基于机智云AIoT开发平台群体管理系统研究

摘要: 针对群体个体数量多,人力管理成本高且效率低的问题,本文基于机智云平台开发了一种新的群体管理系统。介绍了群体管理的现状及机智云物联网开发平台的应运,详细阐述了系统的设计和系统实现。测试结果表明该系统具有显著的优点,一方面是系统可以适用于不同的应运场景,明显降低管理的成本,提高效率;另一方面是方便二次开发,依托机智云平台,增加新的数据节点以适应多传感器环境,根据需要开发相应的APP和微信小程序以更好的服务用户。

随着云生态的不断的发展,涌现出越来越多的云服务供应商,例如机智云、华为云、阿里云、腾讯云、百度云等等。云计算、云支付等应运而生,慢慢走近了人们的生活。云技术广泛应运背后依靠的是提供了更多计算资源和存储资源的云平台。云平台提供一个虚拟计算环境,不同的是普通虚拟主机是一台实体主机上提供多个站点的虚拟环境,云平台则是无数的实体主机提供不计其数的服务站点的虚拟环境。

由于云平台作为数据处理的中转站,首先将采集到的数据上传到云服务器,云平台处理后下发给服务站点,方便追溯上传和下发的数据;同时云平台是面向众多的用户提供服务,因此在学校、医院、监狱等群体管理的情景下,可以实现点对点的服务。基于云平台上述优点,本文主要依托机智云物联网平台,实现了一种新的群体管理系统。

1 群体管理技术现状分析及机智云的应运

1.1群体管理技术现状

目前,群体管理技术主要通过人工方式统计人数,例如大部分的高校通过宿管查水表电表的方式统计学生的水电使用情况,部分监狱通过狱警查房和点名的方式实施考勤等等,因为群体管理的用户数量众多,存在人力资源消耗巨大但是资源利用率低的问题。为进一步提高群体管理的效率,降低管理成本。

基于机智云物联网平台,设计了一种新的群体管理系统,该系统基于机智云平台,便于二次开发。云平台接收传感器采集的信息,在云端对采集的数据进行计算分析,并将结果同时反馈到管理员和客户端,用户可以查看权限内的数据。使用云服务器使得数据的处理更加快捷、准确,不占用额外的存储资源,可以将采集的数据存储在机智云平台上,便于后期查询和使用。

图1 机智云系统架构

1.2机智云应运介绍

机智云平台是领先的物联网开发和云服务平台，AIoT全栈（综合）物联网平台服务领先者，工业互联网平台优秀技术供应商，在物联网、云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术领域拥有丰富的产品和实施经验，目前已服务全球200+国家/地区，业务覆盖交通物流、新能源、工业互联、医疗健康、消费电子等众多行业，在国内多个行业实现市场覆盖率领先。

该平台提供访问智能硬件的能力,为开发人员提供自助式智能硬件开发工具和开放式云服务,开发者可以自定义产品,根据功能需要进行设备端开发和调试,APP开发,生产测试,运营管理和其他服务。借助傻瓜式的工具以及不断增强的SDK和API服务功能,最大限度地降低了物联网硬件开发的技术门槛,降低了研发成本,提高了开发人员的产品生产速度,并帮助了开发人员进行智能硬件升级,更好地连接并服务最终消费者。

2系统设计与实现

2.1系统的整体设计

本文从群体管理的实际需求出发,采用机智云平台架构来降低系统耦合,完成了整个系统架构设计,可重用性得到提高,系统的使用范围更广,而且更有利于维护。有利于软件工程管理,在提高管理效率的同时降低管理成本。用户通过网络完成系统登录后,系统自动对数据库中的信息进行比对,确定用户身份,并根据权限级别进行相应的操作和功能。

日常群体相关事务处理由用户操作模块完成,系统管理功能模块的用户为群体管理员,完成群体的日常管理,用户可在移动端通过APP或者微信小程序查看数据并行权限内的设置,机智云平台架构如图1所示。

2.2核心功能设计

2.2.1 系统管理界面设计

该系统开发有管理者界面,管理者登录系统后,在管理界面即可进行全局设置、用户管理、内容管理、审核管理、微信微博、系统维护等操作。

图2 系统管理界面

全局设置包括界面设置、内容设置、用户权限设置等,管理者可以根据需要调整界面的风格,同时对其他管理员发布的内容进行审核,可以对特定的用户设置权限,方便管理;用户管理包括用户组设置、用户职位设置、修改密码等,设置用户组,可以对小组进行单独的管理,不同职位的用户可以查看到不同的内容,当用户忘记密码时,管理员可以重置密码;

内容管理一栏主要有分类管理、专题管理、页面管理及帮助中心,管理员可以定期对已经发布的内容进行分类管理,也可以按照专题进行分类,设置页面的优先级可以让页面置顶;审核管理一栏包含内容审核、认证审核、注册审核及用户举报;系统维护在工具栏中,方便在后台对系统进行维护;微信微博主要用于信息的发布,主要包括发布生活通知、寻物启事、天气信息推送等。系统管理界面的设计如图2所示。

2.2.2 用户界面设计

智能手机已经成为人们生活中不可缺少的一部分,借助机智云平台提供的开发套件可以快速开发APP。用户可以打开云平台的APP设置和查看数据。用户可以查看的数据包括当前推送的消息,可以查看部署的传感器传回的数据,例如温度和湿度,同时用户也可以设置闹钟等。系统反馈给用户的数据可以定制,在不同的应运场景中,由于布置的传感器不同,系统反馈在用户界面的数据种类也不同。

3系统实现

首先登陆系统,管理员及用户登陆后,可以在各自的权限内申请服务,当发送的相应申请指令在权限范围时,服务器才会响应相应的请求,完成功能类的调取。服务器在查询和计算相应的数据后,服务器通过调取JSP页面来完成响应,用户通过APP和管理端的网页来查看内容。

3.1数据库安全性设计

系统存储用户的使用密码,登陆时必须经过验证确保登陆安全,验证一致才能登陆到系统。用户可以通过系统操作功能,通过操作具有相关权限的功能来间接地访问数据库中相关的数据,但是存储的过程对系统的用户是透明的。同时创建了数据库的模式,管理员权限可以对数据库进行增删查改。

3.2系统界面的实现

一般来说,网页主要由三个部分组成:结构、表示和行为。结构主要包括一系列HTML(XHTML)标签,例如DIV,表示主要包括CSS(层叠样式表),行为主要包括对象模型(例如W3CDOM),ECMAScript等。该系统开发的管理平台和配套的APP使用Master Page的Master Page来定义Visual Studio.net开发环境中系统主界面的模式,页眉、页脚和导航栏。通过继承母版页中的相关定义,可以使整个系统界面的样式保持一致。

为了适当地维护其他接口的个性化,可以通过使用Ajax部分刷新页面控件来实现此接口所需的控件。在“用DIV+CSS开发”的日常概念中,DIV指的是包括DIV在内的一系列HTML(XHTML)标签。除了DIV,这些标签还包括数十个标签元素,例如span和ul。界面设计采用Lay UI框架实现页面结构风格的统一。根据系统主页的设计,利用Eclipse等集成开发环境实现上述功能的开发。

为了实现前端和后端的分离并减少服务之间的耦合程度,系统采用了SSM框架。目录层次分为dao层,服务层,控制层和物理层,实现模型,视图和控件的分离,Spring用于协调上下文,管理对象之间的依赖关系,提供事物机制,Spring MVC用于接收外部请求,分析参数并送至服务层,由服务层调用dao层,而mybatis将结合业务实体和数据表,从而实现对请求和反馈的处理。

4系统测试

针对本文设计的基于机智云平台群体管理系统,通过试运行,以大学生群体为测试对象,在大学宿舍中进行为期三个月测试,在宿舍布置的传感器包括温度传感器、湿度传感器、人体感应传感器及烟雾传感器,采集的数据通过机智云模块上传到云平台,实验结果表明该系统对数据能够进行有效的处理,并能够实时将信息同步到用户,实现软硬件设备的科学有效管理,同时对宿舍资源进行更合理的分配和管理,具有较高的应用价值。

5前景及展望

基于机智云物联网平台研究了一种了群体管理系统,借助布置的传感器实现了数据采集、数据发布、用户个性化设置等。相对于市场上同类的管理系统,其具有独一无二的优点:一是借助机智云物联网平台,可以根据服务的场景布置不同的传感器,传感器的数据可以通过机智云物联网模块上传到云平台,在云平台经过处理后反馈给用户,同时管理员可以通过系统发布通知信息等,提高群体管理的效率和质量;二是系统基于机智云平台,方便二次开发,可以根据功能需求增加新的数据节点以连接更多的传感器。后期可以提供社区服务,方便用户之间的相互交流,同时可以考虑开通二手市场,宠物市场等。