基于Android系統的數字校園地圖導覽軟件

李涵，韋程

（北京信息科技大學 理學院，北京 100192）

基于Android系統的數字校園地圖導覽軟件

李涵，韋程

（北京信息科技大學 理學院，北京 100192）

本課題基于Android平臺上設計開發一款針對校園的移動導航應用，滿足新生進入校園后盡快適應陌生校園環境的需求。軟件包括定位模塊、地圖顯示模塊、通訊交流模塊、指南針模塊等。通過GPS定位芯片可以實時定位用戶所處的校園位置，并且可以快速找到指定的校園地點；通過網絡通訊可以實現用戶間的交流和獲取校園內的最新資訊，并且可以利用手機傳感器來辨別當前的方向。通過運行和測試，實現界面簡潔友好、功能強大、操作簡單。

Android；校園導航；GPS定位；通訊交流；方向辨別

隨著近年來智能手機的不斷普及，人們的生活發生了巨大的變化。蓬勃發展的移動互聯網已滲透到人們日常生活的方方面面，在不斷為大家帶來便利的同時也在漸漸地改變著人們的生活方式。本課題所研究的校園導航軟件，可以幫助新入校學生在初到校園時能盡快地熟悉校園環境，利用手機可以隨時查看校園中的每一處景點[1]。該游覽校園的移動地圖應用，可以實現地圖的放大縮小、景點查詢、定位和景點介紹等功能，大大方便新同學們熟悉校園的過程，具有很大的實際意義。系統功能包括：

1）地理位置定位模塊：對基于Android系統的數字移動設備進行實時地理位置定位；

2）數字校園地圖顯示模塊：可以實現地圖的拖拽、放大、縮小功能；

3）數字校園景點介紹：介紹校園各個景點景觀的詳細信息；

4）校園導覽模塊：給出校園推薦游覽線路；

5）指南針模塊：幫助用戶識別校園方向。

1　實現關鍵技術

1.1Apache Apollo

ActiveMQ是最受歡迎的開源消息中間件，擁有很好的性能，擁有消息持久化和高可用性以及網絡代理等特性[2-3]。Apache Apollo是下一代的ActiveMQ系統，其更新了其線程架構，可以支持未來百萬級別的消息目標地址和成千上萬的連接[4-5]，實現了高吞吐率以及對資源的最大程度的利用。

1.2MQTT協議

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息隊列遙測傳輸）是IBM公司開發的一個即時通訊協議，為那些計算能力有限，且工作在低帶寬、不可靠的網絡的遠程傳感器和控制設備通訊而設計，未來有可能成為物聯網的重要組成部分[6-7]。該協議幾乎支持所有的平臺，幾乎可以把所有的聯網物品和外部連接起來。

2　系統功能

根據校園導航的需求，本軟件設計了GPS定位模塊、地圖模塊、推薦線路模塊、校園找點模塊、指南針模塊。另外還根據新生對于剛進入學校的交流需要設計了公告欄模塊、結伴信息模塊。具體模塊結構如圖1所示。

圖1　系統功能模塊圖

3　Android端服務器實現

Android端服務器用于向消息中間件Apollo上傳和接收用戶最新發布的消息，整個服務器支撐校園導航應用的“結伴”功能，實現用戶之間的即時交流和留言。

整個通訊系統的大致流程為：當用戶發送消息時將消息發送至 Apollo中間件[8-9]，Apollo將接收到的消息傳送至Android服務器上。Android服務器接收到Apollo轉發過來的消息之后將新的消息加入已有的消息集合內，再將整個新的消息集合發送回Apollo服務器上[10]，Apollo接收到新的消息集合后再將其轉發給所有的用戶。結伴功能模塊消息流通演示如圖2所示。

“結伴”模塊消息通信過程說明如下：

1）用戶2發送一條消息hello；

2）接收到Hello發送給Android服務器；

3）將接收到的Hello放入消息集合中，假設消息集合中原來已有Hi；

4）將Hi和 Hello兩條消息取出；

5）將Hi和 Hello發送給Apollo消息中間件；

圖2　"結伴"模塊消息流通演示圖

6）將Hi和Hello發送給每一個Android客戶端

4　系統測試

用戶第一次使用校園導航應用時會進入到使用指南界面，該界面用于演示校園導航應用的校園找點、推薦線路和結伴消息的功能，用戶可以通過用手指左右滑動的方式來平滑的切換瀏覽前一個引導子界面或下一個引導子界面，如圖3所示。

圖3　引導界面測試效果圖

在地圖顯示界面，用戶可以通過雙指縮放操作對地圖進行縮放或是單指移動對地圖進行拖拽操作，如圖4所示。

當用戶點擊手機上的菜單鍵時彈出側邊欄菜單，可以看到校園導航應用中的幾乎所有主要的功能入口。頂部是校園公告欄，以隱現的動畫流水顯示當前的校園最新公告。如圖5所示。

用戶點擊“指南針”按鈕時即進入指南針功能模塊界面。第一種指南針以對話框的形式顯示，第二種指南針將會占據全屏幕顯示。指南針效果如圖6所示。

當用戶在主界面上點擊“衛星視圖“按鈕時將會進入衛星視圖的顯示模式。用戶可以直觀立體的了解校園的各個地點的真實詳細的信息。如圖7所示。

用戶按下“2D視圖”按鈕時將會回到正常顯示的地圖界面，如圖8所示。

當用戶登入結伴主界面后即可按下“發布結伴消息”選項發布自己的消息。用戶點擊任一條已發布的消息項即可以對其進行回復。如圖9和10所示。

當用戶點擊“推薦線路”按鈕時會出現讓用戶選擇推薦線路的對話框，其中共有兩條推薦線路可供選擇，效果如圖11所示。點擊“推薦線路2”后回到主界面并且顯示出推薦線路和沿線地點。

點擊“我的位置”按鈕時，用戶當前處于學校范圍內且能接收到衛星信號效果如圖12所示。

當用戶點擊“校園找點”按鈕時，出現校園找點的對話框讓用戶選擇需要尋找的校園地點。如圖13所示。

圖4　地圖操作效果圖

圖5　菜單效果圖

圖6　兩種指南針效果圖

圖7　"衛星視圖"效果圖

圖8　"2D視圖"切換效果圖

圖9　發布消息效果圖

5　結　論

本課題基于Android平臺上設計開發一款針對校園的移動導航應用，滿足新生進入校園后盡快適應陌生校園環境的需求。軟件包括定位模塊、地圖顯示模塊、通訊交流模塊、指南針模塊等。通過運行和測試，實現界面簡潔友好、功能強大。

圖10　回復消息效果圖

圖11　推薦線路對話框效果圖

圖12　"我的位置"效果圖

圖13　"校園找點"效果圖

[1]楊豐盛.Android應用揭秘開發[M].北京:機械工業出版社，2010：23-54.

[2]Reto Meier.Android2高級編程[M].2版.北京:清華大學出版社，2010：14-184.

[3]李剛.瘋狂Android講義[M].北京:電子工業出版社，2011：52-68.

[4]李佐斌.Android開發入門與實戰體驗[M].北京：機械工業出版社.2011：21-22.

[5]韓超.Android系統原理及開發要點詳解[M].北京：電子工業出版社.2010：17-18.

[6]Frank Ableson.Introduction to Android Development[EB/ OL].（2009-3-12）[2015-3-14].http://www.ibm.com/developerworks/library/os-android-devel/

[7]SayedHashimi，SatyaKomatineni，DaveMacLean.精通Android2[M].北京:清華大學出版社，2010：19-20.

[8]吳亞峰，于復興.Android應用開發完全自學手冊[M].北京:人民郵電出版社，2012：250-275.

[9]索蓋林.Android開發入門指南[M].北京:機械工業出版社. 2010：180-220.

[10]W.FRANKABLESON，CHARLIECOLLINS，ROBISEN. Unlocking Android[M].北京:清華大學出版社，2012：240-275.

Digital campus map navigation software based on Android platform

LI Han，WEI Cheng
（School of Applied Science，Beijing Information Science&Technology University，Beijing 100192，China）

Nowadays Android is the most popular mobile terminal operating system，and it has been widely used in intelligent mobile phone and panel computer.This project is to design and develop a campus mobile navigation application based on the Android platform.Its purpose is to meet the needs that freshmen who enters unfamiliar campus environment want to have a general and accurate understanding of campus.This software is composed by positioning module，map display module，communication module and compass module.User can position its location quickly and find the specified campus location through GPS chip on the mobile phone.Also user can communicate with others through the network and obtain the latest information about campus，or distinguish the direction by using sensor on mobile phone.Results of running and testing shows that this software with simple and friendly interface，operating simply and has powerful function.

Android；campus navigation；GPS positioning；communication；direction discrimination

TN99

A

1674－6236（2016）21-0180-04

2015-10-26稿件編號：201510180

北京市教委科研計劃面上項目資助（KM201511232019）

李 涵（1978—），女，山東淄博人，碩士，副教授。研究方向：網絡安全，移動通信，大數據應用等。