基于LabVIEW的智慧校園系統(tǒng)設(shè)計(jì)

湯卉　江斌　李建　徐唯釧

【摘 要】本設(shè)計(jì)是采用LabVIEW軟件開發(fā)完成的一款智慧校園生活應(yīng)用軟件，針對大學(xué)生校園生活中的一些不便之處，開發(fā)相應(yīng)模塊，幫助學(xué)生更便利地熟悉校園，提供交流平臺，使學(xué)生更好地享受校園生活。

【關(guān)鍵詞】LabVIEW;智慧校園;系統(tǒng)軟件

中圖分類號： TN948.6;TP393.18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）28-0101-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.28.043

【Abstract】This design is a wisdom campus life application software developed by the software called LabVIEW.It develops corresponding modules for students inconvenience in campus life， helping students to be more familiar with the campus and providing a communication platform for students to enjoy.

【Key words】LabVIEW; Wisdom Campus; System Software

0 前言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，信息化建設(shè)在各個領(lǐng)域不斷發(fā)展，各大高校信息化建設(shè)也緊隨時代發(fā)展的步伐。信息服務(wù)建設(shè)在各個院校的核心競爭力中，尤其在學(xué)校教學(xué)、科研與管理等方面尤為突出。此外，隨著新一代信息技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)、高性能集成電路、云計(jì)算等技術(shù)的運(yùn)用，使得教育信息化迎來了新的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)校園為適應(yīng)現(xiàn)代信息化的發(fā)展，逐步邁向智慧校園階段?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+智慧校園”將互聯(lián)網(wǎng)與智慧校園相結(jié)合，改變了原有的數(shù)據(jù)形態(tài)、技術(shù)形態(tài)、空間形態(tài)、組織形態(tài)、結(jié)構(gòu)形態(tài)和關(guān)系形態(tài)，構(gòu)建了更加完善的校園互聯(lián)網(wǎng)體系[1]。

當(dāng)今社會形態(tài)下，高校在日常的運(yùn)行管理當(dāng)中，仍舊存在著諸多的問題。例如，校園信息查詢的低效、繁瑣以及個人信息安全得不到保障。如何建立人性化的校園，如何將互聯(lián)網(wǎng)與智慧校園無縫接合，解決“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下校園建設(shè)中出現(xiàn)的種種問題，都是需要各大高校共同關(guān)注及探討的問題[2]。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對高校學(xué)生信息查詢過程中的各種不便，本系統(tǒng)采用LabVIEW軟件開發(fā)完成，一款智慧校園生活應(yīng)用軟件，開發(fā)相應(yīng)模塊，方便學(xué)生查詢個人信息系統(tǒng)、查詢學(xué)校可利用的公共資源、了解學(xué)校最新論壇信息等。

1.1 校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持

校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，指的是將校園內(nèi)的各種計(jì)算機(jī)、服務(wù)器與終端設(shè)備相連接，用來組建一個能覆蓋整個校園的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并且能夠通過特定的出口連接到廣域網(wǎng)。通過校園網(wǎng)絡(luò)，可以形成校園內(nèi)部、校園內(nèi)部與校園外部信息交流溝通的體系，使得學(xué)校的教學(xué)、科研和管理更加的便捷化、高效化。同時也為校園內(nèi)部教職工及學(xué)生提供各種網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)。

校園線局域網(wǎng)和WLAN無線網(wǎng)絡(luò)移動技術(shù)的應(yīng)用，使得校園網(wǎng)遍布整個校園，覆蓋校園內(nèi)部及外部所有生活學(xué)習(xí)環(huán)境。主要連接核心交換區(qū)域、互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)域、數(shù)據(jù)交換區(qū)域、總控中心和學(xué)生宿舍樓、教學(xué)樓、圖書館等一些學(xué)習(xí)及生活場所。

1.2 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)

智慧校園的建立必須要有一個數(shù)據(jù)庫支撐，數(shù)據(jù)庫中存有師生的基本信息，校園內(nèi)部信息，校園對外信息等數(shù)據(jù)，智慧校園的建立就是要將這些數(shù)據(jù)能夠適應(yīng)校園各種環(huán)境的變化，給師生創(chuàng)造一個便利的信息化校園環(huán)境[3]。

1.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用C/S（客戶端/服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，通過正確輸入用戶名密碼登錄系統(tǒng)之后，可進(jìn)入生活、學(xué)習(xí)和在線論壇三方面內(nèi)容的查詢，生活方面可以查詢校歷安排、課程表安排、自習(xí)室使用情況和實(shí)驗(yàn)室使用情況。學(xué)習(xí)方面可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室儀器的模擬仿真。在線論壇旨在實(shí)現(xiàn)與教室查詢，實(shí)驗(yàn)查詢，實(shí)驗(yàn)演示，互傳信息，論壇留言，以及友情鏈接等功能。為方便分工，將設(shè)計(jì)劃分為七個模塊，分別為登錄、校歷、課程表、自習(xí)室查詢、實(shí)驗(yàn)室查詢、實(shí)驗(yàn)室仿真和在線論壇模塊。

2 模塊介紹

2.1 登錄模塊

本模塊用于系統(tǒng)登錄。在登錄模塊設(shè)計(jì)中，為了管理和運(yùn)行，利用SQL語句和access數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互。模塊主要使用了while 循環(huán)、事件結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)以及順序結(jié)構(gòu)等。While循環(huán)在最外層，確保程序的整體運(yùn)行。事件結(jié)構(gòu)保證登錄，當(dāng)?shù)卿洺晒筇D(zhuǎn)至主界面。條件結(jié)構(gòu)分真假，當(dāng)用戶輸入賬號和密碼進(jìn)行登陸，如果賬號和密碼正確，則登陸到系統(tǒng)，為真。如果賬號和密碼輸入不正確，則提醒“賬號密碼錯誤，請重新登錄”，為假。另外，可通過順序結(jié)構(gòu)回到主界面。在登錄模塊中同樣可以進(jìn)行賬號密碼的修改。

2.2 校歷模塊

本模塊中可以查看日期時間，周次安排，假期安排等。點(diǎn)擊重要日期可跳轉(zhuǎn)至各自的記事本，可實(shí)現(xiàn)事件的查閱。程序結(jié)構(gòu)主要使用事件結(jié)構(gòu)和順序結(jié)構(gòu)，控件主要為寫入電子表格文件控件、字符串輸入控件、日期字符串控件、寫入文本文件控件等來實(shí)現(xiàn)具體功能。

2.3 課程表模塊

此模塊可以讓用戶在系統(tǒng)中提前查詢本學(xué)期的課程安排。本模塊使用了文件調(diào)用功能，實(shí)現(xiàn)了與數(shù)據(jù)庫的交互，使用數(shù)組、字符串顯示控件、寫入文本文件控件、寫入電子表格控件等來實(shí)現(xiàn)。將編輯好的課程表調(diào)用到程序中，以便于學(xué)生查詢。

2.4 自習(xí)室查詢模塊

本模塊中可以查詢當(dāng)前時間自習(xí)室有無課程，以方便學(xué)生更好的安排自己的課余自習(xí)。此程序主要采用條件結(jié)構(gòu)將信息進(jìn)行比對，可實(shí)現(xiàn)將學(xué)校各個教室課程情況的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行調(diào)用，學(xué)生通過輸入時間查詢，進(jìn)而排查無課程的教室。

2.5 實(shí)驗(yàn)室查詢模塊

可以查詢本專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開放情況，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施情況。通過模擬學(xué)校官網(wǎng)URP查詢系統(tǒng)，管理員預(yù)先編輯好文件，實(shí)現(xiàn)在LabVIEW中直接調(diào)用，在前面板顯示，在前面板輸入自己的專業(yè)，查詢實(shí)驗(yàn)室。預(yù)先編輯好各個專業(yè)的實(shí)驗(yàn)信息，在LabVIEW中采用文件調(diào)用的方式即可讀出。

2.6 實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目仿真

實(shí)驗(yàn)室仿真項(xiàng)目的投入使用不僅可以避免實(shí)驗(yàn)資源的過度浪費(fèi)，節(jié)約成本，而且能夠簡化繁雜的實(shí)驗(yàn)步驟。通過登錄系統(tǒng)后，點(diǎn)擊進(jìn)入實(shí)驗(yàn)?zāi)M模塊，之后會出現(xiàn)各個學(xué)科，選擇你所需要的學(xué)科點(diǎn)擊，隨后便會出現(xiàn)這個學(xué)科下所包含的各個實(shí)驗(yàn)，選擇你需要仿真的實(shí)驗(yàn)，從而開始模擬實(shí)驗(yàn)。這個模塊可以讓學(xué)生不用去實(shí)驗(yàn)室，就能通過LabVIEW仿真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的模擬，不但可以緩解學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的使用緊張情況，還可以使學(xué)生隨時隨地的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真。學(xué)生可以通過模擬過程進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，觀測波形圖等操作。例如，傳感器學(xué)科的溫度采集模擬，信號學(xué)科的一階二階階躍響應(yīng)模擬等。

2.7 在線論壇

學(xué)生可以在論壇中進(jìn)行相互交流。成功登陸后即顯示論壇主頁面，并實(shí)時顯示系統(tǒng)時間與歡迎當(dāng)前用戶。本模塊旨在實(shí)現(xiàn)與教室查詢，實(shí)驗(yàn)查詢，實(shí)驗(yàn)演示，互傳信息，論壇留言，以及友情鏈接等功能。本模塊主要采用TCP/IP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，服務(wù)器接收到用戶留言信息或發(fā)送信息后，先記錄到對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中，然后轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)要接收地址，鏈接功能與登錄跳轉(zhuǎn)到論壇聯(lián)系。成功登陸后即顯示論壇主頁面，并實(shí)時顯示系統(tǒng)時間與歡迎當(dāng)前用戶。

3 總結(jié)

“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”的發(fā)展使得校園生活更加的便捷化、智能化、高效化。選用LabVIEW為主的開發(fā)平臺，開發(fā)設(shè)計(jì)了一款智慧校園系統(tǒng)軟件，一方面是因?yàn)長abVIEW與傳統(tǒng)編程語言相比，其運(yùn)用圖形編程的方式且采用線路連接，能夠節(jié)省程序開發(fā)時間，另一方面其運(yùn)行速度鮮少受外界因素的影響，提高了工作效率[4]。實(shí)驗(yàn)表明，“基于LabVIEW的智慧校園系統(tǒng)設(shè)計(jì)”軟件能夠做到滿足學(xué)校各類人員的工作和學(xué)習(xí)需求。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]王曦.“互聯(lián)網(wǎng)+智慧校園”的立體構(gòu)架及應(yīng)用研究[J].中國電化教育.2016（10）：107-110.

[3]常英麗.姚桂艷.LabVIEW與SQL數(shù)據(jù)庫連接[J].中國有色礦業(yè)集團(tuán)有限公司，2007（9）：146-147.

[4]張重雄，張思維.虛擬儀器技術(shù)分析與設(shè)計(jì)（第三版）[M].中國工信出版集團(tuán).36-42.