基于Android系統(tǒng)的智能設備點巡檢APP開發(fā)與應用

山鋼集團山信軟件萊蕪自動化分公司，山東萊蕪 271104

一、引言

近年來，隨著移動網絡及通訊技術的發(fā)展，移動終端的功能越來越強大，日漸成為互聯網終端的一種選擇，在移動終端上運行的工業(yè)App軟件也越來越多，為工業(yè)生產帶來極大的方便。

冶金企業(yè)設備點巡檢是冶金生產中必不可少的環(huán)節(jié)，有效的設備點巡檢能將設備隱患消除在萌芽狀態(tài)，降低因設備問題給生產帶來的損失，從而節(jié)約生產成本，提高企業(yè)競爭力。

本文基于Android操作系統(tǒng)，結合工業(yè)現場現有的網絡架構和工藝設備，開發(fā)了一款用于移動終端的智能設備點巡檢系統(tǒng)App軟件。本系統(tǒng)主要分為服務器端和客戶端兩部分，客戶端是安裝在Android手機上的App，服務器端是裝有Webservice和Sql數據庫的電腦終端，點檢人員在點檢設備的同時將設備信息錄入手機App中，在點檢完成后通過手機App將設備的運行狀態(tài)信息上傳到服務器端?？蛻舳薃pp的是利用JAVA語言在Eclipse平臺開發(fā)完成，與服務器端通過Webservice方式進行通訊，服務器端數據庫為Sql數據庫，管理頁面利用C#語言開發(fā)。系統(tǒng)運行后設備管理人員可以通過電腦終端上的管理頁面對設備狀態(tài)進行查看、管理，使設備點檢更加規(guī)范，使設備管理更加智能。

二、網絡架構

Android系統(tǒng)是一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng)，是Google公司專門為移動設備設計的軟件開發(fā)平臺，體系架構開放，具有良好的開發(fā)和調試環(huán)境，支持各種可擴展的用戶體驗[1]。目前Android系統(tǒng)訪問數據庫的主要方式分為JDBC直接式和Webservice間接式。本系統(tǒng)采用Webservice間接式。

Webservice是一種基于SOAP協(xié)議的遠程調用標準，通過Webservice可以整合不同的操作系統(tǒng)平臺、語言和技術。這種方式有著更強的擴展性，且Webservice本身也是一個服務器，也可以進行運算，這樣大大緩解了手機端的運算量，提高了手機工作效率，使用戶有著更好的體驗。采用這種方式有效避免了大量數據上傳和下載過程中可能帶來的程序阻塞問題。

本系統(tǒng)針對現場實際需求設計兩種網絡訪問方式：一種是利用移動4G網絡，通過企業(yè)網關端口轉發(fā)訪問企業(yè)內網服務器數據庫，如圖1所示；一種是在企業(yè)內網wif i下，直接訪問服務器數據庫，如圖2。

第一種方式：手機通過移動網絡訪問到企業(yè)網關，利用企業(yè)網關的端口映射技術將手機端所要訪問的端口轉發(fā)到內網的Webservice服務器，Webservice通過內部以太網絡和Sql服務器進行數據交換，最終實現外部網絡和企業(yè)內網的互聯互通。

第二種方式：手機端直接通過無線路由器連接到企業(yè)內網交換機，通過企業(yè)內部網絡訪問Webservice服務器，進而與Sql服務器進行數據互通。

三、軟件環(huán)境

1、Java 環(huán)境搭建[2]

JDK下載安裝：Java的JDK又稱Java SE，可以在Oracle公司官方網站下載，在下載過程中可根據電腦硬件和系統(tǒng)選擇適當版本進行下載。

在windows7系統(tǒng)中配置環(huán)境變量：計算機→屬性→高級系統(tǒng)設置→系統(tǒng)屬性→環(huán)境變量→新建系統(tǒng)變量→輸入變量名“JAVA_HOME”和變量值（JDK安裝路徑）。

JDK 安裝成功后必須確認環(huán)境配置是否正確，在Windows系統(tǒng)中選擇“開始/運行”命令，輸入“cmd”確定，在控制臺中輸入javac命令。如果顯示JDK的修改命令語法和參數選項等信息，說明JKD環(huán)境搭建成功。

2、Android 軟件平臺的搭建[3]

本系統(tǒng)采用Eclipse IDE進行安卓應用開發(fā)，依次安裝eclipse和Android開發(fā)插件ADT，安裝完ADT插件后需要配置Android SDK路徑，單擊Eclipse主菜單Window-Preferences菜單項，彈出對話框填入Android 菜單項。

四、軟件流程設計

點檢人員在手機端輸入用戶名、密碼，點擊登錄，手機端將用戶名、密碼進行加密后上傳到服務器進行身份登錄驗證，服務器端根據驗證結果返回驗證信息。當用戶成功登錄后，手機端主動向服務器端查詢符合當前登錄用戶的信息和當前時間的點檢計劃，若有符合的計劃會在手機端進行顯示，點檢人員根據需求進行相應的計劃下載，計劃下載完成后根據計劃內容組織點檢作業(yè)。軟件設計流程如圖3所示。

五、軟件的實現

在JDK，Eclipse和ADT及Android SDK都安裝完成后進行軟件開發(fā)，在Eclipse IDE中建立Android工程，并利用JAVA語言開發(fā)與服務器之間的通訊類NetConectingHash，通過調用該類實現與服務器之間的數據互通，該類的代碼片段如下：

new AsyncTask為開辟一個新的線程進行通訊，methodName為所要調用Webservice方法的名字，kvs中是方法所需要的參數，result中是從服務器返回的結果，根據調用方法的不同獲得服務器端返回的相應數據。

六、系統(tǒng)測試

連接網絡，打開軟件，在登錄界面如圖4，輸入用戶名和密碼，手機端與服務器建立通訊，將用戶名和密碼通過Webservice上傳到服務器，若驗證成功，服務器返回成功代碼，手機端登錄成功。

手機端登錄成功后進入首頁，如圖5，系統(tǒng)根據登錄用戶名自動分配角色。手機端會主動與服務器端進行通訊，將用戶名和角色名上傳服務器進行驗證，服務器端驗證完成后會將符合當前用戶名和角色名的計劃下發(fā)給手機端。手機端點擊計劃列表會顯示出符合當前時間、當前用戶、當前角色的所有計劃，巡檢員根據計劃情況可選擇進行下載，也可一鍵下載全部計劃。當計劃下載完成后點擊計劃，進入區(qū)域列表界面，該界面列出所點計劃的所有區(qū)域，這樣用戶對該計劃可以有個總體了解，在該界面用戶可以根據實際情況選擇該區(qū)域是運行、停用、檢修狀態(tài)。用戶選擇完成后手機端將該狀態(tài)存儲。在該界面有開始巡檢按鈕，當巡檢人員到達指定區(qū)域后通過掃描NFC卡定位所要巡檢的區(qū)域。掃卡定位后將當前區(qū)域顯示出來，巡檢人員此時根據巡檢區(qū)域對應的設備、部位、內容依次巡檢。

七、結束語

本系統(tǒng)開發(fā)完成后，在山鋼集團萊蕪分公司某廠進行推廣應用，替代傳統(tǒng)的設備點巡檢，用智能手機錄入設備信息上傳到設備管理平臺的方式替代原有的人工現場查看進行紙質記錄再錄入計算機的方式，解決了傳統(tǒng)點檢方式浮于形式、設備忘檢、漏檢的問題，減少設備點檢人員的工作量，使設備管理更加智能化，提高了設備管理的信息化水平，降低了設備故障率，節(jié)約生產成本。