]汪永松.Android平臺(tái)開(kāi)發(fā)之旅[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[3]Oliphant Z.Programming Nestscape Plug-ins[M].Net publishing:Sams，1996.

[4]張國(guó)生，高薄，姚慧敏.重視非IE用戶:用NPAPI開(kāi)發(fā)跨瀏覽器的插件[J].測(cè)繪科學(xué)技術(shù)報(bào)，2007，6（24）:68.ZHANG Guo-sheng，GAO Bo，YAO Hui-min.Pay attention to non-IE users:use NPAPI to develop the plug-in of cross-brower[J].Surveying and Charting for Science and Technology Journal，2007，6（24）:68.

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