馬穎啟 白麗麗 陳晶

摘要：針對(duì)當(dāng)前基于位置的服務(wù)（Location Based Service，LBS）在小范圍區(qū)域內(nèi)不能提供成熟的位置服務(wù)問題，以校園這個(gè)特殊職能的區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，進(jìn)行校園 LBS 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究，以期為師生提供多樣化便捷的位置服務(wù)?；谑覂?nèi)外定位的校園 LBS 平臺(tái)的建設(shè)思路和方法也可以為 LBS 服務(wù)在小區(qū)、城市乃至全國(guó)的使用提供思路。

關(guān)鍵詞：智慧校園；LBS；Android；定位.

項(xiàng)目名稱：2016年蘭州工業(yè)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目，基于LBS的智慧校園系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

項(xiàng)目編號(hào)：DC201711807-011

一、校園LBS系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

校園LBS系統(tǒng)由智能考勤系統(tǒng)和平安校園系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。智能考勤系統(tǒng)主要包括主動(dòng)考勤子系統(tǒng)和被動(dòng)考勤子系統(tǒng)。平安校園系統(tǒng)主要包括電子圍欄子系統(tǒng)和返家報(bào)平安子系統(tǒng)。

1.智能考勤系統(tǒng)

高等學(xué)校為了方便學(xué)生管理，都有一套考勤系統(tǒng)。目前使用的考勤系統(tǒng)主要要有三種，一種是人工考勤，耗時(shí)耗力，統(tǒng)計(jì)管理以及信息查詢不方便，工作效率極低。另一種是基于Web的考勤系統(tǒng)，學(xué)生很難在課堂上實(shí)施在特定Web頁(yè)上的在線簽到。第三種是使用專用的考勤機(jī)考勤，需購(gòu)置專用設(shè)備，并進(jìn)行布線，成本高。本文將使用廣泛使用的手機(jī)系統(tǒng)，采用手機(jī)定位技術(shù)、GPS定位技術(shù)，以及指紋識(shí)別技術(shù)，采用主動(dòng)或被動(dòng)考勤兩種方式進(jìn)行實(shí)時(shí)考勤。主動(dòng)考勤系統(tǒng)是通過手機(jī)APP考勤系統(tǒng)由學(xué)生主動(dòng)定時(shí)、定位考勤。適用于學(xué)生課堂考勤、實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)考勤、夜間在寢室情況考勤和參加固定地點(diǎn)校園活動(dòng)的考勤等。被動(dòng)考勤是在學(xué)生不知情的情況下，通過遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)智能考勤。并將考勤信息通過短信或Wifi網(wǎng)絡(luò)上傳服務(wù)器，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。適用于學(xué)校行政機(jī)關(guān)、教學(xué)部門、學(xué)生管理部門對(duì)學(xué)生出勤情況的統(tǒng)計(jì)。

2.平安校園系統(tǒng)

平安校園系統(tǒng)包括：電子圍欄子系統(tǒng)和返家報(bào)平安子系統(tǒng)。電子圍欄系統(tǒng)借助 Android 手機(jī)提供有效的室外實(shí)時(shí)位置監(jiān)測(cè)服務(wù)，對(duì) Android 平臺(tái)的定位技術(shù)以及推送技術(shù)進(jìn)行研究。 采用基于監(jiān)控客戶端、被監(jiān)控客戶端以及 Web 服務(wù)端的三方數(shù)據(jù)交互模型，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控客戶端對(duì)被監(jiān)控客戶端的室外實(shí)時(shí)位置監(jiān)測(cè)和越界自動(dòng)推送功能。寒暑假、節(jié)假日期間，好多學(xué)校都要求學(xué)生通過短信、電話等方式主動(dòng)報(bào)告是否平安返校，但鑒于各種原因，問題很多。返家報(bào)平安系統(tǒng)將采用手機(jī)定位與GPS定位技術(shù)，結(jié)合每位學(xué)生的回家位置的經(jīng)緯度信息，實(shí)時(shí)自動(dòng)判斷學(xué)生是否平安到家。并將每位學(xué)生的信息上傳服務(wù)器，方便老師和學(xué)生管理部門的查詢與統(tǒng)計(jì)。

（二）系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

LBS服務(wù)中關(guān)鍵的核心是位置與地理信息，兩者相輔相成，缺一不可。位置信息服務(wù)中的地理信息服務(wù)平臺(tái)是一個(gè)關(guān)鍵部件。從無線運(yùn)營(yíng)商管理和開通位置信息服務(wù)的角度來看，能夠使得無線運(yùn)營(yíng)商提供較為全面的位置信息服務(wù)，同時(shí)也集中地管理并維護(hù)了地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，從而促使位置信息服務(wù)的發(fā)展。Android的應(yīng)用的客戶端是C/S體系結(jié)構(gòu)，故校園LBS系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)來進(jìn)行客戶端和后臺(tái)服務(wù)器端的交互，用來負(fù)責(zé)接收用戶的請(qǐng)求信息和顯示詳情，與用戶進(jìn)行直接信息互換。應(yīng)用服務(wù)器位于具有擴(kuò)展功能的Web服務(wù)器端，它用于接收客戶端的請(qǐng)求，對(duì)請(qǐng)求通過Web中的應(yīng)用程序進(jìn)行處理，利用SQL語(yǔ)句等方式來調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)，然后將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果返還給Web服務(wù)器，再由Web服務(wù)器傳送至客戶端，如圖2所示。

圖2 C/S三層次系統(tǒng)體系構(gòu)架

二、定位模塊的實(shí)現(xiàn)

LBS系統(tǒng)首先進(jìn)行定位環(huán)境的布置，通過定位感應(yīng)點(diǎn)的布置、定位傳感器、定位回傳系統(tǒng)等構(gòu)建一個(gè)安全可靠的定位環(huán)境；其次對(duì)定位參數(shù)獲取，通過定位參數(shù)的獲取，對(duì)環(huán)境中即將用于定位的參數(shù)進(jìn)行搜集，形成定位數(shù)據(jù)庫(kù)；然后根據(jù)不同的環(huán)境和不同的用戶需求進(jìn)行定位算法的設(shè)計(jì)，這些算法的參量需要進(jìn)行一系列調(diào)整，使其適應(yīng)變化的周圍環(huán)境；最終對(duì)終端實(shí)現(xiàn)定位，用戶終端在移動(dòng)過程中和系統(tǒng)所布置的環(huán)境進(jìn)行溝通，與系統(tǒng)服務(wù)端溝通，通過位于終端上的應(yīng)用程序，將位置信息及位置信息相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)中。

三、結(jié)語(yǔ)

學(xué)生返家報(bào)平安系統(tǒng)是以GPS技術(shù)為核心，以信息技術(shù)為依托，創(chuàng)造性的開創(chuàng)了短信匯報(bào)返家信息和IT技術(shù)的結(jié)合。學(xué)生返家報(bào)平安系統(tǒng)為學(xué)生往返家安全信息建設(shè)提供了良好的解決方案，構(gòu)建了學(xué)校、家庭、社會(huì)相互間的信息交流平臺(tái)，有效地利用了現(xiàn)代信息技術(shù)架起學(xué)校、家庭之間的實(shí)時(shí)、快捷、有效溝通的橋梁。學(xué)生返家報(bào)平安子系統(tǒng)也可向社會(huì)廣泛的推廣，例如女員工下班安全、老人兒童走失等。

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作者簡(jiǎn)介：

馬穎啟，蘭州工業(yè)學(xué)院，汽車工程學(xué)院，車輛工程專業(yè)；

白麗麗，蘭州工業(yè)學(xué)院，汽車工程學(xué)院，講師，工程管理專業(yè)；

陳晶，蘭州工業(yè)學(xué)院，汽車工程學(xué)院，講師，交通信息工程及控制。