基于Android手機(jī)的智能生活圈設(shè)計

張瑞玲，代玉梅

(商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476000)

?

基于Android手機(jī)的智能生活圈設(shè)計

張瑞玲，代玉梅

(商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476000)

隨著智能手機(jī)的應(yīng)用，智能生活圈被廣泛使用，文章設(shè)計了基于Android手機(jī)的智能生活圈，綜合利用了Web Service技術(shù)、嵌入式開發(fā)技術(shù)、網(wǎng)站設(shè)計技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，實現(xiàn)了一些與人們生活息息相關(guān)的應(yīng)用.并根據(jù)生活實際，不同功能的實現(xiàn)采用不同技術(shù)以及相關(guān)的開發(fā)工具，使得軟件功能完善.

Android手機(jī)；智能生活圈；Web Service； 網(wǎng)站設(shè)計；物聯(lián)網(wǎng)

1 需求分析

個人用戶可以從普通Web站點和Android手機(jī)應(yīng)用程序了解家庭實時的生活狀況，比如家庭溫濕度和視頻監(jiān)控畫面.當(dāng)用戶購物的時候想知道某件商品在不同超市的價格時，只要用手機(jī)，掃描二維碼就可以知道目前這件商品在哪個超市最便宜，并且可以把該條信息一鍵分享到微博[1]93.同時，如果用戶不知道該家超市怎么走時，只要點谷歌地圖就會出現(xiàn)導(dǎo)航.如果用戶想賣出自己不用的一些有價值的物品，可以在網(wǎng)頁發(fā)布二手信息，當(dāng)然系統(tǒng)一樣會扣取一定的生活幣.當(dāng)生活幣用完的時候，用戶可以通過上傳某件商品的最新價格來得到生活幣或從系統(tǒng)的運營商處購買生活幣.基于此，本系統(tǒng)需要具備以下功能.

用戶管理功能：允許用戶注冊、登錄到該系統(tǒng)，提供用戶討論、評價等功能；

超市信息管理功能：超市打折、促銷等信息發(fā)布與管理，超市商品信息等；

商品信息管理功能：提供商品信息的價格對比、商品評價等信息的管理；

智能家居監(jiān)控功能：實時監(jiān)測現(xiàn)場溫濕度以及對現(xiàn)場視頻監(jiān)視等功能.

2 設(shè)計方案

2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計

為了保證系統(tǒng)各組成部分之間的相互協(xié)調(diào)以及整體目標(biāo)的順利實現(xiàn)，在智能生活管理系統(tǒng)的開發(fā)和構(gòu)建過程中，應(yīng)運用軟件工程的理論和方法進(jìn)行統(tǒng)一指導(dǎo)[2]57-59.

為了使該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)共享和軟件共享的雙重性能，以及在業(yè)內(nèi)有推廣應(yīng)用的價值，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型、標(biāo)準(zhǔn)的代碼體系、規(guī)范的圖示圖例、約定好的處理方式和通用的軟件接口，并開發(fā)出了友好的用戶界面.該系統(tǒng)主要由三大模塊組成.

2.1.1 后臺數(shù)據(jù)處理和服務(wù)提供模塊

數(shù)據(jù)服務(wù)器：整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都搭建在中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器中，該數(shù)據(jù)服務(wù)器提供各類用戶的個人信息以及商品信息和數(shù)據(jù)采集終端采集的所有數(shù)據(jù)的存儲與管理服務(wù).

Web Service服務(wù)器[3]74-76：構(gòu)建Web Service服務(wù)器，分別搭載面向個人用戶的Web服務(wù)和面向企業(yè)用戶的Web服務(wù)，為用戶提供最新商品信息的反饋、家庭溫濕度的轉(zhuǎn)發(fā)以及來客登記的圖像轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)；完成根據(jù)用戶的不同請求對視頻服務(wù)器進(jìn)行合理調(diào)度的功能，使信息的分布式管理成為可能；提供WSDL文件，用于進(jìn)行服務(wù)信息的描述和樁模塊的生成.

視頻服務(wù)器：由于Web Service 不擅長音視頻數(shù)據(jù)的傳輸，因此，構(gòu)建分布式的視頻服務(wù)器主要用于減輕主服務(wù)器的壓力，給用戶提供更快的數(shù)據(jù)傳輸.該服務(wù)器服從Web Service主服務(wù)器調(diào)度，根據(jù)要求對數(shù)據(jù)采集終端采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā).

Web應(yīng)用服務(wù)器：構(gòu)建Web服務(wù)器主要為了搭建各類數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，管理員在這里對系統(tǒng)中提到各種可變數(shù)據(jù)進(jìn)行管理.同時，該服務(wù)器還為個人用戶增加了一個使用該系統(tǒng)的平臺，為企業(yè)用戶提供了一個發(fā)布商品信息的平臺.

2.1.2 數(shù)據(jù)采集模塊

該模塊主要由一個無線傳感網(wǎng)絡(luò)和一個ARM開發(fā)板組成[4]55.

無線傳感網(wǎng)絡(luò)：該網(wǎng)絡(luò)由Zigbee無線收發(fā)模塊構(gòu)成，Zigbee發(fā)送模塊通過攜帶相應(yīng)的傳感器(本系統(tǒng)中用到的DHT11 溫濕度傳感器)，將傳感器采集到的模擬信號數(shù)字化后發(fā)送給Zigbee無線接收模塊.

ARM開發(fā)板：本系統(tǒng)中ARM開發(fā)板主要執(zhí)行三大任務(wù).第一，利用串口通信技術(shù)將Zigbee接收模塊接收到的數(shù)字信號進(jìn)行處理，為數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器做好準(zhǔn)備；第二；利用USB攝像頭采集視頻數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)壓縮等處理，為數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器做好準(zhǔn)備；第三，利用3G網(wǎng)絡(luò)將準(zhǔn)備好的信息發(fā)送到服務(wù)器.

2.1.3 功能應(yīng)用模塊

遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控：利用TCP/IP協(xié)議使視頻服務(wù)器與移動設(shè)備進(jìn)行通信，用多線程技術(shù)使數(shù)據(jù)并發(fā)，從而對不同的用戶請求發(fā)送相應(yīng)的視頻數(shù)據(jù).用戶可以通過手機(jī)客戶端或者網(wǎng)頁客戶端隨時隨地了解家庭情況.隨著3G網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展，該項應(yīng)用不僅僅局限在本系統(tǒng)中的家庭視頻監(jiān)控，它還可以用在商場、工廠或者居民小區(qū)等一些需要用到移動監(jiān)控的場合.

來客登記：該功能是目前市場上電子貓眼的一個升級.當(dāng)有客人按下門鈴時，系統(tǒng)會截取一張客人的照片，并將這張照片通過服務(wù)器發(fā)送到手機(jī)客戶端.當(dāng)然，用戶可以自己設(shè)置是否將截取到的照片立即發(fā)送到手機(jī)客戶端.

條形碼掃描：該項應(yīng)用是在移動計算的理論指導(dǎo)下，以一切為了用戶體檢的原則而研發(fā)的.用戶只要拿起手機(jī)掃描，就可以將某件商品的信息“一網(wǎng)打盡”.隨著移動計算的推廣，該項應(yīng)用不僅僅局限在商品條碼的掃描，它還可以用在車間通過掃描機(jī)器的條形碼了解機(jī)器的運行情況以及對其做相應(yīng)的設(shè)置等場合.

2.2 處理流程

在Android客戶端的模塊中，Android手機(jī)客戶端能夠?qū)崿F(xiàn)用戶登錄注冊的功能.登錄后，有生活易碼通、家庭監(jiān)控、溫濕度監(jiān)控、來客登記、微博5個功能.其中，生活易碼通實現(xiàn)了二維碼的掃描，通過調(diào)用Web Service 實現(xiàn)了商品信息提交、價格查詢、信息評論的功能，方便用戶購物，更能輕松賺取積分.

家庭監(jiān)控實現(xiàn)了遠(yuǎn)程視頻的監(jiān)控，能夠通過手機(jī)客戶端查看家中的情況，并且能夠保存圖片到內(nèi)存卡中，實現(xiàn)了記錄視頻的功能.溫濕度監(jiān)控是指Android客戶端通過調(diào)用Web Service 實現(xiàn)將傳感器接收的溫濕度信息傳送給Android 客戶端，Android客戶端能夠通過這些數(shù)據(jù)實現(xiàn)畫圖的功能，形象地反映家中的溫濕度狀況.來客登記模塊實現(xiàn)Android客戶端接收圖片信息的功能，接收的圖片顯示在客戶端，使用戶能夠清楚地知道來客的情況和來客的具體時間等信息.微博實現(xiàn)了微博的轉(zhuǎn)發(fā)、評論、查看等功能，并且能夠上傳圖片，實現(xiàn)微博分享圖片的功能.

在Web Service 主服務(wù)端，實現(xiàn)了Android客戶端調(diào)用的功能實現(xiàn)的方法，包括價格查詢、價格提交、信息評論、登錄注冊等功能，Web Service還實現(xiàn)了對用戶登錄狀態(tài)的控制、對用戶的ARM開發(fā)板的控制等調(diào)度功能，并且實現(xiàn)了傳送圖片的功能.

在Web服務(wù)器端，實現(xiàn)了三種用戶的功能，包括普通用戶、企業(yè)用戶、管理員用戶.其中，普通用戶能夠登錄后查看商品信息、改進(jìn)行價格查詢、查看視頻監(jiān)控、了解家中的溫濕度情況，并且普通用戶能夠發(fā)布二手信息，也能夠查看二手信息的內(nèi)容.企業(yè)用戶實現(xiàn)了打折促銷信息的發(fā)布、查看、管理等功能.管理員用戶實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)庫的管理和對ARM開發(fā)板、普通用戶、企業(yè)用戶的管理.對數(shù)據(jù)庫的管理實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的整潔性，對ARM開發(fā)板、普通用戶、企業(yè)用戶的管理實現(xiàn)了用戶賬戶的安全的功能.

ARM開發(fā)板實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的提取，包括視頻數(shù)據(jù)的提取、溫濕度數(shù)據(jù)的提取為主服務(wù)發(fā)送圖片的功能.

2.3 模塊接口設(shè)計

通過客戶端向服務(wù)器端發(fā)送信息.使用Web Service 技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成和以往使用其他面向函數(shù)和方法的技術(shù)進(jìn)行集成.在進(jìn)行初始設(shè)計時主要考慮不同應(yīng)用之間、系統(tǒng)不同模塊之間消息及數(shù)據(jù)傳遞的需求；根據(jù)具體需求設(shè)置相應(yīng)的接口，描述接口設(shè)置；針對不同的應(yīng)用平臺選擇相應(yīng)的Web Service 組件；實現(xiàn)不同應(yīng)用的接口，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)試；實際運行時，應(yīng)用程序間進(jìn)行協(xié)同調(diào)試.部分功能分配見表1.

表1 功能模塊表

3 結(jié)語

智能生活管理系統(tǒng)是對人們的日常生活通過采用最新的技術(shù)(3G技術(shù)、Web Service技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù))進(jìn)行有機(jī)地組合、合理地規(guī)劃、科學(xué)地管理.使我們的生活變得更加方便、更加舒心的一個全面的、綜合的系統(tǒng).該系統(tǒng)主要實現(xiàn)生活圈中各種信息的獲取(商品價格信息、商場打折促銷信息、家庭視頻監(jiān)控信息、天氣狀況信息、空氣質(zhì)量信息等)、生活圈中各種信息的發(fā)布(二手信息、打折促銷信息等)以及生活圈中各種事宜的管理，為生活圈中的交際溝通提供平臺(微博分享)等功能.

[1] 許克定.智能家居系統(tǒng)技術(shù)探討[J].電子世界，2012(08).

[2] 陸秋俊.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧生活和智能家居中的應(yīng)用[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2011(09).

[3] 田 莉.物聯(lián)網(wǎng)在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用展望[J].通信與信息技術(shù)，2011(02).

[4] 段玉保.物聯(lián)網(wǎng)在智能生活領(lǐng)域應(yīng)用展望[J].科技創(chuàng)新，2015(07).

[責(zé)任編輯 冰 竹]

2016-04-20

張瑞玲(1967- )，女，河南夏邑人，商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院教授，主要從事計算機(jī)軟件工程教學(xué)研究。

1671-8127(2016)05-0025-03

TP273.5

A