基于微信小程序的物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺設(shè)計

程亞維

（濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 濟源 459000）

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是支撐當(dāng)下社會信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展與競爭的核心技術(shù)，也是評估國家綜合實力與能力的關(guān)鍵，截至目前物聯(lián)網(wǎng)已實現(xiàn)了在我國民事、軍事、商業(yè)等領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用。而隨著我國目前無線通信技術(shù)、智能化技術(shù)的不斷革新，物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺的設(shè)計也已經(jīng)進入了一個白熱化階段[1]。為了持續(xù)完善物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺的功能，降低其設(shè)計難度，將微信小程序引進平臺設(shè)計過程中。微信小程序是一種無需下載軟件、無需后期申請注冊即可使用的操作應(yīng)用。并且微信小程序的運行環(huán)境不受外界因素干擾，目前此程序已成為了影響我國社會群體生活的關(guān)鍵應(yīng)用?，F(xiàn)如今，小程序已被廣泛地應(yīng)用到公共交通領(lǐng)域、論壇交互領(lǐng)域中，在最新版本的微信小程序中，還增設(shè)了與PC功能相關(guān)的在線交互聊天功能[2]?？傊⑿判〕绦蛟谏钪械囊M，在真正意義上做到了為群體生活提供便利，而本文也將利用微信小程序具有的運行穩(wěn)定性高、占用內(nèi)存低等優(yōu)勢，設(shè)計一個物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺，致力于通過此種方式，為社會群體提供一個易于操作、安全穩(wěn)定的一站式服務(wù)平臺。

1 物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺設(shè)計方法

1.1 選擇前端與后端設(shè)計技術(shù)

為了確保本文設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺，在投入應(yīng)用中具備一定可行性，需要在前期對平臺前端與后端設(shè)計技術(shù)進行合理化選擇。

在此過程中，平臺開發(fā)項目組需要在小程序終端進行注冊，獲得與小程序?qū)?yīng)的APP ID，在此基礎(chǔ)上，使用阿里云服務(wù)器構(gòu)建小程序穩(wěn)定運行環(huán)境，在網(wǎng)頁Web終端打開操作工具，輸入創(chuàng)建平臺ID，參照MVC模式布設(shè)物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺的運行環(huán)境。

在完成對平臺運行環(huán)境與小程序ID的獲取后，平臺前端選擇HTML、CSS與JavaScript技術(shù)進行開發(fā)[3]。同時，使用小程序自帶的API處理物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺前端代碼，使其代碼整體呈現(xiàn)得更為整潔。在此基礎(chǔ)上，參照微信小程序自帶目錄與頁碼，劃分文件類型與設(shè)計文件目錄。根據(jù)平臺運行需求，將其劃分為四種結(jié)構(gòu)類型文件。具體內(nèi)容如表1所示。

表1 物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺前端文件目錄

按照上述表1中內(nèi)容，進行物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺前端文件與目錄的設(shè)計，以此完成對平臺前端技術(shù)的選擇。在此基礎(chǔ)上，對開發(fā)平臺后端進行研究。

后端采用了目前市場內(nèi)使用較多、相對主流的PHP7.0程序，相比舊款程序，此款程序的運行效率顯著提升[4]。并且程序中集成了免費版的MySQL數(shù)據(jù)庫，在平臺數(shù)據(jù)信息存儲過程中無需開發(fā)其他數(shù)據(jù)庫，此種設(shè)計方式不僅可以滿足物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺項目的設(shè)計與開發(fā)需求，同時也可以在一定程度上實現(xiàn)成本壓縮。

同時，將平臺前端與后端進行聯(lián)合，通過模擬登錄等方式，便可以直接在平臺內(nèi)進行信息的檢索與調(diào)用。在使用過程中，也可以采用直接輸入?yún)?shù)的方式，得到平臺某項指令的返回值，由于這些操作均是在后端服務(wù)器的支撐下實施的，不涉及對前端技術(shù)的使用，因此應(yīng)用此種方式，對物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺前端與后端設(shè)計，可以直接為后期代碼移植與代碼導(dǎo)入提供直接交互端口。

1.2 基于微信小程序規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺功能

在完成上述設(shè)計的基礎(chǔ)上，將微信小程序?qū)胛锫?lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺中，以此種方式完成對平臺功能的規(guī)劃與開發(fā)。在本文設(shè)計的平臺中，選擇C/S結(jié)構(gòu)作為參照，由終端服務(wù)器與客戶端作為支撐。在小程序的指示下，前端負責(zé)獲取多種操作指令，后端負責(zé)返回大量的數(shù)據(jù)處理信息與響應(yīng)程序。而在提出的操作指令中，微信小程序僅作為一個輔助性的作用，用于承接前端指令與后端程序，或者也可將其作為一個人機交互的端口。用戶可以直接通過操作前端的方式發(fā)送指令，或執(zhí)行功能界面中的某項操作功能。

考慮到微信小程序在此過程中，屬于一種嵌入式的結(jié)構(gòu)，因此需要在小程序中增設(shè)前端訪客執(zhí)行權(quán)限、用戶管理權(quán)限與信息管理權(quán)限三項內(nèi)容。根據(jù)用戶在登錄平臺后的身份信息，為其提供不同的操作權(quán)限與執(zhí)行功能。

當(dāng)用戶完成在平臺的操作后，可直接采用退出小程序的方式退出平臺，無需后期過多執(zhí)行行為。此種方式在真正意義上，做到了為前端操作者提供便利，以此完成基于微信小程序的物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺設(shè)計。

2 對比實驗

本文通過上述論述，從理論角度結(jié)合微信小程序，完成對物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺的設(shè)計，為了進一步驗證該平臺開發(fā)方法在實際應(yīng)用中的性能，將其與文獻[1]基于嵌入式平臺ESP32的MicroPython程序的開發(fā)平臺同時應(yīng)用于某項平臺開發(fā)項目中，完成如下對比實驗：

本文平臺開發(fā)項目主要針對高校中學(xué)生的日常生活和學(xué)習(xí)需求開展，要求在平臺開發(fā)完畢后需要具備對課程安排的管理、校園服務(wù)、學(xué)生在線學(xué)習(xí)、畢業(yè)招聘等功能，上述多個功能基本覆蓋了高校學(xué)生日常生活及學(xué)習(xí)所需的全部內(nèi)容，同時還需要通過專業(yè)美工技術(shù)對平臺的界面進行設(shè)計，以此實現(xiàn)學(xué)生在平臺當(dāng)中能夠具備良好的交互，為學(xué)生帶來更好的用戶體驗。

基于上述平臺開發(fā)要求，采用本文平臺設(shè)計方法，根據(jù)本文上述論述，完成對平臺的開發(fā)。再利用文獻[1]平臺設(shè)計方法按照其操作模式，完成對平臺的開發(fā)。隨機選擇該高校1000名學(xué)生，其中500名學(xué)生在本文開發(fā)平臺上完成相應(yīng)操作；另500名學(xué)生在文獻[1]開發(fā)平臺上完成相應(yīng)操作。分別記錄兩種平臺運行后的結(jié)果，并將其繪制成如表2所示。

表2 兩種平臺設(shè)計方法實驗結(jié)果對比表

從表2中的兩種平臺運行實驗結(jié)果可以看出，本文平臺在分別運行上述五個不同內(nèi)容時，全部學(xué)生均完成了相應(yīng)的操作并達到預(yù)期平臺的使用效果，但文獻[1]平臺在運行每一項活動內(nèi)容時，均未出現(xiàn)100%完成平臺操作的情況，同時在查詢考試成績時，由于同時查詢的人數(shù)過多，因此造成了文獻[1]平臺癱瘓的問題，因此無法得出相應(yīng)的實驗結(jié)果。綜合對比實驗過程及表2中的實驗結(jié)果得出，本文基于微信小程序的物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺設(shè)計方法運行效率更高，具有更強大的平臺應(yīng)用性能，支持更多平臺用戶同時完成各項操作內(nèi)容。

3 結(jié)束語

本文設(shè)計一個基于微信小程序的物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開發(fā)平臺，并在完成設(shè)計后證明了本文設(shè)計的平臺，整體負載能力更強。但在此次實驗中僅測試了200名學(xué)生同時在線，沒有測試更多群體在線時平臺能否持續(xù)運行。因此，在后期的開發(fā)與設(shè)計中可深入實驗，持續(xù)測試500名學(xué)生、1000名學(xué)生同時登錄平臺時，其運行是否存在卡頓或運行不暢等問題。