基于移動終端的智慧校園系統(tǒng)設(shè)計

鄧春紅 任海鵬 潘 濤

（安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 安徽蕪湖 241002）

基于移動終端的智慧校園系統(tǒng)設(shè)計

鄧春紅 任海鵬 潘 濤

（安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 安徽蕪湖 241002）

隨著TD-LTE技術(shù)、Android技術(shù)、智能終端技術(shù)的快速發(fā)展，促進了移動軟件在智慧校園領(lǐng)域的廣泛普及和使用。文章通過對智慧校園系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的分析，研究智慧校園系統(tǒng)的總體架構(gòu)及功能需求，構(gòu)建基于移動終端的智慧校園系統(tǒng)，為師生提供基于移動終端的一站式服務(wù)，有效提高智慧校園接入的終端類型、智慧校園的信息化、共享化和實時化水平。

Android；移動終端；智慧校園；一站式服務(wù)

數(shù)字化校園是指采用計算機技術(shù)開發(fā)教務(wù)、學(xué)生、成績、圖書館、餐廳或行政管理系統(tǒng)，并且利用這些系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)上教學(xué)、成績共享、圖書館電子化，構(gòu)建一個互聯(lián)網(wǎng)托盤架構(gòu)，將各個院系、辦公室的物理資源集成在一起，促進校園信息管理共享化、智能化、自動化[1]。

同時隨著TD-LTE、FDD-LTE等4G移動通信技術(shù)的發(fā)展，大大促進了移動終端軟件的應(yīng)用和普及，利用Android系統(tǒng)、QT集成開發(fā)環(huán)境、Java程序、SQLite數(shù)據(jù)庫等可開發(fā)移動化、輕量級的軟件，為數(shù)字化校園的發(fā)展提供了有效支撐[2]。目前許多高校已經(jīng)開發(fā)了智慧校園系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)⒅悄芙K端、移動通信、Android技術(shù)結(jié)合在一起，形成一個移動的、便攜的智能終端軟件，為教師、學(xué)生、職員提供校園瀏覽、移動定位、視頻拍照、圖片上傳等功能，革新了校園信息化模式[3][4]。

一、智慧校園系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)

智慧校園系統(tǒng)開發(fā)過程中，其采用的關(guān)鍵技術(shù)非常多，如SQLite數(shù)據(jù)庫、QT集成開發(fā)環(huán)境、Java程序語言、HTML5技術(shù)、移動定位功能、canvas繪圖技術(shù)等，利用這些技術(shù)可以實現(xiàn)觸摸屏輸入指令響應(yīng)、智能終端攝像機驅(qū)動、多媒體界面處理，并且能夠自適應(yīng)的改變系統(tǒng)響應(yīng)的速度、頁面布局尺寸、優(yōu)化高速緩存。

（一）HTML5技術(shù)。HTML5技術(shù)提供了一種更加適用于移動智能終端的標簽和樣式顯示模式。與PC機相比，移動智能終端的一個非常重要的特征是屏幕分辨率較低、設(shè)備尺寸多種多樣，因此在移動終端上選擇合適的Web頁面，以便讓其適應(yīng)各類型的尺寸的屏幕，將傳統(tǒng)的Web網(wǎng)站向現(xiàn)代的HTML5技術(shù)進行轉(zhuǎn)換，也是促進原來的非基于HTML5開發(fā)的應(yīng)用程序使用的有效手段。移動智能終端由于體積小、使用靈活等特點得到了廣泛普及，但是這也為Android應(yīng)用程序開發(fā)帶來了困難，非常重要的一個缺陷就是移動智能終端內(nèi)存非常小。因此，智能應(yīng)用程序保存數(shù)據(jù)的能力較弱，同時智能手機均采用無線網(wǎng)絡(luò)進行連接，數(shù)據(jù)存儲的較少，因此需要能夠提供強大的在線存儲和處理功能，以便能夠根據(jù)應(yīng)用程序的訪問情況實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時處理、及時保存。

（二）移動定位功能。隨著GPS、北斗導(dǎo)航等衛(wèi)星定位技術(shù)的應(yīng)用，其已經(jīng)在各類型的電子地圖上得到廣泛普及，如高德地圖、百度地圖等，并且這些地圖應(yīng)用軟件均開發(fā)了移動終端類型軟件。智能移動終端可以利用自身攜帶的GPS芯片進行位置關(guān)聯(lián)，并且與地理位置系統(tǒng)進行匹配，能夠準確的地位用戶的經(jīng)緯度坐標，因此智慧校園系統(tǒng)也可以利用定位功能確定用戶在校園的位置，這樣就可以更好的測定用戶與目標物體的距離，這樣就可以綜合應(yīng)用GPS、4G移動通信、WiFi通信等集成定位模式的優(yōu)秀之處，并且能夠利用應(yīng)用程序更加精準的定位功能。

（三）canvas繪圖功能。智能移動終端軟件開發(fā)過程中，需要利用虛擬現(xiàn)實、圖像處理技術(shù)實時繪制圖像，以便將教學(xué)樓、圖書館、餐廳、宿舍、體育館等模型快速化渲染出來提供給用戶瀏覽。因此，智能移動終端軟件運行過程中嵌入了canvas繪圖功能，利用先進的繪圖管理功能能夠支持3D繪圖工，并且有效支持圖像的旋轉(zhuǎn)、移動、縮放等圖片操作，降低互聯(lián)網(wǎng)的傳輸帶寬占用率，提升了圖片的顯示精確度。

（四）多媒體內(nèi)容分類標簽技術(shù)。Android系統(tǒng)采用先進的HTML5技術(shù)，將其嵌入式多媒體應(yīng)用程序支持原聲音視頻。Android應(yīng)用程序采用HTML5技術(shù)進行開發(fā)時，其增加了許多可用的多媒體處理標簽，比如〈audio〉、〈video〉，這些標簽可以支持多媒體音視頻的高清晰原聲數(shù)據(jù)傳輸、播放，并且不需要專門安裝flash軟件或音視頻插件，避免不同應(yīng)用軟件之間存在的無法接兼容問題，同時也可以消除音視頻數(shù)據(jù)傳輸不一致造成的聲音、圖像不匹配等問題，提高了移動終端瀏覽器的應(yīng)用成效，并且可以最大程度保證應(yīng)用程序的真實性，具有較好的靈活性。

二、基于Android的智慧校園系統(tǒng)設(shè)計

（一）系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計。Android是一個智能終端操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智能手機、平板電腦、網(wǎng)絡(luò)電視、機頂盒等設(shè)備，實現(xiàn)設(shè)備的可視化和觸屏式交互操作，提高了移動智能終端的使用便捷性。智慧校園系統(tǒng)利用Android系統(tǒng)、智能終端和程序語言進行開發(fā)，可以提高校園數(shù)據(jù)信息共享，方便教師、學(xué)生等工作人員移動接入。

基于Android的智慧校園系統(tǒng)采用層次架構(gòu)模式，能夠利用層次模式解析DNS服務(wù)器、Web服務(wù)器的邏輯業(yè)務(wù)處理需求，實時更新和共享數(shù)據(jù)內(nèi)容，系統(tǒng)的詳細層次分別是應(yīng)用服務(wù)層、服務(wù)提供層、公共服務(wù)層和數(shù)據(jù)處理層，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)層次框架模式

1.應(yīng)用服務(wù)層。Android系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)層可以利用系統(tǒng)初始化配置技術(shù)初始化配置文件，該文件可以加載源程序驅(qū)動各類型文件，能夠為用戶提供各類應(yīng)用程序的注冊、驅(qū)動服務(wù)，并且為用戶提供一個系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理引擎，更好的控制系統(tǒng)的響應(yīng)資源，均衡分配智能終端服務(wù)器，可以為用戶提供業(yè)務(wù)請求輸入，負責(zé)邏輯功能業(yè)務(wù)處理[5][6]。

2.服務(wù)提供層。服務(wù)提供層可以利用Android技術(shù)為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)、配置支撐。配置管理可以利用Android技術(shù)實現(xiàn)平臺頁面集成封裝[7]，并且能夠展示配置、服務(wù)功能處理配置信息；信息同步可以使用Android技術(shù)將用戶信息導(dǎo)入、導(dǎo)出平臺，實時更新用戶信息；DNS管理可以創(chuàng)建、修改、刪除DNS內(nèi)容，為用戶提供數(shù)據(jù)交換接口，分享DNS用戶數(shù)據(jù)[8]。

3.公共服務(wù)層。公共服務(wù)層可以利用Android技術(shù)為用戶提供基本的服務(wù)管理功能，這些功能是通用的，主要包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能、日志管理功能、元數(shù)據(jù)管理功能、賬戶管理功能、數(shù)據(jù)緩存設(shè)置等。日志管理可以查詢、瀏覽SNS平臺操作記錄；數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能可以實現(xiàn)朋友圈登錄次數(shù)、注冊好友數(shù)、在線好友數(shù)、活動服務(wù)次數(shù)等管理；元數(shù)據(jù)管理可以為用戶訂閱完整的數(shù)據(jù)內(nèi)容，并且能夠個性化設(shè)置DNS平臺操作流程；賬戶管理可以有效的控制用戶安全訪問、在線時間控制功能；數(shù)據(jù)緩存設(shè)置可以設(shè)置數(shù)據(jù)緩存大小，提高平臺操作性能。

4.數(shù)據(jù)處理層。數(shù)據(jù)層可以利用Android技術(shù)將用戶的信息保存在服務(wù)器中，包括朋友圈信息、個性化定制信息、個人基本信息、服務(wù)配置信息等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的插入、修改、查詢和刪除等操作，并且能夠進行跨平臺操作。

（二）系統(tǒng)功能設(shè)計。智慧校園系統(tǒng)主要包括注冊登錄功能、校園信息瀏覽功能、辦公電話查詢、課表查詢、失物招領(lǐng)、就業(yè)招聘信息查詢、移動定位功能、圖像管理功能等。具體功能模塊如圖2所示。教師、學(xué)生可以在Android終端下載一個安裝包，自動安裝之后校園系統(tǒng)客戶端，注冊個人用戶信息，并且設(shè)置登錄名稱和密碼。用戶登錄系統(tǒng)之后，可以實現(xiàn)校園信息瀏覽功能，實現(xiàn)圖書館、教室、餐廳、體育館等內(nèi)容搜索，并且可以結(jié)合GPS進行移動定位，實現(xiàn)人員與學(xué)校建筑的距離計算，并且結(jié)合學(xué)生的平均步行速度計算到達目的地的時間。圖像管理功能可以實現(xiàn)學(xué)校景物、建筑物照片的拍攝、上傳管理，另外，智慧校園系統(tǒng)也可以與學(xué)籍管理系統(tǒng)、成績管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、圖書館管理系統(tǒng)進行信息集成，通過智能終端訪問系統(tǒng)資源，更好的共享信息資源，智慧校園系統(tǒng)有一個虛擬環(huán)境瀏覽，用戶可以借助于GPS定位和虛擬校園模型圖，根據(jù)用戶的行走瀏覽校園景觀，這樣就可以實現(xiàn)一個虛擬現(xiàn)實功能。

圖2 智慧校園系統(tǒng)功能模塊

基于Android的智慧校園系統(tǒng)在開發(fā)過程中，最為關(guān)鍵的功能是為用戶提供圖標實時繪制、用戶定位、社交分享功能，系統(tǒng)開發(fā)采用先進的HTML5、移動定位和拍照功能，這些應(yīng)用功能可以為用戶提供一個圖片、文字、視頻、音頻嵌入式瀏覽功能，具有較強的交互性。

三、結(jié)束語

HTML5技術(shù)在社交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)過程中提供圖片、文字、視頻和音頻元素支撐，具體包括兩個關(guān)鍵內(nèi)容：一是統(tǒng)一管理用戶信息，HTML5技術(shù)可以將用戶已有的朋友圈網(wǎng)絡(luò)信息導(dǎo)入到平臺中，并且實時更新數(shù)據(jù)，共享服務(wù)資源；二是可以根據(jù)解析DNS服務(wù)器、Web服務(wù)器的邏輯業(yè)務(wù)處理需求，實現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)、服務(wù)提供、公共服務(wù)和數(shù)據(jù)處理功能。通過構(gòu)建基于Android移動終端的智慧校園系統(tǒng)，能夠為師生提供基于移動終端的一站式服務(wù)，有效提高智慧校園接入的終端類型、智慧校園的信息化、共享化和實時化水平。

[1]胡欽太,鄭凱,林南暉.教育信息化的發(fā)展轉(zhuǎn)型:從“數(shù)字校園”到“智慧校園”[J].中國電化教育,2014,3(1):35-39.

[2]蔣東興,付小龍,袁芳,等.大數(shù)據(jù)背景下的高校智慧校園建設(shè)探討[J].華東師范大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版,2015,13(1):119-125.

[3]王曉光,杜暖男,張少龍,等.大數(shù)據(jù)及云計算技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用研 [J].計算機光盤軟件與應(yīng)用,2014,21(15): 235-237.

[4]沈霞娟,高東懷,劉健,等.面向智慧校園的第四軍醫(yī)大學(xué)新校區(qū)信息化建設(shè)方案初探[J].華東師范大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版,2015(s1):12-17.

[5]王浩宇,王仲禹,郭耀,等.基于代碼克隆檢測技術(shù)的Android應(yīng)用重打包檢測[J].中國科學(xué):信息科學(xué),2014,44(1): 142-157.

[6]岳國賓,王潔,張增艷.基于Android平臺的移動智慧校園系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].電腦編程技巧與維護,2012,26(24):79-80.

[7]彭栩,李永忠,陳銳.Android平臺下智慧校園移動客戶端的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子設(shè)計工程,2016,24(22):80-82.

[8]崔為花.基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“移動智慧校園”設(shè)計與實現(xiàn)[J].軟件工程師,2015,7(5):27-29.

[責(zé)任編輯 鄭麗娟]

TP393

A

2095-0438（2017）05-0158-03

2016-12-25

鄧春紅（1970-），男，安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系副教授，碩士，研究方向：網(wǎng)絡(luò)教育、網(wǎng)絡(luò)安全。

安徽省質(zhì)量工程通信技術(shù)專業(yè)改革試點項目（2015zy148）；安徽省高校學(xué)科拔尖人才學(xué)術(shù)資助項目（gxbjZD2016098）；安徽省自然科學(xué)研究項目（KJ2016A113）．