大連理工大學(xué)城市學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)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(xué)生助手軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

大連理工大學(xué)城市學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院 唐 琳 耿志博 吳希偉 張 俊 朱 彥

【摘要】隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智能手機(jī)的不斷普及，數(shù)字化校園建設(shè)的不斷深入。為使高校學(xué)生擁有更好的校園生活，一款能夠應(yīng)用于全移動平臺的校園學(xué)生助手軟件十分必要。本軟件基于大連理工大學(xué)城市學(xué)院進(jìn)行定制開發(fā)，后臺應(yīng)用新浪云服務(wù)器進(jìn)行搭建，前臺分別基于Android、iOS和微信平臺進(jìn)行實(shí)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(shí)的方便了在校大學(xué)生的日常學(xué)習(xí)生活，受到廣泛好評，具有良好的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】Android；iOS；微信；校園學(xué)生助手

1 背景

隨著智能手機(jī)在大學(xué)校園學(xué)生中的不斷普及在校園的信息化建設(shè)中，如何能實(shí)實(shí)在在方便廣大在校學(xué)生的日常生活。成為大學(xué)校園信息化建設(shè)首要解決的問題。因此，手機(jī)服務(wù)已經(jīng)成為學(xué)校信息服務(wù)的主要方式?；诙喾N移動平臺的校園學(xué)生助手軟件，也是各大高校重點(diǎn)關(guān)注的重點(diǎn)。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

目前，學(xué)生手機(jī)雖然種類繁多，接近100%的同學(xué)都在使用智能手機(jī)，以Android和iOS平臺為主。Android平臺是Google推出的基于Linux內(nèi)核的嵌入式操作系統(tǒng)平臺，不僅應(yīng)用于智能手機(jī)，還廣泛應(yīng)用于平板電腦以及其他便攜式設(shè)備[1,2]。iOS是由蘋果公司開發(fā)的移動操作系統(tǒng)。應(yīng)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(xué)生住手軟件時(shí)，均需要提前安裝相應(yīng)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(jī)服務(wù)平臺，只需安裝微信客戶端的智能手機(jī)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(jī)性能及內(nèi)存方面的壓力。本系統(tǒng)主要通過這三個(gè)平臺解決學(xué)校信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題，并有效的克服高成本、低速率、用戶體驗(yàn)差的缺點(diǎn)。

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

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

圖1 校園助手網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)如圖2所示，共包括4個(gè)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(wù)器上，該子系統(tǒng)提供了3個(gè)功能模塊：

1）戶信息綁定驗(yàn)證：用于綁定學(xué)生的真實(shí)信息。

2）成績獲?。河糜讷@取學(xué)生的所有課程成績信息。

3）課表信息：用于獲取學(xué)生本學(xué)習(xí)的課表信息。

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

1）空教室查詢：教師或?qū)W生會等部門開會、自習(xí)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(shí)間查詢：根據(jù)綁定的用戶信息查找到自己的考試時(shí)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(shí)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(xué)校所在地的當(dāng)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(wù)器上，該子系統(tǒng)提供了學(xué)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(xué)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(jìn)一步改進(jìn)。

（4）訂餐子系統(tǒng)：最終部署到新浪云服務(wù)器上，該子系統(tǒng)能夠方便學(xué)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(shí)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(shí)現(xiàn)，為保證配送質(zhì)量，所有配送人員均需線下身份驗(yàn)證，通過身份驗(yàn)證的同學(xué)信息將被保存到配送團(tuán)隊(duì)信息中。有用戶下單并選擇配送時(shí)，該配送信息將會推送到配送團(tuán)隊(duì)用戶手機(jī)上，愿意為本單配送的用戶可以搶單，并獲得相應(yīng)的報(bào)酬。

圖2 校園助手系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 后臺服務(wù)器

后臺服務(wù)器主體分為兩個(gè)部分：新浪云服務(wù)器和阿里云服務(wù)器。

新浪云服務(wù)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(yīng)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(rèn)等功能，有利于模塊劃分與設(shè)計(jì)，擴(kuò)展性更強(qiáng)。因此在新浪云服務(wù)器基于ThinkPHP框架進(jìn)行開發(fā)，實(shí)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(shí)現(xiàn)。由于學(xué)校圖書館的圖書查詢僅限于校內(nèi)網(wǎng)查詢，在校外無法查詢圖書館圖書信息，這給同學(xué)們查詢學(xué)校圖書館的圖書信息的時(shí)候帶來了很大的不便，我們幫助用戶搭建一個(gè)可以在校園網(wǎng)之外的網(wǎng)絡(luò)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(wù)器上支持語言Node.js，使用所支持的數(shù)據(jù)庫Mongodb。該服務(wù)實(shí)現(xiàn)對接校網(wǎng)，進(jìn)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(wù)器交互基于HTTP協(xié)議，客戶端采用URL形式進(jìn)行數(shù)據(jù)請求，響應(yīng)數(shù)據(jù)被封裝成統(tǒng)一的JSON格式進(jìn)行響應(yīng)。

3.2 客戶端之間的交互

實(shí)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(gè)環(huán)節(jié)。

對于不同平臺的數(shù)據(jù)交互，我們在功能實(shí)現(xiàn)之前制定的了嚴(yán)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(gè)平臺下都能正確的接收和解析。

直接實(shí)現(xiàn)用戶的信息的分發(fā)，用戶在更新數(shù)據(jù)時(shí)會產(chǎn)生大量的無用數(shù)據(jù)，在接受新的數(shù)據(jù)時(shí)也將占用和耗費(fèi)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(guān)信息及時(shí)準(zhǔn)確的傳遞給不同平臺的用戶。同時(shí)又不能占用用戶的過多的網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)存資源，我們通過采用第三方即時(shí)云服務(wù)工具—環(huán)信來解決這個(gè)問題。該工具也是基于移動互聯(lián)網(wǎng)的即時(shí)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(wù)工具，能夠在不需要過多的增加系統(tǒng)資源前提下實(shí)現(xiàn)消息的實(shí)時(shí)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(luò)接口的同時(shí)，能夠在第一時(shí)間獲取所需的信息。

3.3 客戶端實(shí)現(xiàn)

微信端所提供功能以網(wǎng)頁形式開發(fā)[3]，實(shí)現(xiàn)中使用PHP開發(fā)并部署新浪服務(wù)器上。Bootstrap網(wǎng)頁設(shè)計(jì)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(kuò)展。這部分網(wǎng)頁開發(fā)使用該框架進(jìn)行實(shí)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(jìn)行開發(fā)[4]。數(shù)據(jù)庫采用數(shù)據(jù)庫SQLite，個(gè)性化配置信息使用XML文件存

儲到本地。SharedPreferences是Android平臺上一個(gè)輕量級的存儲類，用來保存應(yīng)用的一些常用配置。項(xiàng)目中個(gè)性化信息存儲和解析的代碼實(shí)現(xiàn)，使用了SharedPreferences。其它需緩存到手機(jī)的信息，被存儲到SQLite上。Volley框架Volley是Android平臺上的網(wǎng)絡(luò)通信庫，能使網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行實(shí)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(jìn)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(shí)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(jié)束語

基于全平臺的校園小助手軟件，其信息服務(wù)應(yīng)用具有響應(yīng)速度快，建設(shè)成本低，使用方便等特點(diǎn)，是校園信息化、數(shù)字化和無線網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行集成，為用戶提供更多、更加方便快捷的校園服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目：遼寧省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃（20141319000002）。