基于Android系統(tǒng)的校園一卡通智能手機(jī)應(yīng)用平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李巍 莊恩貴 王建 張兵兵 戴冶 任洪琴

[摘 要] 基于Android系統(tǒng)、Java Web技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)校園一卡通智能手機(jī)應(yīng)用平臺(tái)。采用Android智能手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)與校園一卡通業(yè)務(wù)相結(jié)合的開發(fā)模式，為師生提供移動(dòng)化一卡通服務(wù)，這種開發(fā)模式也將是未來數(shù)字化校園建設(shè)的必然趨勢(shì)。

[關(guān)鍵詞] Android 智能手機(jī)；校園一卡通；智慧校園；數(shù)字化校園

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 06. 025

[中圖分類號(hào)] G64；TP393 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2014）06- 0040- 03

1 引 言

現(xiàn)代化校園中，管理信息化水平的高低已經(jīng)成為衡量校園總體水平的重要準(zhǔn)則之一，也是校園管理能否達(dá)到國內(nèi)高水平大學(xué)的重要標(biāo)志。在信息化“十二五”規(guī)劃中，浙江大學(xué)首次提出一個(gè)令人激動(dòng)的概念——“智慧校園”[1]。所謂“智慧校園”是指通過利用云計(jì)算、虛擬化和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)將學(xué)校的教學(xué)、科研、管理與校園資源和應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整合，以提高應(yīng)用交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度，從而實(shí)現(xiàn)智慧化服務(wù)和管理的校園模式。

隨著校園信息化進(jìn)程的加快，“智慧校園”將成為“數(shù)字化校園”發(fā)展的必然趨勢(shì)。而校園一卡通系統(tǒng)作為數(shù)字化校園的基礎(chǔ)工程，是數(shù)字化校園中有機(jī)的、重要的組成部分[2]。為數(shù)字化校園提供了全面的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，結(jié)合校園的管理信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的集成與共享，實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別類、綜合消費(fèi)類、公共信息服務(wù)類等多種功能，打造“一卡在手，走遍校園”的共享環(huán)境，為全校師生帶來一種全新的、方便的現(xiàn)代化校園生活。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，智能手機(jī)的迅速普及和3G技術(shù)的不斷成熟，人們獲取信息的手段變得多樣化、快捷化，可以預(yù)見智慧校園的移動(dòng)終端應(yīng)用將是一個(gè)不可或缺的部分。根據(jù)EnfoDesk數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，截止2012年第3季度，Android平臺(tái)的中國市場(chǎng)占有率為90.1%。在此背景下，開發(fā)基于Android智能手機(jī)的校園一卡通應(yīng)用平臺(tái)，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為廣大師生提供所需的服務(wù)，也為智慧校園建設(shè)提供多元化的支持。

2 Android 平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

Android是基于Linux內(nèi)核的軟件平臺(tái)和操作系統(tǒng)，早期由Google開發(fā)，后經(jīng)開放手機(jī)聯(lián)盟Open Handset Alliance開發(fā)[3]。如今Android平臺(tái)的研發(fā)隊(duì)伍陣容日益強(qiáng)大，包括Google、三星、摩托羅拉、LG以及中國移動(dòng)在內(nèi)的30多家企業(yè)都將基于該平臺(tái)開發(fā)手機(jī)新型業(yè)務(wù)，使應(yīng)用之間的通用性和互聯(lián)性得到最大程度的保持。

Android 平臺(tái)具有良好的開放性，為開發(fā)者提供了從底層操作系統(tǒng)到上層程序界面的所有軟件。開發(fā)者無須繳納任何授權(quán)許可費(fèi)用，并可根據(jù)自身需求修改和擴(kuò)展Android平臺(tái)。在Android平臺(tái)上應(yīng)用程序可以通過標(biāo)準(zhǔn)API訪問核心移動(dòng)設(shè)備功能。通過互聯(lián)網(wǎng)，應(yīng)用程序可以聲明它們的功能可供其他應(yīng)用程序使用。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該平臺(tái)分為客戶端模塊和服務(wù)器端模塊，采用標(biāo)準(zhǔn)的Web Service服務(wù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)為師生提供移動(dòng)化一卡通服務(wù)。整個(gè)無線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程圖如圖1所示。

3.1 手機(jī)客戶端

手機(jī)客戶端采用C/S開發(fā)模式，使用Android DeveloperTools開發(fā)工具，界面整體布局以LinearLayout（線性布局）及RelativeLayout（相對(duì)布局）為主，界面視圖美觀大方，字體標(biāo)準(zhǔn)，圖片清晰，方便用戶瀏覽及操作。使用Android系統(tǒng)中的核心組件Activity （活動(dòng)）、Service（服務(wù)），并通過Intent（意圖）來承擔(dān)核心組件相互之間的通信功能[4]，實(shí)現(xiàn)了校園卡余額查詢、修改密碼、修改消費(fèi)限額、校園卡掛失、查看新聞通知、查看消費(fèi)流水、使用指南7個(gè)功能模塊（如圖2所示）。

用戶在成功安裝手機(jī)客戶端后運(yùn)行，將進(jìn)入登錄界面。用戶在成功通過登錄驗(yàn)證后，會(huì)進(jìn)入菜單界面，在此界面可以選擇修改密碼、卡片掛失、余額查詢等7項(xiàng)功能（如圖2所示）。

如點(diǎn)擊新聞通知功能，將進(jìn)入新聞通知模塊界面，用戶點(diǎn)擊新聞標(biāo)題可以進(jìn)入該條新聞具體內(nèi)容界面。

3.2 服務(wù)器端

服務(wù)器端采用B/S開發(fā)模式，通過MyEclipse8.0開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器端的管理平臺(tái)。通過該平臺(tái)，管理員可以操作用戶管理、新聞通知管理、掛失管理等功能（如圖3所示）。

服務(wù)器端使用Java Web中經(jīng)典的MVC設(shè)計(jì)模式結(jié)合Tomcat6.0和Sql2005企業(yè)版數(shù)據(jù)庫搭建而成。采用JDBC 訪問后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，Servlet響應(yīng)HttpRequest請(qǐng)求，并返回響應(yīng)結(jié)果。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯處理的Servlet 類包括：loginServlet用于接收用戶登錄的信息完成用戶驗(yàn)證，把驗(yàn)證結(jié)果返回給前臺(tái)；changePasswordServlet用于處理用戶的修改密碼操作；lostCardServlet用于處理用戶掛失校園一卡通操作；queryBalanceServlet用于處理用戶查詢卡內(nèi)余額操作；queryConsumptionServlet用于處理用戶查詢消費(fèi)流水記錄；showNewsServlet 用于用戶查看校園一卡通新聞通知操作等等。

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 數(shù)據(jù)通信

該平臺(tái)采用Apache的HttpClient 模塊來實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)通信。Apache Http Clent 相對(duì)于HttpURLConnection，提供了更多的控制選項(xiàng)，對(duì)請(qǐng)求參數(shù)封裝，安全和認(rèn)證以及相應(yīng)結(jié)果的封裝上更加完善，提供了更大的操作和控制空間。Apache Http Client 主要包括HttpClient、HttpGet、HttpPost、HttpResponse、HttpEntity 幾個(gè)類。在Request（請(qǐng)求）/Response （響應(yīng)）的過程中，由客戶端遞交一個(gè)表示服務(wù)器地址的字符串，服務(wù)器接到后請(qǐng)求返回一個(gè)響應(yīng)的輸出流（OutputStream out）對(duì)象。在客戶端構(gòu)建HttpPost 對(duì)象向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求并根據(jù)服務(wù)器返回的狀態(tài)碼接收返回的輸入流（InputStream in）對(duì)象。

該平臺(tái)在處理客戶端與服務(wù)器端的交互之間，采用了輕量級(jí)的Json數(shù)據(jù)形式，在方便開發(fā)人閱讀和編寫的同時(shí)，也便于機(jī)器解析和生成，最主要的優(yōu)勢(shì)在于Json可以減少數(shù)據(jù)流在傳遞過程中所造成的流量浪費(fèi)。

4.2 安全性

該平臺(tái)采用了ASE加密算法對(duì)平臺(tái)中的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密及解密，比如校園一卡通密碼、管理員密碼等，以確保用戶信息的安全性。

5 結(jié) 語

校園一卡通智能手機(jī)應(yīng)用平臺(tái)是依照現(xiàn)有的校園一卡通業(yè)務(wù)需要，利用智能手機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，為師生提供移動(dòng)化的校園一卡通服務(wù)，減輕了校園一卡通前臺(tái)工作壓力。經(jīng)過測(cè)試表明，平臺(tái)整體設(shè)計(jì)滿足要求，性能穩(wěn)定，運(yùn)行良好，可為在校師生提供智慧的校園生活，而這種采用智能手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)與校園業(yè)務(wù)相結(jié)合的開發(fā)模式，也將是未來數(shù)字化校園建設(shè)的必然趨勢(shì)。

主要參考文獻(xiàn)

[1]程艷旗.浙江大學(xué)智慧型校園探索[EB/OL].http：//wenku.baidu.com/viewdfe4352 c2af90242a895e5e9.html.

[2]劉偉科，范曉寧，林澤東.一卡通系統(tǒng)在數(shù)字化校園建設(shè)中的基礎(chǔ)性研究[J].電腦與信息技術(shù)，2007（5）.

[3]楊豐盛. Android應(yīng)用開發(fā)揭秘[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[4]李波，史江萍，王祥鳳. Android4.X從入門到精通[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012.