基于群智感知的校园信息系统研究与设计和实现计算机科学与技术专业.docx

*tj名者*71.1研究课题的提出7L2国内外研究现状71.3 本文的主要工作71.4 本文组织结构8第二章相关技术和研究工作102.1 Android移动应用开发102.1.1 AndrOid应用开发概述102.1.2 XUtilS3开发框架112.1.3 Android应用开发模式112.2 群智感知技术12221群智感知基本概念12222群智感知数据采集122.3 奖励机制132.4 本章小结13第三章需求分析与功能设计153.1 系统应用分析153.1.1 用户群体分析153.1.2 应用范围分析163.2 功能设计163.2.1 系统概述16322功能模块16173.2.3 主体业务和功能实现3.3 奖励机制模型设计183.4 本章小结18第四章系统研究设计204.1 系统架构设计204.2 移动客户端设计204.3 服务器端设计214.3.1 服务器端概要设计214.3.2 数据库设计224.3.3 NgrOk内网映射234.4 客户"而与服务器“而乂互设"VI.23第五章系统实现254.4.1 噪声监测定位服务254.4.2 移动客户端网络编程304.4.3 移动客户端主界面逻辑314.4.4 移动客户端活动跳转325.2 服务器端的实现335.2.1 基本说明335.2.2 服务器核心API接口335.3 Ngrok内网穿透375.3.1 基本说明375.3.2 使用方法375.4 本章小结38第六章总结和展望396.1 本文总结396.2 未来工作展望39参考文献41致谢42摘要随着移动互联网的飞速发展，4G(The4thGenerationcommunicationsystem)网络不断普及，为了进一步提高用户体验，5G网络也逐渐面向社会群体并在部分地区进行试用。智能设备凭借着其便捷性、及时性、互动性等因素聚集了庞大的用户群体。因此，为了满足用户各方面需求，移动设备不断更新，突出表现在其强大的计算能力、性能和集成了数量众多、功能复杂的传感器等方面。传统传感网络通过部署大量无线传感器来进行数据收集任务，限制因素较多且不易于维护，群智感知技术应运而生。它充分使用了用户闲置的移动设备的感知能力，对其下发感知任务,高速网络的支持使得用户能够有意识或无意识的参与到任务中，并为专业人员提供所需数据，从而完成大规模、复杂的感知任务。本文意在开发一个基于Android平台的校园信息系统。通过应用群智感知技术,对校园不同地区不同地点进行噪声收集并上传服务器提供给用户进行阅览，使用户能寻找更加合适的地点来学习。同时，在系统中也将引入奖励机制，从而提高校园用户的参与度和积极性。本文根据群智感知技术和奖励机制，完成了包括客户端和服务器端的系统设计。在此基础上，对深层次的功能需求提出构想，并提出了相应的可行方案。关键词：群智感知；奖励机制；校园信息AbstractWiththerapiddevelopmentandproliferationofthewirelessInternetandthe4G(The4thGenerationcommunicationsystem)technology,5Gnetworksaregraduallyconductedinsomeregionsaimingatimprovingtheuserexperience.Mobiledeviceshavegatheredalargenumberofusersduetoitsconvenience,timelinessandinteraction.Therefore,inordertomeetthevariousneedsofusers,mobiledevicesareconstantlyupdated,highlightingitspowerfulcomputingcapabilities,performanceandintegrationofalargenumberofsensorswithcomplexfunctions.Traditionalsensornetworksdeployalargequantityofwirelesssensorstoperformdatacollectiontasks,andtherearemanylimitationsanditishardtomaintain.Thus,crowdsensingcomeintobeingsinceitcantakefulladvantageoftheuser'smobiledeviceasasensingunitandassignsperceptualtaskstousergroups,high-speednetworksupportenablesuserstoconsciouslyorunconsciouslyparticipateintasksandprovidedataforprofessionalstocompletelarge-scale,complexsensingtasks.ThethesiswillchoosecrowdsensingtechnologytodevelopacampusinformationsystembasedontheAndroidplatform.Throughtheapplicationofcrowdsensingtechnology,noiseiscollectedatdifferentareasofthecampusandisuploadedtotheserverforuserstoread,soastoprovideuserswithreal-timeinformationqueriestoachievethepurposeoffindingamoresuitableplaceforlearning.Atthesametime,incentiveswillalsobeintroducedintothesystemtoincreasetheparticipationandenthusiasmofvolunteers.Thisthesiscompletesthedesignoftheentiresystemarchitecture,includingtheclientandserver,basedontheintelligenceandtheincentives.Onthebasisofthecompletionofthesystemdesignandimplementation,theconceptofdeep-levelfunctionalrequirementsisproposedaswellascorrespondingfeasiblesolutionsaresuggested.Keywords:CrowdSensing;IncentiveMechanism;Campusinformation时至今日，社交类应用五花八门，如很早就火热起来的传统社交应用QQ,方便快捷的微信应用，知识问答的知乎平台和逐渐没落的校园信息平台人人网。随着大学生数量的不断增加，庞大的人群数量已然让校园成为了一个社区。大学生活丰富多彩，信息量纷繁复杂，社区人群无法即时获取到自己所需要的信息数据。因此,针对个人的调查研究以及对大学生日常生活中问题的访问研究，提出了校园信息平台构建的设想。本文着重于对校园信息平台的分析，意在构建一个校园信息系统，并在其中引入群智感知技术，通过对Android应用开发技术的学习，开发了一款校园信息平台系统，着重对校园内外周边环境噪声监测、定位和分享进行实现，其中包括需求分析、功能设计、系统架构设计以及整体功能系统的实现。本文涉及的主要工作有：（1）研究校园中涉及到群智感知的方向，并结合奖励机制提高用户的参与度和积极性，来获取更多更广的即时信息。（2）学习AndrOid平台开发技术，学习TOmCat服务器配置搭建。（3）对校园信息平台功能进行需求分析，功能设计，奖励机制算法设计。（4）对系统进行整体设计，分为客户端和服务器。（5）对系统功能模块进行实现。第一章绪论本章首先对课题进行分析和设想，了解其在国内外的发展现状，紧接着概述了本文的主要工作和设计思路，在本章的最后则介绍了论文的整体组织结构。1.1 研究课题的提出时至今日，社交类应用五花八门，如很早就火热起来的传统社交应用QQ,精致便捷的微信应用，知识问答讨论的知乎平台和逐渐没落的校园信息平台人人网。随着大学生数量的不断增加，庞大的人群数量已然让校园成为了一个社区。大学生活丰富多彩，信息量纷繁复杂，社区人群无法即时获取到自己所需要的信息数据。因此，针对个人的调查研究以及对大学生日常生活中问题的访问研究，提出了校园信息平台构建的设想。1.2国内外研究现状互联网起源于美国，在此期间，互联网诞生了许多的奇思妙想。FaCebook解决了社区群体间人与人直接的交流互动的问题；TWitter解决了信息实时传递分享等问题；GOOgIe解决了信息检索的问题；Y。UtUbe解决了视频分享等问题。但由于某些原因，国内的诸多用户无法正常的使用此类应用。为了满足庞大的用户群体需求，国内也逐渐出现了此类应用，如人人网、微博、百度、各类视频直播平台等，虽然在使用上没有了门槛的限制，但由于利益等关系，提供的信息也是鱼龙混杂，用户无法及时获取到自己想要的信息。创建于2014年的FaCebook,最初只是为在校大学生提供信息交流、社交等服务,随后它不断完善，逐渐形成个性化和多元化的社交信息，在FaCeboOk中，熟知的关系使得用户之间的交流更加的轻松愉悦，也更加的真实。随着其迅速发展并逐渐壮大，Facebook不在仅仅局限于在校园内的发展，成为了全球最大、最实用的交流社交平台。FaCebOOk正是抓住了互联网社区化发展的趋势，从而获得了成功。1.3 本文的主要工作本文的主要工作是设计一个基于Android的校园信息化平台，选用AndroidStUdio作为系统的客户端开发工具。 在进行系统开发前，本文首先进行相关技术研究和调研。(1)对Android移动开发技术的研究。简要概述Android移动应用开发的相关要点，包括JaVa开发语言和XUtilS3开发框架。(2)研究群智感知技术。对群智感知技术的基础概念进行一定的了解，分析数据采集方式的异同点。(3)研究奖励机制，为了提高用户参与任务的积极性和参与度，设计出合理的奖励机制算法，将其运用到系统相关的任务中去，从而获取实时可靠的信息来提供给用户群体参考。 需求分析和功能设计本项目在对应用进行开发之前，需要对应用的需求和功能模块进行设计，为了尝试将群智感知引入到校园信息生活中，本文首先分析了日常生活中设计到群智感知技术的同类应用，再结合自己的日常生活和咨询身边同学获取相关信息。对应用的功能进行设计并找寻功能实现的方法，最后，为了提供高用户群体的积极性和参与度，设计相关的奖励机制算法。 系统结构设计为了提高应用开发的效率，以有限的时间，取得最大的进度，选取了XUtiIS