智能手机平台（精选10篇）
智能手机平台 篇1
0 引言
自远程教育学家于2000 年将移动学习的概念引入到中国,移动学习的研究在中国便不断发展壮大起来,随着移动网络的普及,智能手机的普及也呈现出不可阻挡的新趋势,在移动设备终端发展越来越快的背景下,人们提高了对智能设备的认知程度,但是实际设计应用中所存在的欠缺要求我们加强基于智能手机移动学习平台的设计,使智能手机移动学习平台能为学习的变革提供更多的支持。
1 移动学习在大学生学习中的影响
(1)移动学习的概念及特征。移动学习(Mobile Learning),顾名思义是在移动设备的帮助下,将数字化学习与移动计算机技术有效的结合到一起,不论时间、地点的学习。移动学习使教师与学习者之间可以进行双向交流,给学习者随时随地学习的全新感受,它将会是未来学习中不可缺少的一种学习模式。移动计算机技术和互联网技术是移动学习的基础,所用工具为小型的移动设备,具有携带方便、设备较小、重量较轻、可以连接无线网、移动方便等优点,为使用者带来巨大的便利。
(2)移动学习的发展。在我国近二十年的发展中,移动学习经历了三个阶段,分别是建设基础环境阶段,建设知识体系阶段和服务学习阶段。在建设基础环境阶段是将网线网络和资源进行逐步的发展,慢慢的在全国各个地区都形成一个有层次的网络环境,为学习者提供良好的学习环境,建设主力是移动服务商和厂商。建设知识体系阶段是在基础环境的基础上发展起来的,建设了大规模的知识体系,将一些学习内容关联到一起,为使用者提供共享。对所有的知识进行分类和定制化应用,在此阶段教育机构和一些企业保障了任务的完成。第三阶段是服务学习建设阶段,我国的教育社会化开始了,环境的交互性成为隐形保障,国家为服务学习提供了社会基础设施,移动学习成为普遍的教育形式,为了对一些相关的学习资源进行了系统化的整合,政府在这一阶段起到主要作用。
(3)移动学习对大学生的影响。移动学习推动了大学生利用移动设备进行学习的进程,但是移动设备的流行也带来一些负面影响。游戏、视频、音乐等成为了大学生在移动设备上使用的主流,调查研究显示,在移动学习时代,仅有三分之一的大学生称在无聊的时候才会选择移动学习,其余的根本不利用移动学习进行知识的补充。上网浏览网页和下载视频是大学生主要的上网方式,这不利于移动学习作用的发挥。移动学习对大学生的作用是明显的,但是如何利用移动学习是大学生急需解决的问题。
2 移动学习平台的设计与开发现状
(1)移动学习的发展现状。移动学习的主要目的是将移动终端的一些信息服务与实际教学中,为学生配备一些移动设备,利用网上社交软件与教师进行及时的交流,保证知识的及时补充。短信移动教育系统是我国移动学习的雏形。最早的移动学习平台是2001年网梯信息技术有限公司开发的网梯移动学习平台,面向的对象主要是一些大学和大型的集团。现在我国的移动学习平台基本成型,互联网已经成为大学生的主要交流方式之一,微信、QQ等社交软件更是大学生的必备软件之一,对于移动学习的平台的设计也是比较成熟,很多网站都在网上上传一些教学视频,可以说现在大学生在移动平台上进行学习是非常便捷的。
(2)移动学习平台的设计现状。计算机软件的发展为移动学习平台的设计提供了基础,计算机的运算能力越来越快,所能存储的东西也是越来越多,更多的移动设计平台开始出现在人们的视野中。移动设备存在屏幕小,存储量有限等问题,在页面的设计中添加了一些便捷的链接,避免使用一些复杂的页面设计,多种终端设备的使用让页面浏览更加通用。但是在智能手机平台上进行设计还是存在很多难题,首先是智能手机的系统多种多样,其次是智能手机的屏幕尺寸和显示能力也存在着巨大的差别。除此之外,还有很多技术性的难题有待解决,跨平台系统的设计和开发是关键问题。
3 基于智能手机的移动学习平台的设计
(1)移动学习平台系统的实现。移动学习平台系统的目标有两个,一是在学校的Web平台上构建一个第三方的平台,通过这个平台来实现数据的提取,将一些网页数据和信息整理成为Wap网页的形式,这样在手机移动设备上就能在移动学习平台上进行网页的浏览。第二个目的是拓展网站现有视频,在手机终端能播放Web浏览器的视频。不同的手机存在存储、处理能力和网络传输的问题,原网站中的一些教学视频需要经过处理才能在手机上播放,每天都有一些新的教学视频更新,这些视频需要具备适应Web和手机两方面的功能。为了实现这两个目标,移动学习平台需要处理的问题很多,服务器设置、数据接口、数据传输、异常问题的处理等都是在移动学习平台系统中所需要考虑的问题。
(2)视频转码。视频是智能手机移动学习平台的核心,Java程序是进行视频转码的主要方式,相关的数据库会对视频进行转码,生成的FLV和3GP文件能在智能手机上播放。在大学的一些英语课上,经过转码的视频可以在浏览器中直接地播放。视频转码所设计的程序是复杂的,在流畅视频播放的背后是无数的代码。经过设计的智能手机移动学习平台还要进行系统测试,只有合格之后才能投入使用。大学生应利用该平台来增长自己的知识,为祖国的发展做出贡献。
(3)Web APP技术。在智能手机上一种常用的跨平台技术就是在智能手机的浏览器上运行Web APP,利用HTML、CSS等来构建应用程序,他们的一些高级功能可以让移动Web程序更像本地的APP。Web APP是在移动浏览器上运行,具有开发方便、使用快速、部署简单的优点,同时也存在与用户的交互性较差,手机自带功能无法利用的缺点。
(4)交叉编译和虚拟机技术。交叉编译是在主机上生成文件,形成本地APP,借助第三方语言,利用一种特殊的接口,构建应用程序,可以在不同的移动平台上运行。交叉编译技术能给使用者良好的体验,编译的程序可以在本地运行,性能非常好。经过改进的交叉编译技术被称为虚拟机技术,精简了交叉编译技术的复杂性,可以进行更加灵活的扩展。
4 结束语
基于智能手机的移动学习平台在教育方面的应用,提高教学效率的同时也提高了教学质量。尽管如此,由于智能手机移动学习平台的开发存在着不能避免的问题,因此要求我们在学习的过程中加强对智能手机移动学习平台的设计,不断地进行优化与改进,在不久的将来让智能手机移动学习平台成为课堂外最重要的学习途径之一。
参考文献
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智能手机平台 篇2
关键词：智能手机 远程答疑 移动学习 无线通讯
中图分类号：TP319 文献标识码：B 文章编号：1673-8454（2008）19-0054-03
一、现有答疑系统的分类
目前的网络答疑系统按答疑者类型，可分为人工答疑和机器智能答疑。人工答疑就是答疑者是教师或专家。智能答疑的答疑者是经过精心设计的计算机软件。按照时效性可分为实时答疑和非实时答疑两种。[2]
1.非实时答疑
基于E-mail和BBS的网络课程答疑方式属于非实时方式，但是答疑的过程往往是若干次的提问与回答的交叉过程，并非一次提问一次回答就能解决问题，如果参与答疑者的思维一致性和连贯性被干扰，其答疑效果将会大打折扣。
2.实时答疑
一些基于聊天室和视频会议软件的在线答疑方式属于实时方式。实时答疑的优点是提问者和回答者同时在线，能够就某一问题进行反复多次的探讨，高效而快捷。但是实时答疑要求提问者和答疑者必须同时在线，这对学习者及答疑者的时间灵活性提出了挑战。
因此，利用网络教育优势，建立集合多种答疑模式的移动答疑系统，随时为在学习中遇到问题的学生提供帮助非常必要，它是学习的必要补充，应该成为整个教学环节中的重要组成部分。
二、移动答疑平台的设计
移动答疑平台的开发设计目标是，通过对学习者自学中对问题资源查询和与教师进行探讨方面的需求，结合同类产品功能的综合分析，研究并初步设计出基于智能手机的移动答疑系统，从而实现网络答疑系统中教学资源、共享文件及答疑数据的全方位全时段获得，拥有与教师进行即时或非即时交流的功能。
1.系统功能设计
基于智能手机的移动答疑平台的主要功能如图1所示。
通过使用本系统，可以让学习者的学习过程更加灵活，弱化时间及空间的限制，与教师通过多种模式机动的沟通，通过对答疑数据的分析可以初步分流客观问题和主观问题；查找回答相关问题的教师；选择最佳答疑模式。通过对备选答疑教师的智能手机即时唤醒，获得反馈信息，选择当前最适合的答疑教师和答疑模式。以多种模式相结合的方式促进学习者问题解答的效率，为现代教学信息化程度的提高提供一种新的解决方案。
基于智能手机的移动答疑平台具备快速高效的数据查询、处理、分析能力和良好的稳定性及迁移性。系统可以在多种版本的WIN CE操作系统下正常运行。[3]
2.系统硬件平台
在移动答疑系统中，数据的无线传输是很重要的一环，通过对GPRS技术的研究，发现其具备传输速率较快，实时性高，费用较低等优势，适合本系统使用。
在开发中，将存放服务器的信息支持中心直接与移动运营商的移动中心通过光纤连接，如图2所示。
通过这种连接配置，不仅提高了数据传输的速度限制问题，而且对于大容量文件的传输，以及以后对更高级的学习交流并发双向数据传输的扩展，亦是相当有好处的。
通过对实用的各领域（如油气田实时监控系统等）相似系统结构进行综合分析，同时结合使用上述创新的数据传输通道连接方案，最终得出本系统总体物理结构示意图，见图3。
如图3所示，本系统可以支持处在不同地点的多个用户，使用智能手机连接无线网络（GPRS），经由中国移动通讯公司的CMNET网络中转，最终实现对三个服务器上不同种类数据资源的调用查询。
3.系统软件平台
总结对同类软件的开发经验，发现当前的无线网络传输稳定性还存在一定缺憾，不能够保证数据每次都能成功发送或接收。为了保证答疑数据的完整性和准确性，因此要求系统能够在用户输入并发送答疑数据之前，客户端本地就要对指定的数据进行存储及处理，从而避免用户在数据发送失败时不得不再次重新输入；另一方面，在用户查询数据时，必须保证数据完整无缺地保存到本地。只有这样，才能提高用户（使用移动答疑系统的学习者和教师）对本平台的认同感。
由于开发是针对性的，不同智能手机所采用的协议不同，所开发系统必须具有跨平台性，考虑到智能手机的屏幕大小有限，完全基于浏览器的界面不具备优势，而且通过试验，在无线的情况下打开一个网页（特别是带有视频图形的网页）的时间较长，不利于答疑过程的顺利进行。
结合上述现实情况，对几种系统结构进行反复比较权衡，笔者认为本平台采取C/S（Client/Server）与B/S（Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ）相结合的结构，对本系统的学习资源数据（流媒体数据）采用先下载内容及软件后学习的方式，对答疑过程中的问题数据及解答数据相对数据量较小，所以采用即时传输即时浏览的方式，提高沟通效率，这两种工作模式相结合使本系统在高效性及稳定性上更具应用优势。
本系统客户端（智能手机）需要传输的数据主要有：学习内容数据、问题数据及参数分析数据。主要通过SQL Server CE的RDA技术来实现数据的无线传输。
三、移动答疑平台的应用
大学物理课是高等教育中主要的基础理论课之一，有很强的工具功能。通过该课程的学习，将为学习后继课程和进一步获得理论知识奠定必要的基础。要特别注意培养学生综合运用所学知识去分析解决问题的能力。对于成人教育中的学习者来说，大学物理课相对来讲比较抽象难懂，由于他们学习时间的不确定性，对课堂面对面答疑的机会不能够及时地把握。
因此，针对现代学习者的学习及教师的工作在时间、空间、内容上存在的多元化现状，将问题类型进行分类，通过不同的答疑渠道进行分类解决。移动学习所要实现的就是提供灵活多样的学习模式，满足这样的学习需求。正是基于上述对移动学习多方面的思考，设计了基于智能手机的移动答疑方式，并应用于成人教育中的大学物理课程。
利用现有的有线及无线网络设备与移动网络配合，连接已有大学物理教学资料数据库，加入应用数据库和答疑资源专用数据库，减轻单一数据库的工作负担，提高工作效率和数据独立性、系统安全性。通过资源协调服务器进行协调，搭建了基于智能手机的移动答疑平台，如图4所示。在基于手机的智能答疑系统中用户通过智能手机上的学习界面，学习教学资源数据库中的教学材料，并将问题按类别（客观答疑，习题答疑，主观答疑）通过移动运营商的CMNET网络发送到资源协调中心服务器；资源协调中心应用系统分析用户的问题类别后转化成数据请求，当问题类别为客观答疑（如：概念、公式等客观问题）时与相关的答疑资源数据库所在服务器建立连接，当问题类别为习题答疑或主观答疑（如：习题，或学习者发散问题）时将数据分析、处理后如果在答疑资源数据库中有保存的答疑历史纪录或者解题资源，则连接客户端服务器进行机器答疑；但是，当所提问题在答疑资源库中没有相关的资源时则由资源协调中心通过移动网络对有关当前问题的所有答疑教师进行终端唤醒，选择其中最适合当前答疑的教师，与教师答疑终端建立连接，将问题数据发送给教师，教师通过手机内嵌电子白板软件或语音系统做出答疑后，把独立封装的答疑数据通过资源协调中心与问题数据匹配后发送给用户手机，完成答疑过程，教师如果认为本次答疑过程具有代表性可以向资源协调中心申请记录本次答疑过程，进入答疑资源数据库，这样可以避免教师对同一问题的重复劳动，增加系统的智能性。
四、移动答疑平台的优缺点
通过基于智能手机的移动答疑平台，在成人高等教育中的大学物理课程答疑环节中的应用，比较以往所采用的网络答疑平台，通过对用户的使用访谈总结得出基于智能手机的移动答疑平台的优缺点。
基于智能手机的移动答疑平台的优点有：
（１）解决了不同手机操作系统的跨平台问题；
（２）综合多种答疑方式的优点，使答疑过程更加灵活高效；
（３）独立问题及答疑数据，能够减轻网络传输压力；
（４）建立协调中心根据数据分类解决资源分配问题，减轻教师答疑负担，并且通过远程终端唤醒及反馈信息，选择有条件进行即时答疑的教师。
尽管基于智能手机的移动答疑平台在智能性、移动性、灵活性方面都有比较出色的表现，但是还是存在一定的问题，主要有：
（１）资源协调中心的工作比较频繁。
随着终端的增加，集中式服务器难以承受频繁的调用和工作压力，所以本系统能够承受的终端数有限，当系统中的智能手机增加并同时申请答疑时，会出现较长时间的等待，答疑效果也会相应受到影响，所以，如何提高应用服务器及无线网络的工作效率，将是本系统继续研究的方向。
（２）无线网络不够稳定而且传输速度有限造成答疑过程数据记录不完整。
当网络不稳定或服务区信号不佳的情况下，会出现数据传输不及时或丢失情况，答疑过程数据不能够被完整记录，因此，本系统在接下来的研究中还应考虑到答疑数据完整性的校验工作。
（３）现有的课程资源比较丰富，但是编辑和开发可使用的流媒体格式，还需要一定的时间。
五、结束语
互联网技术和无线通讯技术可以为移动学习者提供海量的学习素材，智能手机为移动学习者和教师提供终端应用的技术平台。因此对基于智能手机的移动答疑平台的研究和应用，能够为移动学习的研究提供技术及实践支持。但是必须指出的是，基于智能手机的移动答疑平台还有很多值得研究和改进的地方，所以，对移动答疑平台的进一步研究还需要与分布式技术、智能代理技术，以及现代学习理论的研究相结合，这样才能够使移动学习在适用于个别化学习的同时也逐步地被应用于远程集体教学。本平台的创新之处在于：提出了一个较完整的基于智能手机的智能答疑平台解决方案，让教师和学习者移动、灵活地探讨问题；将智能代理技术应用于答疑数据的封装，保证答疑数据的独立性和安全性，减轻网络传输的负担；设计了资源协调中心提高系统的智能性和工作效率。
参考文献：
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基于智能手机平台的实时控制系统 篇3
HTML5[1]是目前Web领域最热门的话题之一,它带来的一些新特性引发了基于Web的应用程序的革新。随着Web应用程序对Flash、Silverlight等插件依赖性的降低以及Web应用程序内在的跨平台且易于部署和管理的优势,基于Web的应用已经成为一种趋势。WebSocket标准[2,3]最初作为HTML5规范的一部分被提出。目前,由于其重要性被人们越来越多的认识到,WebSocket标准已从HTML5规范中独立出来成为了一份独立的规范以得到更好的维护和改进。 WebSocket协议使服务器和客户端可以进行全双工双向通信,与传统的为实现相同目的而采用的轮询和长轮询等技术相比不仅更加便捷,而且速度极快,开销极小。近几年来智能移动平台迅速发展、尤其是智能手机的普及率正逐年上升,手机平台上的应用也快速增长,这给人们的工作、生活带来了重大的影响。
技术在不断地进步,同时,人们的需求也在不断地增长。比如,渴求更加新奇的游戏控制方式,用智能手机方便地控制不易触控的车载系统,通过智能手机控制运行于PC的音、视频播放器,甚至控制智能家电,无论何时何地只要有网络连接就可以用智能手机实时的监视和控制大型设备的运行状态。而HTML5和WebSocket技术以及主流移动设备对这些技术的逐步支持使这些需求成为了可能。
本文在这一背景下将智能手机平台与HTML5和WebSocket两项新技术整合起来进行探索。最终,我们开发了一个基本的应用框架,并进行了简单的实现,以使用智能手机通过WebSocket协议来实时控制运行于PC端的游戏。结果表明,基于HTML5开发的应用运行相当流畅,智能手机端与游戏端的通信也十分良好。这一应用框架无论是在生活娱乐、商务应用方面还是在工业控制、科学研究领域都将具有重要的意义。值得注意的是,HTML5以及WebSocket还并未完善,网络通信质量的优劣也影响着基于WebSocket协议的一些实时应用,但这些都将会随着技术的发展、完善而得以解决。
1背景
1.1HTML5
如今,Web浏览器已经从单纯的HTML渲染器演进成了交互式应用程序的运行环境。由于具有跨平台、易于部署和管理等优势,基于Web的应用已经成为了一种趋势[4],这一平台下的应用程序日益增多,而HTML5标准的到来更进一步地促进了这一发展过程。
HTML5不仅引入了<audio>和<video>这两个新的元素从而实现在网页中不依赖任何第三方插件而直接播放音、视频,而且还引入了<canvas>和<svg>元素,这使得不借助任何第三方技术而直接在Web页面中绘制2D图形(支持3D绘图的API也正在逐步得到完善)成为可能。除此之外,HTML5还增加了诸如localStorage、Geolocation、Drag and Drop、Application Cache 以及Web Worker等诸多新特性[5]。这些新元素或新特性不仅降低了Web开发的复杂性,减少了对Flash、Silverlight等第三方插件的依赖,而且使得基于Web的更加大型、复杂、功能完善的交互式游戏和应用成为可能。目前,HTML5仍在完善之中,但其很多新特性已经得到了众多浏览器的支持,而且已经有很多专家学者在这一领域进行了探索并取得了卓越的成果[6,7]。
1.2WebSocket
在WebSocket出现以前Web应用程序并不能真正地与Web服务器进行全双工通信,因为HTTP通信是从客户端开始的,若客户端没有向服务器发出请求,那么服务器端则无法直接向客户端发送消息。为了解决这一问题,出现了诸如轮询、长轮询等技术,这些技术中客户端会定期地向服务器发送请求,基于轮询技术的服务器会立即响应每一次请求并在发送完响应消息后立即断开连接,而基于长轮询技术的服务器会在新消息到达之前保持一段时间的连接,以便减少客户端轮询的次数。尽管如此,这两种技术在每次轮询时都会重新打开一个HTTP通信会话,无疑会增加额外的开销,况且在轮询期间,客户端不能在发生某事件时触发向服务器发送消息的动作[8]。
WebSocket规范旨在实现基于Web的实时通讯, 它定义了一个全双工单套接字的连接,通过这一连接服务器和客户端可以在任意时刻相互发送消息,而不必频繁地建立、断开连接。完整的WebSocket规范包含WebSocket API和WebSocket 协议两方面的内容。为了保持向后兼容WebSocket连接以HTTP连接开始,当客户端希望与服务器建立一条WebSocket连接时,它会调用WebSocket API使Web浏览器发送一个请求给服务器,以表明它想将HTTP协议转换为WebSocket协议,客户端通过HTTP头部的“Upgrade”头来表明这一愿望。服务器在收到这一请求后,如果它能够理解WebSocket协议,那么它会通过“Upgrade”头来表明它同意将协议转换为WebSocket协议。此时,HTTP连接断开并由WebSocket协议取代。这一过程,被称为WebSocket 握手(图1、图2)。WebSocket连接一旦建立,消息就可以以开销极小的WebSocket数据帧的形式在客户端和服务器之间以全双工模式传输,直到超时或者双方之一主动断开连接。与传统的为模拟实时通信而使用的基于轮询、长轮询等技术的Ajax和Comet方法相比,WebSocket不仅大大简化了双向通信及连接管理的复杂性,而且显著地降低了网络流量和延迟。许多关于WebSocket的探索[9,10]都证明了它的便捷与高效。
WebSocket规范还未成为完善的W3C标准,目前,最新的WebSocket协议版本是RFC6455,只有Google Chrome 16.0、 Firefox 11.0及后续版本的浏览器原生支持这一最新的协议。由于WebSocket具有得天独厚的优势,相信其他的浏览器都会逐步实现对其的支持。
2设计和实现
2.1设计
本文的目标是利用目前最新的Web技术——HTML5和WebSocket,结合目前市场占有率最高的Android智能移动平台,搭建一个简单的应用框架,以实现利用Android智能移动平台通过WebSocket远程控制PC端基于Web的应用的设想。
2.1.1 体系结构
该框架包括四个组成部分(图3):Controller on Android Device ——运行于Android智能移动平台的客户端应用程序,它可以连接至WebSocket Server并向其发送控制消息;HTML5 Game Running on Web Browser ——运行于PC端Web浏览器中的HTML5游戏,它可以连接到WebSocket Server并接收来自WebSocket Server的消息;WebSocket Server ——可以连接至Android设备上的控制器和PC端游戏端,起消息路由的作用,它接收来自控制器的控制消息并将该消息发送给PC端的游戏;HTTP Server ——宿存HTML5游戏的Web服务器。
2.1.2 运行机理
该设计中,游戏使用Browser/Server架构。基于HTML5的游戏宿存于远端的HTTP服务器中,当运行于PC的Web浏览器向HTTP服务器发出游戏请求时,HTTP服务器会响应请求并将游戏发送至PC端的Web浏览器。由于这一过程不需要持续的连接,所以游戏服务器和Web浏览器之间的通信使用HTTP协议。
当HTML5游戏被发送到本地后由PC端的Web浏览器解释运行。游戏会调用内部的WebSocket API向Web浏览器发送指令以使Web浏览器向WebSocket服务器发起建立WebSocket连接的请求,如果WebSocket服务器响应了这一请求并正确地建立了WebSocket连接,那么,基于HTML5的游戏就可以利用WebSocket协议与WebSocket服务器相互实时地发送和接收数据,直至超时或者双方之一主动断开连接。其中,WebSocket服务器发送给HTML5游戏的数据可以用以控制游戏,而HTML5游戏发送给WebSocket服务器的数据可以用以监视游戏的运行状态。
同理,运行于Android设备的控制器也可以和WebSocket服务器建立WebSocket连接。在摇动手机时,控制器可以将Android设备中的重力感应信息通过WebSocket服务器实时地发送给PC端的HTML5游戏,以达到控制游戏的目的。当然,控制器也可以通过WebSocket服务器接收来自HTML5游戏的数据,以显示游戏的运行状态(图3中的WebSocket Server与HTTP Server在逻辑上是两个独立的服务器,但在物理上两者可以运行于同一主机。另外,图3中的核心结构是椭圆形虚线框中的三个部分,椭圆虚线框以外的HTTP Server并不是必要的,因为HTML5游戏也可以以本地应用程序的方式直接在PC上的Web浏览器中运行)。
2.2实现
目前,已经有诸多实现WebSocket协议的解决方案,如Socket.io(http://socket.io/)、Kaazing WebSocket Gateway(http://kaazing.com/products/kaazingwebsocket-gateway)、jWebSocket(http://jwebsocket.org/)等。Socket.io完全由JavaScript编写,旨在各个浏览器和移动设备上实现实时应用,它屏蔽了各种不同传输机制之间的差异; Kaazing WebSocket Gateway可以让开发者在所有旧的浏览器中使用WebSocket;jWebSocket是一个开源的纯Java/JavaScript的WebSocket协议实现方案,具有稳定、可靠、高速的特点,而且有着大量的扩展。理论上以上任何一种方案都可以用以实现我们的设计,但是考虑到日后功能的增加与改进,我们选用了开源的且具有丰富扩展能力的jWebSocket来作为该模型中实现WebSocket协议的解决方案。下面分别对该结构中的三个部分做详细的阐述。
2.2.1 游戏端
目前,由于基于浏览器的在线游戏不需要明确的安装而且极易实现跨平台部署而受到了人们越来越多的欢迎。过去的基于浏览器的在线游戏往往要依赖于特定的插件来呈现游戏画面和音、视频,而HTML5的出现使Web浏览器可以不依赖任何插件就可以轻松地处理音、视频和图形内容。随着HTML5标准的完善及其他Web技术的发展,相信基于浏览器的在线游戏将会有广阔的前景。
本文使用了由dale harvey基于HTML5开发的开源游戏——HTML5 helicopter(http://arandomurl.com/2010/08/05/html5-helicopter.html)。游戏中需要通过不断的调整直升机的高度来躲避障碍物,用最后飞行的距离来表示选手成绩。游戏使用HTML5的<audio>元素来处理游戏的声音,用localStorage来存储玩家的成绩信息,用<canvas>来呈现游戏的画面。为了适应本文的设计,我们基于此开源游戏进行了二次开发,除了在<canvas>上应用更加丰富的Styles和Colors,绘制特别的Path、Text、Images以使其界面更具吸引力外(图4),我们还通过代码调整对飞机的飞行方式做了适当修改以使其可以响应更多的控制信息从而可以在上下左右四个方向上移动。
最后在游戏中加入了适当的jWebSocket的JavaScript客户端代码(图5),以使其可以连接至WebSocket 服务器接收来自服务器的消息并根据消息做出相应的响应。
值得注意的是,本文虽然使用的是基于Web的HTML5游戏,但这一应用框架绝不仅限于控制基于Web的游戏,它还可以实时监视和控制更多其他的基于Web的HTML5应用。
2.2.2 控制器端
目前,智能手机平台上已经有了成千上万种应用,一些用智能手机连接远程电脑桌面的应用也相继出现。但是,基于最新的WebSocket协议,在智能手机平台上监视远程应用程序的运行状态并利用智能手机平台的一些特性对其进行控制的研究还比较少,这也正是本文要关注的重点。
我们基于jWebSocket的Android客户端构建了基于Android 2.3平台的控制器应用程序。该程序主要包括两部分(图6):登入部分和控制部分。登入部分允许用户输入要连接到的WebSocket 服务器的地址,并在输入用户名和密码后与相应的WebSocket服务器建立WebSocket连接。控制部分可以在我们摇动手机时将智能手机中的重力感应信息通过WebSocket连接实时地发送至WebSocket 服务器并经由WebSocket服务器发送到游戏端,以控制运行于PC端的游戏。
控制器和WebSocket服务器通信的原理与游戏端和WebSocket服务器通信的原理相同,都是使用WebSocket协议进行全双工双向通信。不同之处在于,由于目前运行于智能手机平台的浏览器普遍缺乏对WebSocket的原生支持,在构建控制器时我们没有使用jWebsocket的JavaScript API,而是使用了适合于Android平台的 jWebsocket Android API。值得注意的是,随着移动平台上的浏览器对WebSocket的逐步支持,将来可以使用更加便捷的jWebSocket JavaScript API来构建易于跨平台的基于Web的控制器。
2.2.3 服务器
在本文的该设计中选择使用jWebSocket Server做WebSocket 服务器。jWebSocket Server 可以运行在Windows、Mac OS、Linux几大主流操作系统上,用于实现server-to-client(S2C)通信,也可以用于实现服务器控制的client-to-client(C2C)通信。前一种模式中,客户端通过WebSocket协议向WebSocket服务器发送(send)消息,WebSocket服务器收到消息后产生相应的响应消息返回给发送消息的客户端。后一种模式中,客户端通过WebSocket协议向WebSocket服务器发送(send)或者广播(broadcast)消息,WebSocket服务器接收到消息后会将消息发送到指定的客户端或者广播给所有的客户端。本文中的通信模式属于后者,服务器可以接收来自Android客户端的控制信息并将信息发送给运行于PC端运行的游戏。jWebSocket Server在Windows、Linux及Mac OS平台上的安装、配置、运行都很方便,在此不做详细的介绍。
3结果与结论
目前,只有Chrome 4.0.249、Firefox 3.7a6、Safari 5.x、Opera 10.7b及这些版本之后的浏览器支持jWebSocket。我们分别在Ubuntu 11.04和Windows 7这两大主流操作系统以及Google Chrome 16.0和Firefox 11这两大重要的Web浏览器中搭建了测试环境,以对我们的设计进行测试。测试时的控制器端运行于Android 2.3.6系统之上。测试结果显示,除了在Firefox浏览器中游戏运行速度较慢之外,其他方面均表现良好,游戏运行流畅,控制器端对游戏的控制灵敏、精确。这一结果不仅显示了HTML5强大的新特性,证明了WebSocket在实时应用方面的能力,还展示了智能手机端的巨大潜力。
在本设计中我们只是利用WebSocket协议借助运行于Android平台的控制器端来控制运行于PC端的HTML5游戏。但这还远远没有充分利用WebSocket协议的特性,也没有充分挖掘出智能平台和HTML5的巨大潜力。 正如文章开头提到的,利用WebSocket协议的双向性,我们不仅可以借助智能手机实时控制远程的应用,还可以将远程应用的运行状态实时地显示以便我们做出更好的决策(这也是我们下一步将要做的工作)。另外,我们也可以利用HTML5的新特性构建一些基于Web的音、视频播放等实用程序,利用智能平台的重力感应、加速感应等诸多特性来对其加以监视和控制,我们甚至还可以构建一些基于Web的大型设备控制系统,利用智能手机的便携性随时随地对其监视和控制。综上所述,这一设计有着广阔的应用前景。
摘要：随着智能移动平台迅速发展,人们越来越希望通过这一便捷的平台来实时监控一些远程应用。随着各种技术的进步,这一需求逐渐成为可能。结合HTML5和WebSocket这两项最前沿的Web技术以及智能手机这一热门的移动平台构建一个应用框架,以期在利用智能手机远程实时监视和控制基于Web的应用这一领域进行尝试和探索。实验结果表明,那一方案不仅可行,而且效果良好,具有十分重要的应用前景。
关键词：HTML5,WebSocket,Mobile platform,Remote control
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智能手机平台 篇4
摘 要：本文主要基于智能（手机）终端的家校互动服务平台的设计、功能和应用前景。本平台设计的目的，旨在顺应教师、家长和学生的时代需求，借助成熟的互联网技术，构建一个“教师——学生——家长”可相互协助并共同促进教育最优化的生态平台，该设计在整合现有家校互动平台优点的基础上重点弥补“提高家长家庭教育素养”和“学生主体参与”等不足，同时采取“保证实现既定教育目标兼顾终端操作最简化”的原则，有效促进三方密切合作，以求此平台可在大范围内推广。
关键词：家校互动；智能终端；网络支持平台；用户中心
中图分类号：G459 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2016）17-0086-05
一、引言
家校互动是指学校和家庭这两个对学生具有重要教育作用的教育机构，形成合力对学生进行交互影响的活动，旨在使家长对子女施加教育影响时得到更多来自学校的指导，使学校对学生进行教育时得到更多来自家庭的支持与协作。[1]基于智能（手机）终端的家校互动服务平台指的是借助目前已经成熟的计算机和手机网络技术，实现教师统筹管理下的“教师——家长——学生”三个教育主、客体之间简便、快捷、相互交流的平台。
设计该平台的目的主要有三个：第一，顺应时代背景下父母参与子女教育的现实需求，使家长可借助手机终端便捷地了解学校和班级教学动态、发表言论、与教师或其他家长相互交流，最终实现伴随家长自身素质不断提高的同时，父母可结合学校教育实现对自己孩子的个别化教育。第二，提升学生的主体地位，提高学生对“教育教学管理”和“自我教育”目标设置的参与度，减少教师管理的工作量。第三，借助手持设备和计算机网络已经普及这一趋势，切实将家庭教育这一砝码有机整合在有些失衡的学校教育天平上，来制衡现行应试教育的弊端，使教育实践指向人的全面发展，让学校教学在“教育生态系统”下升华。
二、目前家校互动的研究现状
家校互动的需求长期已有，只不过随着近年来网络技术的发展、智能手机的普及以及经济社会和人口的变动，使这种普遍需求显得十分迫切。家校互动服务平台的研究和设计从本世纪初就开始了，早期的家校互动平台受技术的限制，建立在电信系统内，有学者称为“电话家校通系统”，之后随着计算机和网络的相对成熟，基于CS体系结构的家校通系统和基于BS体系的家校通系统得到商业运用，近年来基于计算机和Web网站的家校交流平台融合了二者的优点，并且增添了语音等功能，在一些大中型城市已经有了试点运用。[2]近年来，随着智能手机在我国的普及和微信平台被广泛运用，有一线教师表示：学校也希望通过手机媒体加强与家长的联系与互动反馈，提高学校教育工作的效率和效益。因而，基于用户需求逐步发展功能的微信平台，受到教育者和家长的青睐。[3]
据相关调查研究显示，虽然以上家校互动平台基本上可实现教师和家长的互动交流，但是受制于操作繁琐、成本高昂、教师和家长意愿与习惯差异等因素制约，目前市场上的家校通系统并没有广泛应用，甚至有些试点平台正在逐渐被一线教师冷落。取而代之，教师和家长更愿意用微信、QQ群、短信、博客等自由的交流平台或者采用传统的见面方式进行交流。但是电话和短信等平台互动性差，操作太过频繁，导致教师工作量增大；网站网页等形式，教师和家长操作繁琐，信息单项流动，成本较高；微博、博客、论坛等形式信息传播滞后，针对性不强。
截至2016年4月，有“智慧桥”、“共育在线”、“和教育”、“翼校通”等已经在运行的家校互动支持平台20多个，这些平台主要实现：校园安全、教师家长交流、作业交流、通知公告等功能，对于学生主动参与家校互动和针对性提高家长家教意识和技能的功能比较匮乏。合适的家校互动交流平台需要满足必要“教育目的”，对于我国教育现状而言，不能止于教师和家长畅通交流并对学生进行实时“监控”，我们需要借机促进家长养成良好的家庭教育素养，需要使学生群体学会自我设置目标，需要学生主动参与而不是被动接受，在此基础上实现操作最简化，家长可随时随地简便阅读和操作，教师的工作量不会有明显增加，同时降低各方的参与成本，真正体现“以用户为中心”。本平台的设计在综合其他设计优点的同时增加了“个人成长模块”，优化了“活动天地模块”的管理结构，其特色和重点在于高效促进家长形成良好的家庭教育素养，使学生变被动为主动参与家校互动。
三、基于智能（手机）终端的家校互动服务平台的设计
1.需求分析
据中国互联网络信息中心（CNNIC）发布《第36次中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2015年6月，我国网民规模达6.68亿，其中手机网民规模达5.94亿，较2014年12月增加3679万人，网民中使用手机上网的人群占比由2014年12月的85.8%提升至88.9%。小学生父母的年龄处于中青年年龄段，是智能手持设备的主要运用群体。有相关学者表示，现行教育实践中已有很多中小学和幼儿园的教师和家长自发建立起了用于相互沟通的微信或QQ群，这就表明家长和一线教师群体对此类交流平台需求旺盛。[4]多数家长都希望自己的子女在学校得到教师的“特别关照”，希望自己习得一定的教育技能，能够对子女进行力所能及的指导，家长主动与教师交流，形成合力对孩子施加教育影响成为一种诉求，学校也希望通过手机媒体加强与家长的联系与互动反馈，提高学校教育工作的效率和效益。以用户为中心，兼顾教师、家长、学生、学校多方视角的家校互动平台是当下的教育需求。
2.应用和实现途径
本家校互动支持平台的设计和应用指主要针对小学（二年级、三年级、四年级、五年级）的学生，有以下几点原因：首先，以上小学四个年级离高考的“向心吸引”比较远，教师、家长和学生三者没有明显固化的升学诉求，使得素质教育更容易生根发芽。其次，小学生父母的年龄大多处于25-40岁的年龄区间，属于年轻群体，并且受教育程度相对较高，从心理学角度看，更容易接受新生事物，手机终端在这一群体中已基本普及，他们可以熟练运用，在技术和推广上没有阻力。再次，小学一年级学生处于“幼小衔接”阶段，还没有适应幼儿园到小学的过度；而小学六年级学生面临一定的升学压力，需要将主要精力用于升学考试的准备中，所以我们暂时不考虑将本平台应用于这两个年级的学生群体。
当下，本家校互动支持平台的推广和应用有两条途径，第一，将其作为独立运营的软件系统，借助教育行政部门和学校推广。第二，将其作为子系统嫁接到“类微信”（或者QQ）平台上，借助已经成熟运行的大众平台进行运用和推广，综合现实情况，笔者更建议运用第二条路径进行推广。首先，微信平台社会运用度广，在年轻父母群体中已基本普及；其次，从心理学的角度分析，人更容易接受产生于既有行为习惯内的新鲜事物，而不容易接受独立于行为习惯之外的另一个事物，家长不需要另外开通一个与生活相关度不大的客户端并时时关注它，将家校互动支持平台嫁接到微信平台后，家长在高频度使用微信时，便会高频度注意到家校互动平台发布的信息，顺便浏览或至进行交流。再次，微信公众平台同时可以借此吸引更多忠实的年轻用户，增加收益的同时引导更多人的行为习惯顺应自己的商业模式，因此具有合作意愿。综上所述，将家校互动支持平台嫁接到“类微信”平台上，是其融入到教育和生活的极佳途径。
3.界面设计和功能概况
“家校互动”支持平台的应用以校为单位，以班级为子系统，以单个学生以及其联系的教师和家长为单元。这一设计本着各端口操作最简化同时又不违背上述教育意旨和教育规律的原则，家长端接收信息、相互交流、发表评论和完成（简单）任务等所有活动全部基于手持设备（手机）实现；教师的监管、信息发布、与家长交流等活动尽量在手持设备（手机）完成，信息量偏大的工作可在电脑设备上完成；学校的监管和信息发布通过电脑设备完成。这样就实现了家长和教师随时随地利用闲暇时间阅读信息和相互交流。“三位一体”家校互动网络支持平台的结构如图1所示。
如图1“三位一体”家校互动网络支持平台共有：家校论谈、讨论组、教学资源共享、活动天地和个人成长五大模块儿。其中“家校论谈”这一模块以学校为单位，由学校专人（校长）管理；“讨论组”、“教学资源共享”和“活动天地”三个模块以班级问单位，由班主任统筹管理，全班（或者高年级）学生在教师指导下参与信息发布，供家长阅读（观看）、交流；“个人成长”这一模块以单个学生以及其“辐射”到的指导教师和家长为一个单位，在教师的指导下进行“个性化教育”。
这五个模块运作时全部可由学校教育管理者（校长）通过电脑或个人手机随时随地进行监看，五个模块中全部设有家长主动参与的发言窗口，提高了家长参与教育和教学的程度，在“教育资源共享和活动天地”模块中，大多操作由学生亲手执行，大幅度减少教师工作量的同时，给了学生难得的参与策划和管理的实践机会，个性化教育中学生灵活可变自主设定自我教育目标等一系列操作环节，很大程度上弥补了应试教育桎梏下缺失的本应属于“重要教育内容”的成分。基于“三位一体”家校互动网络支持平台的设计，使学生、教师、家长三个教育主客体之间实现了共同参与教育、接受教育、改变教育现状的需求，同时也无意中对家长们施加了教育影响，有利于提高我国公民整体的文化素质水平。
4.五大子模块的设计
教育视域下“互联网+”家校互动支持平台设计的第一目的，指向教育的更优化。第二目的才是借助信息技术这一平台使各方教育参与者操作简单，便于实践推广，实践操作者和后续研究者切勿只醉心技术的进步而忽视了教育的本质，防止“本末倒置”。五个模块之间不是独立运行的，而是根据教育的侧重点不同，各自分工，协同促进教育最优化。
（1）家校论谈模块的设计
长期以来应试需求下的教育评价被严重束缚在以成绩（分数）趋近最高为核心的指标体系内，家长、学生甚至是教师各自对教育评论的心声被湮没在已经机械化运作的学校教育中，家长和学生从来都没有过权力对等条件下，民主评论并表达诉求的机会，受教育者的心声缺乏渠道来影响教育决策者的教育设计和教育实践，在教育领域内的民主、自由和监督变得苍白无力，而这种指向教育更优化的诉求伴随着教育实践长期存在，并且随着时代的急速演变，这种需求变得愈发强烈。“家校论谈”这一模块的设计和功能顺应了这一需求，使家长和学校实现双向交流，学校可以借助此平台接收多方意见，顺应现实需求，实时优化教育教学，家长可以借助此平台发表建议、接收信息和接受“教育场”感染，无形中增进教育参与度。
“家校论谈”这一模块以学校为单位（如图1所示），由学校专人定时发布信息，信息内容包括：校园新闻、校园活动、成绩动态、评比动态、校领导发言，重要通知等内容，为保证家长的阅读和评论的兴趣，不建议发表官腔十足、格式陈旧的与教育不相关的信息。信息发布后设有评论对话框，各家长和学校教职员工可“实名制”发表言论，言论发表由相关工作人员监管，可控制删除或禁止发表与违背教育宗旨或不法言论。学校相关管理者（校长）可随时随地通过手持设备（手机），了解动态，进行监管。学生家长言论自由受“实名制”规范，一旦发表不当（负能量）言论，会在“个人成长”板块和手机短信端收到学校推送的针对性教育信息。家长和学校的随时随地便捷良性互动在这一平台下得以实现。
（2）讨论组模块的设计
“讨论组”模块是一个“类QQ群”交流平台，其功能简单实用，旨在整合和规范目前教师和家长自发组建的QQ群和微信朋友圈，使其更具有针对性和专业性，以克服目前家长和教师进行“群交流”时存在的诸多弊端，制衡教师的惰性和家长的随意性，最终形成长效互动机制。
“讨论组”模块以班级单位，由班主任统筹管理，为家长之间、教师和家长之间搭建了便捷的异步对话和交流的空间，教师可管理和删除其他家长端的不当言论和广告等“不合时宜”的信息。家长方的称呼采用“省去监护人姓氏的连带实名制”，“省略姓氏”是因为存在一些单亲家庭，或者托孤监护形式，在公诸于世的情况下，小学生心理受影响很大，故要省略姓氏。例如，学生姓名：王刚，其父亲姓名王浩然，则其群称呼必须是“王刚之父‘浩然”。交流方式上，考虑到用户体验，各客户端可采取文字和语音交流两种方式，在“讨论组”里，家长可以随意与教师和其他家长讨论任何家庭教育话题，分享家教心得。[5]
（3）“教学资源共享”模块的设计
传统“班级授课制”教学实践中，教师为主导，牢牢把控着教育的内容和整个教学过程，学生极易沦为被动的受教者，多数情况下教学演变为说教和灌输，知识的内化变得尤为困难。家长在对学生进行辅助辅导时，受制于能力的有限和对相关知识的生疏，显得心有余而力不足。家长主动了解教学内容、把握重难点、获取帮助、相互交流心得、获得教师指导和分享各自的辅助教学资源成为新时代背景下的一种需求，“教学资源共享”模块为其提供了平台。
如图2所示，“教学资源共享”模块下设有三个栏目，分别是：作业交流、教师推荐和家长共享。作业交流栏中，教师发布课外作业、教学重难点和易错题，供家长和学生参考和指导学习；教师推荐栏中，教师可以上传课件、教案教学视频链接等内容，供家长和学生参考；家长共享栏中，家长可以上传自己认为好的教学资源、教育指导经验等内容，供老师和其他家长参阅交流。
（4）“活动天地”模块的设计
在教育教学活动中，学生不应该是被动接受教育的客体，而应该是主动习得并享受自我成长的主体，各种学校和家庭活动所蕴含的教育价值，正是我们应试教育现状缺乏的那些弥足珍贵的东西。“在做中学，在学中做”，陶行知先生那些肯实进生活和劳动的教育理想并没有融入到当下的教育实践中，但却是当下我们最需要的教育，见诸网络和报端“中美小学生对比”的例子更是深深刺痛教育的神经。学生策划活动、参与活动、帮助教师完成教学和班级管理等教育形式，不仅是一种现实诉求，更是教育的必要过程。学生主动参与是“三位一体”家校互动的重要一环。
“活动天地”模块下设有三个栏目，如图3所示，分别是：班级动态、学生生活动态、和教师资源分享。“班级动态”发布由学生在教师指导下完成，全班学生可分为若干个小组，各小组轮替进行，每个小组全体成员合作完成任务。上文提到：由于小学一年级学生处于“幼小衔接”阶段，小学六年级学生面临一定的升学压力，暂不考虑在这两个群体运用本平台，因小学二、三年级学生认知水平有限，经验不足，特采用高年级学生帮助指导低年级学生的策略，如图4所示，更有经验的五年级学生帮助指导二年级学生，相对有经验的四年级学生指导帮助三年级学生完成班级动态发布，整个学习、交流合作，指导过程教师可监控和指导，每次信息发布都需采取实名责任制。“学生生活动态”栏可由父母自由选择上传孩子有教育意义的生活动态，供教师和其他家长学习交流。“教师资源分享”栏由教师推送有关家庭活动的教育性建议和各类对家长有教育影响的文章、视频、网页链接等内容。
（5）“个人成长”模块的设计
“每一个孩子都是这个世界的唯一”，一视同仁般的集体教育（学校教育）不分区别进行统一教育，难以对单个个体实现个性化教育，这是当下学校教育的功能性缺陷，以家庭教育为阵地对学生施加个性化影响来弥补学校教育的短板变得难能可贵。有研究结果显示，中国的学生大多没有明确的目标并且缺乏自我评价能力，容易随波逐流、磨灭个性、削减创造力。“个人成长”模块将以学生为核心的“学生——家长——教师”教育链设为一个单元，为个性化教育搭建平台，是家校互动支持平台的最主要模块。
“个人成长”模块下设有教育目标、经验交流和评价三个栏目。教育目标分别由教师教育目标，家长教育目标，学生自我目标三者有机组合而成，各方设定的教育目标都分为长期、中期、短期三个时间维度，教师的教育目标在学期开始进行发布，学生和家长根据教师设定的教育目标，结合自身实际情况制定自己的教育目标，在教师教育目标发布一周以后发布，到一学期中段，学生和家长可以根据自己既定目标的完成情况，对初始设定的目标进行修正或替换，以确定最切实的教育目标，为防止学生和家长在自我成长和施加教育影响时偏离既定目标，系统将在手机终端显示界面上自动置顶教育目标，以求达到时刻提醒的效果。
“经验交流”栏目包含个性化教育的内容，比如与学生性格类型相关的教育案例、家长培训、教学资源等内容。家长获得此内容的渠道主要有三种，一种是教师根据不同学生性格特点，通过此平台向其父母推送；另一种是计算机通过类聚计算结果，获得父母方的数据喜好，在既有数据库中匹配相关内容，自动推送；最后一种是父母根据自己需要自己定制内容。
“评价”栏目设有教师评价、学生自我评价和家长评价三个板块，教师和家长的评价在学期中和学期末各进行一次，学生的自我评价在期中和期末各进行两次，首先，学生在规定的时间内先进行自我评价，教师和家长参考学生的自我评价给出相应的评价，最后学生再次根据教师和家长的评价对自己做出评价，系统将整个学生成长和学习过程记录存档。受年龄和学生个人能力限制，系统会适当提供三方评价模板，以易于在实践中操作。学生的自我评价没有“正误好坏”之分，只有“认真与否和是否切实”之别。
“个人成长”模块中，小学生和家长的亲自动手动脑操作量相对比较大，但是具有教育意义。本系统设计本着教育目的第一，兼顾一切操作从简的原则，进行设计和优化，实践操作者熟悉系统之后便不再感觉繁琐。
四、总结
本家校互动支持平台的设计和运用，顺应互联网+教育的时代趋势，可以缓解现行单纯学校教育模式导致的诸多不足，家庭教育借此平台有机会参与到学校教育中。“学生——教师——家长”三个教育主客体之间可以满足各自的诉求，相互协作，形成合力促进教育的最优化，同时可以提升总体社会道德水平。嫁接到类微信公众平台上的家校互动支持平台，有利于促进学校教育与家庭教育相互依存、协调一致和密切合作关系的形成， 体现“互联网+”背景下基础教育向着家庭教育与学校教育整体化发展的必然趋势。[6]
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智能手机平台 篇5
随着移动通讯产业的发展，手机的生产和使用量有了大幅的提高。如何进一步提升手机的应用价值、开发新的功能，已成为手机发展的热点。当前，手机GPS已在个人导航定位方面发挥了巨大作用，除此以外，它在工程测量、设施搜索、定位监控、紧急援助等方面也有很大的发展空间。Android是一款全新的智能手机操作系统，它开放性好、功能扩展性强，能很好地支持基于定位的应用程序开发。
2 Android平台系统架构
整个Android平台分为四部分，它们分别是：核心应用程序、应用程序框架和组件、Java运行环境、Linux内核。
2.1 核心应用程序
Android附带了一些核心应用程序，包括E-mail客户端程序、短信程序、日历、地图、浏览器和通讯录等。所有的Android应用程序都用Java语言进行开发。
2.2 应用程序框架和组件
Android应用程序的开发是基于程序框架和组件的，开发人员拥有同核心应用程序一样的API访问权限。
2.3 Java运行环境
所有Android程序都有各自的进程，这些进程运行在Dalvik虚拟机上。Dalvik虚拟机将所有可执行文件转化为.dex格式，实现了内存优化。
2.4 Linux内核
Android依赖于Linux 2.6提供的系统服务，包括安全、内存管理、进程管理、网络栈和驱动模型等。
3 基于CMCC SUPL协议的辅助GPS
3.1 AGPS的工作原理
AGPS，即辅助GPS (AGPS) 将GPS与无线手机组合在一起，利用辅助GPS进行定位，传输一些辅助数据，这样可以大大缩小代码搜索窗口和频率搜索窗口，使得定位时间降至几秒钟。辅助GPS是网络辅助GPS，与独立的GPS相比，以网络为核心的方法能够提供更快的首次锁定位置的时间TTFF，它使用固定位置GPS接收机获得移动终端的补充信息数据，辅助数据使移动用户接收机不必译码实际消息就可以进行定时测量。定位原理图如图1所示：
其工作流程是：
(1) AGPS手机首先将本身的基站地址通过网络传输到位置服务器;
(2)位置服务器根据该手机的大概位置传输与该位置相关的GPS辅助信息 (包含GPS的星历和方位俯仰角等) 到手机;
(3)该手机的AGPS模块根据辅助信息 (以提升GPS信号的第一锁定时间TTFF能力) 接收GPS原始信号;
(4)位置服务器根据传来的GPS伪距信息和来自其他定位设备 (如差分GPS基准站等) 的辅助信息完成对GPS信息的处理，并估算该手机的位置;位置服务器将该手机的位置通过网络传输到定位网关或应用平台。
3.2 AGPS定位基本流程
（1）搜索卫星
AGPS定位仍然是基于GPS的，因此定位的首要步骤还是先搜索到当前地区的可用GPS卫星，AGPS通过网络直接下载当前地区的可用卫星信息，提高了搜星速度。同时也减小了设备的电量消耗。
如图2所示，AGPS中从定位启动到GPS接收器找到可用卫星的基本流程如下：
1)设备从蜂窝基站获取到当前所在的小区位置;
2)设备通过蜂窝网络将当前蜂窝小区位置传送给网络中的AGPS位置服务器;
3) APGS位置服务器根据当前小区位置查询该区域当前可用的卫星信息(包括卫星的频段、方位、仰角等相关信息)，并返回给设备;
4) GPS接收器根据得到的可用卫星信息，可以快速找到当前可用的GPS卫星。至此，GPS接收器已经可正常接收GPS信号，GPS初始化过程结束。AGPS对定位速度的提高就主要体现在此过程中。
(2）计算位置
GPS接收器一旦找到四颗以上的可用卫星，就可以开始接收卫星信号实现定位。接下来的过程根据位置计算所在端的不同，通常有两种方案：在移动设备端进行计算的MS-Based方式和在网络端进行计算的MS-Assisted方式。
MS-Based方式中，接下来过程与传统GPS定位完全相同，GPS接收器接收原始GPS信号，解调并进行一定处理，根据处理后的信息进行位置计算，得到最终的位置坐标。
在此过程中可以看到，在使用MS-Assisted方式时，由于辅助定位信息的加入，可以取得更高的定位精度;同时，可以很大程度上克服弱GPS信号情况下的无法定位或精度降低的问题;将复杂计算转移到网络端，也可以很大程度上减小设备的电量消耗。
4 Android GPS HAL
4.1 GPS HAL introduction
HAL (hardware abstraction layer硬件抽象层)存在的目的在于让android framework与linux device driver分离开来。上层应用通过Dalvik VM (Android虚拟机) 与core services(如sensor service, camera service等)来加载动态库文件(*.so)，这里的so文件指的是HAL的实现，core service通过JNI接口调用HAL层提供的接口，这样就实现了android应用程序对硬件的操作。
HAL实现仍然是以加载动态链接库的方式来与linux device driver通信，不过libhardware屏蔽了具体的加载细节，每种应用以HAL stub的概念呈现给JNI层，一个HAL stub编译成一个动态链接库文件.移植一个新的HAL实现需要开发人员编写HAL module (stub)，上层应用通过libhardware获取HAL module的一系列回调函数(callback ops) , 这一系列回调函数直接与底层的linux device driver通信(一般是通过读写设备文件来实现的)。
4.2 GPS的HAL实现
GPS的HAL实现主要工作就是填充一个GpsInterface结构，android应用启动LOCATION_SERVICE时，将检测系统是否支持GPS应用，若支持GPS，则在JNI层初始化GPS设备时将返回一个GpsInterface结构，然后通过JNI层的回调函数将GPS信息发送给framework层，调用过程如图3所示：
GpsInterface->Init初始化当前GPS，当用户点击GPS APP开始从而调用GpsInterface->Start后，启用读线程通过epoll检测GPS设备文件的状态，若收到数据则读取NEMA数据，将数据解析后，根据解析后的数据填充GpsStatus, GpsLocation和GpsSvInfo结构，然后调用相应的JNI层在Init时传进来的回调函数，service部分的代码将自动更新GPS信息。
5 小结
本文在Android操作系统的智能于机上实现了GPS的应用开发，利用终端各功能模块的整合，配合相应的软件驱动，完成指定的功能，如对定位信息进行数据处理，计算所在位置的经度，纬度，海拔，速度和时间等。
GPS系统具有全天候、全球覆盖、三维定速、定时、高精度、快速、省时、高效率、应用广泛、多功能等特点，因此可广泛应用于陆地、海洋以及航空航天等各种环境下。而实时的Google Map地图的使用，更能直观地将丰富的城市地图、全国的公路网图、等地理信息同步地在智能手机上显示出来，方便使用者 (不仅仅是汽车驾驶员) 进行查询参考，这是以后Android GPS应用开发的重要发展方向。
摘要：通过对Android智能手机平台架构, 在Android的智能手机平台上, 集成了GPS的硬件模块, 实现了GPS的数据通信, GPS的数据解析, 以及实现Google地图的用户界面, 对GPS数据通信层, 以及网络编程应用, 给出了整体解决方案。
关键词：Android,全球定位系统,导航
参考文献
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[2]鲁郁.GPS全球定位接收机--原理与软件实现[M].电子工业出版社, 2009.6.
智能手机平台 篇6
关键词：短信平台,模块设计,火灾报警系统服务器,报警平台
随着现今校园规模的不断扩大,校园人数的不断增加,火灾隐患问题也随之加重。一旦发生火灾,将对学生的生命财产安全造成极大的危害。基于手机平台的智能火灾报警系统以目前主要的3G网络为支撑,以手机为报警平台,它能够探测火灾隐患,肩负起安全防范的重任,能在建设和谐校园起到其安全保障作用。作为目前安全系统的一部分,基于手机平台的智能火灾报警系统,能在完全脱离其它系统或网络的情况下独立正常运行和工作,完成其自身所具有的火灾报警功能,成为学校安全系统必备的装置。
在发生火灾发时,传统的报警系统存在着距离远、可靠性不强、用时较长等的缺陷、导致无法得到报警信息,以至于不能采取及时的救助措施,使人们的人身、财产受到大程度的损害。手机作为目前大家最普通的通讯工具,已经成为大家生活的必需品之一。采用手机作为报警的平台,通过采用手机发送短信的方法,利用手机的智能性及方便、快捷等特点来实现火灾自动报警功能,及时发现火灾实情,及时报警,能很大程度地减少火灾带来危害,同时提高传统火灾报警系统的可靠性,最大限度地保护学生的生命财产安全、保护校园的教学设施、保证校园拥有一个更为安全的良好环境。所以研究更可靠的智能火灾报警系统显的日益重要。
1 基于短信平台的智能火灾报警系统系统结构设计
相对于传统的火灾报警系统,基于手机平台的智能火灾报警系统主要由个人手机终端、移动通信节点(无线访问节点)、移动代理商服务器(包括移动公司服务器和联通公司服务器)、火灾报警系统服务器(核心)、火灾报警系统探测模块五部分组成。各部分之间的关系,以及各部分之间的数据模块的数据流向如图1所示。
个人手机终端作为火灾报警系统中火灾报警信号显示的主要载体和媒介,它主要以3G网络为依托,可以通过接收视频信号和接收短信的方式对火灾源进行监控,并获得火灾报警信号。通过它可以把火灾现场的火灾图像展现出来,并且可以在需要的时候回放相关的历史资料;移动无线通信节点(无线访问节点)是整个火灾报警系统的信号传输的重要部分,它主要用于保障对火灾报警系统服务器处理的信号进行中途转接,并负责无故障的传输;移动服务器是(或是联通服务器)负责处理经由火灾报警服务器处理的视频信号以及短信信息,并把这些信号经由无线访问节点发送给手机终端用户;火灾报警服务器是整个火灾报警系统的核心,是处理火灾报警信号以及火灾现场视频信号的重要部件,它主要负责对经过无线链路传输的网络数据信号进行处理,包括对视频信号的解压缩,以及把报警信号及时转换成短信信号,并把这些信号数据传递给移动服务器(联通服务器);火灾探测模块处于整个系统的最底层,火灾现场视频信息和火灾现场的温度、湿度、空气的烟雾程度等信号都必须经过现场的传感器以及摄像头来采集。
2 报警器火灾探测模块设计
报警器火灾探测模块主要完成对现场的视频监控,和对现场的温度和湿度以及空气雾化程度进行采集,并对现场是否处于火灾状态进行初步的判断,同时负责对现场的监控信号进行压缩,以方便其通过网络进行有效,快速的传播。其工作原理和工作模块如图2所示。
温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器用来采集因火灾产生的温度信号,湿度信号以及烟雾程度信号,并把三种信号编码为一种新的数据信号(合成信号),把信号经放大,压缩,以便其在无线网络上传输,并最终传递给火灾报警服务器进行处理判断是否为真正的火灾信号。监控摄像头负责对现场进行监控,采集现场视频信息,然后把现场视频信息进行编码,并经视频压缩把监控视频信号压缩为方便在网络上传输的基于H.264标准的视频信号。
3 火灾信号的网络传输
由于在无线网络上传输的是火灾的三种信号(温度信号、湿度信号、烟雾信号)、这三种信号都是模拟信号,因此在进行无线网络传输前必须进过量化编码,才能在无线网络中有效、无损的传输;视频监控信号也是模拟信号,必须经过编码才能在网络上有效的传输,它通常包含一路或是多路的视频编码流,并能提供给手机用户方便的观看火灾现场火情。这四路信号最后被打包为统一数据流,以一种统一的格式在无线网络上传输。
为了支持网络的实时传输服务,互联网工作组(Internet Engineering Task Forse,IETF)制定了实时传输协议(Real-time Transpor Protocol,RTP)。RTP是专门为交互式音频、视频、仿真数据等实时媒体应用而设计的轻型传输协议,已广泛应用于各种多媒体传输系统中。它是针对Internet上多媒体数据流的一个协议,由IETF(Internet工程任务组)作为RFC1889发布。
为了支持RTP协议,结合本系统的实际,论文制定了系统信号打包的数据格式。其机构如图3所示:
整个数据包含四个数据段:(1)温度数据段;(2)湿度数据段;(3)烟雾数据段;(4)监控信号数据段。温度数据段由2个字节构成,湿度数据段由2个字节构成,烟雾数据段由两个字节构成,监控信号所需容量大些,由10个字节构成。整个数据包被封装成16个字节(128位),这样的的数据包与RTP协议的要求是相适应的。这样方便了火灾报警信号在无线网络中有效,准确的传输。
4 火灾报警系统服务器
火灾报警系统服务器是整个系统的核心,它负责对由无线网络传来的无线信号进行甄别,而后对其中真正的火灾信号做出反应,最终以短信的形式通知手机用户,发出火灾报警,同时将火灾现场视频情况传递给用户。还可以支持手机用户进行收看和回查,以便手机用户及时了解火灾现场情况,从而采取正确快速的救灾方法。
火灾报警系统中包含专家决策系统,视频信号的解压缩系统。专家决策系统负责对三路火灾信号进行决策,并判读是否为真正的火灾情报。如果是真的火灾情报,就对接收到的无线信号进行分离操作,得出其中的视频信号,并向手机用户发出报警短信,同时将现场视频监控录像传递给用户手机,使得用户能够及时了解和掌握火灾现场情况。通常火灾的类型可以分为:无火,阴然,明然三类。火灾报警服务器的整个工作流程如图4所示。
5 手机短信报警平台
在目前阶段,手机交互程序的方式只要有三种实现形式:短信交互、WAP网页交互以及J2ME程序交互,这三种交互方式的简单比较如表1。
由表1可以看出,相比其他两种交互方式,短信交互方式具有操作简单、用户费用低、数据更新方式灵活、对手机要求低、不需要互联网的特点。因此,在三种交互方式中,短信交互是最适合广大的手机用户一种交互方式。因此,本报警系统选用手机短信做为报警手段。
6 结束语
智能化是整个火灾报警系统发展的趋势,而手机作为一种大众的通信平台将成为火灾报警的重要手段。论文设计了智能型火灾报警系统的总体结构,给出了系统的工作流程,定义了各个模块之间的功能。本系统经过了初步的调试,基本上达到了初步的要求,目前正在进行进一步的测试。(下转第3439页)(上接第3421页)
参考文献
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智能手机平台 篇7
1.1 探讨更科学合理的培训教考方式的必要性与紧迫性
电力在国民经济发展中发挥着重要作用, 影响着社会发展, 所以必须加强对电力行业创业者的相关培训与教育, 提高其素质, 促进整个电力行业的有序发展。但传统的培训教考方式日益受到巨大冲击, 且在时间、地点以及操作条件等方面都存在一定的限制性, 极大地影响了培训的最终结果, 因此必须探讨更为科学合理的培训方式。而当今社会, 智能手机发展极为迅速, 对于电力培训教考领域来说, 它可以有效地打破时间和空间的限制, 使受训人员能够随时随地地学习, 这是值得肯定的。
1.2 电力培训教考应实现的目标
本质是培养出更适合企业发展的高素质人才, 最终提高企业的核心竞争力, 促进企业的发展。具体来说, 应实现以下三个目标:
第一, 充分考虑企业战略发展需要, 设定科学合理的员工培训教考目标;第二, 考虑员工实际情况, 全面提高员工业务水平;第三, 确保员工个人职业规划目标的实现, 以员工素质的提高来提升企业的竞争力, 促进企业发展。
2 智能手机移动平台在电力培训教考方面的应用
2.1 智能手机移动平台的优势
第一, 员工学习的弹性大为增加;
第二, 可以设置更科学合理的学习内容, 保障学习结果;
第三, 有利于培训者与学习者以及学习者之间的交流。
2.2 智能手机移动平台的全面应用的现实性和可能性
现代科学技术的发展使得学习和培训所受到的限制大大减少, 而且为移动学习的应用提供了现实性和可行性。
移动学习本质上是指借助移动设备的帮助, 打破时空限制, 在任何时间和地带都能开展的学习, 要求能够切实有效地提供学习内容并保证师生之间可以进行双向沟通和交流。移动学习的最大优势在于其方便性, 对智能手机移动平台而言, 其在培训教考方面有着便携性、自主性的优势, 这是目前其得到蓬勃发展的最主要原因。而现代科学技术的进步使其具备了应用的现实性和可行性。
智能手机移动平台基本的设计思想是为学习者提供实际需要的知识和信息, 学习者随时可以进行自主学习, 这样可以极大地打破学习在时空方面的限制, 使学习者在获取学习资源的同时可以进行有效的交流, 将自主学习的效果提升到最好, 有效促进其业务水平的提高。
3 做好智能手机移动平台开发, 全面提升我国电力培训教考的质量
为更好地发挥智能手机移动平台杂电力培训教考方面的作用, 必须做到以下几个方面:
3.1 做好学习内容的选择和平台建设
在学习内容方面, 必须保证科学性、有效性和针对性, 即学习内容方面不能有谬误, 必须给学习者传达正确、科学的知识;提高内容的有效性和针对性, 针对学习者的实际情况设置和调整内容, 保证其学习效果。
此外还要做好平台建设工作, 对于企业来说, 就是形成关于学习内容的共享网络, 该网络对企业所有学习者开放, 内容也针对他们而设计;并设置交流版块, 使学员之间、学员与教育者之间展开交流和讨论, 解决学习中遇到的困难。
3.2 功能模块设计和数据库设计
智能手机移动平台的实现的技术基础是移动互联网技术, 如wap技术、UMTS技术和蓝牙传输技术等, 因此首先必须做好互联网方面的功能模块设计。具体来说, 必须保证互联网有效运作, 使学习者可以随时进行访问, 可以利用相关技术向手机上下载学习内容, 也可以将自己的学习心得传到互联网上, 实现双向沟通和交流。
对于数据库建设来说, 一方面要保证网络上相关资源的质量, 具体来说就是学习内容的科学性和针对性;另一方面要保证网络本身运行状况良好, 减少技术问题, 避免操作失误。
3.3 其它配套设备的建设
要做好配套的网站建设并保证期运行状况良好;在网站主页中, 对所有课程和主要内容都设置超链接, 在页面上要设置课程资源、课程内容、作业布置以及对疑难问题的讨论与解决等;而且智能手机移动平台毕竟无法代替所有的学习环节, 所以还要设置版块供学习者向培训者提出面授指导的请求;最后要定期对网站进行维护和更新, 以确保学员学到的知识的科学性和有效性。
4 结语
为有效发挥智能手机移动平台在电力培训教考方面的巨大作用, 提升我国电力行业从业人员的素质, 促进该行业的发展, 必须加强对平台的建设和开发, 目前我国在各项技术方面都有一些不完善的地方, 需要社会各界在今后的实践中加以解决。
摘要：在电力培训教考方面, 目前我国大部分机构仍采用传统方式进行, 但这种方式日益受到巨大冲击, 且在条件方面存在一定的限制性, 因此需要寻找更科学合理的培训及教考方式。当下现代信息技术迅速发展, 职能移动设备的应用范围也日益广泛, 将其与电力培训教考相结合可以有效改善传统电力培训教考方式的缺陷, 因此本文对二者的结合以及具体应用进行了探讨, 得出了自己的结论。
关键词：智能手机,移动平台,电力培训,功能
参考文献
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智能手机平台 篇8
移动学习随时随地的学习形式满足了现代人快节奏的学习需求, 受到了越来越多学习者的青睐。手机作为移动终端具有体积小巧、便于携带的特点, 因而普及率、使用率最高。随着技术的逐渐发展, 手机在硬件、软件方面更新换代的速度不断加快, 屏幕尺寸变大, 从3.0吋到6.3吋, 屏幕宽高比主流为16:9, 内存容量普遍在4G到16G左右。智能手机系统包括苹果的IOS、Google的Android, 以及IBM的Windows Phone, 其中, Android系统在智能手机领域占有量最高。Android智能手机开发的应用软件种类丰富, 为移动学习资源的进一步建设提供了技术支持。
PPT (Power Point) 作为一款由微软公司开发的应用型软件, 因其入门简单、操作简易、功能强大、用户广泛闻名, 常用于讲课、汇报、演讲等, 智能手机也可以运行PPT, 相较于其它学习软件, PPT具备有如下典型优势: (1) 容量较小, 方便快捷; (2) 按需编辑, 快速保存; (3) 运行内存小, 即退即缓存。目前, Android手机系统上已存在PPT应用软件, 能够运行计算机中已有的PPT, 但是计算机中使用的PPT是根据计算机存储空间、读取速度、屏幕大小及宽高比、交互操作等方面而制作的, 如果直接将其运行于手机上, 可能会出现以下问题: (1) PPT课件若交互设计较复杂, 在手机上不方便操作; (2) 部分文本、图片显示异常, 会出现错位、串行、乱码、超链接失效等现象; (3) 布局设计、字体大小、插入的多媒体文件大小与手机屏幕大小、存储空间等配置不适应。
本文将分析基于Android智能手机系统平台设计开发PPT课件时应遵循的原则和注意事项, 并据此原则设计开发PPT课件。
1 智能手机支持功能
智能手机作为移动学习终端具备以下功能:
(1) 识别用户的运动状态, 自动旋转屏幕。能保证在旋转屏幕后横屏显示时, 高度自动适应手机屏幕的高度, 避免页面被拉宽变形;在竖屏显示时高度自动适应手机屏幕的宽度, 避免页面被拉长变形。自适应是指不同类型的手机播放同一个PPT课件, 能适应屏幕的大小。
(2) 便捷的信息获取方式。学习者在遇到问题需要获取相关信息时, 可以通过电话、短信、Email咨询他人。目前4G手机逐渐普及, 网速可达100Mbps, 通过手机网络同样可以方便快捷地查询信息。
(3) 智能手机可以安装编辑、运行PPT文档的软件。这类软件目前市面上已经有很多, 可以在Android手机上通过360手机助手搜索得到。这些软件功能的侧重点有所不同, 有一些软件的主要功能是使用Android手机通过Wi-Fi或蓝牙连接方式遥控PPT的放映, 在Android手机上也能够对PPT文档进行浏览、翻页等简单功能, 但编辑功能有限, 例如:“PPT演示器”、“PPT演示精灵”、“PPT手机遥控器”、“PPT遥控”等软件。还有一些软件能够在Android手机上对PPT文档进行简单的编辑, 包括对单张幻灯片实现文本框、图片、形状、表格、图表幻灯片、备注的插入, 在选中某张图片或者文本后, 可以实现对文字字号、加粗、斜体、下划线、颜色等属性的编辑。例如:“WPS Office”、“Office Suite”、“Quick Office Connect Suite”、“Polaris Office”、“Olive Office”、“Presentations Mobile”等。
虽然手机上有PPT软件具备编辑功能, 但由于受到尺寸限制, 在手机上设计开发PPT课件操作不便。因此, 笔者建议PPT课件开发者在PC机上根据移动学习、PPT课件制作等相关理论开发测试PPT课件, 再存储到手机中, 使用PPT相关软件运行即可。
2 PPT课件分析与设计
2.1 学习者特征分析
学习者是学习活动的主体, 其具有的认知、情感、社会等特征都将对学习过程产生影响。因此, 要取得教学设计的成功, 必须重视对学习者的分析。学习者分析的主要内容包括:学习者初始能力, 即学习者在进行某内容的学习之前已经具备的知识技能;学习者的一般特征, 包括年龄、性别、认知成熟度、学习动机、生活经验等内容;学习者的学习风格, 即学习者感知信息、与学习环境相互作用并对之作出反应的相对稳定的学习方式。
移动学习者只能利用短暂的时间片段获取知识, 主要人群是成人, 包括在校大学生, 各行业的在职人员等。他们能够熟练使用智能手机, 接受新事物的能力强, 具有一定的知识基础和自学能力, 有明确的目标和较强的自制力, 学习主动性较强, 有利于学习活动的进行[1]。
2.2 学习内容分析
在移动学习活动中, 学习者的学习时间是零散的、片段的, 学习环境存在干扰因素, 学习者注意力容易分散。研究发现, 人们可以在移动终端上看30min的娱乐视频节目, 但是在进行移动学习时, 集中注意力仅能维持90s[2]。学习内容应该有一个系统的框架, 以此将学习内容分为各知识点, 知识点的设计要符合人的认知特征———由简到难的螺旋上升式设计。每个知识点的学习时间可以安排在90~120s。无论是在内容上还是在学习形式上, 适当地增加趣味性以保持学习者的注意力, 可以采用动画、视频、交互操作等形式。
2.3 学习内容交互设计
移动学习时间较短, 学习内容较少, 因此内容交互设计不宜繁琐, 应简单但不枯燥, 一般有陈述型、非线性题型、闯关型、查询型等基本类型。知识点的内容交互设计, 需要考虑学习对象、学习目标、学习内容等因素, 以促进学习者的有效学习为目的, 选择合适的交互结构, 可以单独使用, 也可以综合使用这些基本结构。
(1) 陈述型。有些内容需要陈述、一步步讲解, 例如概念、原理等。交互流程是顺序结构, 如图1所示。
(2) 非线性题型。有些内容由一个或多个问题组成, 问题形式有单选、多选、填空等。学习者回答一个问题后, 提交答案, 系统判断答案的正误, 若正确给予学习者奖励信息, 若错误给予学习者勉励信息, 并给出题目的答案及分析。最后由学习者选择再做一次或选择其它题, 题目之间是一种非线性结构。交互流程如图2所示。
(3) 闯关型。根据循序渐进的原则设计一系列问题, 学习者只有答对了一个题目才能进行下一个题目, 如果回答错误, 则停留在本题, 可以查看答案, 再次作答, 直至回答正确才能进入下一题, 以此类推。题目之间是一种线性结构, 一般用于寓教于乐的游戏教学中, 可增加学习的趣味性。交互流程如图3所示。
(4) 咨询型。学习者提出问题和要求, 由系统解答。内容交互设计可以设置导航菜单、超链接、文字输入等方式, 通过查询数据库反馈学习内容, 如果查找的信息存在, 则显示内容, 本次查询活动完成;若未找到相关信息, 则提示未找到, 这时可以选择退出查询或重新查询[3]。交互流程如图4所示。
2.4 关键问题解决
PPT课件在PC机上设计开发, 在Android智能手机上播放, 需要解决以下问题:
(1) 手机幻灯片选择。手机移动学习中的PPT课件不像PC机上那样功能多样, 但应满足课件的一些基本要求, 如显示内容清晰、能实现非线性呈现。线性结构适合演绎叙述型的学习内容, 而学习者的认知过程是非线性的, 归纳、类比、猜想等逻辑方式需要思维是跳跃、反复、循环、扩散态的, 相应的学习内容呈现方式应该是非线性的, 满足当前个性化学习的要求。要实现非线性内容交互方式, 需要使用超链接功能。目前, 手机幻灯片软件功能参差不齐, 有的只能顺序放映, 有的出现乱码、花屏现象。经比较, “Office Suite”和“Presentations Mobile”能够实现新建文件和简单的编辑功能, 能实现超链接。不同的是“Office Suite”能够满屏播放, 而“Presentations Mobile”全屏播放时, 幻灯片上部区域显示文件名称及软件自带菜单, PPT内容页不能满屏显示。开发者要根据目前手机幻灯片所具备的功能来设计PPT课件, 在产品上说明推荐使用的手机幻灯片软件, 使产品的功能得以完全展现。
(2) PPT宽高比。手机屏幕的宽高比并不统一, 设计适合所有智能手机的课件是不实际的, 只能参考主流的手机屏幕, 尽量接近该尺寸。为适应智能手机终端浏览网页, 宽高比普遍采用16∶9比例。Microsoft PowerPoint2010在“设计”—“页面设置”中可以设置幻灯片的宽度和高度。在“幻灯片大小”下拉框中选择“全屏显示 (16∶9) ”。
(3) 显示错位现象。计算机中设计开发的PPT课件在手机上运行, 有时文本、图片会出现错位现象。这种情况一般出现在插入的文本框或图片上。如果是按照给定的模板编辑内容, 一般不会发生错位, 若只是个别幻灯片出现此现象, 可以通过手机中有编辑功能的PPT软件进行修改。
2.5 界面设计
PPT课件界面是学习者能直接通过视觉感受到的, 能够影响学习者的学习兴趣、学习效率等。所以, 界面设计需要考虑PPT课件设计原则以及手机终端特点, 应注意以下方面:
(1) 宽高比。根据16:9的宽屏画面设计布局。
(2) 风格统一。PPT整体风格应该一致, 包括颜色、字体、背景等。根据学习内容、学习者特征设计PPT模板, 使用模板制作课件, 可使整体风格统一。
(3) 内容呈现。一张页面内的内容应精简、布局合理、重点突出、文字大小适中、图片清晰。
(4) 导航设计。导航在布局上占空间小、易识别、易操作。能让学生一目了然, 并能够自主控制学习的进度, 随时实现页面之间的跳转、退出等。导航层级不宜过多, 一般不超过3级。
3 实例设计
使用计算机上的Microsoft Office PowerPoint软件设计开发PPT课件, 以型号为NX403A的nubia z5mini为测试手机。其各项参数如下:屏幕为4.7吋、系统为Android 4.2.2JDQ39、处理器是四核1.7GHz、运行内存2.00GB、机身内存16.00GB, 这是目前比较大众化的手机配置, 使用基于Android智能手机系统平台的“Presentations Mobile v1.0”软件运行PPT课件。
考研人群认知水平较高、学习目的较强, 有较高的学习自觉性和自学能力。英语又是任何一个专业都必考的一门学科, 其学习内容易分解成各知识点, 适合做移动学习资源。因此, 本文针对考研英语的翻译题型, 以《简单句障碍的解决》为例, 展开基于Android智能手机系统平台的PPT课件设计与开发。
根据学习者的特征和学习内容, 选择陈述型和非线性题型相结合的内容交互方式, 模式设计如图5所示。将翻译中障碍的来源分为定语、同位语、状语、插入语4个知识点, 每个知识点分为基础知识、知识拓展、例题、自测题4个部分, 学习者可以循序渐进地进行线性学习, 即先学习基础知识, 再进行知识拓展, 然后研究考研真题, 最后进行自测;也可以进行非线性学习, 即可以自由安排学习内容的先后顺序。在学习过程中可以随时返回到目录, 选择学习其它知识点, 也可以随时结束学习, 退出系统。这种模式的设计不仅使得学习更加灵活、便捷, 更体现了移动学习的个性化特征和交互特征。
根据设计要求和设计原则进行开发, 在测试手机上的呈现效果如图6—图9所示。整体以湖蓝色为课件主色调, 符合教育课件的特点, 给人以自然舒适, 又不失严谨的感觉, 布局合理、简洁大方、重点突出。每个内容页中都有导航菜单, 可超链接至目录、基础知识、知识拓展、例题、自测题、结束学习。为了节约空间, 将导航菜单设计为伸缩式形式。当点击“弹出导航”时, 菜单伸展出来, 如图8所示。当不需要导航时, 点击“关闭导航”, 菜单隐藏, 初始状态是收缩的, 如图9所示。自测题采用操作练习型 (见图9) , 学习者完成测试后提交, 系统判断是否正确, 并对于回答错误的题给出正确答案。
Android系统的手机种类很多, 手机的兼容性、屏幕分辨率等参数都各不相同, 将制作出来的课件在不同的手机上进行测试, 其中包括OPPO、BBK、联想、华为等手机, 测试结果良好。
4 结语
PPT课件在Android智能手机上的优势远大于目前人们所利用的。目前, 智能手机PPT课件的设计和开发还有一定的局限性, 但随着Android智能手机软硬件的进一步发展, 智能手机PPT课件的内容呈现方式、交互方式将会进一步完善, 在移动学习资源中将占有越来越重要的地位。
摘要：PPT课件在日常学习、工作中发挥着重要作用, 且基于计算机的PPT设计与开发技术已非常成熟, 由于快节奏的学习需求, 人们将PPT存储于智能手机中用于移动学习。但是计算机和智能手机这两种载体在功能上存在差异, 导致在智能手机中直接使用计算机上设计开发的PPT课件容易产生一些问题。鉴于此, 分析了基于Android智能手机系统平台的PPT课件设计理念, 从移动学习特点、智能手机设备支持、PPT课件设计原则、关键问题解决等几个方面探讨了Android智能手机系统平台下的PPT课件设计与开发, 并结合一个实例进行了具体说明。
关键词：移动学习,Android智能手机系统,交互设计,PPT
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智能手机手机平板随心切换 篇9
2月27日，华硕在移动世界大会上正式发布了一款智能手机跨界产品——PadFone。作为业界首款超级智能手机，不仅突破性实现了一秒钟由手机到平板电脑的转变，亦承载了华硕对美学与科技的创新融合思路。
在华硕CEO沈振来看来，“技术与艺术的平衡”才是华硕产品的未来。PadFone即是对这句话最恰当的诠释。艺术上，“Three in One”即PadFone+Station+Station Dock的超级组合，属业界首款三合一跨界产品。4.3英寸大屏PadFone可以单独使用；10.1英寸Station背部有一个可以开合的拓展槽，PadFone放置进拓展槽后，经由华硕独家Dynamic Display技术，画面会自动由手机界面无缝转换为平板界面；在平板电脑边缘接入键盘——PadFone Station Dock，就成为一款超级笔记本，完美实现了手机与平板电脑的拓展融合。
技术上，PadFone的PadFone与Station间可实现双屏无缝切换，PadFone置入Station后一秒即可变身为平板电脑，两者数据无缝共享，Station保留触摸屏和电池，而运算的核心和数据的存储则由PadFone完成，这有效解决了普通手机与电脑之间由人工进行数据传输备份的复杂操作。
PadFone本身具备手写笔、普通耳机、蓝牙耳机、录音笔等众多功能，配合平板电脑中的超大容量电池，可以续航15天。在整机的设计上，设计师们经过多次努力不断完善，确立了手机9.2mm，平板13.5mm，手机约重128g，平板含手机约重716g的高标准。
点评：“所谓‘创造’二字，创字在先，说明需求在先；其后才是造，代表通过技术实现制造。”这是华硕CEO沈振来的观点，也是华硕上下所遵从的价值观。多年来，华硕一直将技术品质作为立身之本，将创新视为品牌发展的最大动力，力争把每一款产品做到极致。“富有创造力、品质过硬、可以让消费者兴奋”的PadFone，已为此作出了最新的诠释。
智能手机平台 篇10
现代化校园中, 管理信息化水平的高低已经成为衡量校园总体水平的重要准则之一,也是校园管理能否达到国内高水平大学的重要标志。 在信息化“十二五”规划中,浙江大学首次提出一个令人激动的概念———“智慧校园”［1］。 所谓“智慧校园”是指通过利用云计算、虚拟化和物联网等新技术将学校的教学、科研、管理与校园资源和应用系统进行整合, 以提高应用交互的明确性、灵活性和响应速度,从而实现智慧化服务和管理的校园模式。
随着校园信息化进程的加快,“智慧校园”将成为“数字化校园”发展的必然趋势。 而校园一卡通系统作为数字化校园的基础工程,是数字化校园中有机的、重要的组成部分［2］。 为数字化校园提供了全面的数据采集平台,结合校园的管理信息系统和网络,实现数据管理的集成与共享,实现身份识别类、综合消费类、公共信息服务类等多种功能,打造“一卡在手,走遍校园”的共享环境,为全校师生带来一种全新的、方便的现代化校园生活。 随着移动互联网时代的来临,智能手机的迅速普及和3G技术的不断成熟,人们获取信息的手段变得多样化、快捷化,可以预见智慧校园的移动终端应用将是一个不可或缺的部分。 根据Enfo Desk数据调查显示,截止2012 年第3 季度,Android平台的中国市场占有率为90.1%。 在此背景下,开发基于Android智能手机的校园一卡通应用平台,通过互联网络为广大师生提供所需的服务,也为智慧校园建设提供多元化的支持。
2Android平台优势
Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统, 早期由Google开发,后经开放手机联盟Open Handset Alliance开发［3］。 如今Android平台的研发队伍阵容日益强大,包括Google、三星、摩托罗拉、LG以及中国移动在内的30 多家企业都将基于该平台开发手机新型业务, 使应用之间的通用性和互联性得到最大程度的保持。
Android平台具有良好的开放性,为开发者提供了从底层操作系统到上层程序界面的所有软件。 开发者无须缴纳任何授权许可费用, 并可根据自身需求修改和扩展Android平台。 在Android平台上应用程序可以通过标准API访问核心移动设备功能。 通过互联网,应用程序可以声明它们的功能可供其他应用程序使用。
3系统设计
该平台分为客户端模块和服务器端模块, 采用标准的WebService服务,通过无线网络为师生提供移动化一卡通服务。 整个无线系统设计的流程图如图1 所示。
3.1 手机客户端
手机客户端采用C / S开发模式,使用Android Developer Tools开发工具, 界面整体布局以Linear Layout ( 线性布局) 及Relative Layout(相对布局)为主,界面视图美观大方,字体标准,图片清晰,方便用户浏览及操作。 使用Android系统中的核心组件Activity (活动)、Service(服务),并通过Intent(意图)来承担核心组件相互之间的通信功能［4］,实现了校园卡余额查询、修改密码、修改消费限额、校园卡挂失、查看新闻通知、查看消费流水、使用指南7 个功能模块(如图2 所示)。
用户在成功安装手机客户端后运行,将进入登录界面。 用户在成功通过登录验证后,会进入菜单界面,在此界面可以选择修改密码、卡片挂失、余额查询等7 项功能(如图2 所示)。
如点击新闻通知功能,将进入新闻通知模块界面,用户点击新闻标题可以进入该条新闻具体内容界面。
3.2 服务器端
服务器端采用B / S开发模式, 通过My Eclipse8.0 开发工具实现了服务器端的管理平台。 通过该平台,管理员可以操作用户管理、新闻通知管理、挂失管理等功能(如图3 所示)。
服务器端使用Java Web中经典的MVC设计模式结合Tomcat6.0 和Sql2005 企业版数据库搭建而成。 采用JDBC访问后台数据库,Servlet响应Http Request请求,并返回响应结果。 实现系统业务逻辑处理的Servlet类包括:login Servlet用于接收用户登录的信息完成用户验证, 把验证结果返回给前台;change Password Servlet用于处理用户的修改密码操作;lost Card Servlet用于处理用户挂失校园一卡通操作;query Balance Servlet用于处理用户查询卡内余额操作;query Consumption Servlet用于处理用户查询消费流水记录;show News Servlet用于用户查看校园一卡通新闻通知操作等等。
4关键技术
4.1数据通信
该平台采用Apache的Http Client模块来实现客户端与服务器端的数据通信。 Apache Http Clent相对于Http URLConnection,提供了更多的控制选项,对请求参数封装,安全和认证以及相应结果的封装上更加完善,提供了更大的操作和控制空间。 ApacheHttp Client主要包括Http Client、Http Get、Http Post、Http Response、Http Entity几个类。 在Request(请求) / Response (响应)的过程中,由客户端递交一个表示服务器地址的字符串, 服务器接到后请求返回一个响应的输出流(Output Stream out)对象。在客户端构建Http Post对象向服务器发送请求并根据服务器返回的状态码接收返回的输入流(Input Stream in)对象。
该平台在处理客户端与服务器端的交互之间, 采用了轻量级的Json数据形式,在方便开发人阅读和编写的同时,也便于机器解析和生成, 最主要的优势在于Json可以减少数据流在传递过程中所造成的流量浪费。
4.2 安全性
该平台采用了ASE加密算法对平台中的敏感数据进行加密及解密,比如校园一卡通密码、管理员密码等,以确保用户信息的安全性。
5结语
校园一卡通智能手机应用平台是依照现有的校园一卡通业务需要,利用智能手机与互联网通信技术,为师生提供移动化的校园一卡通服务,减轻了校园一卡通前台工作压力。 经过测试表明,平台整体设计满足要求,性能稳定,运行良好,可为在校师生提供智慧的校园生活,而这种采用智能手机、互联网通信技术与校园业务相结合的开发模式, 也将是未来数字化校园建设的必然趋势。
摘要：基于Android系统、Java Web技术设计实现校园一卡通智能手机应用平台。采用Android智能手机、互联网通信技术与校园一卡通业务相结合的开发模式,为师生提供移动化一卡通服务,这种开发模式也将是未来数字化校园建设的必然趋势。