陳運(yùn) 陳亦哲 楊思睿河海大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院

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基于Android的北斗智能校園應(yīng)用設(shè)計(jì)

陳運(yùn) 陳亦哲 楊思睿
河海大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院

摘要：針對(duì)現(xiàn)代大學(xué)生校園生活存在的現(xiàn)實(shí)問題，提出一套基于Android的北斗校園手機(jī)應(yīng)用方案，應(yīng)用以北斗系統(tǒng)作為信息傳輸平臺(tái)，發(fā)揮其將導(dǎo)航定位與通信融合的獨(dú)特優(yōu)勢，集校園導(dǎo)航、校車及周邊交通情況實(shí)時(shí)監(jiān)控、校園天氣、一鍵呼救四大功能于一體，具有廣泛的適用性。

關(guān)鍵字：校園導(dǎo)航 手機(jī)應(yīng)用 北斗系統(tǒng) Android

1　背景及意義

隨著移動(dòng)通信的發(fā)展，手機(jī)漸漸成了集通信手持電腦于一體的移動(dòng)計(jì)算工具，導(dǎo)航軟件目前是手機(jī)應(yīng)用中的研究熱點(diǎn)之一，提高了用戶對(duì)手機(jī)多功能需求的滿意度。Android開發(fā)技術(shù)日新月異，將傳統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)用Android技術(shù)實(shí)現(xiàn)已成為可能。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為我國自主研發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，利用其開發(fā)以導(dǎo)航定位為主要功能的手機(jī)應(yīng)用將成為必然。

鑒于我國大學(xué)生校園生活現(xiàn)狀，開發(fā)一款多功能校內(nèi)手機(jī)應(yīng)用具有極大實(shí)際意義。設(shè)計(jì)一款基于北斗的手機(jī)應(yīng)用，集校園導(dǎo)航、校車及周邊交通情況實(shí)時(shí)監(jiān)控、校園天氣狀況、一鍵求救與校園安全系統(tǒng)于一體，可以給大學(xué)生的校園生活帶來極大便利。

2　功能特色及創(chuàng)新

（1）基于北斗系統(tǒng)的校園導(dǎo)航 開發(fā)一款具有校園導(dǎo)航的手機(jī)應(yīng)用有利于方便師生，提高工作效率。該應(yīng)用通過北斗定位，為新生規(guī)劃合理的抵達(dá)路線。同時(shí)可以利用該手機(jī)應(yīng)用前往報(bào)名點(diǎn)、宿舍、食堂、校園超市等。

（2）校車及周邊交通情況實(shí)時(shí)監(jiān)控 通過北斗定位系統(tǒng)準(zhǔn)確提供車輛地理信息，并與通訊技術(shù)的結(jié)合能成功實(shí)現(xiàn)對(duì)校車及周邊車站公交的實(shí)時(shí)監(jiān)控定位。短報(bào)文通信功能可實(shí)現(xiàn)調(diào)度指令的快速傳達(dá)，保證手機(jī)在信號(hào)中能隨時(shí)了解車輛情況。

（3）校園天氣 以北斗系統(tǒng)來提供天氣預(yù)報(bào)、氣候環(huán)境評(píng)估、氣象災(zāi)害預(yù)警等服務(wù)。手機(jī)天氣應(yīng)用的信息將大部分來自中央氣象局的權(quán)威數(shù)據(jù)，具有較高可信度，幫助學(xué)生們實(shí)時(shí)了解天氣情況，未雨綢繆。

（4）校園安全系統(tǒng) 近年，高校學(xué)生尤其是女大學(xué)生的安全問題成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，該手機(jī)應(yīng)用涵蓋的一鍵求救系統(tǒng)與校園GNSS+RFID學(xué)生安全監(jiān)控網(wǎng)，并利用北斗的短報(bào)文功能將位置信息發(fā)至有關(guān)部門及監(jiān)護(hù)人，能夠有效地保障學(xué)生的在校安全。

3　 創(chuàng)新應(yīng)用方案設(shè)計(jì)

3.1校園導(dǎo)航

利用北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)確定用戶位置。北斗定位系統(tǒng)由通信導(dǎo)航衛(wèi)星、地面應(yīng)用系統(tǒng)和測控系統(tǒng)組成［1］，采用三球交會(huì)的幾何原理來實(shí)現(xiàn)定位［2］。在手機(jī)中安裝一套帶有電子地圖的導(dǎo)航軟件，它的功能是將北斗定位模塊得到的位置信息反映到電子地圖相應(yīng)位置上。當(dāng)用戶在運(yùn)動(dòng)時(shí)，定位芯片不斷地更新位置。通過導(dǎo)航軟件內(nèi)置的計(jì)算模塊，根據(jù)用戶的需要規(guī)劃出行走路線。

3.2校車及周邊交通情況實(shí)時(shí)監(jiān)控

利用北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)校車及周邊車站的公交車的定位。北斗定位系統(tǒng)可由單臺(tái)接收機(jī)的觀測數(shù)據(jù)來確定其位置，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)定位。基于這一原理，實(shí)現(xiàn)利用北斗系統(tǒng)對(duì)校車及周邊公交車的定位。

通過在車輛上安裝的數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，通過衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)地面的網(wǎng)絡(luò)中心，車輛的位置信息能在幾秒鐘內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)到中心站，并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)發(fā)送到移動(dòng)終端。

3.3校園天氣

探空儀搭載在探空氣球或飛機(jī)、火箭等飛行器上，利用北斗接收模塊獲取探空儀的高程信息。數(shù)據(jù)信息經(jīng)處理后，與探空儀高程信息一起發(fā)送回地面接收單元。地面接收單元將接收到的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換即可得到當(dāng)時(shí)的大氣溫度、濕度等信息，為天氣預(yù)報(bào)和氣候研究等提供有力的支持。

3.4短報(bào)文功能

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有用戶與用戶、用戶與地面控制中心之間雙向數(shù)字報(bào)文通信能力 ［3］。在學(xué)生手機(jī)卡里配備芯片，并匹配相應(yīng)的接收機(jī)。當(dāng)學(xué)生的人身安全受到威脅時(shí)，可準(zhǔn)確地獲取自身位置，快速發(fā)出報(bào)警信息。在危險(xiǎn)情況下一鍵呼救，利用短報(bào)文功能，將位置信息發(fā)至有關(guān)部門及監(jiān)護(hù)人，及時(shí)保護(hù)大學(xué)生特別是女大學(xué)生的人身安全。

4　總結(jié)

在信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，隨著智能手機(jī)的迅猛發(fā)展，基于安卓、IOS 等手機(jī)操作系統(tǒng)的應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，但北斗技術(shù)與校園APP的結(jié)合幾乎從未有過，這種新鮮的嘗試本就為投入市場使用提供無限可能，而智能手機(jī)在高校學(xué)生間的普及也為我們的產(chǎn)品提供了寬廣的平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

［1］劉建業(yè)，曾慶化，趙偉，熊智．導(dǎo)航系統(tǒng)理論與應(yīng)用［M］.西安工業(yè)大學(xué)出版社，2010：194-198

［2］Elliott D.Kaplan，ChristopherJ Hegarty．GPS原理與應(yīng)用（第2版）［M］．寇艷紅．電子工業(yè)出版社，2007

［3］薛瑞．基于北斗的預(yù)警信息傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究［D］．天津：河北工業(yè)大學(xué)，2011

［4］楊偉龍. 校園導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］. 湖南：中南大學(xué)，2013

基金項(xiàng)目

河海大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃資助項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練課題（2015102941143）。