陳寧 黃安 姜雪

摘 要：隨著江蘇社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通流量日益增大，人民群眾對公路出行服務(wù)信息的需求日益增強，公路管理的壓力也隨之增大。為切實保證公路巡查此項工作地有效落實，通過智能移動終端實現(xiàn)路政、養(yǎng)護、應(yīng)急巡查業(yè)務(wù)的整合，提升公路管理運行效能以及與省局、縣站（處、所）的網(wǎng)上協(xié)同辦公。本文針對以上問題討論一種基于android平臺的手機或手持移動設(shè)備并且結(jié)合3G、GIS等技術(shù)的手機或手持移動設(shè)備上的公路協(xié)同巡查系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

關(guān)鍵詞：android；3G；協(xié)同巡查；移動終端；路政

1 系統(tǒng)簡介及架構(gòu)

系統(tǒng)由三部分組成：手持移動終端，無線傳輸網(wǎng)絡(luò)以及中心平臺管理系統(tǒng)。

公路協(xié)同巡查系統(tǒng)將智能化巡查方式與android手持移動終端相結(jié)合，高效地解決公路巡查管理中信息管理及事件處理的信息化問題，同時通過智能手機終端與3G智能傳輸技術(shù)的結(jié)合，巡查過程中發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題如事件信息、解決情況、路網(wǎng)信息等可及時回傳服務(wù)器，并且可在服務(wù)器查詢相關(guān)信息。在GIS中對巡查軌跡的展示提高了對公路巡查人員及公路管理的可視化程度。

根據(jù)南通市公路協(xié)同巡查系統(tǒng)的業(yè)務(wù)目標，并綜合考慮作為已經(jīng)在用的江蘇公路協(xié)同工作平臺的子系統(tǒng)，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如下：

2 Android

Android一詞本意是指“機器人”，是Google于2007年11 月宣布的基于Java運行在Linux內(nèi)核上完全為移動手持設(shè)備環(huán)境打造的開源操作系統(tǒng)，得到了Open Handset Alliance（ 開放手持設(shè)備聯(lián)盟）的支持，其軟件層次結(jié)構(gòu)包括操作系統(tǒng)（OS）、中間件（MiddleWare）、用戶界面（UI）和應(yīng)用軟件（Application）組成，號稱是首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟件[1]。

由嵌入式Linux和Java構(gòu)成的Android智能手機系統(tǒng)，其架構(gòu)和工作原理決定了它是目前最具可移植性的移動設(shè)備操作系統(tǒng)，本研究在眾多嵌入式軟件中選擇Android操作系統(tǒng)作為導(dǎo)航系統(tǒng)終端軟件，便于軟件升級和維護，能夠有效降低軟件的成本，降低移動設(shè)備價格；系統(tǒng)內(nèi)部使用開源庫類，既為開發(fā)人員提供一個非常便捷的開發(fā)環(huán)境，也為同行設(shè)計人員的方案設(shè)計提供有用參考，促進嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。

3 Android數(shù)據(jù)傳輸

Android中，Activity是最基本的模塊之一，Activity是所有程序的根本，所有程序的流程都運行在Activity之中。在Android的程序當中，Activity一般代表手機屏幕的一屏。一般一個應(yīng)用程序有多個Activity構(gòu)成，這些Activity之間可相互跳轉(zhuǎn)，即可理解為不同頁面之間的切換，完成與用戶的交互[2]。

Android間數(shù)據(jù)傳輸也就是Activity間數(shù)據(jù)傳輸。Android程序UI框架接近于Web頁面的概念。每一個用于呈現(xiàn)頁面的組件，Activity都是彼此獨立的，它們通過系統(tǒng)核心來調(diào)度整合，彼此之間的通過Intent機制來串聯(lián)。由于本系統(tǒng)主要應(yīng)用于觸屏移動終端這一情況，開發(fā)人員基于Android的以上主要優(yōu)勢，很好的解決了用戶使用界面的設(shè)計及開發(fā)問題，各個界面之間的相互跳轉(zhuǎn)十分流暢，巡查人員在使用中可清晰的了解各項功能并充分利用該優(yōu)勢完成巡查，上報，處理事件后反饋等任務(wù)。

系統(tǒng)充分利用android平臺技術(shù)資源優(yōu)勢，結(jié)合GPS、ARCGIS，應(yīng)用3G無線傳輸技術(shù)，移動手持設(shè)備等綜合技術(shù)，實現(xiàn)對公路巡查的動態(tài)跟蹤，巡查數(shù)據(jù)的智能采集，巡查軌跡的動態(tài)監(jiān)控，巡查數(shù)據(jù)的智能分析，為用戶提供高效率的決策響應(yīng)。

4 Android組件的應(yīng)用

Android中沒有入口函數(shù)，應(yīng)用程序以各種組件為基礎(chǔ)，所有的組件都是平行的，都可以單獨實例化[3]。

Android組件是Android應(yīng)用程序的核心，設(shè)計中運用到的Android組件包括：

4.1 屏幕組件——Activity

Activity是Android的核心類，可以理解為一個屏幕，顯示給用戶的界面。一個Android應(yīng)用程序可以認為由多個Activity的交互組成的，多個Activity之間可以進行相互跳轉(zhuǎn)，不同的Activity實現(xiàn)不同的功能。

本系統(tǒng)中主要設(shè)計的Activity包括登錄界面，系統(tǒng)主界面，各功能界面，利用Activity之間的相互跳轉(zhuǎn)并且互不干擾的主要優(yōu)勢完成各界面之間的切換及各個功能的獨立實現(xiàn)。

4.2 服務(wù)組件——Service

Service是Android的服務(wù)組件，沒有用戶界面，在后臺運行，對用戶完全透明。本設(shè)計需要手機在開機后自動后臺運行，因此手機軟件的定位和通信功能在Service中設(shè)計實現(xiàn)。本系統(tǒng)中GIS定位模塊及GPRS通信模塊的實現(xiàn)就是依靠Service建立的。

4.3 廣播接收組件——BroadcastReceiver

BroadcastReceiver組件的功能就是用來接收廣播并且做出回應(yīng)，本系統(tǒng)利用該組件完成巡查事件上報下發(fā)等數(shù)據(jù)傳送接收的部分功能。該組件和Service組件類似，沒有用戶接口，但是廣播接收者能啟動Activity來對接收到的廣播做出回應(yīng)，當巡查人員使用的移動終端接收到上級人員下發(fā)的任務(wù)時，該組件會在收到廣播后，可通過調(diào)用Context.start Service（）語句啟動服務(wù)，實現(xiàn)提醒服務(wù)，在通知欄提醒巡查人員有新的任務(wù)下發(fā)。Activity向Service傳遞數(shù)據(jù)也可借助于Broadcast Receiver實現(xiàn)，在上報任務(wù)時，向PC平臺通過GPRS模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。

5 3G技術(shù)簡介及應(yīng)用

隨著3G技術(shù)的快速發(fā)展，移動通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)信息及多媒體信息的傳輸提供了更好的條件和保障?；?G的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計與應(yīng)用，是將衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GPS）與地理信息系統(tǒng)（GIS）相結(jié)合，同時參照天氣情況，地面交通情況，通過3G網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控調(diào)度中心通信，智能定位事發(fā)地點，具體體現(xiàn)出巡查人員的工作軌跡，實時傳遞事件上報處理等信息。南通公路協(xié)同巡查系統(tǒng)基于以上思路充分利用3G傳輸?shù)膬?yōu)勢，建立高效安全的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，其主要技術(shù)原理如下：

移動終端的通信模塊通過使用域名解析（DNS）的方法獲取上位機（數(shù)據(jù)中心）IP地址，從而與上位機（數(shù)據(jù)中心）建立連接并互相傳輸數(shù)據(jù)[4]。該方案的優(yōu)點在于其上位機（數(shù)據(jù)中心）不必擁有固定IP地址，而是通過域名解析服務(wù)提供商獲取域名，系統(tǒng)通過CPU控制無線通信模塊與遠端PC機進行通信而組建的一個通信網(wǎng)絡(luò)。

組建網(wǎng)絡(luò)成功之后即可進行數(shù)據(jù)傳送，系統(tǒng)使用3G網(wǎng)絡(luò)傳輸巡查人員的各種數(shù)據(jù)信息，及時高效的完成事件的上報、下發(fā)、處理、及反饋。巡查人員上路巡查發(fā)現(xiàn)事件及時錄入事件基本信息及多媒體信息，點擊發(fā)送后移動終端上的通信模塊會自動獲取數(shù)據(jù)中心（即上級指揮中心的系統(tǒng)）的IP與其建立連接，然后按照固定的通信協(xié)議將數(shù)據(jù)打包后通過Internet傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。上級系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)后，其通信模塊根據(jù)通信協(xié)議解析數(shù)據(jù)包，經(jīng)過處理后以固定的格式顯示事件信息，完成數(shù)據(jù)傳輸。

6 系統(tǒng)實現(xiàn)

基于android平臺手機或手持移動終端的公路協(xié)同巡查系統(tǒng)，主要是利用android智能移動終端的3G無線技術(shù)支撐信息的傳輸，打破傳統(tǒng)的工作模式，形成一套具有很強的系統(tǒng)完整性的巡查模式，通過android平臺的強大的擴展性特點，主要實現(xiàn)以下目標：

（1）日常的巡查工作，巡查基本信息設(shè)定。

（2）事件處理，將巡查時的表單整理至手持移動終端上進行填寫，巡查人員及事件處理人員按照指定的工作規(guī)范，完成巡查任務(wù)。

（3）數(shù)據(jù)傳輸，利用智能手機填寫好事件信息，通過3G智能傳輸將數(shù)據(jù)上傳，系統(tǒng)上級管理人員根據(jù)事件信息做出判斷，選擇合適處理方式。

（4）任務(wù)提醒，接收到新的任務(wù)后，利用android的智能通知功能，實時提醒工作人員。

（5）客戶端軟件的下載、安裝及更新，保證軟件運行于android平臺上的穩(wěn)定性。

結(jié)合目前技術(shù)發(fā)展水平，本著“巡查-上報-處理-反饋”的流程管理思路，將工作流程體現(xiàn)在系統(tǒng)具體實現(xiàn)方案上，實現(xiàn)全天候的事件上報、任務(wù)提醒等功能。不同級別的巡查工作人員按不同的角色層次上報事件或下發(fā)任務(wù)，實現(xiàn)移動智能巡查的信息多樣性。

7 結(jié)束語

隨著3G智能移動技術(shù)的發(fā)展，android系統(tǒng)憑借其優(yōu)勢已經(jīng)成為移動智能終端系統(tǒng)開發(fā)的首要選擇。本系統(tǒng)基于android平臺，結(jié)合3G、GIS等技術(shù)，利用移動智能終端的優(yōu)勢，配合相應(yīng)的硬件系統(tǒng)所開發(fā)出來的公路養(yǎng)護巡查系統(tǒng)能夠高效實時地完成養(yǎng)護路政的協(xié)同工作。

實踐證明，使用本系統(tǒng)后，解決了以往巡查工作中的弊端，工作人員可及時上報事件及提交反饋信息，巡查事件信息的電子存檔也保證了信息的安全性，且為業(yè)務(wù)的階段性整核提供很大方便。

[參考文獻]

[1]趙建勛.基于Android平臺的移動位置服務(wù)的開發(fā)與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010，22（20）：271-273.

[2]楊豐盛.Android應(yīng)用開發(fā)揭秘.機械工業(yè)出版社，2010.

[3]張元亮.Android開發(fā)應(yīng)用實戰(zhàn)詳解[M].北京：中國鐵道出版社，2010，39-55.

[4]李鵬.3G通信技術(shù)及其應(yīng)用[J].信息通信2011，（4）：70-71.