基于移動終端和移動網(wǎng)絡的校園自習室實時信息共享平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于移動終端和移動網(wǎng)絡的校園自習室實時信息共享平臺，包括信息收集端，服務器端和信息接收端，其中，信息收集端，將持有安裝有相應應用的智能手機的學生作為信息搜集者，包括手機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，通過移動網(wǎng)絡被傳送到服務器中；服務器端，根據(jù)學校的教室課程安排，將一學期內每一時段的可以作為自習室的教室做一個統(tǒng)計，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，對空閑教室的分布圖進行動態(tài)地更新。本發(fā)明使使每個安裝應用的學生能夠實時獲知有空余座位自習室的信息，從而避免浪費時間和產(chǎn)生沖突，同時提高了學校教室的利用率。
【專利說明】基于移動終端和移動網(wǎng)絡的校園自習室實時信息共享平臺
【技術領域】
[0001]本發(fā)明術語移動客戶端應用開發(fā)，移動終端多功能傳感器及移動網(wǎng)絡信息傳輸【技術領域】，涉及一種信息共享平臺。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在的大學校園中，空閑的自習室資源非常緊缺，尤其是在鄰近期末或者是研究生入學考試復習期間，學生經(jīng)常會浪費大量時間尋找有空余座位的自習室，有時還會發(fā)生爭搶座位，產(chǎn)生沖突的現(xiàn)象。目前，學校只能提供教室的課程安排計劃，但是這并不能解決問題，主要是由于上自習的學生的流動性，自習室空余座位情況是動態(tài)的，一間教室可能在某一時間內被占滿，而過一段時間，有同學離開，則又有了座位，而學生并不能實時的知道哪一間教室有空余座位，因此就會盲目的尋找。

【發(fā)明內容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種自習室信息實時分享平臺，使每個安裝應用的學生能夠實時獲知有空余座位自習室的信息，從而避免浪費時間和產(chǎn)生沖突，同時提高了學校教室的利用率。通過分析該系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)，還能夠優(yōu)化學校資源分配，課程安排等。本發(fā)明的技術方案如下。
[0004]一種基于移動終端和移動網(wǎng)絡的校園自習室實時信息共享平臺，包括信息收集端，服務器端和信息接收端，其特征在于，
[0005]信息收集端，將持有安裝有相應應用的智能手機的學生作為信息搜集者，包括手機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，通過移動網(wǎng)絡被傳送到服務器中，其中，
[0006]手機傳感器收集信息部分，持有智能手機的某學生進入一個自習室后，開啟應用程序，手機傳感器便能自動收集該同學的位置信息，以定位出該同學進入的是哪一個具體自習室；同時，手機的光強傳感器搜集光照信息，聲音傳感器搜集聲音信息，判別該自習室是否適合自習；
[0007]人工收集信息部分，將自習室人數(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基本沒人五個等級，已經(jīng)定位到具體自習室的學生，對上述選項勾選，從而收集到該自習室的空余座位信息，此外，如果該自習室有特殊情況有必要描述，還可以在該應用中特定地方發(fā)布描述該自習室的特殊信息；
[0008]服務器端，根據(jù)學校的教室課程安排，將一學期內每一時段的可以作為自習室的教室做一個統(tǒng)計，繪制出空閑教室的分布圖，分布圖的信息包括某天某個時間段編號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，對空閑教室的分布圖進行動態(tài)地更新，該分布圖還包括教室的光照，噪聲情況，實時地具體的體現(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室信息主要呈現(xiàn)在用戶的手機上，用戶可以通過客戶端查詢服務器中的空閑教室的分布圖，以獲知當前哪件教室沒有課，這些空閑教室中自習的人數(shù)的密度等信息，也可以向系統(tǒng)請求固定的服務，自動推薦當前最適合的自習的教室。
[0010]其中，在信息收集端，學生持有的智能手機所裝的手機應用中帶有學校的電子地圖，該地圖標明每一座教學樓的編號和位置；手機應用里還包含每棟教學樓內的Wifi熱點分布圖，包括每個熱點所在的樓層，位置和MAC地址，該圖也包含每個教室的位置，學生的位置信息的確定采用如下的方法:
[0011](I)利用智能手機的全球定位系統(tǒng)(GPS)，定位學生的位置是在哪一棟教學樓；
[0012](2)當學生開啟手機應用之后，應用程序自動打開手機wifi功能，智能手機感知到附近不同的wifi熱點的wifi信號，以及其強度和MAC地址，之后結合wifi熱點分布圖，計算出手機在樓內的精確位置；
[0013](3)在wifi熱點分布圖中找出對應用戶位置，精確確定出學生所在的自習室。
[0014]本發(fā)明最大的益處是實現(xiàn)了自習室信息的實時共享，能夠給用戶提供非常及時的，動態(tài)的信息，以提高用戶工作學習效率，使自習室利用率達到最大化，能有效解決現(xiàn)在校園內存在的爭搶自習室的問題，提供的數(shù)據(jù)還能幫助優(yōu)化校園資源分配。本發(fā)明設計上最突出的地方有兩點:
[0015]1.充分利用了智能手機強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)過非常簡單的操作，就能實現(xiàn)大量信息的收集，上傳及查詢。
[0016]2.充分利用智能手機普及和移動網(wǎng)絡技術，采用信息分享的機制，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，從而實現(xiàn)自習室信息及時，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)明提出的自習室信息搜集方法完整示意圖。
[0019]圖3wifi定位方法簡易示意圖。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明在客戶端的應用可以有兩種方式，一種是在智能手機上獨立開發(fā)一種應用，這種方式能夠比較自由的開發(fā)應用的功能，但是由于在注冊時候需要用戶填寫詳細的信息如專業(yè)，年級，班級等，比較麻煩，不利于推廣。另一種方法是采用人人網(wǎng)的站內開發(fā)平臺開發(fā)一個人人網(wǎng)的站內應用，該應用可以用于移動客戶端，優(yōu)點是人人網(wǎng)現(xiàn)在在大學生中非常普及，而且人人網(wǎng)可以提供用戶的詳細信息，這樣就只需用戶進行授權驗證，注冊步驟非常精簡。
[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，被安排到學校的不同區(qū)域，來收集自習室的信息，之后將信息傳到服務器。另一種信息采集者就是用戶本身，他們在接收自習室信息的同時，被鼓勵將自己所在自習室信息提供到系統(tǒng)服務器，他們具有信息接受者和發(fā)送者的雙重身份。同時，為鼓勵用戶提供信息，提供信息多的用戶可以獲得一些其他權利，如會優(yōu)先得到系統(tǒng)推薦的自習室信息等。[0022]在服務器方面:通過windows云計算平臺來實現(xiàn)服務器功能。Windows Azues提供了云存儲，云計算與sql查詢的工能。自習教室共享系統(tǒng)的一個重要特點是其在不同時間段對系統(tǒng)資源的要求是不同的。對自習教室的需求多集中在晚上和考試期間，而平時需求很低。云計算平臺的可伸縮性可以很好的滿足這類需求。平時系統(tǒng)可以租用較少的云資源，而在有需求時則申請更多的云計算資源。
[0023]本發(fā)明提出建立一套完整的自習室信息實時共享平臺，該平臺的架構共包括信息搜集端，信息接收端，服務器三個部分，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的傳感功能和應用程序將其感知到的自習室信息(包括可用自習室位置，空余座位數(shù)及與自習室相關的其他情況如環(huán)境信息等)上傳到服務器，服務器根據(jù)實時匯總的信息以及數(shù)據(jù)庫中的教室安排計劃，構建出動態(tài)自習室空余座位信息分布圖，接收端用戶便可以查詢動態(tài)分布圖，以快速找到合適自習室，服務器端也可根據(jù)不同用戶的特點，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。具體實施方案如下:
[0027]3.首先，確定學生進入的是具體哪一間自習室，即位置信息，這也是最重要的信息:學生所裝手機應用中帶有學校的電子地圖，該地圖標明每一座教學樓的編號，位置，之后利用智能手機的全球定位系統(tǒng)(GPS)，可以定位學生的位置是在哪一棟教學樓。手機GPS定位的精度只能夠確定出學生是在哪棟教學樓，之后，為了進一步定位學生在哪一間教室，我們采用適合于室內小范圍定位的wifi定位技術。在教學樓中，wifi熱點分布比較密集，手機可以接收到不同wifi熱點的不同強度的信號，而wifi熱點有兩個特點:一是WIFI熱點很少移動，即它的位置固定。二是所有的WIFI都會有全球唯一的標示——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學校內每棟教學樓內的wifi熱點分布圖，包括每個熱點所在的樓層，位置和MAC地址，該圖也包含每個教室的位置，將該熱點分布圖也放入手機應用中。當學生開啟手機應用之后，應用程序自動打開手機wifi功能，便可感知到附近不同的wifi信號，以及其強度和MAC地址，之后結合wifi熱點分布圖，參考接收到的不同wifi熱點的MAC地址及信號強度，就可以計算出手機在樓內的精確位置，具體計算方法如下:我們采用最簡單的wifi定位方法，首先選取該手機感知到的信號強度最強的三個wifi熱點，記為A，B，C，由其MAC地址，在wifi熱點分布圖中，找出A，B，C，三點坐標，記為(xl，yl), (x2, y2), (x3, y3)，之后將信號強度換算為熱點距手機的距離，作為權重，記作dl，d2，d3，分別以A，B, C，三點為中心，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點坐標(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.之后在熱點分布圖中找出對應用戶位置，便精確確定出學生所在的自習室。該計算方法的示意圖如圖3。
[0032]除了位置信息，我們開發(fā)的應用程序在開啟時，還打開手機上的光強度傳感器和聲音傳感器，可以感知到自習室環(huán)境的光線強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，這個情況也將會被匯總到搜集的信息中。在用戶開啟應用程序后，以上由傳感器收集的信息由應用程序自動完成收集并匯總。
[0033]第二部分傳感器不易獲得的信息由用戶采集，包括自習室的人的密度，自習室的大小，設施等，還有其他特殊的信息，如描述一個自習室的特殊情況等。在用戶打開應用程序后，就可以調出特定界面來勾選信息選項(如勾選代表自習室人數(shù)密度的五個選項等)，還可以在特定地方發(fā)布描述當前自習室的特殊信息等(如該自習室被臨時占用等情況)。
[0034]最后，應用程序綜合以上介紹的搜集到的兩部分信息，將該自習室情況上傳服務器，供之后服務器端的信息處理。這樣，在用戶到達自習室后，經(jīng)過簡單的手機應用程序操作，就能把所在自習室的情況信息非常完善的上傳，供其他人分享。
[0035]2.服務器端
[0036]信息綜合及分析:
[0037]影響自習室使用的因素比較復雜，首先，我們可以獲得學校的教室課程安排，將一學期內每一時段的可以作為自習室的教室做一個統(tǒng)計，繪制出空閑教室的分布圖。但是，上自習的學生具有流動性，教室空閑并不代表就可以上自習，有可能某一時間段一個教室座位被自習的人占滿，所以我們繪制的分布圖要動態(tài)地更新，該分布圖還要包括教室的光照，噪聲情況，最重要的是還要實時地具體的體現(xiàn)出每間教室空余座位的情況。因此，我們在服務器端，就要利用信息采集端傳來的數(shù)據(jù)，及時更新分布圖，供用戶查詢。當實時的上傳信息不足時，服務器端還可以根據(jù)以往信息對分布圖作出預測，以彌補信息不足。
[0038]3.信息接收端
[0039]用戶所需要的有空余座位的自習室信息主要呈現(xiàn)在用戶的手機上，用戶可以通過客戶端查詢服務器中的空閑教室的分布圖，以獲知當前哪件教室沒有課，這些空閑教室中自習的人數(shù)的密度等信息，也可以向系統(tǒng)請求固定的服務，自動推薦當前最適合的自習的教師。有兩種方式:
[0040](I)被動方式:
[0041]當用戶預定了系統(tǒng)的服務，相關的自習室信息就會定時發(fā)送到用戶手機上，如每天固定時間推薦用戶最合適的自習室等信息。
[0042](2)主動方式:
[0043]用戶可以直接查詢有空余座位的自習室實時分布圖，也可以輸入一些特殊要求給平臺，已查詢一些特別的信息，如:哪間自習室人最少，離用戶所在位置最近的自習室是哪間等。
【權利要求】
1.一種基于移動終端和移動網(wǎng)絡的校園自習室實時信息共享平臺，包括信息收集端，服務器端和信息接收端，其特征在于， 信息收集端，將持有安裝有相應應用的智能手機的學生作為信息搜集者，包括手機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，通過移動網(wǎng)絡被傳送到服務器中，其中， 手機傳感器收集信息部分，持有智能手機的某學生進入一個自習室后，開啟應用程序，手機傳感器便能自動收集該同學的位置信息，以定位出該同學進入的是哪一個具體自習室；同時，手機的光強傳感器搜集光照信息，聲音傳感器搜集聲音信息，判別該自習室是否適合自習； 人工收集信息部分，將自習室人數(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基本沒人五個等級，已經(jīng)定位到具體自習室的學生，對上述選項勾選，從而收集到該自習室的空余座位信息，此外，如果該自習室有特殊情況有必要描述，還可以在該應用中特定地方發(fā)布描述該自習室的特殊信息； 服務器端，根據(jù)學校的教室課程安排，將一學期內每一時段的可以作為自習室的教室做一個統(tǒng)計，繪制出空閑教室的分布圖，分布圖的信息包括某天某個時間段編號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，對空閑教室的分布圖進行動態(tài)地更新，該分布圖還包括教室的光照，噪聲情況，實時地具體的體現(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室信息主要呈現(xiàn)在用戶的手機上，用戶可以通過客戶端查詢服務器中的空閑教室的分布圖，以獲知當前哪件教室沒有課，這些空閑教室中自習的人數(shù)的密度等信息，也可以向系統(tǒng)請求固定的服務，自動推薦當前最適合的自習的教室。
2.根據(jù)權利要求1所述的信息共享平臺，在信息收集端，學生持有的智能手機所裝的手機應用中帶有學校的電子地圖，該地圖標明每一座教學樓的編號和位置；手機應用里還包含每棟教學樓內的wifi熱點分布圖，包括每個熱點所在的樓層，位置和MAC地址，該圖也包含每個教室的位置，學生的位置信息的確定采用如下的方法: (1)利用智能手機的全球定位系統(tǒng)(GPS)，定位學生的位置是在哪一棟教學樓； (2)當學生開啟手機應用之后，應用程序自動打開手機wifi功能，智能手機感知到附近不同的wif i熱點的wif i信號，以及其強度和MAC地址，之后結合wif i熱點分布圖，計算出手機在樓內的精確位置； (3)在wifi熱點分布圖中找出對應用戶位置，精確確定出學生所在的自習室。
【文檔編號】G06Q10/02GK103699936SQ201310730740
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權日:2013年12月19日
【發(fā)明者】劉立, 樊镕 申請人:天津大學