基于微信小程序的物聯網嵌入式開發平臺設計

程亞維

（濟源職業技術學院，河南 濟源 459000）

0 引言

物聯網是支撐當下社會信息產業發展與競爭的核心技術，也是評估國家綜合實力與能力的關鍵，截至目前物聯網已實現了在我國民事、軍事、商業等領域內廣泛應用。而隨著我國目前無線通信技術、智能化技術的不斷革新，物聯網嵌入式開發平臺的設計也已經進入了一個白熱化階段[1]。為了持續完善物聯網嵌入式開發平臺的功能，降低其設計難度，將微信小程序引進平臺設計過程中。微信小程序是一種無需下載軟件、無需后期申請注冊即可使用的操作應用。并且微信小程序的運行環境不受外界因素干擾，目前此程序已成為了影響我國社會群體生活的關鍵應用。現如今，小程序已被廣泛地應用到公共交通領域、論壇交互領域中，在最新版本的微信小程序中，還增設了與PC功能相關的在線交互聊天功能[2]。總之，微信小程序在生活中的引進，在真正意義上做到了為群體生活提供便利，而本文也將利用微信小程序具有的運行穩定性高、占用內存低等優勢，設計一個物聯網嵌入式開發平臺，致力于通過此種方式，為社會群體提供一個易于操作、安全穩定的一站式服務平臺。

1 物聯網嵌入式開發平臺設計方法

1.1 選擇前端與后端設計技術

為了確保本文設計的物聯網嵌入式開發平臺，在投入應用中具備一定可行性，需要在前期對平臺前端與后端設計技術進行合理化選擇。

在此過程中，平臺開發項目組需要在小程序終端進行注冊，獲得與小程序對應的APP ID，在此基礎上，使用阿里云服務器構建小程序穩定運行環境，在網頁Web終端打開操作工具，輸入創建平臺ID，參照MVC模式布設物聯網嵌入式開發平臺的運行環境。

在完成對平臺運行環境與小程序ID的獲取后，平臺前端選擇HTML、CSS與JavaScript技術進行開發[3]。同時，使用小程序自帶的API處理物聯網嵌入式開發平臺前端代碼，使其代碼整體呈現得更為整潔。在此基礎上，參照微信小程序自帶目錄與頁碼，劃分文件類型與設計文件目錄。根據平臺運行需求，將其劃分為四種結構類型文件。具體內容如表1所示。

表1 物聯網嵌入式開發平臺前端文件目錄

按照上述表1中內容，進行物聯網嵌入式開發平臺前端文件與目錄的設計，以此完成對平臺前端技術的選擇。在此基礎上，對開發平臺后端進行研究。

后端采用了目前市場內使用較多、相對主流的PHP7.0程序，相比舊款程序，此款程序的運行效率顯著提升[4]。并且程序中集成了免費版的MySQL數據庫，在平臺數據信息存儲過程中無需開發其他數據庫，此種設計方式不僅可以滿足物聯網嵌入式開發平臺項目的設計與開發需求，同時也可以在一定程度上實現成本壓縮。

同時，將平臺前端與后端進行聯合，通過模擬登錄等方式，便可以直接在平臺內進行信息的檢索與調用。在使用過程中，也可以采用直接輸入參數的方式，得到平臺某項指令的返回值，由于這些操作均是在后端服務器的支撐下實施的，不涉及對前端技術的使用，因此應用此種方式，對物聯網嵌入式開發平臺前端與后端設計，可以直接為后期代碼移植與代碼導入提供直接交互端口。

1.2 基于微信小程序規劃物聯網嵌入式開發平臺功能

在完成上述設計的基礎上，將微信小程序導入物聯網嵌入式開發平臺中，以此種方式完成對平臺功能的規劃與開發。在本文設計的平臺中，選擇C/S結構作為參照，由終端服務器與客戶端作為支撐。在小程序的指示下，前端負責獲取多種操作指令，后端負責返回大量的數據處理信息與響應程序。而在提出的操作指令中，微信小程序僅作為一個輔助性的作用，用于承接前端指令與后端程序，或者也可將其作為一個人機交互的端口。用戶可以直接通過操作前端的方式發送指令，或執行功能界面中的某項操作功能。

考慮到微信小程序在此過程中，屬于一種嵌入式的結構，因此需要在小程序中增設前端訪客執行權限、用戶管理權限與信息管理權限三項內容。根據用戶在登錄平臺后的身份信息，為其提供不同的操作權限與執行功能。

當用戶完成在平臺的操作后，可直接采用退出小程序的方式退出平臺，無需后期過多執行行為。此種方式在真正意義上，做到了為前端操作者提供便利，以此完成基于微信小程序的物聯網嵌入式開發平臺設計。

2 對比實驗

本文通過上述論述，從理論角度結合微信小程序，完成對物聯網嵌入式開發平臺的設計，為了進一步驗證該平臺開發方法在實際應用中的性能，將其與文獻[1]基于嵌入式平臺ESP32的MicroPython程序的開發平臺同時應用于某項平臺開發項目中，完成如下對比實驗：

本文平臺開發項目主要針對高校中學生的日常生活和學習需求開展，要求在平臺開發完畢后需要具備對課程安排的管理、校園服務、學生在線學習、畢業招聘等功能，上述多個功能基本覆蓋了高校學生日常生活及學習所需的全部內容，同時還需要通過專業美工技術對平臺的界面進行設計，以此實現學生在平臺當中能夠具備良好的交互，為學生帶來更好的用戶體驗。

基于上述平臺開發要求，采用本文平臺設計方法，根據本文上述論述，完成對平臺的開發。再利用文獻[1]平臺設計方法按照其操作模式，完成對平臺的開發。隨機選擇該高校1000名學生，其中500名學生在本文開發平臺上完成相應操作；另500名學生在文獻[1]開發平臺上完成相應操作。分別記錄兩種平臺運行后的結果，并將其繪制成如表2所示。

表2 兩種平臺設計方法實驗結果對比表

從表2中的兩種平臺運行實驗結果可以看出，本文平臺在分別運行上述五個不同內容時，全部學生均完成了相應的操作并達到預期平臺的使用效果，但文獻[1]平臺在運行每一項活動內容時，均未出現100%完成平臺操作的情況，同時在查詢考試成績時，由于同時查詢的人數過多，因此造成了文獻[1]平臺癱瘓的問題，因此無法得出相應的實驗結果。綜合對比實驗過程及表2中的實驗結果得出，本文基于微信小程序的物聯網嵌入式開發平臺設計方法運行效率更高，具有更強大的平臺應用性能，支持更多平臺用戶同時完成各項操作內容。

3 結束語

本文設計一個基于微信小程序的物聯網嵌入式開發平臺，并在完成設計后證明了本文設計的平臺，整體負載能力更強。但在此次實驗中僅測試了200名學生同時在線，沒有測試更多群體在線時平臺能否持續運行。因此，在后期的開發與設計中可深入實驗，持續測試500名學生、1000名學生同時登錄平臺時，其運行是否存在卡頓或運行不暢等問題。