基于Android的防走失APP的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

周 漫，趙嘉穎，溫毅嫻

（1.湖南工學(xué)院外國語學(xué)院，衡陽 421002；2.廈門大學(xué)管理學(xué)院，廈門 361005；3.湖南工學(xué)院商學(xué)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(huì)上，中民社會(huì)救助研究院與“頭條尋人”項(xiàng)目組，聯(lián)合發(fā)布《中國走失人口白皮書（2020）》，白皮書中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020 年，在中國，這個(gè)世界上被認(rèn)為是最安全的國家，走失人次達(dá)到了100 萬［3］。換算成天數(shù)，意味著我國平均每天處于或經(jīng)歷走失狀態(tài)的人次為2739 人。這個(gè)數(shù)據(jù)無疑是令人痛心的，而每一個(gè)走失人員的背后都有著一個(gè)苦苦等待、夜夜期盼的家庭。面對此等社會(huì)現(xiàn)象，我國迅速展開行動(dòng)，2021年1月起，部署全國公安機(jī)關(guān)開展以偵破拐賣兒童積案、查找失蹤被拐兒童為主要內(nèi)容的“團(tuán)圓”行動(dòng)，依托“打拐DNA”系統(tǒng)整合力量資源，全面尋找失蹤被拐兒童。截止2021 年3 月，“團(tuán)圓系統(tǒng)”的找回率高達(dá)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，本文基于Android的防走失APP，不但針對兒童進(jìn)行服務(wù)，同時(shí)將老人、重度精神病患者納入其中。主要囊括信息發(fā)布區(qū)、社區(qū)討論區(qū)、走失大數(shù)據(jù)地圖功能板塊等。而該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)幫助家長可以在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)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(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)理念

本系統(tǒng)基于通信運(yùn)營商的覆蓋范圍和系統(tǒng)搭載使用的衍生產(chǎn)品中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)資料，形成集精確定位、智能采集信息、實(shí)時(shí)信息發(fā)布及響鈴預(yù)警、有效信息匹配等于一體的防走失系統(tǒng)，對接各級公安、醫(yī)療、養(yǎng)老等機(jī)構(gòu)平臺(tái)的接口［5］，輔助這類機(jī)構(gòu)公安在該指定平臺(tái)上實(shí)時(shí)發(fā)布信息，做到事前利用產(chǎn)品降低風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；事中智能穿戴產(chǎn)品響鈴并及時(shí)傳輸信息，家屬在數(shù)據(jù)終端接收及時(shí)聯(lián)系公安，采取措施，搶占救援先機(jī)；事后能在該APP 上傳相關(guān)受害人信息，提高數(shù)據(jù)傳播速度，擴(kuò)大有效信息來源。

1.2 功能設(shè)計(jì)

1.2.1 專設(shè)走失三大功能

據(jù)調(diào)查市面上目前尚未出現(xiàn)一款完全針對減少走失的APP 可供使用，本項(xiàng)目APP 針對走失情況主要提供三大功能：①APP 會(huì)通過整理用戶響鈴頻率、響鈴位置及時(shí)間形成大數(shù)據(jù)個(gè)性化預(yù)防警示地圖，在丟失的高發(fā)地點(diǎn)、時(shí)間進(jìn)行提示以此來增強(qiáng)用戶警惕性；②同城搜索功能，使用者打開GPS 定位進(jìn)入APP 可實(shí)時(shí)搜索到附近范圍內(nèi)走失事件的相關(guān)發(fā)布信息或者是新聞，突破傳統(tǒng)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(fā)布集合平臺(tái)，走失者家屬可在APP 上發(fā)布走失人員信息，其他人員可對信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或者在評論區(qū)提供相關(guān)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(jī)率。

1.2.2 匹配群體操作習(xí)慣

市面上的智能手表附帶的APP 專門服務(wù)于已購買其產(chǎn)品的用戶，對其他用戶設(shè)限，但本項(xiàng)目APP 可提供兩種模式進(jìn)行登錄，開放平臺(tái)，服務(wù)大眾。已購買安全鈴的用戶選擇“進(jìn)入安全鈴”登錄，可享用APP 所有功能，進(jìn)入APP后可對安全鈴的使用模式進(jìn)行切換，同時(shí)設(shè)置佩戴者活動(dòng)范圍，超出范圍即刻反饋定位信息至監(jiān)護(hù)人終端設(shè)備并進(jìn)行響鈴預(yù)警，且隨時(shí)接受并整理佩戴者的健康檢測數(shù)據(jù)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(jìn)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(shí)接送的代接模式。

2 APP實(shí)現(xiàn)

從全局角度出發(fā)，分為三個(gè)板塊對防走失軟件系統(tǒng)進(jìn)行總體闡述，包括系統(tǒng)需求、系統(tǒng)總體架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流圖、系統(tǒng)各模塊分析。

2.1 系統(tǒng)的功能需求

防走失系統(tǒng)系統(tǒng)的建立需要對系統(tǒng)所有的信息進(jìn)行建模［6］，為了更好地進(jìn)行系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，首先需要對系統(tǒng)的用戶需求進(jìn)行分析。根據(jù)消費(fèi)人群定位，該系統(tǒng)需要具備監(jiān)測人物佩戴某特定設(shè)備時(shí)的位置，記錄歷史定位，并能及時(shí)分析出當(dāng)設(shè)備位置出現(xiàn)異常偏移或停留時(shí)的警戒范圍。除此之外，該系統(tǒng)還兼具電商平臺(tái)以及信息平臺(tái)的功能。系統(tǒng)功能層次如圖1所示。

圖1 防走失APP的系統(tǒng)功能層次

如圖1 所示，具體來說，防走失APP 的系統(tǒng)中，最重要的模塊是定位尋人功能，系統(tǒng)需要具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，首先獲取當(dāng)前佩戴特定設(shè)備的人物位置，再通過學(xué)習(xí)日常人物活動(dòng)軌跡，當(dāng)人物位置發(fā)生較大偏移時(shí)能夠及時(shí)示警，以便親友及時(shí)發(fā)現(xiàn)，避免意外發(fā)生；除此之外，還需要系統(tǒng)能夠記錄歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)位置信息由于設(shè)備丟失或信號切斷等意外情況無法更新時(shí)，能夠根據(jù)歷史數(shù)據(jù)獲取最新情況；系統(tǒng)同時(shí)還包含了電商和信息平臺(tái)的功能，目的是打造多功能一體化的智能信息平臺(tái)，以便更好地滿足客戶的多元化需求。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

在搭建系統(tǒng)平臺(tái)前，根據(jù)系統(tǒng)的功能需求設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。本軟件系統(tǒng)主要分為前端與后端兩個(gè)部分，各部分實(shí)現(xiàn)不同功能，并存在數(shù)據(jù)通信，其中前端主要負(fù)責(zé)獲取設(shè)備位置信息、連接地圖接口、在地圖上顯示設(shè)備實(shí)時(shí)位置并輸入表單；后端實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫連接，讀取寫入歷史位置信息、訂單信息、社區(qū)信息等以及用戶交互操作響應(yīng)。在前后端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)存儲(chǔ)日志信息到本地存儲(chǔ)設(shè)備。

圖2 防走失APP的系統(tǒng)架構(gòu)

防走失APP 的總體架構(gòu)采用分層的結(jié)構(gòu)，主要分為表現(xiàn)層、應(yīng)用層和基礎(chǔ)設(shè)施層。其中，表現(xiàn)層又分為訪問層、UI 界面層和展示層，應(yīng)用層包含業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層。由于該APP 主要面向移動(dòng)端用戶，且為安卓平臺(tái)軟件，所以訪問層在Android 操作系統(tǒng)上運(yùn)行；UI 界面使用了Android 控件和Web 技術(shù)，其中使用的技術(shù)包括jQuery、WebView 等；展示層調(diào)用了Google Map API接口，用于地圖的展示，方便用戶在移動(dòng)端查看設(shè)備位置。應(yīng)用層包含了業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層，業(yè)務(wù)層描述了系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯，包括獲取設(shè)備位置信息、歷史信息查詢、表單的上傳、JS 后端上實(shí)現(xiàn)的交互響應(yīng)等；業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層之間通過使用JDBC 進(jìn)行連接，以便數(shù)據(jù)的錄入和查詢。最后是軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，主要包括操作系統(tǒng)和存儲(chǔ)設(shè)備。

2.3 數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

通過對系統(tǒng)架構(gòu)的描述，可以畫出數(shù)據(jù)流圖。表1 記錄了整個(gè)APP 中數(shù)據(jù)的終點(diǎn)/源點(diǎn)、處理過程、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的信息。

表1 數(shù)據(jù)流圖的四種成分

在明確了數(shù)據(jù)流圖的四種成分后，畫出數(shù)據(jù)流圖，如圖3所示。數(shù)據(jù)流圖描述了數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯流向和邏輯變換的過程，可以幫助我們設(shè)計(jì)防走失軟件系統(tǒng)的功能模型，表達(dá)系統(tǒng)的邏輯功能。用戶群體分為兩類，將使用移動(dòng)端查看佩戴終端設(shè)備者位置的用戶定為用戶1，將佩戴終端設(shè)備的用戶定為用戶2，將二者的信息包括終端設(shè)備信息，用戶個(gè)人信息以及終端設(shè)備歷史軌跡等信息存入數(shù)據(jù)庫用戶信息中。除此之外，還設(shè)置了另外兩個(gè)數(shù)據(jù)可用于存儲(chǔ)商城信息和社區(qū)信息。這些數(shù)據(jù)都將返回給管理者以便進(jìn)行數(shù)據(jù)篩查和軟件維護(hù)。

圖3 防走失APP的數(shù)據(jù)流圖

在數(shù)據(jù)流圖和系統(tǒng)架構(gòu)圖的基礎(chǔ)上，對軟件所需的三個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先進(jìn)行用戶信息數(shù)據(jù)庫的搭建，在該數(shù)據(jù)庫中包含三個(gè)表，如圖4所示。在這張數(shù)據(jù)表中，編號同時(shí)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(shù)據(jù)表存放設(shè)備監(jiān)測佩戴終端用戶的健康數(shù)據(jù)，位置數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄佩戴終端用戶的位置數(shù)據(jù)，三個(gè)表相互聯(lián)系，共同構(gòu)成了用戶信息數(shù)據(jù)庫。

圖4 用戶信息數(shù)據(jù)庫的E-R圖

其次，作為軟件的重要商業(yè)功能，還需搭建線上商城的數(shù)據(jù)庫，在這個(gè)數(shù)據(jù)庫中同樣包含三個(gè)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(shù)據(jù)庫的E-R圖

最后是社區(qū)信息數(shù)據(jù)庫，這個(gè)數(shù)據(jù)庫需連接到用戶信息數(shù)據(jù)庫來記錄發(fā)帖人信息，以便管理者管理社區(qū)（如圖6所示），這個(gè)數(shù)據(jù)庫包含了評論表、發(fā)帖信息表，評論表和發(fā)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(qū)信息數(shù)據(jù)庫

2.4 APP實(shí)現(xiàn)

APP 獲取的數(shù)據(jù)大致為兩種，一種是直接請求開發(fā)者服務(wù)器獲得，一種是需要通過開發(fā)者服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)請求而獲得。本平臺(tái)直接向開發(fā)者服務(wù)器發(fā)送請求，開發(fā)者服務(wù)器收到后，執(zhí)行對應(yīng)的程序，獲取到對應(yīng)的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)返回給家屬端［7］。本文主要采取的是第二種獲取數(shù)據(jù)的方式，將穿戴者與線上家屬端相聯(lián)，線上傳輸數(shù)據(jù)，以便線下及時(shí)采取措施。

3 結(jié)語

基于Android 的防走失APP 的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，將搭配智能穿戴設(shè)備，有效利用通信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)追蹤定位、數(shù)據(jù)庫資源，及數(shù)據(jù)匹配、檢測、分析，形成穿戴智能設(shè)備、監(jiān)護(hù)人數(shù)據(jù)終端、防走失平臺(tái)三者合一的智能信息化系統(tǒng)，涵蓋多種特殊人群，最大程度利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，降低走失風(fēng)險(xiǎn)，提高尋人效率?；贏ndroid 開發(fā)的APP，能夠短時(shí)間內(nèi)升級新功能，并且該系統(tǒng)界面簡潔，功能清晰，易于操作，為用戶提供一種便捷實(shí)用的監(jiān)控方式［8］。通過與公安系統(tǒng)對接，以期及時(shí)采取救援，搶占救援先機(jī)，為降低走失情況的出現(xiàn)提供了強(qiáng)勁的安全保障。