基于機(jī)智云AIoT開發(fā)平臺群體管理系統(tǒng)研究

摘要: 針對群體個體數(shù)量多,人力管理成本高且效率低的問題,本文基于機(jī)智云平臺開發(fā)了一種新的群體管理系統(tǒng)。介紹了群體管理的現(xiàn)狀及機(jī)智云物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺的應(yīng)運(yùn),詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的設(shè)計和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。測試結(jié)果表明該系統(tǒng)具有顯著的優(yōu)點(diǎn),一方面是系統(tǒng)可以適用于不同的應(yīng)運(yùn)場景,明顯降低管理的成本,提高效率;另一方面是方便二次開發(fā),依托機(jī)智云平臺,增加新的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)以適應(yīng)多傳感器環(huán)境,根據(jù)需要開發(fā)相應(yīng)的APP和微信小程序以更好的服務(wù)用戶。

隨著云生態(tài)的不斷的發(fā)展,涌現(xiàn)出越來越多的云服務(wù)供應(yīng)商,例如機(jī)智云、華為云、阿里云、騰訊云、百度云等等。云計算、云支付等應(yīng)運(yùn)而生,慢慢走近了人們的生活。云技術(shù)廣泛應(yīng)運(yùn)背后依靠的是提供了更多計算資源和存儲資源的云平臺。云平臺提供一個虛擬計算環(huán)境,不同的是普通虛擬主機(jī)是一臺實(shí)體主機(jī)上提供多個站點(diǎn)的虛擬環(huán)境,云平臺則是無數(shù)的實(shí)體主機(jī)提供不計其數(shù)的服務(wù)站點(diǎn)的虛擬環(huán)境。

由于云平臺作為數(shù)據(jù)處理的中轉(zhuǎn)站,首先將采集到的數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器,云平臺處理后下發(fā)給服務(wù)站點(diǎn),方便追溯上傳和下發(fā)的數(shù)據(jù);同時云平臺是面向眾多的用戶提供服務(wù),因此在學(xué)校、醫(yī)院、監(jiān)獄等群體管理的情景下,可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的服務(wù)?；谠破脚_上述優(yōu)點(diǎn),本文主要依托機(jī)智云物聯(lián)網(wǎng)平臺,實(shí)現(xiàn)了一種新的群體管理系統(tǒng)。

1 群體管理技術(shù)現(xiàn)狀分析及機(jī)智云的應(yīng)運(yùn)

1.1群體管理技術(shù)現(xiàn)狀

目前,群體管理技術(shù)主要通過人工方式統(tǒng)計人數(shù),例如大部分的高校通過宿管查水表電表的方式統(tǒng)計學(xué)生的水電使用情況,部分監(jiān)獄通過獄警查房和點(diǎn)名的方式實(shí)施考勤等等,因?yàn)槿后w管理的用戶數(shù)量眾多,存在人力資源消耗巨大但是資源利用率低的問題。為進(jìn)一步提高群體管理的效率,降低管理成本。

基于機(jī)智云物聯(lián)網(wǎng)平臺,設(shè)計了一種新的群體管理系統(tǒng),該系統(tǒng)基于機(jī)智云平臺,便于二次開發(fā)。云平臺接收傳感器采集的信息,在云端對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析,并將結(jié)果同時反饋到管理員和客戶端,用戶可以查看權(quán)限內(nèi)的數(shù)據(jù)。使用云服務(wù)器使得數(shù)據(jù)的處理更加快捷、準(zhǔn)確,不占用額外的存儲資源,可以將采集的數(shù)據(jù)存儲在機(jī)智云平臺上,便于后期查詢和使用。

圖1 機(jī)智云系統(tǒng)架構(gòu)

1.2機(jī)智云應(yīng)運(yùn)介紹

機(jī)智云平臺是領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)和云服務(wù)平臺，AIoT全棧（綜合）物聯(lián)網(wǎng)平臺服務(wù)領(lǐng)先者，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺優(yōu)秀技術(shù)供應(yīng)商，在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新一代信息技術(shù)領(lǐng)域擁有豐富的產(chǎn)品和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，目前已服務(wù)全球200+國家/地區(qū)，業(yè)務(wù)覆蓋交通物流、新能源、工業(yè)互聯(lián)、醫(yī)療健康、消費(fèi)電子等眾多行業(yè)，在國內(nèi)多個行業(yè)實(shí)現(xiàn)市場覆蓋率領(lǐng)先。

該平臺提供訪問智能硬件的能力,為開發(fā)人員提供自助式智能硬件開發(fā)工具和開放式云服務(wù),開發(fā)者可以自定義產(chǎn)品,根據(jù)功能需要進(jìn)行設(shè)備端開發(fā)和調(diào)試,APP開發(fā),生產(chǎn)測試,運(yùn)營管理和其他服務(wù)。借助傻瓜式的工具以及不斷增強(qiáng)的SDK和API服務(wù)功能,最大限度地降低了物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)的技術(shù)門檻,降低了研發(fā)成本,提高了開發(fā)人員的產(chǎn)品生產(chǎn)速度,并幫助了開發(fā)人員進(jìn)行智能硬件升級,更好地連接并服務(wù)最終消費(fèi)者。

2系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

2.1系統(tǒng)的整體設(shè)計

本文從群體管理的實(shí)際需求出發(fā),采用機(jī)智云平臺架構(gòu)來降低系統(tǒng)耦合,完成了整個系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計,可重用性得到提高,系統(tǒng)的使用范圍更廣,而且更有利于維護(hù)。有利于軟件工程管理,在提高管理效率的同時降低管理成本。用戶通過網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)登錄后,系統(tǒng)自動對數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行比對,確定用戶身份,并根據(jù)權(quán)限級別進(jìn)行相應(yīng)的操作和功能。

日常群體相關(guān)事務(wù)處理由用戶操作模塊完成,系統(tǒng)管理功能模塊的用戶為群體管理員,完成群體的日常管理,用戶可在移動端通過APP或者微信小程序查看數(shù)據(jù)并行權(quán)限內(nèi)的設(shè)置,機(jī)智云平臺架構(gòu)如圖1所示。

2.2核心功能設(shè)計

2.2.1 系統(tǒng)管理界面設(shè)計

該系統(tǒng)開發(fā)有管理者界面,管理者登錄系統(tǒng)后,在管理界面即可進(jìn)行全局設(shè)置、用戶管理、內(nèi)容管理、審核管理、微信微博、系統(tǒng)維護(hù)等操作。

圖2 系統(tǒng)管理界面

全局設(shè)置包括界面設(shè)置、內(nèi)容設(shè)置、用戶權(quán)限設(shè)置等,管理者可以根據(jù)需要調(diào)整界面的風(fēng)格,同時對其他管理員發(fā)布的內(nèi)容進(jìn)行審核,可以對特定的用戶設(shè)置權(quán)限,方便管理;用戶管理包括用戶組設(shè)置、用戶職位設(shè)置、修改密碼等,設(shè)置用戶組,可以對小組進(jìn)行單獨(dú)的管理,不同職位的用戶可以查看到不同的內(nèi)容,當(dāng)用戶忘記密碼時,管理員可以重置密碼;

內(nèi)容管理一欄主要有分類管理、專題管理、頁面管理及幫助中心,管理員可以定期對已經(jīng)發(fā)布的內(nèi)容進(jìn)行分類管理,也可以按照專題進(jìn)行分類,設(shè)置頁面的優(yōu)先級可以讓頁面置頂;審核管理一欄包含內(nèi)容審核、認(rèn)證審核、注冊審核及用戶舉報;系統(tǒng)維護(hù)在工具欄中,方便在后臺對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù);微信微博主要用于信息的發(fā)布,主要包括發(fā)布生活通知、尋物啟事、天氣信息推送等。系統(tǒng)管理界面的設(shè)計如圖2所示。

2.2.2 用戶界面設(shè)計

智能手機(jī)已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的一部分,借助機(jī)智云平臺提供的開發(fā)套件可以快速開發(fā)APP。用戶可以打開云平臺的APP設(shè)置和查看數(shù)據(jù)。用戶可以查看的數(shù)據(jù)包括當(dāng)前推送的消息,可以查看部署的傳感器傳回的數(shù)據(jù),例如溫度和濕度,同時用戶也可以設(shè)置鬧鐘等。系統(tǒng)反饋給用戶的數(shù)據(jù)可以定制,在不同的應(yīng)運(yùn)場景中,由于布置的傳感器不同,系統(tǒng)反饋在用戶界面的數(shù)據(jù)種類也不同。

3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

首先登陸系統(tǒng),管理員及用戶登陸后,可以在各自的權(quán)限內(nèi)申請服務(wù),當(dāng)發(fā)送的相應(yīng)申請指令在權(quán)限范圍時,服務(wù)器才會響應(yīng)相應(yīng)的請求,完成功能類的調(diào)取。服務(wù)器在查詢和計算相應(yīng)的數(shù)據(jù)后,服務(wù)器通過調(diào)取JSP頁面來完成響應(yīng),用戶通過APP和管理端的網(wǎng)頁來查看內(nèi)容。

3.1數(shù)據(jù)庫安全性設(shè)計

系統(tǒng)存儲用戶的使用密碼,登陸時必須經(jīng)過驗(yàn)證確保登陸安全,驗(yàn)證一致才能登陸到系統(tǒng)。用戶可以通過系統(tǒng)操作功能,通過操作具有相關(guān)權(quán)限的功能來間接地訪問數(shù)據(jù)庫中相關(guān)的數(shù)據(jù),但是存儲的過程對系統(tǒng)的用戶是透明的。同時創(chuàng)建了數(shù)據(jù)庫的模式,管理員權(quán)限可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行增刪查改。

3.2系統(tǒng)界面的實(shí)現(xiàn)

一般來說,網(wǎng)頁主要由三個部分組成:結(jié)構(gòu)、表示和行為。結(jié)構(gòu)主要包括一系列HTML(XHTML)標(biāo)簽,例如DIV,表示主要包括CSS(層疊樣式表),行為主要包括對象模型(例如W3CDOM),ECMAScript等。該系統(tǒng)開發(fā)的管理平臺和配套的APP使用Master Page的Master Page來定義Visual Studio.net開發(fā)環(huán)境中系統(tǒng)主界面的模式,頁眉、頁腳和導(dǎo)航欄。通過繼承母版頁中的相關(guān)定義,可以使整個系統(tǒng)界面的樣式保持一致。

為了適當(dāng)?shù)鼐S護(hù)其他接口的個性化,可以通過使用Ajax部分刷新頁面控件來實(shí)現(xiàn)此接口所需的控件。在“用DIV+CSS開發(fā)”的日常概念中,DIV指的是包括DIV在內(nèi)的一系列HTML(XHTML)標(biāo)簽。除了DIV,這些標(biāo)簽還包括數(shù)十個標(biāo)簽元素,例如span和ul。界面設(shè)計采用Lay UI框架實(shí)現(xiàn)頁面結(jié)構(gòu)風(fēng)格的統(tǒng)一。根據(jù)系統(tǒng)主頁的設(shè)計,利用Eclipse等集成開發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn)上述功能的開發(fā)。

為了實(shí)現(xiàn)前端和后端的分離并減少服務(wù)之間的耦合程度,系統(tǒng)采用了SSM框架。目錄層次分為dao層,服務(wù)層,控制層和物理層,實(shí)現(xiàn)模型,視圖和控件的分離,Spring用于協(xié)調(diào)上下文,管理對象之間的依賴關(guān)系,提供事物機(jī)制,Spring MVC用于接收外部請求,分析參數(shù)并送至服務(wù)層,由服務(wù)層調(diào)用dao層,而mybatis將結(jié)合業(yè)務(wù)實(shí)體和數(shù)據(jù)表,從而實(shí)現(xiàn)對請求和反饋的處理。

4系統(tǒng)測試

針對本文設(shè)計的基于機(jī)智云平臺群體管理系統(tǒng),通過試運(yùn)行,以大學(xué)生群體為測試對象,在大學(xué)宿舍中進(jìn)行為期三個月測試,在宿舍布置的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、人體感應(yīng)傳感器及煙霧傳感器,采集的數(shù)據(jù)通過機(jī)智云模塊上傳到云平臺,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行有效的處理,并能夠?qū)崟r將信息同步到用戶,實(shí)現(xiàn)軟硬件設(shè)備的科學(xué)有效管理,同時對宿舍資源進(jìn)行更合理的分配和管理,具有較高的應(yīng)用價值。

5前景及展望

基于機(jī)智云物聯(lián)網(wǎng)平臺研究了一種了群體管理系統(tǒng),借助布置的傳感器實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)發(fā)布、用戶個性化設(shè)置等。相對于市場上同類的管理系統(tǒng),其具有獨(dú)一無二的優(yōu)點(diǎn):一是借助機(jī)智云物聯(lián)網(wǎng)平臺,可以根據(jù)服務(wù)的場景布置不同的傳感器,傳感器的數(shù)據(jù)可以通過機(jī)智云物聯(lián)網(wǎng)模塊上傳到云平臺,在云平臺經(jīng)過處理后反饋給用戶,同時管理員可以通過系統(tǒng)發(fā)布通知信息等,提高群體管理的效率和質(zhì)量;二是系統(tǒng)基于機(jī)智云平臺,方便二次開發(fā),可以根據(jù)功能需求增加新的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)以連接更多的傳感器。后期可以提供社區(qū)服務(wù),方便用戶之間的相互交流,同時可以考慮開通二手市場,寵物市場等。