張瑞玲，代玉梅

(商丘職業(yè)技術(shù)學院，河南 商丘 476000)

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基于Android手機的智能生活圈設(shè)計

張瑞玲，代玉梅

(商丘職業(yè)技術(shù)學院，河南 商丘 476000)

隨著智能手機的應(yīng)用，智能生活圈被廣泛使用，文章設(shè)計了基于Android手機的智能生活圈，綜合利用了Web Service技術(shù)、嵌入式開發(fā)技術(shù)、網(wǎng)站設(shè)計技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，實現(xiàn)了一些與人們生活息息相關(guān)的應(yīng)用.并根據(jù)生活實際，不同功能的實現(xiàn)采用不同技術(shù)以及相關(guān)的開發(fā)工具，使得軟件功能完善.

Android手機；智能生活圈；Web Service； 網(wǎng)站設(shè)計；物聯(lián)網(wǎng)

1 需求分析

個人用戶可以從普通Web站點和Android手機應(yīng)用程序了解家庭實時的生活狀況，比如家庭溫濕度和視頻監(jiān)控畫面.當用戶購物的時候想知道某件商品在不同超市的價格時，只要用手機，掃描二維碼就可以知道目前這件商品在哪個超市最便宜，并且可以把該條信息一鍵分享到微博[1]93.同時，如果用戶不知道該家超市怎么走時，只要點谷歌地圖就會出現(xiàn)導航.如果用戶想賣出自己不用的一些有價值的物品，可以在網(wǎng)頁發(fā)布二手信息，當然系統(tǒng)一樣會扣取一定的生活幣.當生活幣用完的時候，用戶可以通過上傳某件商品的最新價格來得到生活幣或從系統(tǒng)的運營商處購買生活幣.基于此，本系統(tǒng)需要具備以下功能.

用戶管理功能：允許用戶注冊、登錄到該系統(tǒng)，提供用戶討論、評價等功能；

超市信息管理功能：超市打折、促銷等信息發(fā)布與管理，超市商品信息等；

商品信息管理功能：提供商品信息的價格對比、商品評價等信息的管理；

智能家居監(jiān)控功能：實時監(jiān)測現(xiàn)場溫濕度以及對現(xiàn)場視頻監(jiān)視等功能.

2 設(shè)計方案

2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計

為了保證系統(tǒng)各組成部分之間的相互協(xié)調(diào)以及整體目標的順利實現(xiàn)，在智能生活管理系統(tǒng)的開發(fā)和構(gòu)建過程中，應(yīng)運用軟件工程的理論和方法進行統(tǒng)一指導[2]57-59.

為了使該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)共享和軟件共享的雙重性能，以及在業(yè)內(nèi)有推廣應(yīng)用的價值，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型、標準的代碼體系、規(guī)范的圖示圖例、約定好的處理方式和通用的軟件接口，并開發(fā)出了友好的用戶界面.該系統(tǒng)主要由三大模塊組成.

2.1.1 后臺數(shù)據(jù)處理和服務(wù)提供模塊

數(shù)據(jù)服務(wù)器：整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都搭建在中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器中，該數(shù)據(jù)服務(wù)器提供各類用戶的個人信息以及商品信息和數(shù)據(jù)采集終端采集的所有數(shù)據(jù)的存儲與管理服務(wù).

Web Service服務(wù)器[3]74-76：構(gòu)建Web Service服務(wù)器，分別搭載面向個人用戶的Web服務(wù)和面向企業(yè)用戶的Web服務(wù)，為用戶提供最新商品信息的反饋、家庭溫濕度的轉(zhuǎn)發(fā)以及來客登記的圖像轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)；完成根據(jù)用戶的不同請求對視頻服務(wù)器進行合理調(diào)度的功能，使信息的分布式管理成為可能；提供WSDL文件，用于進行服務(wù)信息的描述和樁模塊的生成.

視頻服務(wù)器：由于Web Service 不擅長音視頻數(shù)據(jù)的傳輸，因此，構(gòu)建分布式的視頻服務(wù)器主要用于減輕主服務(wù)器的壓力，給用戶提供更快的數(shù)據(jù)傳輸.該服務(wù)器服從Web Service主服務(wù)器調(diào)度，根據(jù)要求對數(shù)據(jù)采集終端采集的視頻數(shù)據(jù)進行處理和相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā).

Web應(yīng)用服務(wù)器：構(gòu)建Web服務(wù)器主要為了搭建各類數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，管理員在這里對系統(tǒng)中提到各種可變數(shù)據(jù)進行管理.同時，該服務(wù)器還為個人用戶增加了一個使用該系統(tǒng)的平臺，為企業(yè)用戶提供了一個發(fā)布商品信息的平臺.

2.1.2 數(shù)據(jù)采集模塊

該模塊主要由一個無線傳感網(wǎng)絡(luò)和一個ARM開發(fā)板組成[4]55.

無線傳感網(wǎng)絡(luò)：該網(wǎng)絡(luò)由Zigbee無線收發(fā)模塊構(gòu)成，Zigbee發(fā)送模塊通過攜帶相應(yīng)的傳感器(本系統(tǒng)中用到的DHT11 溫濕度傳感器)，將傳感器采集到的模擬信號數(shù)字化后發(fā)送給Zigbee無線接收模塊.

ARM開發(fā)板：本系統(tǒng)中ARM開發(fā)板主要執(zhí)行三大任務(wù).第一，利用串口通信技術(shù)將Zigbee接收模塊接收到的數(shù)字信號進行處理，為數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器做好準備；第二；利用USB攝像頭采集視頻數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)壓縮等處理，為數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器做好準備；第三，利用3G網(wǎng)絡(luò)將準備好的信息發(fā)送到服務(wù)器.

2.1.3 功能應(yīng)用模塊

遠程視頻監(jiān)控：利用TCP/IP協(xié)議使視頻服務(wù)器與移動設(shè)備進行通信，用多線程技術(shù)使數(shù)據(jù)并發(fā)，從而對不同的用戶請求發(fā)送相應(yīng)的視頻數(shù)據(jù).用戶可以通過手機客戶端或者網(wǎng)頁客戶端隨時隨地了解家庭情況.隨著3G網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展，該項應(yīng)用不僅僅局限在本系統(tǒng)中的家庭視頻監(jiān)控，它還可以用在商場、工廠或者居民小區(qū)等一些需要用到移動監(jiān)控的場合.

來客登記：該功能是目前市場上電子貓眼的一個升級.當有客人按下門鈴時，系統(tǒng)會截取一張客人的照片，并將這張照片通過服務(wù)器發(fā)送到手機客戶端.當然，用戶可以自己設(shè)置是否將截取到的照片立即發(fā)送到手機客戶端.

條形碼掃描：該項應(yīng)用是在移動計算的理論指導下，以一切為了用戶體檢的原則而研發(fā)的.用戶只要拿起手機掃描，就可以將某件商品的信息“一網(wǎng)打盡”.隨著移動計算的推廣，該項應(yīng)用不僅僅局限在商品條碼的掃描，它還可以用在車間通過掃描機器的條形碼了解機器的運行情況以及對其做相應(yīng)的設(shè)置等場合.

2.2 處理流程

在Android客戶端的模塊中，Android手機客戶端能夠?qū)崿F(xiàn)用戶登錄注冊的功能.登錄后，有生活易碼通、家庭監(jiān)控、溫濕度監(jiān)控、來客登記、微博5個功能.其中，生活易碼通實現(xiàn)了二維碼的掃描，通過調(diào)用Web Service 實現(xiàn)了商品信息提交、價格查詢、信息評論的功能，方便用戶購物，更能輕松賺取積分.

家庭監(jiān)控實現(xiàn)了遠程視頻的監(jiān)控，能夠通過手機客戶端查看家中的情況，并且能夠保存圖片到內(nèi)存卡中，實現(xiàn)了記錄視頻的功能.溫濕度監(jiān)控是指Android客戶端通過調(diào)用Web Service 實現(xiàn)將傳感器接收的溫濕度信息傳送給Android 客戶端，Android客戶端能夠通過這些數(shù)據(jù)實現(xiàn)畫圖的功能，形象地反映家中的溫濕度狀況.來客登記模塊實現(xiàn)Android客戶端接收圖片信息的功能，接收的圖片顯示在客戶端，使用戶能夠清楚地知道來客的情況和來客的具體時間等信息.微博實現(xiàn)了微博的轉(zhuǎn)發(fā)、評論、查看等功能，并且能夠上傳圖片，實現(xiàn)微博分享圖片的功能.

在Web Service 主服務(wù)端，實現(xiàn)了Android客戶端調(diào)用的功能實現(xiàn)的方法，包括價格查詢、價格提交、信息評論、登錄注冊等功能，Web Service還實現(xiàn)了對用戶登錄狀態(tài)的控制、對用戶的ARM開發(fā)板的控制等調(diào)度功能，并且實現(xiàn)了傳送圖片的功能.

在Web服務(wù)器端，實現(xiàn)了三種用戶的功能，包括普通用戶、企業(yè)用戶、管理員用戶.其中，普通用戶能夠登錄后查看商品信息、改進行價格查詢、查看視頻監(jiān)控、了解家中的溫濕度情況，并且普通用戶能夠發(fā)布二手信息，也能夠查看二手信息的內(nèi)容.企業(yè)用戶實現(xiàn)了打折促銷信息的發(fā)布、查看、管理等功能.管理員用戶實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)庫的管理和對ARM開發(fā)板、普通用戶、企業(yè)用戶的管理.對數(shù)據(jù)庫的管理實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的整潔性，對ARM開發(fā)板、普通用戶、企業(yè)用戶的管理實現(xiàn)了用戶賬戶的安全的功能.

ARM開發(fā)板實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的提取，包括視頻數(shù)據(jù)的提取、溫濕度數(shù)據(jù)的提取為主服務(wù)發(fā)送圖片的功能.

2.3 模塊接口設(shè)計

通過客戶端向服務(wù)器端發(fā)送信息.使用Web Service 技術(shù)進行系統(tǒng)集成和以往使用其他面向函數(shù)和方法的技術(shù)進行集成.在進行初始設(shè)計時主要考慮不同應(yīng)用之間、系統(tǒng)不同模塊之間消息及數(shù)據(jù)傳遞的需求；根據(jù)具體需求設(shè)置相應(yīng)的接口，描述接口設(shè)置；針對不同的應(yīng)用平臺選擇相應(yīng)的Web Service 組件；實現(xiàn)不同應(yīng)用的接口，進行相應(yīng)調(diào)試；實際運行時，應(yīng)用程序間進行協(xié)同調(diào)試.部分功能分配見表1.

表1 功能模塊表

3 結(jié)語

智能生活管理系統(tǒng)是對人們的日常生活通過采用最新的技術(shù)(3G技術(shù)、Web Service技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù))進行有機地組合、合理地規(guī)劃、科學地管理.使我們的生活變得更加方便、更加舒心的一個全面的、綜合的系統(tǒng).該系統(tǒng)主要實現(xiàn)生活圈中各種信息的獲取(商品價格信息、商場打折促銷信息、家庭視頻監(jiān)控信息、天氣狀況信息、空氣質(zhì)量信息等)、生活圈中各種信息的發(fā)布(二手信息、打折促銷信息等)以及生活圈中各種事宜的管理，為生活圈中的交際溝通提供平臺(微博分享)等功能.

[1] 許克定.智能家居系統(tǒng)技術(shù)探討[J].電子世界，2012(08).

[2] 陸秋俊.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧生活和智能家居中的應(yīng)用[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2011(09).

[3] 田 莉.物聯(lián)網(wǎng)在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用展望[J].通信與信息技術(shù)，2011(02).

[4] 段玉保.物聯(lián)網(wǎng)在智能生活領(lǐng)域應(yīng)用展望[J].科技創(chuàng)新，2015(07).

[責任編輯 冰 竹]

2016-04-20

張瑞玲(1967- )，女，河南夏邑人，商丘職業(yè)技術(shù)學院教授，主要從事計算機軟件工程教學研究。

1671-8127(2016)05-0025-03

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