基于移動(dòng)終端和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的校園自習(xí)室實(shí)時(shí)信息共享平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于移動(dòng)終端和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的校園自習(xí)室實(shí)時(shí)信息共享平臺(tái)，包括信息收集端，服務(wù)器端和信息接收端，其中，信息收集端，將持有安裝有相應(yīng)應(yīng)用的智能手機(jī)的學(xué)生作為信息搜集者，包括手機(jī)傳感器收集信息方式和人工收集信息方式，兩種方式收集的信息，通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)被傳送到服務(wù)器中；服務(wù)器端，根據(jù)學(xué)校的教室課程安排，將一學(xué)期內(nèi)每一時(shí)段的可以作為自習(xí)室的教室做一個(gè)統(tǒng)計(jì)，繪制出空閑教室的分布圖，并根據(jù)從信息收集端接收來的信息，對(duì)空閑教室的分布圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)地更新。本發(fā)明使使每個(gè)安裝應(yīng)用的學(xué)生能夠?qū)崟r(shí)獲知有空余座位自習(xí)室的信息，從而避免浪費(fèi)時(shí)間和產(chǎn)生沖突，同時(shí)提高了學(xué)校教室的利用率。
【專利說明】基于移動(dòng)終端和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的校園自習(xí)室實(shí)時(shí)信息共享平臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明術(shù)語移動(dòng)客戶端應(yīng)用開發(fā)，移動(dòng)終端多功能傳感器及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種信息共享平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的大學(xué)校園中，空閑的自習(xí)室資源非常緊缺，尤其是在鄰近期末或者是研究生入學(xué)考試復(fù)習(xí)期間，學(xué)生經(jīng)常會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間尋找有空余座位的自習(xí)室，有時(shí)還會(huì)發(fā)生爭(zhēng)搶座位，產(chǎn)生沖突的現(xiàn)象。目前，學(xué)校只能提供教室的課程安排計(jì)劃，但是這并不能解決問題，主要是由于上自習(xí)的學(xué)生的流動(dòng)性，自習(xí)室空余座位情況是動(dòng)態(tài)的，一間教室可能在某一時(shí)間內(nèi)被占滿，而過一段時(shí)間，有同學(xué)離開，則又有了座位，而學(xué)生并不能實(shí)時(shí)的知道哪一間教室有空余座位，因此就會(huì)盲目的尋找。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種自習(xí)室信息實(shí)時(shí)分享平臺(tái)，使每個(gè)安裝應(yīng)用的學(xué)生能夠?qū)崟r(shí)獲知有空余座位自習(xí)室的信息，從而避免浪費(fèi)時(shí)間和產(chǎn)生沖突，同時(shí)提高了學(xué)校教室的利用率。通過分析該系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)，還能夠優(yōu)化學(xué)校資源分配，課程安排等。本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0004]一種基于移動(dòng)終端和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的校園自習(xí)室實(shí)時(shí)信息共享平臺(tái)，包括信息收集端，服務(wù)器端和信息接收端，其特征在于，
[0005]信息收集端，將持有安裝有相應(yīng)應(yīng)用的智能手機(jī)的學(xué)生作為信息搜集者，包括手機(jī)傳感器收集信息方式和人工收集信息方式，兩種方式收集的信息，通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)被傳送到服務(wù)器中，其中，
[0006]手機(jī)傳感器收集信息部分，持有智能手機(jī)的某學(xué)生進(jìn)入一個(gè)自習(xí)室后，開啟應(yīng)用程序，手機(jī)傳感器便能自動(dòng)收集該同學(xué)的位置信息，以定位出該同學(xué)進(jìn)入的是哪一個(gè)具體自習(xí)室；同時(shí)，手機(jī)的光強(qiáng)傳感器搜集光照信息，聲音傳感器搜集聲音信息，判別該自習(xí)室是否適合自習(xí)；
[0007]人工收集信息部分，將自習(xí)室人數(shù)密度劃分為A滿員出人數(shù)較多；(:人數(shù)一般；D人數(shù)較少；E基本沒人五個(gè)等級(jí)，已經(jīng)定位到具體自習(xí)室的學(xué)生，對(duì)上述選項(xiàng)勾選，從而收集到該自習(xí)室的空余座位信息，此外，如果該自習(xí)室有特殊情況有必要描述，還可以在該應(yīng)用中特定地方發(fā)布描述該自習(xí)室的特殊信息；
[0008]服務(wù)器端，根據(jù)學(xué)校的教室課程安排，將一學(xué)期內(nèi)每一時(shí)段的可以作為自習(xí)室的教室做一個(gè)統(tǒng)計(jì)，繪制出空閑教室的分布圖，分布圖的信息包括某天某個(gè)時(shí)間段編號(hào)為哪些的教室沒有課，并根據(jù)從信息收集端接收來的信息，對(duì)空閑教室的分布圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)地更新，該分布圖還包括教室的光照，噪聲情況，實(shí)時(shí)地具體的體現(xiàn)出每間教室空余座位的情況；
[0009]信息接收端，用戶所需要的有空余座位的自習(xí)室信息主要呈現(xiàn)在用戶的手機(jī)上，用戶可以通過客戶端查詢服務(wù)器中的空閑教室的分布圖，以獲知當(dāng)前哪件教室沒有課，這些空閑教室中自習(xí)的人數(shù)的密度等信息，也可以向系統(tǒng)請(qǐng)求固定的服務(wù)，自動(dòng)推薦當(dāng)前最適合的自習(xí)的教室。
[0010]其中，在信息收集端，學(xué)生持有的智能手機(jī)所裝的手機(jī)應(yīng)用中帶有學(xué)校的電子地圖，該地圖標(biāo)明每一座教學(xué)樓的編號(hào)和位置；手機(jī)應(yīng)用里還包含每棟教學(xué)樓內(nèi)的Wifi熱點(diǎn)分布圖，包括每個(gè)熱點(diǎn)所在的樓層，位置和MAC地址，該圖也包含每個(gè)教室的位置，學(xué)生的位置信息的確定采用如下的方法:
[0011](I)利用智能手機(jī)的全球定位系統(tǒng)(GPS)，定位學(xué)生的位置是在哪一棟教學(xué)樓；
[0012](2)當(dāng)學(xué)生開啟手機(jī)應(yīng)用之后，應(yīng)用程序自動(dòng)打開手機(jī)wifi功能，智能手機(jī)感知到附近不同的wifi熱點(diǎn)的wifi信號(hào)，以及其強(qiáng)度和MAC地址，之后結(jié)合wifi熱點(diǎn)分布圖，計(jì)算出手機(jī)在樓內(nèi)的精確位置；
[0013](3)在wifi熱點(diǎn)分布圖中找出對(duì)應(yīng)用戶位置，精確確定出學(xué)生所在的自習(xí)室。
[0014]本發(fā)明最大的益處是實(shí)現(xiàn)了自習(xí)室信息的實(shí)時(shí)共享，能夠給用戶提供非常及時(shí)的，動(dòng)態(tài)的信息，以提高用戶工作學(xué)習(xí)效率，使自習(xí)室利用率達(dá)到最大化，能有效解決現(xiàn)在校園內(nèi)存在的爭(zhēng)搶自習(xí)室的問題，提供的數(shù)據(jù)還能幫助優(yōu)化校園資源分配。本發(fā)明設(shè)計(jì)上最突出的地方有兩點(diǎn):
[0015]1.充分利用了智能手機(jī)強(qiáng)大的傳感器功能以及定位功能，使得用戶只需要打開程序，經(jīng)過非常簡(jiǎn)單的操作，就能實(shí)現(xiàn)大量信息的收集，上傳及查詢。
[0016]2.充分利用智能手機(jī)普及和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用信息分享的機(jī)制，用戶既是信息獲得者，又是信息提供者，可以使用戶參與信息收集，從而實(shí)現(xiàn)自習(xí)室信息及時(shí)，有效的共孚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1本發(fā)明的系統(tǒng)的完整示意圖。
[0018]圖2本發(fā)明提出的自習(xí)室信息搜集方法完整示意圖。
[0019]圖3wifi定位方法簡(jiǎn)易示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明在客戶端的應(yīng)用可以有兩種方式，一種是在智能手機(jī)上獨(dú)立開發(fā)一種應(yīng)用，這種方式能夠比較自由的開發(fā)應(yīng)用的功能，但是由于在注冊(cè)時(shí)候需要用戶填寫詳細(xì)的信息如專業(yè)，年級(jí)，班級(jí)等，比較麻煩，不利于推廣。另一種方法是采用人人網(wǎng)的站內(nèi)開發(fā)平臺(tái)開發(fā)一個(gè)人人網(wǎng)的站內(nèi)應(yīng)用，該應(yīng)用可以用于移動(dòng)客戶端，優(yōu)點(diǎn)是人人網(wǎng)現(xiàn)在在大學(xué)生中非常普及，而且人人網(wǎng)可以提供用戶的詳細(xì)信息，這樣就只需用戶進(jìn)行授權(quán)驗(yàn)證，注冊(cè)步驟非常精簡(jiǎn)。
[0021]信息采集者方面:信息來源于兩種信息采集者，一種是志愿者，配備有智能手機(jī)，被安排到學(xué)校的不同區(qū)域，來收集自習(xí)室的信息，之后將信息傳到服務(wù)器。另一種信息采集者就是用戶本身，他們?cè)诮邮兆粤?xí)室信息的同時(shí)，被鼓勵(lì)將自己所在自習(xí)室信息提供到系統(tǒng)服務(wù)器，他們具有信息接受者和發(fā)送者的雙重身份。同時(shí)，為鼓勵(lì)用戶提供信息，提供信息多的用戶可以獲得一些其他權(quán)利，如會(huì)優(yōu)先得到系統(tǒng)推薦的自習(xí)室信息等。[0022]在服務(wù)器方面:通過windows云計(jì)算平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)服務(wù)器功能。Windows Azues提供了云存儲(chǔ)，云計(jì)算與sql查詢的工能。自習(xí)教室共享系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)是其在不同時(shí)間段對(duì)系統(tǒng)資源的要求是不同的。對(duì)自習(xí)教室的需求多集中在晚上和考試期間，而平時(shí)需求很低。云計(jì)算平臺(tái)的可伸縮性可以很好的滿足這類需求。平時(shí)系統(tǒng)可以租用較少的云資源，而在有需求時(shí)則申請(qǐng)更多的云計(jì)算資源。
[0023]本發(fā)明提出建立一套完整的自習(xí)室信息實(shí)時(shí)共享平臺(tái)，該平臺(tái)的架構(gòu)共包括信息搜集端，信息接收端，服務(wù)器三個(gè)部分，系統(tǒng)完整的示意圖如I?？傮w來說，就是信息搜集端通過智能手機(jī)的傳感功能和應(yīng)用程序?qū)⑵涓兄降淖粤?xí)室信息(包括可用自習(xí)室位置，空余座位數(shù)及與自習(xí)室相關(guān)的其他情況如環(huán)境信息等)上傳到服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)實(shí)時(shí)匯總的信息以及數(shù)據(jù)庫中的教室安排計(jì)劃，構(gòu)建出動(dòng)態(tài)自習(xí)室空余座位信息分布圖，接收端用戶便可以查詢動(dòng)態(tài)分布圖，以快速找到合適自習(xí)室，服務(wù)器端也可根據(jù)不同用戶的特點(diǎn)，推送一些有效信息給用戶。
[0024]下面具體介紹本系統(tǒng)各部分功能:
[0025]1.信息搜集端
[0026]2.由傳感器采集的信息包括位置信息，光照信息，噪聲信息。如圖2所示。具體實(shí)施方案如下:
[0027]3.首先，確定學(xué)生進(jìn)入的是具體哪一間自習(xí)室，即位置信息，這也是最重要的信息:學(xué)生所裝手機(jī)應(yīng)用中帶有學(xué)校的電子地圖，該地圖標(biāo)明每一座教學(xué)樓的編號(hào)，位置，之后利用智能手機(jī)的全球定位系統(tǒng)(GPS)，可以定位學(xué)生的位置是在哪一棟教學(xué)樓。手機(jī)GPS定位的精度只能夠確定出學(xué)生是在哪棟教學(xué)樓，之后，為了進(jìn)一步定位學(xué)生在哪一間教室，我們采用適合于室內(nèi)小范圍定位的wifi定位技術(shù)。在教學(xué)樓中，wifi熱點(diǎn)分布比較密集，手機(jī)可以接收到不同wifi熱點(diǎn)的不同強(qiáng)度的信號(hào)，而wifi熱點(diǎn)有兩個(gè)特點(diǎn):一是WIFI熱點(diǎn)很少移動(dòng)，即它的位置固定。二是所有的WIFI都會(huì)有全球唯一的標(biāo)示——MAC地址，這兩方面信息都比較好獲得，因而我們可以繪制一個(gè)學(xué)校內(nèi)每棟教學(xué)樓內(nèi)的wifi熱點(diǎn)分布圖，包括每個(gè)熱點(diǎn)所在的樓層，位置和MAC地址，該圖也包含每個(gè)教室的位置，將該熱點(diǎn)分布圖也放入手機(jī)應(yīng)用中。當(dāng)學(xué)生開啟手機(jī)應(yīng)用之后，應(yīng)用程序自動(dòng)打開手機(jī)wifi功能，便可感知到附近不同的wifi信號(hào)，以及其強(qiáng)度和MAC地址，之后結(jié)合wifi熱點(diǎn)分布圖，參考接收到的不同wifi熱點(diǎn)的MAC地址及信號(hào)強(qiáng)度，就可以計(jì)算出手機(jī)在樓內(nèi)的精確位置，具體計(jì)算方法如下:我們采用最簡(jiǎn)單的wifi定位方法，首先選取該手機(jī)感知到的信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的三個(gè)wifi熱點(diǎn)，記為A，B，C，由其MAC地址，在wifi熱點(diǎn)分布圖中，找出A，B，C，三點(diǎn)坐標(biāo)，記為(xl，yl), (x2, y2), (x3, y3)，之后將信號(hào)強(qiáng)度換算為熱點(diǎn)距手機(jī)的距離，作為權(quán)重，記作dl，d2，d3，分別以A，B, C，三點(diǎn)為中心，以dl，d2，d3為半徑畫圓，三圓相交的位置就是用戶的位置，記作D，D點(diǎn)坐標(biāo)(X，y)可由如下三式中任意兩式解得:
[0028]4.(x-xl)2+ (y-yl)2=dl2;
[0029]5.(χ-χ2)2+ (y-y2) 2=d22;
[0030]6.(χ-χ3)2+(y-y3)2=d32;
[0031]7.之后在熱點(diǎn)分布圖中找出對(duì)應(yīng)用戶位置，便精確確定出學(xué)生所在的自習(xí)室。該計(jì)算方法的示意圖如圖3。
[0032]除了位置信息，我們開發(fā)的應(yīng)用程序在開啟時(shí)，還打開手機(jī)上的光強(qiáng)度傳感器和聲音傳感器，可以感知到自習(xí)室環(huán)境的光線強(qiáng)度以及周圍的噪聲情況，如果感知到光線太暗或者噪聲比較大，就說明該教室不適合自習(xí)，這個(gè)情況也將會(huì)被匯總到搜集的信息中。在用戶開啟應(yīng)用程序后，以上由傳感器收集的信息由應(yīng)用程序自動(dòng)完成收集并匯總。
[0033]第二部分傳感器不易獲得的信息由用戶采集，包括自習(xí)室的人的密度，自習(xí)室的大小，設(shè)施等，還有其他特殊的信息，如描述一個(gè)自習(xí)室的特殊情況等。在用戶打開應(yīng)用程序后，就可以調(diào)出特定界面來勾選信息選項(xiàng)(如勾選代表自習(xí)室人數(shù)密度的五個(gè)選項(xiàng)等)，還可以在特定地方發(fā)布描述當(dāng)前自習(xí)室的特殊信息等(如該自習(xí)室被臨時(shí)占用等情況)。
[0034]最后，應(yīng)用程序綜合以上介紹的搜集到的兩部分信息，將該自習(xí)室情況上傳服務(wù)器，供之后服務(wù)器端的信息處理。這樣，在用戶到達(dá)自習(xí)室后，經(jīng)過簡(jiǎn)單的手機(jī)應(yīng)用程序操作，就能把所在自習(xí)室的情況信息非常完善的上傳，供其他人分享。
[0035]2.服務(wù)器端
[0036]信息綜合及分析:
[0037]影響自習(xí)室使用的因素比較復(fù)雜，首先，我們可以獲得學(xué)校的教室課程安排，將一學(xué)期內(nèi)每一時(shí)段的可以作為自習(xí)室的教室做一個(gè)統(tǒng)計(jì)，繪制出空閑教室的分布圖。但是，上自習(xí)的學(xué)生具有流動(dòng)性，教室空閑并不代表就可以上自習(xí)，有可能某一時(shí)間段一個(gè)教室座位被自習(xí)的人占滿，所以我們繪制的分布圖要?jiǎng)討B(tài)地更新，該分布圖還要包括教室的光照，噪聲情況，最重要的是還要實(shí)時(shí)地具體的體現(xiàn)出每間教室空余座位的情況。因此，我們?cè)诜?wù)器端，就要利用信息采集端傳來的數(shù)據(jù)，及時(shí)更新分布圖，供用戶查詢。當(dāng)實(shí)時(shí)的上傳信息不足時(shí)，服務(wù)器端還可以根據(jù)以往信息對(duì)分布圖作出預(yù)測(cè)，以彌補(bǔ)信息不足。
[0038]3.信息接收端
[0039]用戶所需要的有空余座位的自習(xí)室信息主要呈現(xiàn)在用戶的手機(jī)上，用戶可以通過客戶端查詢服務(wù)器中的空閑教室的分布圖，以獲知當(dāng)前哪件教室沒有課，這些空閑教室中自習(xí)的人數(shù)的密度等信息，也可以向系統(tǒng)請(qǐng)求固定的服務(wù)，自動(dòng)推薦當(dāng)前最適合的自習(xí)的教師。有兩種方式:
[0040](I)被動(dòng)方式:
[0041]當(dāng)用戶預(yù)定了系統(tǒng)的服務(wù)，相關(guān)的自習(xí)室信息就會(huì)定時(shí)發(fā)送到用戶手機(jī)上，如每天固定時(shí)間推薦用戶最合適的自習(xí)室等信息。
[0042](2)主動(dòng)方式:
[0043]用戶可以直接查詢有空余座位的自習(xí)室實(shí)時(shí)分布圖，也可以輸入一些特殊要求給平臺(tái)，已查詢一些特別的信息，如:哪間自習(xí)室人最少，離用戶所在位置最近的自習(xí)室是哪間等。
【權(quán)利要求】
1.一種基于移動(dòng)終端和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的校園自習(xí)室實(shí)時(shí)信息共享平臺(tái)，包括信息收集端，服務(wù)器端和信息接收端，其特征在于， 信息收集端，將持有安裝有相應(yīng)應(yīng)用的智能手機(jī)的學(xué)生作為信息搜集者，包括手機(jī)傳感器收集信息方式和人工收集信息方式，兩種方式收集的信息，通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)被傳送到服務(wù)器中，其中， 手機(jī)傳感器收集信息部分，持有智能手機(jī)的某學(xué)生進(jìn)入一個(gè)自習(xí)室后，開啟應(yīng)用程序，手機(jī)傳感器便能自動(dòng)收集該同學(xué)的位置信息，以定位出該同學(xué)進(jìn)入的是哪一個(gè)具體自習(xí)室；同時(shí)，手機(jī)的光強(qiáng)傳感器搜集光照信息，聲音傳感器搜集聲音信息，判別該自習(xí)室是否適合自習(xí)； 人工收集信息部分，將自習(xí)室人數(shù)密度劃分為A滿員；B人數(shù)較多；(:人數(shù)一般；D人數(shù)較少；E基本沒人五個(gè)等級(jí)，已經(jīng)定位到具體自習(xí)室的學(xué)生，對(duì)上述選項(xiàng)勾選，從而收集到該自習(xí)室的空余座位信息，此外，如果該自習(xí)室有特殊情況有必要描述，還可以在該應(yīng)用中特定地方發(fā)布描述該自習(xí)室的特殊信息； 服務(wù)器端，根據(jù)學(xué)校的教室課程安排，將一學(xué)期內(nèi)每一時(shí)段的可以作為自習(xí)室的教室做一個(gè)統(tǒng)計(jì)，繪制出空閑教室的分布圖，分布圖的信息包括某天某個(gè)時(shí)間段編號(hào)為哪些的教室沒有課，并根據(jù)從信息收集端接收來的信息，對(duì)空閑教室的分布圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)地更新，該分布圖還包括教室的光照，噪聲情況，實(shí)時(shí)地具體的體現(xiàn)出每間教室空余座位的情況； 信息接收端，用戶所需要的有空余座位的自習(xí)室信息主要呈現(xiàn)在用戶的手機(jī)上，用戶可以通過客戶端查詢服務(wù)器中的空閑教室的分布圖，以獲知當(dāng)前哪件教室沒有課，這些空閑教室中自習(xí)的人數(shù)的密度等信息，也可以向系統(tǒng)請(qǐng)求固定的服務(wù)，自動(dòng)推薦當(dāng)前最適合的自習(xí)的教室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息共享平臺(tái)，在信息收集端，學(xué)生持有的智能手機(jī)所裝的手機(jī)應(yīng)用中帶有學(xué)校的電子地圖，該地圖標(biāo)明每一座教學(xué)樓的編號(hào)和位置；手機(jī)應(yīng)用里還包含每棟教學(xué)樓內(nèi)的wifi熱點(diǎn)分布圖，包括每個(gè)熱點(diǎn)所在的樓層，位置和MAC地址，該圖也包含每個(gè)教室的位置，學(xué)生的位置信息的確定采用如下的方法: (1)利用智能手機(jī)的全球定位系統(tǒng)(GPS)，定位學(xué)生的位置是在哪一棟教學(xué)樓； (2)當(dāng)學(xué)生開啟手機(jī)應(yīng)用之后，應(yīng)用程序自動(dòng)打開手機(jī)wifi功能，智能手機(jī)感知到附近不同的wif i熱點(diǎn)的wif i信號(hào)，以及其強(qiáng)度和MAC地址，之后結(jié)合wif i熱點(diǎn)分布圖，計(jì)算出手機(jī)在樓內(nèi)的精確位置； (3)在wifi熱點(diǎn)分布圖中找出對(duì)應(yīng)用戶位置，精確確定出學(xué)生所在的自習(xí)室。
【文檔編號(hào)】G06Q10/02GK103699936SQ201310730740
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】劉立, 樊镕 申請(qǐng)人:天津大學(xué)