基于Android平臺的親人應急互助導航系統的設計與開發

李旺強+周曉光

摘 要： 設計開發了一個親人互助動態定位導航系統。該系統采用Android操作平臺、百度地圖API與java語言開發，系統將用戶分為監護人、被監護人和普通團員三大類，三類用戶分別具有差異化功能。監護人可主動組團、監護、管理團員、派工、接警等；被監護人則可進行一鍵求助等。該系統中各成員的位置信息僅在系統成員間共享，無需第三方公司目的性介入，操作方便且不存在隱式泄漏風險，可為家庭成員、朋友間的應急互助提供幫助。

關鍵詞： Android； 監護； 派工； 接警； 一鍵求助

中圖分類號：TP399 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2016）12-05-04

Abstract： A emergency mutual assistance dynamic positioning and navigation system is designed and implemented in this paper. The system is implemented by using Baidu API and JAVA program language， and for Android， it divides the users into three categories， the guardian， the ward and the ordinary member， each has different functions. For guardian， the functions mainly include creating a new group， monitoring， managing members， dispatching， receiving alarm， and so on， and the function of a key for help is implemented for wards. The location information of members is just shared among the group members， it is convenient and without risk of privacy leakage. The system can provide emergency assistance for families and friends.

Key words： Android； custody； dispatching； receiving alarm； a key for help

0 引言

2015年中國60周歲以上老齡人口2.1億，老人、孩子或失聰人員走失事件時有發生。近年來隨著GPS技術的發展，GPS定位導航應用（如百度導航、高德導航、微信手機定位等）已深入千家萬戶。且智能手機發展迅猛，截至2016年7月，我國移動電話用戶規模突破13億，4G用戶數已經達到5.3億。但是老人、孩子、或失聰人員即使擁有安裝有導航定位系統的智能手機也難以使用，因而達不到為其導航定位的作用。而家長、子女（或監護人）卻不能主動獲取老人、孩子或失聰人員的實時位置信息，只能求助于第三方或干著急。雖然現有一些公司創建了一些針對老人、孩子及失聰人員等位置服務系統，但往往需要將老人、孩子及失聰人員的位置信息發送到公司，公司提供有償位置服務。由于家長、子女（或監護人）對被監護人的監護行為往往是頻繁的，這種模式對家庭來說存在隱秘信息外泄的風險。

本文擬創建一種基于位置服務的家庭監護新模式，該模式不需要將被監護人的信息發送到第三方公司，而是只在家庭成員間流動，將主動權交給監護人以方便隨時監護。

1 親人應急互助動態系統總體功能設計

由上述分析可知，親人應急互助動態系統需要解決的主要問題包括：①家長或監護人難以遠程隨時主動獲取被監護人的實時位置信息；②老人、孩子及失聰人員難以自主向家人求助；③家庭成員間實時位置等隱秘信息外泄風險。鑒于此，本文設計的親人應急互助動態系統根據團員身份將其分為監護人（團長）、團員、被監護人三種身份（圖1）。

1.1 監護人（團長）終端功能

監護人（團長）終端功能主要包括組團、團員管理、應急監護、顯示團員地圖位置、路徑導航、接警、派工等。其中“組團”即組建新團；“團員管理”包括輸入、修改、刪除團員信息、分配團員角色等；“應急監護功能”即當監護人發現聯系不上被監護人時，立即給被監護端發送實時位置請求指令，被監護人終端收到并解譯指令后定時向監護人發送實時位置，并啟動動態顯示家長及本人位置功能；“動態顯示團員位置”功能是為家庭成員（全體或部分）間外出旅游、購物時聯系方便而設計的，啟動該功能時，團員間定時相互發送實時位置，各成員終端動態顯示參與團員的實時位置信息；“路徑導航”即監護人（團長）去尋找被監護人（或其他成員）時的路徑導航功能；“接警”為被監護人主動按下被監護端“一鍵求助功能”后，自動給監護人（團長）終端發送求助信息，監護人（團長）終端接收并解譯出報警信息后，啟動應急監護功能；“派工”即團長可將救助老人、孩子或失聰人員任務安排給團內其他成員，則其他成員終端啟動需救助團員位置地圖與路徑導航等功能。

1.2 被監護終端功能

被監護人終端最主要的功能是“一鍵求助”，即當老人、孩子或失聰人員自己覺得迷路害怕需要幫助時，主動按下“一鍵求助”后，系統自動給監護人（團長）及其他有行為能力團員（親人）終端發送求助信息。

1.3 一般團員終端功能

“一般團員”即團員中除團長、老人、孩子及失聰人員外的其他具備行為能力團員?！耙话銏F員終端”特色功能有：互助找人、動態顯示團員位置地圖、路徑導航、接警、接工單等。“互助找人功能”是專為家庭成員（全體或部分）而設計的，啟動該功能后團員間定時相互發送實時位置數據，各成員終端動態顯示參與團員的實時位置信息；“接工單”功能是團長將救助老人、孩子或失聰人員任務發送給團內其他成員后，對應成員終端顯示需救助團員位置地圖與路徑導航等功能。其他功能如“接警”、“動態顯示團員位置”等均與監護人（團長）終端相同。

2 應急監護用例流程

應急監護功能是本系統的特色核心功能，其用例流程如圖2所示。家長（或監護人）啟動應急監護功能，選擇被監護人后，系統自動向被監護人終端發送應急跟蹤命令（即實時位置請求指令）；被監護人終端收到并解譯該指令后定時獲取并向家長（或監護人）發送實時GPS位置，同時動態顯示家長及本人位置；監護人終端接收被監護人位置信息，啟動地圖服務，顯示需監護人GPS位置；必要時啟動團隊應急監護（或派工）功能，動態顯示需監護人及參與監護親人GPS地圖位置。

3 關鍵技術實現方法

實現上述系統的關鍵技術包括應急跟蹤指令發送與解析、位置獲取、地圖服務調用、路徑規劃服務調用等。下面以Android[1-5]、百度地圖API[6-7]與java語言[8]開發為例來闡述上述技術的實現方法。

3.1 應急跟蹤指令發送與解析技術

本文應急跟蹤指令主要包括監護人主動跟蹤指令與位置信息指令。系統通過短信服務發送并監聽設定格式的指令消息，并做出相應的響應。

主動跟蹤指令即監護人向被監護人發送主動跟蹤請求指令：[location]；當被監護人終端監聽到該指令時，主動回復位置信息指令。

位置信息指令主要包括三部分內容：姓名、位置及手機號；本文設計的具體格式為：name+空格+姓名+“，lat”+緯度+“，lon”+經度。當監護端接收到該消息時，解析出經、緯度信息。示例：name lbjr，lat 28.174422，lon 112.93602表示名字為lbjr向他人發送了自己的位置。當被監護人啟動一鍵求助時會主動向監護人發送位置信息指令。被監護端接收到[location]指令后的處理代碼如下：

3.2 位置獲取技術

目前移動終端可實時獲取的空間位置技術主要有衛星定位（如：GPS）、基站定位、WIFI定位等三種方式。百度地圖API的定位技術主要基于以上三種方式提供混合定位模式以提供高精度的定位功能。本文主要調用百度API的LocationClient類來實現位置獲取功能。具體代碼如下：

3.3 地圖服務調用技術

為了清晰展示監護人與被監護人的實時空間位置，必須調用地圖服務。百度地圖可通過API的標注覆蓋類（MarkerOptions）來調用，具體代碼如下：

3.4 路徑規劃服務調用

為了幫助監護人與被監護人盡快找到對方，系統還需要開發路徑導航功能。百度地圖提供了三種路徑規劃API：自駕路線規劃（RoutePlanSearch.drivingSearch）、步行路徑規劃（RoutePlanSearch.walkingSearch）和公交換乘路線規劃（RoutePlanSearch. transitSearch）。以步行路徑規劃為例說明導航功能的實現方法，包括設置起點、終點，調用RoutePlanSearch.walkingSearch方法，處理調用結果等。具體代碼如下：

4 實現效果

本文采用Android操作系統、百度地圖API與java語言開發一個“親人應急互助導航”原型系統。將成員分為監護人、被監護人和普通團員三類身份，分別設計了三種成員主界面，如圖3所示。監護人終端主要包括組建團、團員管理、派工、接警、路徑導航、監護、顯示位置等功能；被監護人終端主要包括求助、導航等功能；一般團員終端包括接警、互助找人、動態顯示團員位置等功能。

5 結束語

我國老人、孩子或失聰人員較多，這些人員外出走失情況時有發生；目前缺少支持家庭成員間動態相互定位、應急求助，又不泄漏隱私的智能手機系統。因此設計并開發了一個基于Android平臺的親人互助動態定位導航原型系統。該系統將用戶分為監護人、被監護人和普通團員三大類，分別設計了三種成員的主界面及差異化功能，以使家長或監護人能遠程隨時主動獲取被監護人的實時位置信息；讓老人、孩子及失聰人員能自主向家人求助；回避家庭成員間實時位置等隱秘信息外泄風險等。該系統可望為家庭成員及朋友外出等提供有力支撐。該系統的室內定位功能還有待加強。

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