大學生智能手環(huán)一校通前景及設計

管芳笛 王夢霞

摘 要：伴隨著科學信息技術(shù)的快速發(fā)展，自智能手環(huán)展現(xiàn)之后，就廣泛的應用到人們的日常生活中，為我們帶來了很大程度上的便利。但在智能手環(huán)開發(fā)過程中，多樣復合的應用用途決定了其設計的復雜性，為解決不同應用用途可能存在的干擾問題，本文淺析探尋講述智能手環(huán)一校通的前景及設計方法。

關(guān)鍵詞：一校通;智能手環(huán);前景;設計

一、前景分析

在2017年這一年，智能可穿戴設備的出貨量在全球范圍內(nèi)已經(jīng)達到1.33億只，較之前增長29%;全球市場規(guī)模也高達208億美元，較之前增長30%。預計在未來一段時間仍會保持高速發(fā)展，到2021年預估全球的出貨量可達到2.82億以上，未來四年復合增長速率預測將會達到21%;全球市場規(guī)模預估將到達462億美元，未來四年復合增長速率預測將達到22%。

因為智能手環(huán)等穿戴設備要時刻接入到互聯(lián)網(wǎng)中，將其數(shù)據(jù)傳送至云端，然后開始實行大數(shù)據(jù)分析，再將整理后的數(shù)據(jù)指令復返到智能穿戴設備中，控制設備來實行人機交設互動，因此智能穿戴設備行業(yè)發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、智能家居、互聯(lián)網(wǎng)金融、智能電網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)具有比較強的帶動作用。由此可見，在未來，智能穿戴設備將繼瀏覽器、智能終端、移動應用之后，在移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域占據(jù)舉足輕重的地位，也將會徹底的改變我們?nèi)祟惖纳罘绞健?/p>

觀測現(xiàn)在目前的智能手環(huán)市場，它作為一個比較新興的產(chǎn)品，一直是可穿戴設備領(lǐng)域的焦點的存在，而且銷售量也在逐步的增漲，可能是因為該類產(chǎn)品現(xiàn)在不是生活的必需品目前還是處在起步階段，它沒有像智能手機這樣革命性的產(chǎn)品改變了我們的日常生活，但是伴隨著智能穿戴設備這個新興行業(yè)的快速進展，相信不久的未來終將會出現(xiàn)革命性具有時代意義的智能手環(huán)產(chǎn)品來改變整個產(chǎn)業(yè)。

二、總體設計

在高校校園中，存在著有很多地方要使用到不同功能的IC卡，然而學生及教職員工攜帶著較多的IC卡，這樣不僅是添加了學習與生活中的麻煩而且IC卡其自身功能性單一，資源運用性弱，支配合理性小。針對這些問題，我們可以基于智能手環(huán)的優(yōu)勢，以智能手環(huán)為基礎開發(fā)多功能智能手環(huán)一校通，方便學生使用，加強高校校園管理。

（一）整體理念

智能手環(huán)一校通，是一款為學生提供便利服務的手環(huán)。本項目利用Android軟件開發(fā)平臺制作一款APP與智能手環(huán)硬件相結(jié)合，并通過相應的APP與手機配合使用，實現(xiàn)用戶在系統(tǒng)中快速注冊，支持用戶管理個人信息，提供日常刷卡、健身、消費、省錢等功能，實現(xiàn)大學生健康生活與智能手環(huán)的綁定，為大學生的校園生活提供更便攜的服務。其中客戶端為用戶提供服務，服務器端做業(yè)務處理。

（二）技術(shù)路線選擇

系統(tǒng)客戶端和服務器端，都是采用目前比較主流的Java語言進行開發(fā)。選用eclipse的IDE軟件開發(fā)系統(tǒng)客戶端，其主要任務一是設計戶端顯示界面并實現(xiàn)，二是客戶端網(wǎng)絡訪問以及輸入控制，三是對客戶端數(shù)據(jù)控制邏輯進行設計與實現(xiàn)。采用MyEclipse再結(jié)合SQL Server2008軟件開發(fā)系統(tǒng)的服務器端，并且采用了Tomcat型服務器，需要在服務器端所實現(xiàn)的功能主要有：收到來自客戶端的數(shù)據(jù)請求后將這請求數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成服務器端所需要的格式編碼、完成對各個數(shù)據(jù)處理功能的程序接口設計、完成對各個數(shù)據(jù)處理功能的實現(xiàn)、服務器與數(shù)據(jù)庫兩者之間的互相訪問通過Hibernate技術(shù)進行簡化。

三、功能的設計方法

（一）系統(tǒng)設計

一校通軟件系統(tǒng)中，主要構(gòu)成分為：

（1）中心管理平臺，設為賬戶管理，資金管理，功能管理三個模塊。

（2）多媒體自助存取終端設備

（3）智能金融交易終端，例如POS機等

（4）智能手環(huán)（硬件）

（二）賬戶管理設計

主要進行賬戶注冊，賬戶設置、信息管理設置、手環(huán)管理、統(tǒng)計查詢、操作權(quán)限管理等。

（三）資金管理設計

在整個軟件系統(tǒng)中，該系統(tǒng)運用平臺對資金進行繳費，結(jié)算，調(diào)度等。并對資金流實行集中統(tǒng)一管理，以此來提高收付款和結(jié)算以及資金使用率，降低使用資金的成本費用，預防可能產(chǎn)生資金風險。

（四）功能管理設計

功能管理主要分為四個板塊：日常管理，運動管理，飲食管理，省錢管理。

第一板塊（日常管理）：提供刷卡，洗浴，借書，門禁，支付，充值等一系列日常生活性功能（實現(xiàn)功能以手環(huán)為介質(zhì)，充值可實現(xiàn)網(wǎng)上充值）。

第二板塊（運動管理）：運動提供健身選擇，健身定時，健身量設定，健身提醒，睡眠定時，鬧鐘振動等功能。

第三板塊（飲食管理）：飲食，設有正常和減肥兩種模式，結(jié)合個人提供的信息，為學生個人提供有用多條選擇信息（如食物、運動等方面），并推送日常關(guān)于飲食方面的健康小知識。

第四板塊（省錢管理）：每天每周或者每月設置要花費的費用，若超過設定將強烈震動提醒，必要時止付，起到一定理智消費的作用。

四、硬件設計

整體設計符合人體工程學，采用醫(yī)用級別橡膠材料，采用非金屬材料，盡量最大限度的減少對金屬過敏人群的不適應，提高產(chǎn)品佩戴使用舒適度，支持快充，電池容量大，采用IP67的防塵防水設計增加環(huán)境適用性。智能手環(huán)設計在外觀上設計有多中色彩搭配方案，增加產(chǎn)品的時尚元素，賦予產(chǎn)品個性的造型，提供安全可靠、簡便舒適的使用體驗。

五、安全設計

智能手環(huán)使用過程中可能會存在一定的安全隱患，小部分是由操作失誤引起的原因，但是多數(shù)部分是因為破壞數(shù)據(jù)造成。例如用信息偽造假冒，破壞修改剩余金額，盜取流通信息。

針對這些可能出現(xiàn)的問題，我們要采取一下安全設計進行防范。

（1）對于攔截攻擊手環(huán)app的數(shù)據(jù)信息的問題，可以采用對數(shù)據(jù)進行多重加密的方式，保證數(shù)據(jù)的安全性。

（2）對于網(wǎng)絡安全，網(wǎng)絡開放性過高會使一校通處于不安全境地，網(wǎng)絡安全設計過程中，可采取虛擬局域網(wǎng)技術(shù)、防火墻技術(shù)、殺毒軟件等保護手段。

（3）對于數(shù)據(jù)安全，多重保護設計對數(shù)據(jù)采集進程以及數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性等方面。

六、結(jié)論

智能手環(huán)的設計產(chǎn)生了科技與人類生活的互聯(lián)，智能穿戴設備與移動的終端之間發(fā)展的趨勢越來越密切，智能手機配置智能手環(huán)以在趨于常態(tài)的路上，大學生作為接受事物最快的一個群體，智能手環(huán)一校通在有較強的可行性，多功能覆蓋的設計、實現(xiàn)之后，一定會在高校校園內(nèi)得到快速的發(fā)展，并極大的便利學生的學習與生活。

參考文獻：

[1]李巍，莊恩貴，王建，等.基于Android系統(tǒng)的校園一校通智能手機應用平臺的設計與實現(xiàn)[J].中國管理信息化，2019，12

[2]宮萍.基于JavaCard的校園和科研院所一校通的應用設計[J].四川兵工學報，2019.12

作者簡介：

管芳笛（1999-），男，山東協(xié)和學院計算機科學與技術(shù)2018級學生。通訊作者：王夢霞（1978-），女，指導教師，碩士，副教授。

基金項目：山東省高等學校省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（項目編號：S201913324055）