基于Android系統的校園一卡通智能手機應用平臺的設計與實現

李巍 莊恩貴 王建 張兵兵 戴冶 任洪琴

[摘 要] 基于Android系統、Java Web技術設計實現校園一卡通智能手機應用平臺。采用Android智能手機、互聯網通信技術與校園一卡通業務相結合的開發模式，為師生提供移動化一卡通服務，這種開發模式也將是未來數字化校園建設的必然趨勢。

[關鍵詞] Android 智能手機；校園一卡通；智慧校園；數字化校園

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 06. 025

[中圖分類號] G64；TP393 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）06- 0040- 03

1 引 言

現代化校園中，管理信息化水平的高低已經成為衡量校園總體水平的重要準則之一，也是校園管理能否達到國內高水平大學的重要標志。在信息化“十二五”規劃中，浙江大學首次提出一個令人激動的概念——“智慧校園”[1]。所謂“智慧校園”是指通過利用云計算、虛擬化和物聯網等新技術將學校的教學、科研、管理與校園資源和應用系統進行整合，以提高應用交互的明確性、靈活性和響應速度，從而實現智慧化服務和管理的校園模式。

隨著校園信息化進程的加快，“智慧校園”將成為“數字化校園”發展的必然趨勢。而校園一卡通系統作為數字化校園的基礎工程，是數字化校園中有機的、重要的組成部分[2]。為數字化校園提供了全面的數據采集平臺，結合校園的管理信息系統和網絡，實現數據管理的集成與共享，實現身份識別類、綜合消費類、公共信息服務類等多種功能，打造“一卡在手，走遍校園”的共享環境，為全校師生帶來一種全新的、方便的現代化校園生活。隨著移動互聯網時代的來臨，智能手機的迅速普及和3G技術的不斷成熟，人們獲取信息的手段變得多樣化、快捷化，可以預見智慧校園的移動終端應用將是一個不可或缺的部分。根據EnfoDesk數據調查顯示，截止2012年第3季度，Android平臺的中國市場占有率為90.1%。在此背景下，開發基于Android智能手機的校園一卡通應用平臺，通過互聯網絡為廣大師生提供所需的服務，也為智慧校園建設提供多元化的支持。

2 Android 平臺優勢

Android是基于Linux內核的軟件平臺和操作系統，早期由Google開發，后經開放手機聯盟Open Handset Alliance開發[3]。如今Android平臺的研發隊伍陣容日益強大，包括Google、三星、摩托羅拉、LG以及中國移動在內的30多家企業都將基于該平臺開發手機新型業務，使應用之間的通用性和互聯性得到最大程度的保持。

Android 平臺具有良好的開放性，為開發者提供了從底層操作系統到上層程序界面的所有軟件。開發者無須繳納任何授權許可費用，并可根據自身需求修改和擴展Android平臺。在Android平臺上應用程序可以通過標準API訪問核心移動設備功能。通過互聯網，應用程序可以聲明它們的功能可供其他應用程序使用。

3 系統設計

該平臺分為客戶端模塊和服務器端模塊，采用標準的Web Service服務，通過無線網絡為師生提供移動化一卡通服務。整個無線系統設計的流程圖如圖1所示。

3.1 手機客戶端

手機客戶端采用C/S開發模式，使用Android DeveloperTools開發工具，界面整體布局以LinearLayout（線性布局）及RelativeLayout（相對布局）為主，界面視圖美觀大方，字體標準，圖片清晰，方便用戶瀏覽及操作。使用Android系統中的核心組件Activity （活動）、Service（服務），并通過Intent（意圖）來承擔核心組件相互之間的通信功能[4]，實現了校園卡余額查詢、修改密碼、修改消費限額、校園卡掛失、查看新聞通知、查看消費流水、使用指南7個功能模塊（如圖2所示）。

用戶在成功安裝手機客戶端后運行，將進入登錄界面。用戶在成功通過登錄驗證后，會進入菜單界面，在此界面可以選擇修改密碼、卡片掛失、余額查詢等7項功能（如圖2所示）。

如點擊新聞通知功能，將進入新聞通知模塊界面，用戶點擊新聞標題可以進入該條新聞具體內容界面。

3.2 服務器端

服務器端采用B/S開發模式，通過MyEclipse8.0開發工具實現了服務器端的管理平臺。通過該平臺，管理員可以操作用戶管理、新聞通知管理、掛失管理等功能（如圖3所示）。

服務器端使用Java Web中經典的MVC設計模式結合Tomcat6.0和Sql2005企業版數據庫搭建而成。采用JDBC 訪問后臺數據庫，Servlet響應HttpRequest請求，并返回響應結果。實現系統業務邏輯處理的Servlet 類包括：loginServlet用于接收用戶登錄的信息完成用戶驗證，把驗證結果返回給前臺；changePasswordServlet用于處理用戶的修改密碼操作；lostCardServlet用于處理用戶掛失校園一卡通操作；queryBalanceServlet用于處理用戶查詢卡內余額操作；queryConsumptionServlet用于處理用戶查詢消費流水記錄；showNewsServlet 用于用戶查看校園一卡通新聞通知操作等等。

4 關鍵技術

4.1 數據通信

該平臺采用Apache的HttpClient 模塊來實現客戶端與服務器端的數據通信。Apache Http Clent 相對于HttpURLConnection，提供了更多的控制選項，對請求參數封裝，安全和認證以及相應結果的封裝上更加完善，提供了更大的操作和控制空間。Apache Http Client 主要包括HttpClient、HttpGet、HttpPost、HttpResponse、HttpEntity 幾個類。在Request（請求）/Response （響應）的過程中，由客戶端遞交一個表示服務器地址的字符串，服務器接到后請求返回一個響應的輸出流（OutputStream out）對象。在客戶端構建HttpPost 對象向服務器發送請求并根據服務器返回的狀態碼接收返回的輸入流（InputStream in）對象。

該平臺在處理客戶端與服務器端的交互之間，采用了輕量級的Json數據形式，在方便開發人閱讀和編寫的同時，也便于機器解析和生成，最主要的優勢在于Json可以減少數據流在傳遞過程中所造成的流量浪費。

4.2 安全性

該平臺采用了ASE加密算法對平臺中的敏感數據進行加密及解密，比如校園一卡通密碼、管理員密碼等，以確保用戶信息的安全性。

5 結 語

校園一卡通智能手機應用平臺是依照現有的校園一卡通業務需要，利用智能手機與互聯網通信技術，為師生提供移動化的校園一卡通服務，減輕了校園一卡通前臺工作壓力。經過測試表明，平臺整體設計滿足要求，性能穩定，運行良好，可為在校師生提供智慧的校園生活，而這種采用智能手機、互聯網通信技術與校園業務相結合的開發模式，也將是未來數字化校園建設的必然趨勢。

主要參考文獻

[1]程艷旗.浙江大學智慧型校園探索[EB/OL].http：//wenku.baidu.com/viewdfe4352 c2af90242a895e5e9.html.

[2]劉偉科，范曉寧，林澤東.一卡通系統在數字化校園建設中的基礎性研究[J].電腦與信息技術，2007（5）.

[3]楊豐盛. Android應用開發揭秘[M].北京：機械工業出版社，2010.

[4]李波，史江萍，王祥鳳. Android4.X從入門到精通[M].北京：清華大學出版社，2012.