基于移動終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺的研究與實(shí)現(xiàn)

蔡中興，陳沛杭

（廣州番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 511483）

0 引言

現(xiàn)代信息的社會，在校園管理上有很多新型管理方式出現(xiàn)。目前智慧校園一站式服務(wù)平臺對校園的管理有非常顯著效果［1］。智慧校園就是充分利用互聯(lián)網(wǎng)，同時通過移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)以及多媒體技術(shù)來整合教學(xué)資源，創(chuàng)建高效的教育信息平臺，對教學(xué)方面的管理有很大幫助。學(xué)校為了擴(kuò)建，不斷擴(kuò)大生源，導(dǎo)致校園的數(shù)據(jù)信息負(fù)載過大，導(dǎo)致學(xué)校現(xiàn)有開發(fā)信息系統(tǒng)在安裝運(yùn)行的時候有很大的不便。在這種情況下，系統(tǒng)非常容易出現(xiàn)相關(guān)故障，甚至嚴(yán)重影響到了學(xué)校的教學(xué)任務(wù)以及教學(xué)運(yùn)作等方面的工作。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的崛起，傳統(tǒng)的單一網(wǎng)頁頁面訪問系統(tǒng)效率非常低，并且相關(guān)的用戶不能夠及時地獲取相關(guān)校園資訊。為了提高智慧校園的應(yīng)用，研發(fā)出基于移動終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺，構(gòu)建出一個新型的服務(wù)平臺，能對現(xiàn)代化的教學(xué)方式和教學(xué)管理提供有效幫助，從而實(shí)現(xiàn)推動現(xiàn)代化教學(xué)的信息化管理。

1 移動終端應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)簡述

移動終端的智慧校園一站式服務(wù)系統(tǒng)在開發(fā)過程中，平臺移動終端統(tǒng)一架構(gòu)采用基于JSON格式的Web API接口服務(wù)層設(shè)計(jì)，作為統(tǒng)一接口，可以廣泛、跨平臺地應(yīng)用于安卓、IOS等移動終端，也可以應(yīng)用在微信公眾平臺、微信小程序等［2］。在系統(tǒng)開發(fā)過程中，主要分為接口應(yīng)用層與Web API接口服務(wù)層，接口應(yīng)用層選用微信公眾平臺（服務(wù)號、企業(yè)微信）與微信小程序應(yīng)用組合，前者提供主推送與資訊，后者提供服務(wù)與查詢，在這兩方面為現(xiàn)代化的教學(xué)管理提供了有效的幫助，在智慧校園管理信息化的應(yīng)用得到較好的提升。

2 智慧校園一站式服務(wù)平臺應(yīng)用分析

2.1 系統(tǒng)的可行性分析

系統(tǒng)的可行性分析主要分為經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、社會角度3個方面。現(xiàn)階段智慧校園的建設(shè)步伐不斷加快，較多校園構(gòu)建了相應(yīng)的現(xiàn)代化機(jī)房對校園進(jìn)行管理，并且相關(guān)的應(yīng)用服務(wù)器都是通過web應(yīng)用服務(wù)器、系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器、系統(tǒng)集成服務(wù)器等。在現(xiàn)代化信息發(fā)達(dá)的時代，4G移動網(wǎng)絡(luò)通信和無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋了整個校園，由此看出在經(jīng)濟(jì)上的是可行的；在智慧校園一站式服務(wù)平臺的開發(fā)中采用了微信公眾平臺接口、微信小程序API，基于Json接口Web Api接口服務(wù)層（PHP）、MYSQL 數(shù)據(jù)庫，HTML5相關(guān)技術(shù)，APP混合開發(fā)技術(shù)，在這些技術(shù)領(lǐng)域上對智慧校園提供技術(shù)上的支持，對智慧校園的構(gòu)建有很大幫助，因此也可看出智慧校園的建設(shè)在技術(shù)上也是可行的。學(xué)校是社會上的一部分，現(xiàn)代的智慧校園基于移動終端構(gòu)建一站式服務(wù)系統(tǒng)平臺，為建設(shè)智慧校園提供了相關(guān)查詢信息的實(shí)時性以及便捷性，有效的管理能夠推動學(xué)校的發(fā)展。在這樣的前提下，學(xué)生能夠在學(xué)校更好地成長，而學(xué)校作為社會的一份子，可以促進(jìn)整個社會對信息化技術(shù)的應(yīng)用以及開發(fā)水平。因此智慧校園基于移動終端的一站式服務(wù)平臺在社會上具有非常重要的意義，具備社會可行性。

2.2 系統(tǒng)的功能性分析

現(xiàn)階段基于移動終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺是根據(jù)老師以及學(xué)生的實(shí)際需求研發(fā)的，根據(jù)教師和學(xué)生在使用移動終端獲取的相關(guān)實(shí)時性信息應(yīng)用需求，在智慧校園一站式服務(wù)平臺的構(gòu)建當(dāng)中，從老師和學(xué)生的相關(guān)需求出發(fā)，真正意義上實(shí)現(xiàn)對校園的有效管理。智慧校園移動終端在構(gòu)建時主要功能有新聞資訊管理、學(xué)校的日程表、信息互動、科研信息管理、人事管理、論壇以及圖書館的管理等。在智慧校園的移動終端建立中，只有實(shí)現(xiàn)以上的相關(guān)功能才能夠?qū)φ麄€校園的管理起到良好作用。在一站式服務(wù)平臺上，可以通過信息采集與主題分析技術(shù)、自動推送信息技術(shù)來實(shí)現(xiàn)功能服務(wù)，最終幫助移動終端應(yīng)用開發(fā)。例如通過邏輯處理，數(shù)據(jù)庫管理對訪問信息進(jìn)行處理。當(dāng)一個用戶通過平板來訪問移動終端，建立自己的學(xué)習(xí)模塊時，可以通過域控制器來展開對用戶的身份驗(yàn)證，幫助其進(jìn)行虛擬系統(tǒng)設(shè)定，以便實(shí)現(xiàn)資源訪問和界面操作［3］。

在互動的條件下實(shí)現(xiàn)老師和學(xué)生能夠通過一站式服務(wù)平臺進(jìn)行溝通交流；對學(xué)?？蒲腥藛T所研究的相關(guān)信息進(jìn)行管理，對科研成果使用的相關(guān)經(jīng)費(fèi)以及使用情況進(jìn)行有效的查詢；在移動終端上能夠發(fā)布相關(guān)的人事信息，能夠更加方便直觀地了解到應(yīng)聘人員的相關(guān)信息，為學(xué)校招聘更合適人才；對于校園的圖書館和論壇通過登錄移動終端，查看最新的相關(guān)信息，分享圖書閱讀資訊?？梢酝ㄟ^該平臺來構(gòu)建一個高利用的系統(tǒng)框架，防止單點(diǎn)故障，Web服務(wù)器過載的情況出現(xiàn)。例如，構(gòu)建一個集個性化校園資訊、空閑教室、失物招領(lǐng)、就業(yè)招聘、一卡通、論壇等一體的系統(tǒng)框架，以便更好的幫助用戶。

2.3 系統(tǒng)性能的分析

在建立智能校園一站式服務(wù)平臺時，應(yīng)當(dāng)打造出集校園工作、學(xué)習(xí)和生活為一體的環(huán)境。主要是通過對網(wǎng)頁地址或者網(wǎng)頁HTML標(biāo)簽分析，迅速的檢索出用戶所需要的內(nèi)容。通過這種信息整合類的技術(shù)將所需信息進(jìn)行搜尋，對相應(yīng)的訪問信息進(jìn)行智能爬去，完成UPL地址內(nèi)容的搜索。

隨著移動終端智慧校園一站式服務(wù)平臺的用戶增加，系統(tǒng)在存儲和傳輸?shù)倪^程中將受到用戶數(shù)量的影響。所需要存儲和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)越多，對性能的影響就越大。它又要求能夠在短時間內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所以需要通過性能優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行。基于4G移動通信網(wǎng)絡(luò)的終端，通常需要引入結(jié)構(gòu)化的查詢語言來幫助信息進(jìn)行精準(zhǔn)定位。SQL能夠?qū)?shù)據(jù)庫內(nèi)的信息進(jìn)行快速查詢，通過排除的方式來進(jìn)行重復(fù)性的語句查詢。結(jié)構(gòu)化的查詢語言不要求用戶了解數(shù)據(jù)的存放方式和存放方法，因此更具靈活性。所以在單個的Web中，可以通過分頁顯示的方法來優(yōu)化訪問的性能。

2.3.1 系統(tǒng)的響應(yīng)時間非常短

智慧校園一站式服務(wù)系統(tǒng)是基于移動終端、4G移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的智能應(yīng)用系統(tǒng)，為了有效減少和降低系統(tǒng)相關(guān)的延遲情況，在數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢的時候需要花很大的時間段。所以，只有降低這個延遲的時間，才能夠縮短相應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng)時間。而主要的措施就是通過制定SQL程序語言以及采用存儲過程，響應(yīng)時間其實(shí)就是用戶在使用系統(tǒng)時等待的時間，主要包括了客戶端的響應(yīng)時間、服務(wù)器端的響應(yīng)時間、網(wǎng)絡(luò)的延遲響應(yīng)時間，這些時間過長就會導(dǎo)致響應(yīng)時間變長。

2.3.2 相關(guān)的接口返回信息量不能太大

WebAPI提供的接口返回?cái)?shù)據(jù)信息量不能太大，顯示的信息太多就會對數(shù)據(jù)處理存在一定障礙，如果處理不當(dāng)或多項(xiàng)中其中一項(xiàng)錯誤，除了系統(tǒng)很可能奔潰外，用戶的瀏覽也會造成很大的影響。為了避免這樣的情況發(fā)生，就必須通過分頁返回來顯示這些信息或者將復(fù)雜的接口簡化成多個簡單接口。

2.3.3 采用緩存機(jī)制

采用緩存機(jī)制的主要目的是將訪問數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，讓其不受頻繁訪問的限制。例如在訪問的過程中，通過調(diào)用緩存內(nèi)容來降低訪問數(shù)據(jù)庫的頻率來保證便捷查詢。

3 智慧校園一站式服務(wù)平臺的相關(guān)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)服務(wù)器設(shè)計(jì)

智慧校園一站式服務(wù)平臺實(shí)現(xiàn)的是一個復(fù)雜的計(jì)算過程，但它也是一個非常完整的分布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)管理軟件。通過B/S體系結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)建出一個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)軟硬件環(huán)境，在系統(tǒng)的硬件平臺部署架構(gòu)中，采用的策略分為靜態(tài)系統(tǒng)部署和動態(tài)系統(tǒng)部署，通過對智慧校園一站式服務(wù)平臺進(jìn)行需求分析［4］。

3.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

智慧校園的一站式服務(wù)系統(tǒng)在運(yùn)行管理過程中，摻雜了非常多的數(shù)據(jù)資源以及用戶資源。在智慧校園的管理中，要實(shí)現(xiàn)智慧校園一站式服務(wù)平臺的相關(guān)性能必須要有一種新的分布結(jié)構(gòu)方式，提高智慧校園相應(yīng)的交互性能以及處理數(shù)據(jù)的速度，只要在智慧校園的一站式分布系統(tǒng)中包含6個層次的框架就能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行有效的管理。一站式服務(wù)系統(tǒng)主要更新的框架層次，分別是接口應(yīng)用層、Web API接口服務(wù)層、數(shù)據(jù)緩存層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)內(nèi)外訪問層（數(shù)據(jù)訪問層、外部接口層）以及數(shù)據(jù)庫層。用戶通過微信登錄管理系統(tǒng)，在接口服務(wù)層調(diào)用安裝相應(yīng)的系統(tǒng)插件，之后就能夠?qū)芾硐到y(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的請求對系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控和業(yè)務(wù)請求數(shù)據(jù)，進(jìn)而完成對系統(tǒng)交互性能的提升，同時完成互聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控需求。服務(wù)器的性能檢測對系統(tǒng)的維護(hù)人員來說非常重要，通過對服務(wù)器各個環(huán)節(jié)上系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的檢測，能夠發(fā)現(xiàn)異常情況并且做出及時的處理，對一站式系統(tǒng)進(jìn)行更新優(yōu)化。通過研究智慧校園的應(yīng)用框架技術(shù)，在數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化技術(shù)上有效地解決了訪問數(shù)據(jù)時出現(xiàn)響應(yīng)時的矛盾，對Web API接口服務(wù)層服務(wù)器系統(tǒng)框架技術(shù)進(jìn)行分層設(shè)計(jì)的技術(shù)框架，實(shí)現(xiàn)了智慧校園一站式服務(wù)系統(tǒng)的有效管理。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的負(fù)載均衡，通過利用監(jiān)控技術(shù)對系統(tǒng)的負(fù)載均衡設(shè)備進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控，從而提升智慧校園的管理效率。

3.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

對于智能校園一站式服務(wù)系統(tǒng)，在移動終端的前提下，采用三層B/S結(jié)構(gòu)，將平臺劃分為3個邏輯服務(wù)層。它們分別是用戶終端層、數(shù)據(jù)處理層和邏輯業(yè)務(wù)處理層。通過主動防御系統(tǒng)開發(fā)用戶訪問端口，并且系統(tǒng)將每一個層次都進(jìn)行了分開控制，能夠?qū)⑾到y(tǒng)中的每一項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立的控制，實(shí)現(xiàn)后臺終端服務(wù)器的保護(hù)，并可定制相應(yīng)的個人學(xué)習(xí)桌面。智能校園一站式服務(wù)平臺的業(yè)務(wù)流程也很復(fù)雜，主要流程如下：用戶登錄系統(tǒng)通過多種移動終端接入服務(wù)器，且通過使用控制器進(jìn)行身份驗(yàn)證，訪問用戶進(jìn)行終端操作的時候可以對系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架進(jìn)行集群，并且通過系統(tǒng)給相關(guān)用戶分配對應(yīng)的資源，通過模擬桌面進(jìn)入智慧校園一站式服務(wù)平臺，在用戶進(jìn)行訪問的過程當(dāng)中，系統(tǒng)對通道的加密防范措施，能夠有效地保護(hù)用戶的相關(guān)信息以及相關(guān)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，對用戶來說也是一項(xiàng)安全的保障?；跀?shù)據(jù)庫的優(yōu)化技術(shù)以及簡化模塊之間的應(yīng)用關(guān)系，處理相關(guān)的人員信息模塊和通知功能，其他的相關(guān)功能都是獨(dú)立的，但也是可以相互交互的，人員信息功能模塊可以為其他功能提供相關(guān)的信息資源，然后通過對師生的分析，得出相對獨(dú)立的模塊和不同功能模塊。

表1 智慧校園一站式服務(wù)平臺業(yè)務(wù)流程框架

由于平臺運(yùn)行的系統(tǒng)是Android系統(tǒng)，因此在具體的技術(shù)開發(fā)時，應(yīng)當(dāng)采用Android SDK技術(shù)，JavaBean技術(shù)。在Android SDK技術(shù)中，將系統(tǒng)的多個層次進(jìn)行劃分，為應(yīng)用提供功能支持，例如劃分出多媒體框架類，Aqlite數(shù)據(jù)庫類，用戶界面類以及SSL和Libe核心類庫。而JavaBean技術(shù)應(yīng)當(dāng)通過Java程序設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫訪問，在做錯數(shù)據(jù)庫組件后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢，數(shù)據(jù)插入，數(shù)據(jù)修改和刪除。

4 智慧校園一站式服務(wù)平臺的實(shí)現(xiàn)

智慧校園一站式服務(wù)平臺的實(shí)現(xiàn)，需要通過軟件和硬件兩個方面共同完成才能夠?qū)崿F(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)的過程當(dāng)中肯定會有許多難以避免的問題，為了防止單點(diǎn)故障需要兩臺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)完全一樣，且當(dāng)一臺出現(xiàn)重啟的狀態(tài)，就不會被客戶端繼續(xù)進(jìn)行訪問，而是充當(dāng)備用機(jī)器跟現(xiàn)在工作的MYSQL進(jìn)行同步數(shù)據(jù)。基于移動終端的智慧校園一站式服務(wù)系統(tǒng)通過登錄之后，就是關(guān)于用戶和用戶名密碼之間的驗(yàn)證過程，然后后臺數(shù)據(jù)庫中的用戶信息讀入到相對應(yīng)的文件中，從而實(shí)現(xiàn)下一步的功能，并通過下一步功能的實(shí)現(xiàn)，把行政和公共服務(wù)等等集中在服務(wù)中心，推行一站式的服務(wù)方式，最終系統(tǒng)通過優(yōu)化事件的處理流程提高系統(tǒng)的運(yùn)作效率。

智慧校園一站式的服務(wù)平臺在微服務(wù)原有的聚合上，還需要考慮用戶需求，從傳統(tǒng)的“我要查”到“告知我”的新型模式。而在新型模式的實(shí)現(xiàn)思路分為兩種：分別制定定時計(jì)劃任務(wù)，定時計(jì)劃任務(wù)在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中又有兩種，一種是借用第三方定時任務(wù)跳板和使用CronTab設(shè)置周期性被執(zhí)行的指令，Linux服務(wù)器上使用CronTab指令定時執(zhí)行php程序。在定時計(jì)劃執(zhí)行時，系統(tǒng)首先對訂閱的每個用戶進(jìn)行檢索、匹配和篩選，最后將相關(guān)所需推送信息通過模板推送API智能推送。另一種是由具備推送權(quán)限賬號主動推送，在選定用戶后進(jìn)行模板推送API主動推送。

5 結(jié)束語

基于移動終端的智慧校園一站式服務(wù)的建設(shè)，通過覆蓋現(xiàn)代移動4G無線網(wǎng)絡(luò)，將學(xué)生和教師的聯(lián)系加深。通過對綜合信息技術(shù)的運(yùn)用，突破傳統(tǒng)的應(yīng)用模式，將各環(huán)境與人相結(jié)合。其次對教學(xué)的流程進(jìn)行了科學(xué)合理的優(yōu)化，在一定程度上提升相關(guān)教學(xué)管理，能夠?qū)⒔處煹慕虒W(xué)方式方法得到有效的提升，從而對學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得到有效的提升。在現(xiàn)代化的教學(xué)過程中，通過一站式服務(wù)系統(tǒng)，學(xué)生通過系統(tǒng)登錄能夠及時了解到上課的教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)的方向，從而增加學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，教學(xué)質(zhì)量得到了提升，因此在海量的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建一站式服務(wù)系統(tǒng)，對老師和學(xué)生提供個性化服務(wù)尤為重要。