李 昕，仲 珩，褚治廣

基于時空維度的交友軟件—膠囊

李 昕，仲 珩，褚治廣

（遼寧工業(yè)大學 計算中心，遼寧 錦州 121001）

為了豐富人們的日常生活，在時間和空間的基礎上設計了一款基于時空維度的交友軟件—膠囊。實現(xiàn)了在特定的時間、特定的地點交友并且參加活動，在同一時空下與有緣之人相互匹配交友，基于時間和空間數(shù)據(jù)集的特征預測用戶的社交圈。軟件開發(fā)主要以BMOB云數(shù)據(jù)庫作為系統(tǒng)的后臺支撐，同時結合OkHttp網(wǎng)絡作為系統(tǒng)的請求框架，簡化查詢操作，同時軟件開發(fā)采用MD5加密方式進行用戶信息加密，保證用戶信息的安全，主要采用時空關鍵字算法按照用戶提供關鍵字匹配相應數(shù)據(jù)。使用戶可以更多地結識好友，參加交友活動。

時空交友；時空數(shù)據(jù)集；時空關鍵字

卡內基說過，“周圍都有好朋友的人，比四面楚歌的人不知幸福多少”，時間和空間位置相互匹配的人之間更容易成為朋友。隨著web技術的發(fā)展形勢，刻畫描述用戶時空位置的數(shù)據(jù)無處不在，主要體現(xiàn)在：用戶簽到、用戶通信和用戶發(fā)帖等方面。因此在此基礎上進行構思，隨之應運而生了一款基于時空維度的交友軟件—膠囊。該軟件設計的過程中，將時間和空間位置相結合，是一種基于時空數(shù)據(jù)集的社交體系，在此基礎上來滿足人們突破溝通層級，進行更多的社交活動的想法。設計軟件時考慮到了可以使用戶在特定的時間、特定的地點交友同時參加交友活動，在同一時空條件下和與用戶有緣的人進行相互匹配，同時還實現(xiàn)了一些可以進行簽到打卡、推送預約、和好友在線聊天等設計功能。

基于時空維度的交友軟件是一款基于時間和空間相互結合的網(wǎng)絡社交類軟件。在軟件設計的主要技術方面，軟件基礎采用Eclipse+Android SDK的方式進行設計開發(fā)，以BMOB云數(shù)據(jù)庫[1]作為主要的數(shù)據(jù)庫進行后臺支撐，采用OkHttp網(wǎng)絡[2]作為主要的系統(tǒng)請求框架，最大程度上滿足了軟件設計需求，簡化使用者的操作，滿足用戶體驗需求。在軟件設計的用戶使用安全方面，設計過程中采用MD5[3-5]的信息加密方式來保證用戶的信息安全。軟件更深層次的基于時空關鍵字查詢的形式進行用戶交友模式，根據(jù)用戶提供的時空位置信息進行數(shù)據(jù)分析，向用戶推薦適合用戶個人的好友數(shù)據(jù)供用戶進行選擇。

本文主要從時空關鍵字[12]查詢的角度考慮，提供了一種時空關鍵字查詢的算法，并設計了一款時空交友軟件，與本文提供的算法相結合，最大程度上滿足軟件設計需求，使得用戶在使用過程中操作簡單，滿足用戶體驗需求。

1 軟件設計

1.1 軟件功能設計

用戶下載好軟件后，首先進行注冊、填寫個人信息、登錄，進行以上操作后即可進入軟件的主要界面。

軟件采用了多種不同類型的模塊設計，其中包括“膠囊”模塊、“簽到”模塊、“附近”模塊、“商圈”模塊、“我的”模塊，這5個大的模塊提供給用戶進行選擇。

(1)“膠囊”模塊

該模塊界面為整體軟件設計的主界面。在“膠囊”模塊下主要包括“身邊的圈子”和“推廣活動”這2個主要內容。在該界面是根據(jù)用戶的手機定位查看自己所處位置附近有哪些交友圈子和交友活動的項目推廣，用戶可以根據(jù)自己的交友需求進行查看了解。

(2)“簽到”模塊

該模塊主要向用戶提供簽到打卡服務。在日常生活中總有許多的人會根據(jù)網(wǎng)絡上的推薦到一個地方旅游拍照，該模塊就是向用戶提供這類服務，用戶可以在“簽到”模塊界面進行簽到打卡，同時可以查看用戶自己或者其他用戶的打卡簽到信息，點擊進入后可以和在當前地點打卡的人一起聊天，彼此相互了解交友。在該模塊可以到指定地點打卡，也可以自發(fā)地發(fā)起當前位置的簽到打卡，打卡交友后可以進行評論，發(fā)表自己對這個地方的想法，和其他打卡簽到的用戶分享心得。

(3)“附近”模塊

該模塊結合手機定位一起使用，用戶可以在該界面尋找同一時空下的“他”或“她”，用戶間進行一對一的匹配，一起聊天，該模塊的主要作用在于在某個相同的區(qū)域內進行用戶匹配，尋找志同道合的人，例如，一起在圖書館學習的小伙伴，一起在野外露營的驢友，同時也可以找到你所處環(huán)境周圍的時空圈，可以使得用戶針對性地交友。

(4)“商圈”模塊

用戶打開手機定位，可以尋找附近的商圈，同時可以了解當前商圈中的相關活動，尋找美食等。

(5)“我的”模塊

用戶將自己的個人信息填寫到該模塊中，完善自己的信息，使得周圍的朋友可以相互了解。

客戶端的系統(tǒng)功能如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能

1.2 軟件功能設計

在技術方面，系統(tǒng)采用Bmob云后臺數(shù)據(jù)庫作為整個軟件的后臺系統(tǒng)用于支撐基于Android的系統(tǒng)開發(fā)[6]，網(wǎng)絡則是采用OkHttp網(wǎng)絡[7-8]，簡化用戶的查詢操作，通過不同的交互接口實現(xiàn)軟件與數(shù)據(jù)庫之間的信息交互。圖片處理方面，系統(tǒng)采用Picasso開源框架結合PhotoView開源庫，在有效防止內存溢出的基礎上實現(xiàn)了不同的手勢拖拽功能。軟件的安全方面，在用戶的注冊、登錄過程中將用戶密碼等信息采用MD5加密的形式，并通過循環(huán)進行反復加密，最大程度上保證用戶信息的安全。

用戶根據(jù)自己個人的需求在系統(tǒng)界面選擇需要的內容，根據(jù)用戶的個人需求進行反饋，Bmob云數(shù)據(jù)庫接收到系統(tǒng)進行處理后的消息后向用戶返回結果，通過不同的數(shù)據(jù)交互接口實現(xiàn)APP端與服務器之間的數(shù)據(jù)交互。在交互接口通信時采用POST的上傳形式，拒絕明文上傳，以保證用戶的數(shù)據(jù)安全。返回的數(shù)據(jù)則用JSON[9-11]的形式進行傳遞。若用戶使用過程中需要系統(tǒng)提供翻譯服務，只需要向翻譯接口發(fā)送請求，系統(tǒng)接受消息并進行翻譯操作后反饋給用戶。同時還調用了“支付寶”和“微信”的支付接口，保證用戶的不同需求。

軟件體系結構如圖2所示。

圖2 軟件體系結構

軟件系統(tǒng)設計中最重點額設計部分為時空關鍵字查詢。通過用戶提供的時間和空間位置信息，對信息數(shù)據(jù)進行分析，向用戶推薦適合用戶的各類查詢數(shù)據(jù)。

2 時空關鍵字查詢

隨著現(xiàn)代科技的進步、網(wǎng)絡技術的發(fā)展，移動電話、智能手表以及GPS設備在社會上的普及，大眾的日常社交與時空關鍵字信息之間的聯(lián)系正以肉眼可見的速度變得越來越緊密。許多的智能手機用戶也通過手機簽到、發(fā)帖、地理標簽等方式貢獻自己的地理位置信息，和好友甚至是不認識的人分享自己的時間、空間位置的信息。

2.1 時空社交網(wǎng)絡

現(xiàn)存的傳統(tǒng)社交網(wǎng)絡結構包含用戶以及用戶之間的關系，隨著用戶的社交網(wǎng)絡體驗方式在逐步實現(xiàn)形式上的多樣化，空間位置信息與社交網(wǎng)絡之間的聯(lián)系越來越密切，用戶在使用網(wǎng)絡進行社交時，和其他用戶分享自己個人的位置信息已經(jīng)在社會中普及開來。再者，時間是事物發(fā)展的最本質的屬性，隨著時間的前進，事物也在隨著發(fā)展。同時，時間信息與空間位置信息、社交網(wǎng)絡結構之間相互融合，形成基于時間和空間的社交網(wǎng)絡體系。基于此設計了一款基于時空維度的交友軟件。

基于位置信息的社交方式已經(jīng)成為當前的社交主流形式，用戶在游玩、交友的過程中向其他用戶分享自己的位置信息并分享自己當時的內心感受。而如今，社交已經(jīng)不能再僅僅只是局限于用戶之間的聊天和分享文字內容、圖片信息的方式，應該在此基礎上設計更加有趣、吸引用戶的社交方式。

隨著移動網(wǎng)絡社交方式以及GPS等實時定位技術的發(fā)展愈來愈迅速，用戶在使用網(wǎng)絡的方式進行社交的過程中，會分享自己的旅游心得、吃到的美食店、去過的每一處有意義的地方，那么，除了會產(chǎn)生文本信息之外還會產(chǎn)生時間和空間形式的信息[12]，這種信息形式具體體現(xiàn)如下。

(1)時間信息：在用戶發(fā)布內容、評論帖子、轉發(fā)或者收藏帖子的使用過程中，后臺所產(chǎn)生的相應的鏈接內容中包含了用戶在進行操作過程的具體時間信息，使用用戶之間進行相互關注操作同時互相建立朋友關系時、使用用戶在進行登入或登出賬號操作時的具體操作時間等等。

(2)空間信息：當用戶在使用APP的過程中，用戶將自己手機的定位服務功能打開并始終將手機的定位服務功能處于開啟狀態(tài)，手機的GPS定位服務功能就會記錄用戶當前使用手機時的實時地理位置信息等。而在此過程中，時間信息和空間信息是密不可分的關系，若要采集實時的地理位置信息就需要采集用戶當前的時間數(shù)據(jù)信息。

(3)文本信息：用戶通過手機APP發(fā)布的信息內容中包含的文本信息，地理位置標簽則包含相關的未知關鍵字等。

基于時間和空間信息的社交網(wǎng)絡實際上就是結合了以上3個基本信息形成的網(wǎng)絡結構：社交網(wǎng)絡結構(Social Network)、空間網(wǎng)絡結構(Spatial Network)和時間網(wǎng)絡結構(Temporal Network)。

基于時間和空間的社會網(wǎng)絡分析如圖3所示。

圖3 基于時間和空間的社會網(wǎng)絡分析

2.2 時空數(shù)據(jù)模型

在基于時間和空間特征融合的時空數(shù)據(jù)模型[13]中，按照基于時間的時空數(shù)據(jù)模型和基于空間的時空數(shù)據(jù)模型處理所有的時空數(shù)據(jù)，或者用戶的正確時空數(shù)據(jù)?；跁r間的時空數(shù)據(jù)和基于空間的時空數(shù)據(jù)的特征分類算法主要包含邏輯回歸算法(LR)、支持向量機算法(SVM)、樸素貝葉斯算法(NB)、決策樹算法(DT)和隨機森林算法(RF)[14]。

基于時間和空間特征融合的時空數(shù)據(jù)模型能有效地反映各個側面的不同類型的時空信息數(shù)據(jù)，能夠充分利用所得到的各個側面的不同特征信息。因此，當信息中的1個或者多個特征信息出現(xiàn)誤差時，通過特征的再次融合可以獲得想得到的正確結果信息。

2.3 時空關鍵字查詢

假設查詢的查詢條件為(R, [ts, te], Wq)，其中，R = (c, r)，為了找到在指定的時空范圍內與關鍵詞相關的用戶組集合，這類方法基本的工作流程為：第一步，選定作用于索引的根結點，即為作為查詢條件的時間段[ts, te]；第二步，得到所需要的一些符合時間條件的R-tree；第三步，使用R-tree的檢索算法，對于每個不同的結點使用Bloom Filter算法進行檢驗，檢測是否為查詢的關鍵詞集合，整個的過程持續(xù)進行到找到符合條件的葉子結點；最后一步，進行特定的計算算法，形成最終的查詢結果。

算法：

3 軟件使用

3.1 軟件界面展示

“膠囊”主界面如圖4所示。該界面向用戶展示了用戶所在位置附近可參與的全部線下活動，同時用戶可以自行在軟件中發(fā)布線下活動，可根據(jù)用戶的喜好、偏向有針對性地向用戶推薦適合用戶個人的線下活動，使用戶可以和志同道合的人一起參與、交友。在該界面，用戶選擇了自己喜歡的活動內容后，即可進入到活動詳情界面。

圖4　“膠囊”主界面

圖5　活動詳情界面

活動詳情界面如圖5所示。在活動詳情界面，用戶可以查看發(fā)起人的信息、參與的成員的信息，同時可以查看到允許參加活動的成員要求，以及活動的參與人數(shù)等相關信息。用戶在瀏覽信息之后即可在該界面進行報名操作，報名成功后可以在“我的”模塊進行查看。

“商圈”界面如圖6所示。在該界面用戶可以查看到所處位置附近的商圈以及商圈內的優(yōu)惠活動，可以自己上傳評價，也可以向其他用戶推薦自己喜歡的餐館，同時也可以瀏覽到其他用戶上傳的商圈內的美食信息，互相評價、分享自己品嘗后的感受。使得用戶可以實時了解所處環(huán)境周圍的信息，了解周圍事物，方便用戶的日常生活。

圖6　“商圈”界面

3.2 校園內使用情況

將基于時空維度的交友軟件—膠囊投入到校園內進行使用。同學們根據(jù)自己的喜好等條件進行有針對性的查找。同時，學校社團也將自己社團組織的各項活動發(fā)布到軟件中，感興趣的同學就會按照社團提供的相關信息選擇參加。當學校附近有新開業(yè)的店鋪，打頭嘗鮮的同學將自己的品嘗感受發(fā)布出來供想去嘗試但一直沒有去的同學進行參考。不同院系的同學之間在軟件中聯(lián)系相互了解，最終成為朋友。

4 結束語

通過對基于時空維度的交友軟件的設計與開發(fā)，展示了相關軟件設計的開發(fā)流程，幫助開發(fā)者系統(tǒng)地了解Bmob云技術、Okhttp技術，同時在軟件中調用不同的API接口為用戶提供各類不同的基礎服務，通過MD5信息加密算法進行信息加密。軟件通過關鍵字查詢的方式，根據(jù)用戶提供的關鍵字信息向用戶推薦適合用戶的內容，用戶可以查看所處位置附近的實時活動、實時信息，豐富用戶日常生活的同時可以讓用戶交到更多的朋友。在用戶使用體驗的過程中根據(jù)用戶提供的時空位置信息進行數(shù)據(jù)分析，向用戶推薦適合用戶個人的好友數(shù)據(jù)供用戶進行選擇，在實現(xiàn)交友的同時可以找到和自己有共同語言、共同話題的好友。

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Dating Software Based on Space-time Dimension--Capsule

LI Xin, ZHONG Heng, CHU Zhi-guang

（Computer Center, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China）

In order to enrich people’s daily life, a dating software capsule based on time and space is designed. It achieves the goals such as making friends in a specific time and place and participating in activities, matching and making friends with predestined friends in the same space and time. Features based on temporal and spatial data sets predict users’ social circles. The software development takes BMOB cloud database as the background support, and combines OkHttp network as the request framework to simplify the query operation. Meanwhile, the software development adopts MD5 encryption method for user information encryption to ensure the safety of user information, and mainly uses spatio-temporal keyword algorithm to match the corresponding data according to the keywords provided by users. Users can make more friends and participate in friend-making activities.

making friends in a specific time and place; spatio-temporal data set; space-time keyword

TP311

A

1674-3261(2020)02-0075-05

10.15916/j.issn1674-3261.2020.02.002

2019-11-20

李昕(1966-)，男(滿族)，遼寧錦州人，教授，博士。

責任編校：孫 林