基于Android移動(dòng)平臺(tái)的校園導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李騰雷 張瑞霞

（桂林電子科技大學(xué)，廣西 桂林 541004）

1 引言

近年來(lái)，Android系統(tǒng)的發(fā)展速度都十分迅猛，這一點(diǎn)在中國(guó)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)更加明顯。來(lái)自易觀國(guó)際的最新報(bào)告顯示，在2012一年中，Android在中國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)中的份額已經(jīng)自 58%上升至 90.1%。據(jù)悉，2012年第三季度中，Android在中國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)上所占份額為 90.1%，高于第二季度的83%。與此同時(shí)，蘋果IOS所占份額則從第二季度的6%下降至4.2%，塞班的份額也下降至2.4%。

在應(yīng)用 APP方面，特別是基于 LBS（Location Based Services）的手機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域迅速增長(zhǎng)。比如國(guó)外的《Facebook》、國(guó)內(nèi)的《街旁》、《噢粑粑》APP等。正如《街旁》CEO劉大衛(wèi)所說(shuō)，LBS APP正處于摸索階段，具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑBS就是要借助無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，在移動(dòng)用戶之間，完成定位和服務(wù)兩大功能。如今，校園應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入了我們學(xué)生的日常生活當(dāng)中。現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上有相當(dāng)多的校園應(yīng)用，都是廣泛性的想普及到大部分高校中。例如現(xiàn)在比較出名的《超級(jí)課程表》，是廣州周末網(wǎng)絡(luò)科技有限公司旗下一款針對(duì)大學(xué)生的校園社交應(yīng)用。應(yīng)用通過(guò)對(duì)接高校教務(wù)系統(tǒng)，快速錄入課表到手機(jī)，收錄五百萬(wàn)課程信息，可以實(shí)現(xiàn)校內(nèi)跨院系任意蹭課、尋找課堂周圍的同學(xué)、在線互傳紙條搭訕等功能。

桂林電子科技大學(xué)每年都會(huì)有一大批新生入學(xué)，入學(xué)的新生對(duì)自己的大學(xué)都是有一種強(qiáng)大的好奇心，迫切想要了解自己的校園情況，另一方面，新生剛進(jìn)入學(xué)校，面對(duì)流動(dòng)式的上課、活動(dòng)等校園生活，要經(jīng)常在校園里面辦理一些事務(wù)，會(huì)遇到很多不懂的問(wèn)題，這個(gè)時(shí)候有了校園導(dǎo)航軟件，校園論壇等應(yīng)用幫助的話，會(huì)幫助他們解決很多問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)于不熟悉校園的來(lái)訪人員，能夠通過(guò)校園導(dǎo)航應(yīng)用相關(guān)功能幫助自己辦理事務(wù)，或者通過(guò)應(yīng)用發(fā)出求助信息，那也是一件很有意義的事。

2 Android客戶端設(shè)計(jì)

本文主要針對(duì)Android客戶端設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，服務(wù)器端不在討論范圍之內(nèi)。Android端應(yīng)用整體分為論壇模塊、路線導(dǎo)航模塊、桂電主頁(yè)模塊、微博分享模塊四大部分。應(yīng)用架構(gòu)圖如圖1所示。

2.1 功能模塊設(shè)計(jì)

路線導(dǎo)航模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)定位及路線信息顯示。該模塊中包括兩個(gè)部分的地圖信息。一個(gè)是在線版的地圖，采用了google map作為地圖數(shù)據(jù)，開(kāi)啟軟件時(shí)連接google服務(wù)器獲取地圖信息，同時(shí)對(duì)地圖進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，增加校園的更多細(xì)節(jié)，旨在細(xì)節(jié)化我們的校園，讓師生以及外界人士更加了解我們的校園。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、GPS，能夠?qū)崿F(xiàn)定位，通過(guò)圖層，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑標(biāo)志顯示。另一個(gè)是離線版的地圖，在不消耗流量的情況加載本地校園地圖，該模式下只能夠?qū)崿F(xiàn)路線指引。

論壇模塊主要作用是提供給用戶交流，主要功能包括用戶注冊(cè)、用戶登錄、發(fā)表話題、回復(fù)話題。通過(guò)BBS可以分享心情、發(fā)表信息、提出疑問(wèn)、疑問(wèn)解答等，還能夠通過(guò)BBS進(jìn)行交友。

微博分享模塊的主要功能是通過(guò)目前主流的幾個(gè)社交平臺(tái)，如騰訊微博、新浪微博、人人網(wǎng)等分享自己的線路信息，與更多的人分享自己的樂(lè)趣與位置信息。

桂電主頁(yè)模塊的主要功能是分類列舉在校日常行為中跟學(xué)生息息相關(guān)的問(wèn)與答，包括《大學(xué)生手冊(cè)》中的主要內(nèi)容以及各類校新聞中重要的信息等。幫助在校師生以及外界人士了解和查詢我們桂林電子科技大學(xué)的規(guī)章制度、及時(shí)新聞、主要活動(dòng)等各方面的信息。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.2 UI設(shè)計(jì)

Android應(yīng)用能使生活變得簡(jiǎn)單。簡(jiǎn)單的任務(wù)不需要復(fù)雜的步驟，復(fù)雜的任務(wù)也應(yīng)當(dāng)符合用戶的使用習(xí)慣，使各個(gè)年齡段和各種文化背景的人都能很快上手，并且不會(huì)被太多的選擇和無(wú)關(guān)的閃爍所淹沒(méi)。所以，根據(jù)移動(dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì)理念，我們?cè)赨I設(shè)計(jì)上也保持了簡(jiǎn)約、美觀，以方便用戶和讓用戶感覺(jué)到舒適。例如主界面直接是地圖界面，突出軟件的主要功能；功能菜單采用了下拉菜單簡(jiǎn)約的功能模塊入口；方便快捷的在線版地圖、離線版地圖切換等等。

軟件的首界面定為地圖頁(yè)面，配合校園導(dǎo)航的主要功能，默認(rèn)使用離線版地圖，節(jié)省用戶數(shù)據(jù)流量。論壇界面采用的是藍(lán)白搭配的色調(diào)，是通過(guò)參考了很多的相關(guān)成功例子，藍(lán)白的搭配比較適中，不刺眼中色彩均衡。適合社區(qū)中文字信息相對(duì)多的一個(gè)界面。采用這的界面主要是設(shè)和論壇這種文字信息類比較多的界面。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，不會(huì)很刺眼，看起來(lái)比較的舒服。

圖2 部分界面截圖

3 實(shí)現(xiàn)方案

3.1 技術(shù)選型

本校園移動(dòng)導(dǎo)航應(yīng)用是一個(gè)Android系統(tǒng)應(yīng)用。主要使用了Android的相關(guān)技術(shù)，調(diào)用谷歌地圖實(shí)現(xiàn)定位功能，利用自己研究的最優(yōu)路徑算法計(jì)算路徑，使用Servlet與服務(wù)器交互并使用 Json數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。服務(wù)器端使用的是JSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)的服務(wù)器后臺(tái)管理頁(yè)面，利用MySQL進(jìn)行數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存。結(jié)合時(shí)下比較熱門的百度云服務(wù)，服務(wù)器應(yīng)用托管在百度應(yīng)用引擎，客戶端加入百度云推送服務(wù)。客戶端應(yīng)用中數(shù)據(jù)保存方式以Android文件數(shù)據(jù)SharedPreferences文件存儲(chǔ)。

3.2 地圖導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)

該模塊主要由兩個(gè)部分組成：在線版和離線版。主要的區(qū)別在于在線版是要連接網(wǎng)絡(luò)獲取Google map信息包括當(dāng)前位置信息等。而離線版地圖是通過(guò)加載本地地圖信息，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)其他功能。在方案的設(shè)計(jì)中，我們?cè)O(shè)想都是在衛(wèi)星視圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，在已有的建筑顯示上添加更多的細(xì)節(jié)信息。離線版的地圖，同樣是使用了Google的衛(wèi)星視圖作為底層，但這個(gè)是通過(guò)在pc端獲取較高分辨率的分塊地圖之后，使用Photoshop軟件將大量的小塊兒地圖拼接在一起形成整幅校園地圖。

路線繪制的原理是在地圖圖片Bitmap的基礎(chǔ)上，進(jìn)行繪制Line。先通過(guò)路線算法求出路徑的所以經(jīng)過(guò)地點(diǎn)列表，然后離線版地圖版本是在一張地圖上面重新繪制路線，依次連接所有的地點(diǎn)，再繪制起點(diǎn)、終點(diǎn)標(biāo)志。在線版本地圖是通過(guò)在地圖上相應(yīng)景點(diǎn)的經(jīng)緯度繪制建筑點(diǎn)，然后在經(jīng)過(guò)Android轉(zhuǎn)換工具Project類的MapView.getProject()方法轉(zhuǎn)換成屏幕上的點(diǎn)的坐標(biāo)位置，然后依次連接成線。地圖中將校園里面所有的景點(diǎn)信息都添加進(jìn)了一個(gè)數(shù)據(jù)里面，然后需要計(jì)算路線的時(shí)候再將數(shù)據(jù)抽取出來(lái)經(jīng)過(guò)路徑算法運(yùn)算得出路徑，而景點(diǎn)的添加是具備經(jīng)緯度、名稱、相對(duì)位置、描述等屬性。下面是設(shè)計(jì)學(xué)校建筑的所有結(jié)點(diǎn)，以及所有結(jié)點(diǎn)能到達(dá)的路線設(shè)計(jì)如圖3所示。

3.3 論壇模塊實(shí)現(xiàn)

論壇是通過(guò) servlet與服務(wù)器端交互，交互數(shù)據(jù)使用json，通過(guò)json數(shù)據(jù)可以分析成為集合list，解析成為客戶端所需要的沒(méi)一個(gè)話題，顯示到客戶端上。獲得話題列表是無(wú)需用戶驗(yàn)證登錄就可以獲取的信息，所以在服務(wù)器端的Servlet無(wú)需任何參數(shù)就可以獲取，獲取回來(lái)的是Json數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)比較好解析成相應(yīng)數(shù)據(jù)，方便客戶端中的調(diào)用。

驗(yàn)證登錄的過(guò)程是將用戶名與密碼發(fā)送到服務(wù)器端進(jìn)行校驗(yàn)，如果服務(wù)器端擁有該用戶側(cè)返回相關(guān)數(shù)據(jù)確認(rèn)，客戶端就可以將用戶信息通過(guò)文件保存SharedPreferences類的函數(shù)保存的用戶的機(jī)器中。

發(fā)表主題是需要用戶驗(yàn)證登錄才能發(fā)表的，因此發(fā)表之前務(wù)必登錄到系統(tǒng)。之后才能發(fā)表，話題的儲(chǔ)存是和回復(fù)評(píng)論是一樣的類。只是多了一個(gè)話題屬性。因此可以采用相同的方法處理。這樣減少代碼冗余量。

應(yīng)用中數(shù)據(jù)保存以Android文件數(shù)據(jù)SharedPreferences文件存儲(chǔ)方式。以便下次不需要重復(fù)登錄，不需要從服務(wù)器重復(fù)提交獲取話題信息，保存的Json數(shù)據(jù)還能實(shí)現(xiàn)離線閱讀等。

圖3 學(xué)校建筑路線圖

3.4 分享功能模塊

該模塊重點(diǎn)在于需要很好的熟悉目前各社交平臺(tái)的接口信息以及其使用方式。對(duì)于不同的社交平臺(tái)，其接口的認(rèn)證方式會(huì)不一樣，包括一些不同的平臺(tái)在諸多細(xì)節(jié)上差異。如今的認(rèn)證方式采用的是最新的OAuth2.0認(rèn)證，客戶端無(wú)法得到用戶的密碼等安全信息，是通過(guò)微博服務(wù)器直接交互。OAuth2.0是 OAuth協(xié)議的下一版本，但不向后兼容 OAuth 1.0。 OAuth 2.0關(guān)注客戶端開(kāi)發(fā)者的簡(jiǎn)易性，同時(shí)為 Web應(yīng)用、桌面應(yīng)用、手機(jī)以及起居室設(shè)備提供專門的認(rèn)證流程。當(dāng)前新浪微博、騰訊微博、人人網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)統(tǒng)一都是采用最新的OAuth2.0認(rèn)證方式，確保了用戶的密碼安全性。

3.5 桂電主頁(yè)模塊

該模塊重點(diǎn)在于對(duì)文字信息的處理。主要的研究和實(shí)現(xiàn)在于利用列表以及文本的形式美觀地顯示在校日常問(wèn)與答，獲取和解析web網(wǎng)站的信息，實(shí)現(xiàn)校主頁(yè)新聞、學(xué)校各官方微博信息等在板塊中進(jìn)行顯示，動(dòng)態(tài)傳遞學(xué)校、校園信息。

當(dāng)前版本實(shí)現(xiàn)的只是從本地讀取數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)HTML的格式，顯示到客戶端中，通過(guò)文字的形式展現(xiàn)給用戶。

4 總結(jié)

校園導(dǎo)航應(yīng)用為在校師生和外來(lái)人員帶來(lái)方便。具有實(shí)時(shí)、界面友好、可靠、易維護(hù)、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)手機(jī)端應(yīng)用，最好的功能莫過(guò)于為人們解決問(wèn)題，提高人們的辦事效率以節(jié)約更多的時(shí)間，這正是整個(gè)應(yīng)用設(shè)計(jì)的初衷，系統(tǒng)不夠完善，比如應(yīng)用中調(diào)用GoogleMap定位，相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)消耗部分?jǐn)?shù)據(jù)流量，而且數(shù)據(jù)流量定位精度相對(duì)低，可以通過(guò)使用GPS衛(wèi)星定位解決，但由于衛(wèi)星定位會(huì)因天氣、室內(nèi)外位置、手持設(shè)備的不同而有不同的情況，局限相對(duì)大，這些問(wèn)題是今后的改進(jìn)和探索方向。

[1] 余志龍,陳昱勛.Android SDK 開(kāi)發(fā)范例大全[M].人民郵電出版社,2009.

[2] 羅偉.基于 Android平臺(tái)的即時(shí)通訊系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].湖南師范大學(xué)學(xué)位論文.2009.

[3] 胡世良.移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)：贏在下一個(gè)十年的起點(diǎn).人民郵電出版社,2011.

[4] (加)Daniel Wigdor,(美)Dennis Wixon.自然用戶界面設(shè)計(jì):NUI的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)與設(shè)計(jì)原則[M].人民郵電出版社,2012.

[5] 李剛.瘋狂Android講義[M].電子工業(yè)出版社,2010.

[6] 王家林.大話企業(yè)級(jí)Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)[M].電子工業(yè)出版社,2010.