基于Android平臺(tái)的親人應(yīng)急互助導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

李旺強(qiáng)+周曉光

摘 要： 設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)親人互助動(dòng)態(tài)定位導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用Android操作平臺(tái)、百度地圖API與java語言開發(fā)，系統(tǒng)將用戶分為監(jiān)護(hù)人、被監(jiān)護(hù)人和普通團(tuán)員三大類，三類用戶分別具有差異化功能。監(jiān)護(hù)人可主動(dòng)組團(tuán)、監(jiān)護(hù)、管理團(tuán)員、派工、接警等；被監(jiān)護(hù)人則可進(jìn)行一鍵求助等。該系統(tǒng)中各成員的位置信息僅在系統(tǒng)成員間共享，無需第三方公司目的性介入，操作方便且不存在隱式泄漏風(fēng)險(xiǎn)，可為家庭成員、朋友間的應(yīng)急互助提供幫助。

關(guān)鍵詞： Android； 監(jiān)護(hù)； 派工； 接警； 一鍵求助

中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2016）12-05-04

Abstract： A emergency mutual assistance dynamic positioning and navigation system is designed and implemented in this paper. The system is implemented by using Baidu API and JAVA program language， and for Android， it divides the users into three categories， the guardian， the ward and the ordinary member， each has different functions. For guardian， the functions mainly include creating a new group， monitoring， managing members， dispatching， receiving alarm， and so on， and the function of a key for help is implemented for wards. The location information of members is just shared among the group members， it is convenient and without risk of privacy leakage. The system can provide emergency assistance for families and friends.

Key words： Android； custody； dispatching； receiving alarm； a key for help

0 引言

2015年中國(guó)60周歲以上老齡人口2.1億，老人、孩子或失聰人員走失事件時(shí)有發(fā)生。近年來隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，GPS定位導(dǎo)航應(yīng)用（如百度導(dǎo)航、高德導(dǎo)航、微信手機(jī)定位等）已深入千家萬戶。且智能手機(jī)發(fā)展迅猛，截至2016年7月，我國(guó)移動(dòng)電話用戶規(guī)模突破13億，4G用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到5.3億。但是老人、孩子、或失聰人員即使擁有安裝有導(dǎo)航定位系統(tǒng)的智能手機(jī)也難以使用，因而達(dá)不到為其導(dǎo)航定位的作用。而家長(zhǎng)、子女（或監(jiān)護(hù)人）卻不能主動(dòng)獲取老人、孩子或失聰人員的實(shí)時(shí)位置信息，只能求助于第三方或干著急。雖然現(xiàn)有一些公司創(chuàng)建了一些針對(duì)老人、孩子及失聰人員等位置服務(wù)系統(tǒng)，但往往需要將老人、孩子及失聰人員的位置信息發(fā)送到公司，公司提供有償位置服務(wù)。由于家長(zhǎng)、子女（或監(jiān)護(hù)人）對(duì)被監(jiān)護(hù)人的監(jiān)護(hù)行為往往是頻繁的，這種模式對(duì)家庭來說存在隱秘信息外泄的風(fēng)險(xiǎn)。

本文擬創(chuàng)建一種基于位置服務(wù)的家庭監(jiān)護(hù)新模式，該模式不需要將被監(jiān)護(hù)人的信息發(fā)送到第三方公司，而是只在家庭成員間流動(dòng)，將主動(dòng)權(quán)交給監(jiān)護(hù)人以方便隨時(shí)監(jiān)護(hù)。

1 親人應(yīng)急互助動(dòng)態(tài)系統(tǒng)總體功能設(shè)計(jì)

由上述分析可知，親人應(yīng)急互助動(dòng)態(tài)系統(tǒng)需要解決的主要問題包括：①家長(zhǎng)或監(jiān)護(hù)人難以遠(yuǎn)程隨時(shí)主動(dòng)獲取被監(jiān)護(hù)人的實(shí)時(shí)位置信息；②老人、孩子及失聰人員難以自主向家人求助；③家庭成員間實(shí)時(shí)位置等隱秘信息外泄風(fēng)險(xiǎn)。鑒于此，本文設(shè)計(jì)的親人應(yīng)急互助動(dòng)態(tài)系統(tǒng)根據(jù)團(tuán)員身份將其分為監(jiān)護(hù)人（團(tuán)長(zhǎng)）、團(tuán)員、被監(jiān)護(hù)人三種身份（圖1）。

1.1 監(jiān)護(hù)人（團(tuán)長(zhǎng)）終端功能

監(jiān)護(hù)人（團(tuán)長(zhǎng)）終端功能主要包括組團(tuán)、團(tuán)員管理、應(yīng)急監(jiān)護(hù)、顯示團(tuán)員地圖位置、路徑導(dǎo)航、接警、派工等。其中“組團(tuán)”即組建新團(tuán)；“團(tuán)員管理”包括輸入、修改、刪除團(tuán)員信息、分配團(tuán)員角色等；“應(yīng)急監(jiān)護(hù)功能”即當(dāng)監(jiān)護(hù)人發(fā)現(xiàn)聯(lián)系不上被監(jiān)護(hù)人時(shí)，立即給被監(jiān)護(hù)端發(fā)送實(shí)時(shí)位置請(qǐng)求指令，被監(jiān)護(hù)人終端收到并解譯指令后定時(shí)向監(jiān)護(hù)人發(fā)送實(shí)時(shí)位置，并啟動(dòng)動(dòng)態(tài)顯示家長(zhǎng)及本人位置功能；“動(dòng)態(tài)顯示團(tuán)員位置”功能是為家庭成員（全體或部分）間外出旅游、購(gòu)物時(shí)聯(lián)系方便而設(shè)計(jì)的，啟動(dòng)該功能時(shí)，團(tuán)員間定時(shí)相互發(fā)送實(shí)時(shí)位置，各成員終端動(dòng)態(tài)顯示參與團(tuán)員的實(shí)時(shí)位置信息；“路徑導(dǎo)航”即監(jiān)護(hù)人（團(tuán)長(zhǎng)）去尋找被監(jiān)護(hù)人（或其他成員）時(shí)的路徑導(dǎo)航功能；“接警”為被監(jiān)護(hù)人主動(dòng)按下被監(jiān)護(hù)端“一鍵求助功能”后，自動(dòng)給監(jiān)護(hù)人（團(tuán)長(zhǎng)）終端發(fā)送求助信息，監(jiān)護(hù)人（團(tuán)長(zhǎng)）終端接收并解譯出報(bào)警信息后，啟動(dòng)應(yīng)急監(jiān)護(hù)功能；“派工”即團(tuán)長(zhǎng)可將救助老人、孩子或失聰人員任務(wù)安排給團(tuán)內(nèi)其他成員，則其他成員終端啟動(dòng)需救助團(tuán)員位置地圖與路徑導(dǎo)航等功能。

1.2 被監(jiān)護(hù)終端功能

被監(jiān)護(hù)人終端最主要的功能是“一鍵求助”，即當(dāng)老人、孩子或失聰人員自己覺得迷路害怕需要幫助時(shí)，主動(dòng)按下“一鍵求助”后，系統(tǒng)自動(dòng)給監(jiān)護(hù)人（團(tuán)長(zhǎng)）及其他有行為能力團(tuán)員（親人）終端發(fā)送求助信息。

1.3 一般團(tuán)員終端功能

“一般團(tuán)員”即團(tuán)員中除團(tuán)長(zhǎng)、老人、孩子及失聰人員外的其他具備行為能力團(tuán)員?！耙话銏F(tuán)員終端”特色功能有：互助找人、動(dòng)態(tài)顯示團(tuán)員位置地圖、路徑導(dǎo)航、接警、接工單等?！盎ブ胰斯δ堋笔菍榧彝コ蓡T（全體或部分）而設(shè)計(jì)的，啟動(dòng)該功能后團(tuán)員間定時(shí)相互發(fā)送實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)，各成員終端動(dòng)態(tài)顯示參與團(tuán)員的實(shí)時(shí)位置信息；“接工單”功能是團(tuán)長(zhǎng)將救助老人、孩子或失聰人員任務(wù)發(fā)送給團(tuán)內(nèi)其他成員后，對(duì)應(yīng)成員終端顯示需救助團(tuán)員位置地圖與路徑導(dǎo)航等功能。其他功能如“接警”、“動(dòng)態(tài)顯示團(tuán)員位置”等均與監(jiān)護(hù)人（團(tuán)長(zhǎng)）終端相同。

2 應(yīng)急監(jiān)護(hù)用例流程

應(yīng)急監(jiān)護(hù)功能是本系統(tǒng)的特色核心功能，其用例流程如圖2所示。家長(zhǎng)（或監(jiān)護(hù)人）啟動(dòng)應(yīng)急監(jiān)護(hù)功能，選擇被監(jiān)護(hù)人后，系統(tǒng)自動(dòng)向被監(jiān)護(hù)人終端發(fā)送應(yīng)急跟蹤命令（即實(shí)時(shí)位置請(qǐng)求指令）；被監(jiān)護(hù)人終端收到并解譯該指令后定時(shí)獲取并向家長(zhǎng)（或監(jiān)護(hù)人）發(fā)送實(shí)時(shí)GPS位置，同時(shí)動(dòng)態(tài)顯示家長(zhǎng)及本人位置；監(jiān)護(hù)人終端接收被監(jiān)護(hù)人位置信息，啟動(dòng)地圖服務(wù)，顯示需監(jiān)護(hù)人GPS位置；必要時(shí)啟動(dòng)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)急監(jiān)護(hù)（或派工）功能，動(dòng)態(tài)顯示需監(jiān)護(hù)人及參與監(jiān)護(hù)親人GPS地圖位置。

3 關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法

實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括應(yīng)急跟蹤指令發(fā)送與解析、位置獲取、地圖服務(wù)調(diào)用、路徑規(guī)劃服務(wù)調(diào)用等。下面以Android[1-5]、百度地圖API[6-7]與java語言[8]開發(fā)為例來闡述上述技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法。

3.1 應(yīng)急跟蹤指令發(fā)送與解析技術(shù)

本文應(yīng)急跟蹤指令主要包括監(jiān)護(hù)人主動(dòng)跟蹤指令與位置信息指令。系統(tǒng)通過短信服務(wù)發(fā)送并監(jiān)聽設(shè)定格式的指令消息，并做出相應(yīng)的響應(yīng)。

主動(dòng)跟蹤指令即監(jiān)護(hù)人向被監(jiān)護(hù)人發(fā)送主動(dòng)跟蹤請(qǐng)求指令：[location]；當(dāng)被監(jiān)護(hù)人終端監(jiān)聽到該指令時(shí)，主動(dòng)回復(fù)位置信息指令。

位置信息指令主要包括三部分內(nèi)容：姓名、位置及手機(jī)號(hào)；本文設(shè)計(jì)的具體格式為：name+空格+姓名+“，lat”+緯度+“，lon”+經(jīng)度。當(dāng)監(jiān)護(hù)端接收到該消息時(shí)，解析出經(jīng)、緯度信息。示例：name lbjr，lat 28.174422，lon 112.93602表示名字為lbjr向他人發(fā)送了自己的位置。當(dāng)被監(jiān)護(hù)人啟動(dòng)一鍵求助時(shí)會(huì)主動(dòng)向監(jiān)護(hù)人發(fā)送位置信息指令。被監(jiān)護(hù)端接收到[location]指令后的處理代碼如下：

3.2 位置獲取技術(shù)

目前移動(dòng)終端可實(shí)時(shí)獲取的空間位置技術(shù)主要有衛(wèi)星定位（如：GPS）、基站定位、WIFI定位等三種方式。百度地圖API的定位技術(shù)主要基于以上三種方式提供混合定位模式以提供高精度的定位功能。本文主要調(diào)用百度API的LocationClient類來實(shí)現(xiàn)位置獲取功能。具體代碼如下：

3.3 地圖服務(wù)調(diào)用技術(shù)

為了清晰展示監(jiān)護(hù)人與被監(jiān)護(hù)人的實(shí)時(shí)空間位置，必須調(diào)用地圖服務(wù)。百度地圖可通過API的標(biāo)注覆蓋類（MarkerOptions）來調(diào)用，具體代碼如下：

3.4 路徑規(guī)劃服務(wù)調(diào)用

為了幫助監(jiān)護(hù)人與被監(jiān)護(hù)人盡快找到對(duì)方，系統(tǒng)還需要開發(fā)路徑導(dǎo)航功能。百度地圖提供了三種路徑規(guī)劃API：自駕路線規(guī)劃（RoutePlanSearch.drivingSearch）、步行路徑規(guī)劃（RoutePlanSearch.walkingSearch）和公交換乘路線規(guī)劃（RoutePlanSearch. transitSearch）。以步行路徑規(guī)劃為例說明導(dǎo)航功能的實(shí)現(xiàn)方法，包括設(shè)置起點(diǎn)、終點(diǎn)，調(diào)用RoutePlanSearch.walkingSearch方法，處理調(diào)用結(jié)果等。具體代碼如下：

4 實(shí)現(xiàn)效果

本文采用Android操作系統(tǒng)、百度地圖API與java語言開發(fā)一個(gè)“親人應(yīng)急互助導(dǎo)航”原型系統(tǒng)。將成員分為監(jiān)護(hù)人、被監(jiān)護(hù)人和普通團(tuán)員三類身份，分別設(shè)計(jì)了三種成員主界面，如圖3所示。監(jiān)護(hù)人終端主要包括組建團(tuán)、團(tuán)員管理、派工、接警、路徑導(dǎo)航、監(jiān)護(hù)、顯示位置等功能；被監(jiān)護(hù)人終端主要包括求助、導(dǎo)航等功能；一般團(tuán)員終端包括接警、互助找人、動(dòng)態(tài)顯示團(tuán)員位置等功能。

5 結(jié)束語

我國(guó)老人、孩子或失聰人員較多，這些人員外出走失情況時(shí)有發(fā)生；目前缺少支持家庭成員間動(dòng)態(tài)相互定位、應(yīng)急求助，又不泄漏隱私的智能手機(jī)系統(tǒng)。因此設(shè)計(jì)并開發(fā)了一個(gè)基于Android平臺(tái)的親人互助動(dòng)態(tài)定位導(dǎo)航原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)將用戶分為監(jiān)護(hù)人、被監(jiān)護(hù)人和普通團(tuán)員三大類，分別設(shè)計(jì)了三種成員的主界面及差異化功能，以使家長(zhǎng)或監(jiān)護(hù)人能遠(yuǎn)程隨時(shí)主動(dòng)獲取被監(jiān)護(hù)人的實(shí)時(shí)位置信息；讓老人、孩子及失聰人員能自主向家人求助；回避家庭成員間實(shí)時(shí)位置等隱秘信息外泄風(fēng)險(xiǎn)等。該系統(tǒng)可望為家庭成員及朋友外出等提供有力支撐。該系統(tǒng)的室內(nèi)定位功能還有待加強(qiáng)。

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