小區電動車智能充電APP設計與實現

安徽財經大學管理科學與工程學院 劉文欣 程 珍

1 引言

電動車作為新型交通工具，相比于摩托車（燃油車）來說，其更加節能環保，故現今電動車的使用愈發普及。日益增長的電動車數量需要對小區電動車充電管理系統進行優化，當下我國各地小區內的電動車充電形式以在停車棚統一充電居多,但其設備均未聯網，并且很多電動車充電車棚存在電源設置不合理、充電不方便、不安全、費用繳納明細不清晰等問題。隨著數字化城市建設的推進，移動互聯網終端的普及，在小區內設置聯網電動車充電點顯得十分便捷，住戶可使用APP通過掃描二維碼付款、對個人賬戶進行管理并實時查詢周邊充電點使用狀態，充電點實現電瓶質量檢測功能后還可以生成檢測報告發送到APP，方便使用者了解電瓶狀態并注意維修。

2 需求分析

2.1 功能需求分析

（1）每個用戶都擁有自己的登錄賬號，用戶可向賬戶錢包里充值，以方便支付。同時也可以使用APP查詢賬戶錢包余額，賬單等。

（2）用戶可以在APP上提前支付預定某個充電點的某個時段的使用權，預定成功后會生成對應的交易二維碼。到達充電點后出示該二維碼，經充電點的掃描設備自動掃描確定預約情況后便可充電。

（3）各充電點設備擁有其唯一的二維碼，用手機APP掃描二維碼后可以查看該充電點的預約情況，選擇確定空閑時段后直接支付，便可以進行充電。

（4） 使用手機APP也可以查看附近充電點的預約情況，方便用戶選擇合適的充電點。同時該APP不僅僅局限于本小區，用戶在行駛路途中若是遇到突發情況可以打開APP查詢附近的充電點，選擇導航去往附近的充電點后APP會自動打開地圖標明行駛路線，方便解決行駛中電動車沒電等突發情況。

（5）技術支持后在充電點設置一個檢測電瓶的裝置，用戶可使用該裝置檢測電瓶車的電瓶，并形成檢測報告發送至手機APP。用戶可以在APP端查看電瓶的壽命、使用情況等。在檢測報告上能夠給出該電瓶的狀態是優、良或不合格，提醒使用者就近維修做詳細檢查同時給出日常維護電瓶的一些方法，用戶亦可通過APP查詢附近的電動車維修店地址或聯系方式。

2.2 性能需求分析

（1）流量消耗應盡可能少，可通過減少數據量的發送以實現流量的減少。

（2）APP應減少內存的占用，可將資源的消耗多集中于服務器端。

（3）APP使用過程中應減少對手機的電量消耗。

（4）啟動速度、界面切換速度、與服務器交互的網絡速度都要做到盡可能的快。

（5）可擴展性強，以便日后添加功能。

（6）兼容性強，使APP能夠在不同配置、不同分辨率的終端都可以運行。

3 相關技術

3.1 Ios系統以及Android系統

用戶使用時通過手機系統所安裝的小區電動車智能充電APP進行相關操作，對于手機系統不同的用戶需要不同的App 開發來適應要求，由于Ios 和Android 作為用戶量最大的兩個系統，其普及性和可操作性較強，所以本產品主要開發Ios 和Android 系統下的軟件。

3.2 與手機地圖對接

小區電動車智能充電APP需要與手機地圖的相關作用結合，比如實現GPS定位以獲取周邊充電點的使用狀況，導航去選中充電點或電動車維修店。為了使用戶有更好的使用環境須具備以下條件：界面友好，界面設計簡單，操作方便，地圖能夠實現隨意縮放切換；響應迅速，軟件在需要使用地圖以及退出地圖界面時要求能夠快速切換；定位精準，要求地圖能夠實時準確的對用戶定位，充電點和維修店的位置也要求精準。

3.3 二維碼

用戶每次繳費時都可以通過掃描充電點二維碼來實現，每個充電點的二維碼都是唯一的，用戶使用前掃描二維碼確定機器號后，付款購買充電時長成功后便可以使用該充電點充電；用戶使用APP預定充電時也會生成一個專屬二維碼，用戶到達充電點后通過出示二維碼，機器掃描認證成功后便可充電。

4 系統設計

4.1 系統總體設計

系統軟件開發整體架構選用C/S架構，即客戶機和服務器架構，通過它可以充分利用兩端硬件環境的優勢，將任務合理分配到Client端和Server端來實現，降低了系統的通訊開銷。本系統的所有功能都以Web Service的形式實現。Web service是一個平臺獨立的，低耦合的，自包含的、基于可編程的web的應用程序，可使用開放的XML（標準通用標記語言下的一個子集）標準來描述、發布、發現、協調和配置這些應用程序，用于開發分布式的互操作的應用程序。

4.2 功能模塊設計

根據前面系統總體的分析設計，系統需要實現的功能從總體上分為兩部分，第一部分為手機終端APP，第二部分為后臺系統管理模塊。用戶可通過手機終端APP進行登錄，在APP上管理個人賬戶，充值、查詢賬單等；并可以掃描二維碼付款；還可以查詢周邊充電點情況或預約充電點；充電點實現電瓶檢測功能后手機APP可以負責接收電動車電瓶檢測報告；同時可以使用手機地圖以導航去相應充電點或維修店。后臺系統管理模塊主要體現在APP服務器端，該服務器包括管理員的相應處理以及手機端相應請求的API接口。

4.3 API模塊設計

API（Application Programming Interface,應用程序編程接口）是一些預先定義的函數，目的是提供應用程序與開發人員基于某軟件或硬件得以訪問一組例程的能力，而又無需訪問源碼，或理解內部工作機制的細節。設計編寫服務器各個接口程序，API接口收到移動終端的請求后，對應接口程序響應請求，調用響應的應用服務。

4.4 后臺數據庫設計

數據庫技術是管理信息系統、辦公自動化系統、決策支持系統等各類信息系統的核心部分，是進行科學研究和決策管理的重要技術手段。App一般都會有一個運行在互聯網上的后臺程序，保證為APP提供登錄，查詢，記錄等數據服務，后臺可以用Mysql、Oracle等去存儲，在App與數據庫間還需要有一層通訊服務，可以是Http，Socket等，為APP與數據庫間建立聯系。

首先根據APP需求以及功能來進行概念設計，通常是建立ER圖，可以使用微軟的VISIO畫圖軟件繪制；待ER圖完善后進行邏輯結構設計。我們將數據庫分為以下幾個表：（1）用戶信息表；（2）管理員表；（3）繳費記錄表；（4）充電點情況表；（5）用戶賬戶余額表；（6）充電點預約表。以上六個表是根據APP功能進行建立的相關表，在此基礎上在利用觸發器等操作進行進一步的完善。此外建立數據庫的軟件有：Sql Server、Oracle、MySQL等等。

用戶信息表包含的主要數據項有：姓名、性別、民族、身份證號、家庭住址、郵箱、電話，此表用來保存用戶注冊時所填寫的個人信息，方便對用戶進行管理。管理員表主要包含的數據項有：姓名、性別、民族、身份證號、工作單位、電話、權限，管理員表里保存了不同權限的管理員信息，分為超級管理員和一般管理員，超級管理員具有最高權限，可以更改系統目錄的權限和管理注冊用戶，一般管理員負責一定的軟件維護和管理更新賬號。繳費記錄表是方便用于查詢繳費信息，用戶賬戶余額表是方便用于保存用戶賬戶里的當前余額，在這里單獨建了這兩張表是為了使查詢更快捷。充電點情況表是用于記錄各充電點當前的預約狀態。充電點預約表是用于記錄用戶預約的充電點地址和時間等相關信息。

5 結束語

本文從需求分析入手，對系統的總體設計、功能模塊、API模塊和后臺數據庫設計進行闡述。小區內電動車充電點設備聯網后，通過APP實現規范化管理，更加有助于實現生活智能化，順應數字化的潮流。

[1]王珊,薩師煊.數據庫系統概論(第五版)[M].高等教育出版社.

[2]肖海慧.基于Android的課表查詢APP設計與實現[J].福建電腦,2017,09(33):22-23.

[3]容煜倫.智能停車場預定系統App研究[J].科技創業月刊,2016(22).