移動終端校園蹤跡分析系統研究

孫耀杰，李榮妹，張維文

（河北工業大學 信息工程學院，天津 300401）

移動終端校園蹤跡分析系統研究

孫耀杰，李榮妹，張維文

（河北工業大學 信息工程學院，天津 300401）

隨著智能手機的普及，以及校園地理信息的龐大，實現手機與校園信息的對接，為學生提供一些實用的服務具有重要意義。針對這一需求，利用Android的智能終端、百度地圖開發和校園地理信息，基于網絡實現了一種個性化校園服務系統。客戶端實現了定位設置、個性化校園設置、校園蹤跡記錄、系統蹤跡分析等功能，服務器端采用MVC模式實現智能查詢功能。通過測試該系統具有操作簡單、實用性強、功能完善等優點，此外該系統還可以應用到其他校園，具有可擴展性。

Android智能終端；蹤跡記錄；百度定位；蹤跡分析；智能查詢

隨著移動互聯網的發展，手機的傳輸速度越來越快，其所具備的功能也越來越多元化。Android作為一個以Linux為基礎的開放源碼平臺，具有較好的開放性，擁有廣闊的硬件平臺和大量的用戶群體。Android平臺提供了豐富的開發環境，包括設備模擬器、調試工具、內存及性能分析圖表和Eclipse集成開發環境插件，源源不斷地吸引著開發者。隨著校園信息的不斷增加，實現手機與校園信息的對接，為學生提供一些實用的應用和服務信息，將給校園生活帶來很大的便利。

從目前情況來看，國內眾多高校都推出了相應的校園位置服務等移動應用，但是和外國高校相比，存在起點晚、普及率低、功能不完備、缺乏協作等問題。例如，哈佛大學、麻省理工學院等外國高校在2010年就相繼推出了官方移動應用，而國內高校則在隨后的2011、2012年才開始陸續發布校園移動的應用[1]。

本文所述系統利用百度地圖進行二次開發，實現目標定位。通過友好的用戶界面，使用戶實時了解自己所在位置，對一天的行蹤軌跡進行追蹤和記錄，同時系統針對個人的生活軌跡給予相應的評價。從而使學生更好地了解自己的生活與學習節奏，對學生產生自我監督、自我激勵的效果，符合當代大學生的需求。

1 系統實現方案設計

1.1 系統實現方案

本系統是在Google Android平臺2.2版本環境下，使用Eclipse進行開發的[2]。

針對絕大部分學生使用安卓智能手機的現狀，同時校園無線網絡也得到廣泛的普及。因此，針對校園這一特定的環境做出系統開發。充分利用網絡，從位置服務器中得到關于目標和位置的數據信息，并根據位置信息得到分析的數據源。系統框架如圖1所示。

圖1 系統框架圖

1.2 系統設計

該系統的客戶端利用百度地圖進行二次開發，實現目標定位。通過友好的用戶界面，使用戶實時了解自己所在的位置，對一天的行蹤軌跡進行追蹤和記錄，同時系統針對個人的生活軌跡給予相應的評價。服務器端接收客戶端發來的評價分析結果，可以在界面中查詢并顯示。系統結構如圖2所示。

圖2 軟件結構圖

具體說明如下：

1）新建路徑。當用戶第一次使用軟件時，首先會出現未創建路徑和軟件使用說明，這時需要用戶創建自己的路徑信息。此處成功地運用了類似于日記的功能，以方便用戶的記憶及后來的查詢。新建路徑完成后會以ListView的形式顯示新建的信息及時間[3]，點擊即可進入百度地圖展示的界面。

2）百度地圖展示與定位。在本設計中使用百度地圖進行展示[4]，與其他地圖相比，百度地圖提供了更加簡潔的界面，符合大多數中國人的習慣。其次具有很快的更新速度，能夠為用戶提供最新的地圖信息。此軟件需要實時地進行路徑跟蹤，它的離線地圖功能為軟件的設計提供了更好的可能，大大節省了流量。進入地圖定位界面，能夠快速地定位到用戶所在的位置。百度地圖Android定位SDK是利用設備當前的GPS信息（GPS定位）、基站信息（基站定位）和WiFi信息（WiFi定位）完成定位的[5]。同時利用Android的Service組件把定位的信息實時上傳到SQLite數據庫[6]，以方便從數據庫中提取位置信息進行系統評價。

3）軌跡記錄。當用戶在地圖展示界面選擇軌跡選單時，則進入軌跡記錄界面，后臺自動從SQLite數據庫中調取定位信息，以點的方式每5 ms定位一次畫一個點，當經過一段時間由點排成路徑，即為用戶的軌跡路徑圖。同時用戶可以清除軌跡，軌跡的清除是從SQLite數據庫中清除的，當清除后則無法再調出以前的數據。否則會一直存在數據庫中。

4）系統評價。用戶首先把定位的信息歸一化，劃分為學習、休息、娛樂、其他四大部分交給系統后臺，系統根據一定的算法給出系統評價、系統得分，同時軟件也為用戶提供了自我評價的平臺。

5）設置。用戶可根據需要進行離線地圖的下載和查看[7]，并且可以設置百度地圖GPS的更新頻率以及地圖的縮放等級，滿足不同用戶的不同需求。

2 系統實現

2.1 客戶端實現

2.1.1 百度地圖展示定位

要想在百度地圖上進行二次開發必須先申請移動端的密鑰[3]，并在AndroidManifest.xm l中添加網絡和手機存儲卡（訪問離線地圖）的權限設置。同時要在工程的libs文件夾下放入baidumapapi_Vx_x_x.jar、locSDK_3.1.jar。并對.jar文件進行如下操作：點擊鼠標右鍵，選擇Build Path-＞Add to Build Path選項。

2.1.2 百度地圖定位功能

為了使定位更加準確細化，設置了自定義圖層Itemize?dOverlay，用戶可以把感興趣的點繪制在地圖上，并且支持動態更新Item位置、圖標。

在定位之前選取學校的中心位置為中心點，定位之后則以定位點為中心點，當用手點擊中心位置時會顯示位置的具體信息。定位的一般流程（偽代碼）：

初始化LocationClicent對象；

在onCreate（）中實例化定位服務，并注冊定位監聽接口register?LocationListener；

設置定位方式LocationClientOption；

發出定位請求requestLocation（）；

在監聽函數onReceiveLocation（BDLocation location）方法中獲取定位結果；

把定位結果放在位置圖層顯示以及放在SQLite數據庫中存儲。

2.1.3 軌跡記錄圖層展示

利用graphicsOverlay幾何繪制圖層在其上面畫點[4]。首先要在Geometry中構建點的樣式，例如點的顏色大小等，同時要在LocateDbAdapter中遍歷所有的位置信息，把位置信息以設置的點的形式添加到圖層中，顯示用戶的位置信息。

2.1.4 系統評價

用戶把定位信息進行歸一劃分，主要有學習、休息、娛樂、其他四大類。首先從Locats數據庫中獲得位置信息，通過記錄目標者一天的行蹤軌跡，按百分制進行劃分，再根據劃分的算法，利用achartengier庫進行餅圖分析，同時系統還可以根據餅圖信息進行系統的評價。在系統評價界面又可以給出系統評價、系統得分。同時又增加了自我評價的功能，可以為自己的情況打分，以星星的數量為參考，使界面更加生動有趣[8]。

系統得分評價算法如下：

1）設置因素集U={學習，休息，娛樂，其他}，已知時間T={t1,t2,t3,t4}，規定系統的權重系數為

2）分別求出各因素在所有時間中占的百分比為

3）分別求出各因素的均方差

同時系統給出相應的評價，評價標準：如果σi超過了wi的25%，即此因素所占用的時間不合理，反之占用的時間為合理。

4）分別求出各因素的得分

5）最后求得總分

該算法比較客觀地反映了學生的具體情況。

2.2 服務器端設計

服務器端采用MVC+DAO的設計模式進行開發[9]，使用開源的數據庫Mysql，并配置Tomcat服務器[10]。

2.2.1 系統開發模式介紹

在服務器端要得到學生的具體情況，必須獲得客戶端的系統分析數據。為了更好地管理和維護，采用MVC+ DAO模式的開發結構，Servlet接受客戶端的請求，根據請求調用相應的JavaBean，將顯示結果交給JSP完成。模式架構見圖3。

圖3 MVC模式圖

2.2.2 智能查詢功能介紹

在查詢結果界面顯示了當前用戶可進行的操作，用戶可以選擇查詢的對象，即全部或其中的任意一項，也可以刪除某組數據。查詢的結果以表格的形式顯示，同時采用了分頁技術，既給查看帶來了方便，又節省了數據庫資源。

3 實驗與結果分析

該系統以Android的智能終端作為客戶端，以PC機為服務器端，在校園這一環境得到的測試結果。

當用戶新建路徑軌跡后，會顯示用戶的位置信息，經過一段時間后，若用戶進行路徑查詢則顯示出這一時間段的軌跡圖，如圖4所示，進入系統評價界面，顯示結果如圖5～7所示，包含了系統評價、系統得分和自我評價3部分。客戶端與服務器端通過HTTP協議實現通信，在服務器端顯示查詢結果，如圖8所示。

通過測試結果表明，該系統基本實現了智能終端的校園蹤跡查詢與分析，并且可以在Android2.2及以上的版本上穩定運行。該軟件操作簡單，界面優化，切實給各大高校的學生帶來了很大的幫助。

圖4 我的軌跡（截圖）

圖5 系統評價（截圖）

圖6 系統評得分（截圖）

圖7 自我評價（截圖）

圖8 服務器端數據查詢界面（截圖）

4 結束語

移動終端的校園蹤跡分析系統利用百度地圖進行二次開發，再結合本校的環境特點實現了構建個性化校園的服務系統。本系統能夠很好地記錄學生的生活軌跡，切實地為學生服務，成為學生的好助手。同時此系統具有很好的擴展性和移植性，可方便地應用于其他高校。

[1]楊鵬.基于Android的校園位置服務系統研究與實現[D].大連：大連理工大學，2013.

[2] 姚尚朗，靳巖.Android開發入門與實戰體驗[M].2版.北京：人民郵電出版社，2013.

[3] 郭宏志.Android應用開發詳解[M].北京：電子工業出版社，2010.

[4] 百度.百度LBS開放平臺[EB/OL].[2014-06-08].http://developer.baidu.com/map/geosdk.htm.

[5] 李佐彬.Android開發入門與實戰體驗[M].北京：機械工業出版社，2011.

[6] 熊文闊.基于Android平臺手機圖形編輯軟件的設計與實現[D].北京：北京郵電大學，2011.

[7]王彥超.基于Android的校園地圖服務設計[D].大連：大連理工大學，2011.

[8] 吳善財.Android開發完全實戰寶典[M].北京：機械工業出版社，2012.

[9] 李興華，王月青.Java Web開發實戰經典[M].北京：清華大學出版社，2010.

[10] 張昆.Java Web開發技術詳解[M].北京：化學工業出版社，2010.

責任編輯：許 盈

Campus Trace Analysis System Based on M obile Term inal

SUN Yaojie,LI Rongmei,ZHANG Weiwen
（School of Information Engineering，Hebei University of Technology，Tianjin 300401，China）

A new software system is achieved for the popularity of smart mobile phone and the large information of campus geographic.The aim of this system is to achieve the docking of mobile phones and campus information and provide useful services for students.The personalized campus service system is presented with the Android intelligent terminals,Baidu map development,and campus geographic information services based on network for meeting the requirement.Many functions such as positioning set,personalized campus setting,campus trace records,and trace analysis are realized by the client.Intelligent query functions are achieved by the server-side with the MVC model too.The advantages including simple in operation,practicability and perfect function are demonstrated through the test.In addition,the system also can be applied to other campus with expansibility.

Android intelligent terminals;trace records;baidu location;trace analysis;intelligent query

TP311.1

A

10.16280/j.videoe.2015.02.005

2014-07-11

【本文獻信息】孫耀杰，李榮妹，張維文.移動終端校園蹤跡分析系統研究[J].電視技術，2015，39（2）.