基于Android的防走失APP的設計與實現

周 漫，趙嘉穎，溫毅嫻

（1.湖南工學院外國語學院，衡陽 421002；2.廈門大學管理學院，廈門 361005；3.湖南工學院商學院，衡陽 421002）

0 引言

在2021 年2 月25 日的“頭條尋人”五周年溝通會上，中民社會救助研究院與“頭條尋人”項目組，聯合發布《中國走失人口白皮書（2020）》，白皮書中的統計數據顯示，2020 年，在中國，這個世界上被認為是最安全的國家，走失人次達到了100 萬［3］。換算成天數，意味著我國平均每天處于或經歷走失狀態的人次為2739 人。這個數據無疑是令人痛心的，而每一個走失人員的背后都有著一個苦苦等待、夜夜期盼的家庭。面對此等社會現象，我國迅速展開行動，2021年1月起，部署全國公安機關開展以偵破拐賣兒童積案、查找失蹤被拐兒童為主要內容的“團圓”行動，依托“打拐DNA”系統整合力量資源，全面尋找失蹤被拐兒童。截止2021 年3 月，“團圓系統”的找回率高達98.1%［4］。這一消息無疑是令人欣喜的，不過面對壞人層出不窮的手段，這些還遠遠不夠。因此，本文基于Android的防走失APP，不但針對兒童進行服務，同時將老人、重度精神病患者納入其中。主要囊括信息發布區、社區討論區、走失大數據地圖功能板塊等。而該系統的實現幫助家長可以在系統內進行信息交流，助力走失的孩子、老人、重度精神疾病患者早日找到回家的路。

1 APP設計

1.1 設計理念

本系統基于通信運營商的覆蓋范圍和系統搭載使用的衍生產品中儲存的數據資料，形成集精確定位、智能采集信息、實時信息發布及響鈴預警、有效信息匹配等于一體的防走失系統，對接各級公安、醫療、養老等機構平臺的接口［5］，輔助這類機構公安在該指定平臺上實時發布信息，做到事前利用產品降低風險指數；事中智能穿戴產品響鈴并及時傳輸信息，家屬在數據終端接收及時聯系公安，采取措施，搶占救援先機；事后能在該APP 上傳相關受害人信息，提高數據傳播速度，擴大有效信息來源。

1.2 功能設計

1.2.1 專設走失三大功能

據調查市面上目前尚未出現一款完全針對減少走失的APP 可供使用，本項目APP 針對走失情況主要提供三大功能：①APP 會通過整理用戶響鈴頻率、響鈴位置及時間形成大數據個性化預防警示地圖，在丟失的高發地點、時間進行提示以此來增強用戶警惕性；②同城搜索功能，使用者打開GPS 定位進入APP 可實時搜索到附近范圍內走失事件的相關發布信息或者是新聞，突破傳統尋找走失者的途徑，更快速、更便捷地完成信息的傳播；③擁有走失信息發布集合平臺，走失者家屬可在APP 上發布走失人員信息，其他人員可對信息進行轉發或者在評論區提供相關線索，加快走失信息的傳播，吸引群眾注意力，有效提高尋回機率。

1.2.2 匹配群體操作習慣

市面上的智能手表附帶的APP 專門服務于已購買其產品的用戶，對其他用戶設限，但本項目APP 可提供兩種模式進行登錄，開放平臺，服務大眾。已購買安全鈴的用戶選擇“進入安全鈴”登錄，可享用APP 所有功能，進入APP后可對安全鈴的使用模式進行切換，同時設置佩戴者活動范圍，超出范圍即刻反饋定位信息至監護人終端設備并進行響鈴預警，且隨時接受并整理佩戴者的健康檢測數據以及定位信息。未購買安全鈴的用戶可選擇“游客模式”登陸，可進入“找找”界面，查看APP 收集的走失信息、“安全鈴”的序列號快捷搜索以及開啟臨時接送的代接模式。

2 APP實現

從全局角度出發，分為三個板塊對防走失軟件系統進行總體闡述，包括系統需求、系統總體架構、數據庫結構、數據流圖、系統各模塊分析。

2.1 系統的功能需求

防走失系統系統的建立需要對系統所有的信息進行建模［6］，為了更好地進行系統功能設計與實現，首先需要對系統的用戶需求進行分析。根據消費人群定位，該系統需要具備監測人物佩戴某特定設備時的位置，記錄歷史定位，并能及時分析出當設備位置出現異常偏移或停留時的警戒范圍。除此之外，該系統還兼具電商平臺以及信息平臺的功能。系統功能層次如圖1所示。

圖1 防走失APP的系統功能層次

如圖1 所示，具體來說，防走失APP 的系統中，最重要的模塊是定位尋人功能，系統需要具備強大的數據處理能力，首先獲取當前佩戴特定設備的人物位置，再通過學習日常人物活動軌跡，當人物位置發生較大偏移時能夠及時示警，以便親友及時發現，避免意外發生；除此之外，還需要系統能夠記錄歷史數據，當位置信息由于設備丟失或信號切斷等意外情況無法更新時，能夠根據歷史數據獲取最新情況；系統同時還包含了電商和信息平臺的功能，目的是打造多功能一體化的智能信息平臺，以便更好地滿足客戶的多元化需求。

2.2 系統架構設計

在搭建系統平臺前，根據系統的功能需求設計系統架構。系統架構如圖2所示。本軟件系統主要分為前端與后端兩個部分，各部分實現不同功能，并存在數據通信，其中前端主要負責獲取設備位置信息、連接地圖接口、在地圖上顯示設備實時位置并輸入表單；后端實現了數據庫連接，讀取寫入歷史位置信息、訂單信息、社區信息等以及用戶交互操作響應。在前后端進行數據傳輸的同時存儲日志信息到本地存儲設備。

圖2 防走失APP的系統架構

防走失APP 的總體架構采用分層的結構，主要分為表現層、應用層和基礎設施層。其中，表現層又分為訪問層、UI 界面層和展示層，應用層包含業務層和數據層。由于該APP 主要面向移動端用戶，且為安卓平臺軟件，所以訪問層在Android 操作系統上運行；UI 界面使用了Android 控件和Web 技術，其中使用的技術包括jQuery、WebView 等；展示層調用了Google Map API接口，用于地圖的展示，方便用戶在移動端查看設備位置。應用層包含了業務層和數據層，業務層描述了系統的業務邏輯，包括獲取設備位置信息、歷史信息查詢、表單的上傳、JS 后端上實現的交互響應等；業務層和數據層之間通過使用JDBC 進行連接，以便數據的錄入和查詢。最后是軟件系統的基礎設施，主要包括操作系統和存儲設備。

2.3 數據流圖和數據庫設計

通過對系統架構的描述，可以畫出數據流圖。表1 記錄了整個APP 中數據的終點/源點、處理過程、數據流、數據存儲的信息。

表1 數據流圖的四種成分

在明確了數據流圖的四種成分后，畫出數據流圖，如圖3所示。數據流圖描述了數據在系統內部的邏輯流向和邏輯變換的過程，可以幫助我們設計防走失軟件系統的功能模型，表達系統的邏輯功能。用戶群體分為兩類，將使用移動端查看佩戴終端設備者位置的用戶定為用戶1，將佩戴終端設備的用戶定為用戶2，將二者的信息包括終端設備信息，用戶個人信息以及終端設備歷史軌跡等信息存入數據庫用戶信息中。除此之外，還設置了另外兩個數據可用于存儲商城信息和社區信息。這些數據都將返回給管理者以便進行數據篩查和軟件維護。

圖3 防走失APP的數據流圖

在數據流圖和系統架構圖的基礎上，對軟件所需的三個數據庫進行設計。首先進行用戶信息數據庫的搭建，在該數據庫中包含三個表，如圖4所示。在這張數據表中，編號同時作為三張表的主鍵，便于檢索。用戶表存放用戶的基本信息，健康數據表存放設備監測佩戴終端用戶的健康數據，位置數據實時記錄佩戴終端用戶的位置數據，三個表相互聯系，共同構成了用戶信息數據庫。

圖4 用戶信息數據庫的E-R圖

其次，作為軟件的重要商業功能，還需搭建線上商城的數據庫，在這個數據庫中同樣包含三個表，分別是商品信息表、購物車信息表以及訂單表。如圖5所示。

圖5 商城信息數據庫的E-R圖

最后是社區信息數據庫，這個數據庫需連接到用戶信息數據庫來記錄發帖人信息，以便管理者管理社區（如圖6所示），這個數據庫包含了評論表、發帖信息表，評論表和發帖信息表中都使用了用戶編號作為外鍵來獲取用戶信息。

圖6 社區信息數據庫

2.4 APP實現

APP 獲取的數據大致為兩種，一種是直接請求開發者服務器獲得，一種是需要通過開發者服務器轉發請求而獲得。本平臺直接向開發者服務器發送請求，開發者服務器收到后，執行對應的程序，獲取到對應的數據，再將數據返回給家屬端［7］。本文主要采取的是第二種獲取數據的方式，將穿戴者與線上家屬端相聯，線上傳輸數據，以便線下及時采取措施。

3 結語

基于Android 的防走失APP 的設計與實現，將搭配智能穿戴設備，有效利用通信運營商的網絡追蹤定位、數據庫資源，及數據匹配、檢測、分析，形成穿戴智能設備、監護人數據終端、防走失平臺三者合一的智能信息化系統，涵蓋多種特殊人群，最大程度利用物聯網技術，降低走失風險，提高尋人效率。基于Android 開發的APP，能夠短時間內升級新功能，并且該系統界面簡潔，功能清晰，易于操作，為用戶提供一種便捷實用的監控方式［8］。通過與公安系統對接，以期及時采取救援，搶占救援先機，為降低走失情況的出現提供了強勁的安全保障。