大連理工大學城市學院計算機工程學院 唐 琳 耿志博 吳希偉 張 俊 朱 彥

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全移動平臺下校園學生助手軟件的設計與實現(xiàn)

大連理工大學城市學院計算機工程學院 唐 琳 耿志博 吳希偉 張 俊 朱 彥

【摘要】隨著信息技術的不斷發(fā)展，智能手機的不斷普及，數(shù)字化校園建設的不斷深入。為使高校學生擁有更好的校園生活，一款能夠應用于全移動平臺的校園學生助手軟件十分必要。本軟件基于大連理工大學城市學院進行定制開發(fā)，后臺應用新浪云服務器進行搭建，前臺分別基于Android、iOS和微信平臺進行實現(xiàn)。功能模塊包括信息查詢模塊，包括課表查詢、考試查詢，四六級查詢、圖書查詢等；送餐模塊，包括在線訂餐，申請送餐，餐食配送等；交流社區(qū)模塊包括微社區(qū)和表白墻。軟件切實的方便了在校大學生的日常學習生活，受到廣泛好評，具有良好的應用前景。

【關鍵詞】Android；iOS；微信；校園學生助手

1 背景

隨著智能手機在大學校園學生中的不斷普及在校園的信息化建設中，如何能實實在在方便廣大在校學生的日常生活。成為大學校園信息化建設首要解決的問題。因此，手機服務已經(jīng)成為學校信息服務的主要方式?；诙喾N移動平臺的校園學生助手軟件，也是各大高校重點關注的重點。

2 系統(tǒng)架構

2.1 系統(tǒng)架構

目前，學生手機雖然種類繁多，接近100%的同學都在使用智能手機，以Android和iOS平臺為主。Android平臺是Google推出的基于Linux內核的嵌入式操作系統(tǒng)平臺，不僅應用于智能手機，還廣泛應用于平板電腦以及其他便攜式設備[1,2]。iOS是由蘋果公司開發(fā)的移動操作系統(tǒng)。應用于iPhone、iPod touch、iPad以及Apple TV等產(chǎn)品上。無論Android平臺還是iOS平臺使用校園學生住手軟件時，均需要提前安裝相應客戶端軟件。微信平臺是騰訊公司推出的基于網(wǎng)頁的手機服務平臺，只需安裝微信客戶端的智能手機就可以使用，該平臺下的軟件開發(fā)接入能有效的緩解手機性能及內存方面的壓力。本系統(tǒng)主要通過這三個平臺解決學校信息系統(tǒng)設計問題，并有效的克服高成本、低速率、用戶體驗差的缺點。

傳統(tǒng)的物理服務器，是指在現(xiàn)有軟件需求下配套購買、安裝服務器操作系統(tǒng)，進行軟件硬件的設置操作，以滿足新軟件的業(yè)務需求。本文提出的系統(tǒng)的服務器設計也摒棄了傳統(tǒng)方式，采用了云服務器。云服務器具有高效、安全、可伸縮性強、初始投入成本低，運維難度低等優(yōu)勢。

本文提出的系統(tǒng)架構如圖1所示，系統(tǒng)客戶端支持多種移動智能設備，本系統(tǒng)服務器包括兩部分，分別構建于新浪云服務器和阿里云服務器上。其中，構建于阿里云服務器上的服務器用語獲取校園學生信息；新浪云服務器用于存儲校園助手信息，實現(xiàn)不同平臺之間的信息交互等：

圖1 校園助手網(wǎng)絡拓撲結構

2.2 系統(tǒng)設計

本系統(tǒng)功能設計如圖2所示，共包括4個子系統(tǒng)，分別是：數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)、信息查詢子系統(tǒng)、校園社交子系統(tǒng)、訂餐子系統(tǒng)。

（1）數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)：最終部署到阿里云服務器上，該子系統(tǒng)提供了3個功能模塊：

1）戶信息綁定驗證：用于綁定學生的真實信息。

2）成績獲?。河糜讷@取學生的所有課程成績信息。

3）課表信息：用于獲取學生本學習的課表信息。

（2）信息查詢子系統(tǒng)：最終部署到新浪云服務器上，該子系統(tǒng)提供了學生在校日常所需的各種信息查詢。包括8個模塊：

1）空教室查詢：教師或學生會等部門開會、自習常常需要提前尋找無課教室，這一功能能夠非常方便的幫助用戶找到所需的教室。

2）課表查詢：根據(jù)綁定的用戶信息查找到自己的課表信息。

3）館藏圖書信息：該功能集成了圖書館圖書借閱的信息，能夠查詢圖書館館藏圖書的信息借閱情況。

4）考試時間查詢：根據(jù)綁定的用戶信息查找到自己的考試時間。

5）考試成績查詢：根據(jù)綁定的用戶信息查找到自己的考試成績，本功能實現(xiàn)多種條件查詢，包括按科目，按成績段等。

6）英語四六級成績查詢：可以查詢到英語四六級成績。

7）快遞查詢：根據(jù)用戶的訂單號查詢快遞數(shù)據(jù)

8）天氣信息查詢：提供學校所在地的當天的天氣信息。

（3）校園社交子系統(tǒng)：最終部署到新浪云服務器上，該子系統(tǒng)提供了學生用戶交流途徑。

1）微信墻：用戶可以公開在微信上留言，該功能方便的幫助用戶尋找丟失的物品。

2）微社區(qū)：提供了學生之間交流的空間，也方便用戶向開發(fā)人員反饋使用感受，幫助軟件進一步改進。

（4）訂餐子系統(tǒng)：最終部署到新浪云服務器上，該子系統(tǒng)能夠方便學生在足不出戶的情況下，訂餐和獲取餐食。

1）食堂訂餐：用戶可以在高峰用餐期之前訂餐，減少購餐的時間。訂餐后用戶可以選擇自取或配送。

2）配送餐食：本功能基于眾包模式實現(xiàn)，為保證配送質量，所有配送人員均需線下身份驗證，通過身份驗證的同學信息將被保存到配送團隊信息中。有用戶下單并選擇配送時，該配送信息將會推送到配送團隊用戶手機上，愿意為本單配送的用戶可以搶單，并獲得相應的報酬。

圖2 校園助手系統(tǒng)功能設計

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 后臺服務器

后臺服務器主體分為兩個部分：新浪云服務器和阿里云服務器。

新浪云服務器上所支持的開發(fā)語言是PHP，支持的數(shù)據(jù)庫是MySQL。

ThinkPHP框架是基于PHP語言的企業(yè)級應用開發(fā)框架，該框架的使用，框架對新浪SAE具有良好的適配，自動配置數(shù)據(jù)庫連接，緩存默認等功能，有利于模塊劃分與設計，擴展性更強。因此在新浪云服務器基于ThinkPHP框架進行開發(fā)，實現(xiàn)了絕大部分功能的數(shù)據(jù)提供。

其中包括圖書館館藏圖書信息存儲的實現(xiàn)。由于學校圖書館的圖書查詢僅限于校內網(wǎng)查詢，在校外無法查詢圖書館圖書信息，這給同學們查詢學校圖書館的圖書信息的時候帶來了很大的不便，我們幫助用戶搭建一個可以在校園網(wǎng)之外的網(wǎng)絡環(huán)境中訪問圖書管查詢系統(tǒng)的通道。其中可以公開的數(shù)據(jù)被重新存儲新浪云的MySQL數(shù)據(jù)庫中。

阿里云服務器上支持語言Node.js，使用所支持的數(shù)據(jù)庫Mongodb。該服務實現(xiàn)對接校網(wǎng)，進行用戶登錄、用戶課表、成績等的獲取操作。所獲取到的數(shù)據(jù)存儲到Mongodb數(shù)據(jù)庫中。

客戶端和服務器交互基于HTTP協(xié)議，客戶端采用URL形式進行數(shù)據(jù)請求，響應數(shù)據(jù)被封裝成統(tǒng)一的JSON格式進行響應。

3.2 客戶端之間的交互

實現(xiàn)不同移動平臺下的無縫連接，主要依賴于數(shù)據(jù)和分發(fā)兩個環(huán)節(jié)。

對于不同平臺的數(shù)據(jù)交互，我們在功能實現(xiàn)之前制定的了嚴格統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸格式。能夠做到一種平臺發(fā)出的信息，在各個平臺下都能正確的接收和解析。

直接實現(xiàn)用戶的信息的分發(fā)，用戶在更新數(shù)據(jù)時會產(chǎn)生大量的無用數(shù)據(jù)，在接受新的數(shù)據(jù)時也將占用和耗費大量的系統(tǒng)資源。本系統(tǒng)提供的訂餐和送餐功能，需要將相關信息及時準確的傳遞給不同平臺的用戶。同時又不能占用用戶的過多的網(wǎng)絡和內存資源，我們通過采用第三方即時云服務工具—環(huán)信來解決這個問題。該工具也是基于移動互聯(lián)網(wǎng)的即時通信工具，通過云端開放的Rest API和客戶端SDK包的方式提供給開發(fā)者。使用該服務工具，能夠在不需要過多的增加系統(tǒng)資源前提下實現(xiàn)消息的實時接受，利用環(huán)信的消息透傳幫助了我們在用戶離開頁面，在不頻繁的請求網(wǎng)絡接口的同時，能夠在第一時間獲取所需的信息。

3.3 客戶端實現(xiàn)

微信端所提供功能以網(wǎng)頁形式開發(fā)[3]，實現(xiàn)中使用PHP開發(fā)并部署新浪服務器上。Bootstrap網(wǎng)頁設計框架，加快前端的開發(fā)也提升了頁面的美觀，包括提供自定義樣式等，有利于擴展。這部分網(wǎng)頁開發(fā)使用該框架進行實現(xiàn)。微信客戶端空教室查詢頁面如圖3所示：

圖3 微信客戶端空教室查詢頁面

圖4 微信客戶端成績信息查詢

圖5 Android客戶端查詢課表頁面

圖6 Android客戶端訂餐頁面

Android客戶端使用Android Studio工具進行開發(fā)[4]。數(shù)據(jù)庫采用數(shù)據(jù)庫SQLite，個性化配置信息使用XML文件存

儲到本地。SharedPreferences是Android平臺上一個輕量級的存儲類，用來保存應用的一些常用配置。項目中個性化信息存儲和解析的代碼實現(xiàn)，使用了SharedPreferences。其它需緩存到手機的信息，被存儲到SQLite上。Volley框架Volley是Android平臺上的網(wǎng)絡通信庫，能使網(wǎng)絡通信更快，更簡單，更健壯。所有用戶請求信息都基于該框架進行實現(xiàn)。Android客戶端主要頁面如下，查詢課表頁面如圖5所示，訂餐頁面如圖6所示：

圖7 iOS客戶端課表查詢頁面

圖8 iOS客戶端食堂訂餐頁面

iOS客戶端使用Xcode工具進行開發(fā)。所有數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，采用數(shù)據(jù)庫是CoreDate。所有的代碼實現(xiàn)基于原生的Objective-C語言。iOS客戶端主要頁面如下，查詢課表頁面如圖7所示，訂餐頁面如圖8所示。

4 結束語

基于全平臺的校園小助手軟件，其信息服務應用具有響應速度快，建設成本低，使用方便等特點，是校園信息化、數(shù)字化和無線網(wǎng)絡化發(fā)展的趨勢。該軟件可以方便的與現(xiàn)有校園系統(tǒng)進行集成，為用戶提供更多、更加方便快捷的校園服務。

參考文獻

[1]樊振宇,戴小鵬.基于Android的本科生導師雙向選擇系統(tǒng)的設計[J].福建電腦,2015,31(9):24-25.

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[3]黃冰,熊昌昱,李強,等.基于微信公眾平臺開發(fā)的校園微信助手[J].信息通信,2015(11):110-111.

[4]周森鵬,陸正球,蔡岑科.基于Android的校園生活助手設計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代計算機:專業(yè)版,2013(8):77-80.

[5]翟博倫,楊雯迪,靳新.基于微信平臺的沈工小助手后臺實現(xiàn)[J].電子測試,2015(12).

基金項目：遼寧省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃（20141319000002）。