手機天氣信息采集與推送系統(tǒng)分析與設(shè)計

引言

隨著我國農(nóng)村信息化建設(shè)在農(nóng)村地區(qū)逐步推廣和人們生 活水平的提高，手機在農(nóng)村已成為日常生活必須品，智能手機 在農(nóng)村的份額逐步擴大叫天氣軟件是作為一款非常實用的信 息服務(wù)工具受到越來越多人的歡迎，但這個工具大多只局限于 智能手機，如何使一般手機也能及時收到當(dāng)?shù)靥鞖庑畔ⅲ瑫r 在離線情況下也能查詢，進一步擴大氣象信息服務(wù)在農(nóng)村的 覆蓋面，讓廣大農(nóng)戶能夠在第一時間方便快捷地獲取最新的 氣象信息，以便提前預(yù)防，把氣象災(zāi)害造成的損失降到最低 就成了亟待解決的問題。另外手機天氣系統(tǒng)的完善對強化氣象 公共服務(wù)的職能，完善公共服務(wù)體系，改善公共服務(wù)手段，增 加公共服務(wù)產(chǎn)品，提高公共服務(wù)質(zhì)量，更好地發(fā)揮氣象事業(yè)對 農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展的推動功能具有不可替代的作用。

1背景介紹

隨著我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化的發(fā)展和信息技術(shù)的進 步，為進一步夯實農(nóng)村經(jīng)濟，2011年至2012年國家科技 部先后在主要農(nóng)業(yè)省份開展了“農(nóng)村農(nóng)業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù) 集成與示范(2011BAD21B00)”與“農(nóng)村物聯(lián)網(wǎng)綜合信息 服務(wù)科技工程(2012BAD35B00)”等課題研究，湖南科 技廳組織部分高校承擔(dān)了相應(yīng)科研任務(wù)，并進行校企合作，成功搭建了湖南農(nóng)村農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)平臺，希望通過此平 臺能將各個零散的農(nóng)業(yè)知識進行匯集整理，再有序推送給有 需求的農(nóng)戶。如何保證農(nóng)戶能及時獲取氣象信息，并擴大 氣象服務(wù)覆蓋面，項目成員在研究安卓系統(tǒng)的多分頁快速切換 TabHost控件及SQLite數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，利用百度提供的免費 接口采集天氣預(yù)報信息，并采用手機短信等功能，開發(fā)了一個 天氣信息采集與推送系統(tǒng)。

2設(shè)計思路

本系統(tǒng)主要采用Eclipse作為開發(fā)工具，配置Android的 SDT開發(fā)插件，應(yīng)用百度網(wǎng)站上提供的免費接口，使用基于 JSON-RPC的Web Service技術(shù)來實現(xiàn)與服務(wù)器端的信息交 互，并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定或獲取的城市名采集指定的天氣信息, 執(zhí)行存入SQLite數(shù)據(jù)庫,并顯示到手機頁面上，同時根據(jù)指 定關(guān)鍵字，以SMS短信方式向其它用戶發(fā)出天氣服務(wù)信息。

3系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖

通過對本系統(tǒng)進行功能需求分析，可將整個應(yīng)用程序劃 分為4個模塊，分別是用戶界面、后臺服務(wù)、數(shù)據(jù)庫適配器和 短信監(jiān)聽器，如圖1所示。從圖中可以看出，后臺服務(wù)由用戶 界面通過Internet啟動，且可以在用戶界面關(guān)閉的情況下仍然 保持運行狀態(tài)，直到通過用戶界面發(fā)送Internet停止服務(wù)，或 系統(tǒng)因資源不足而強行關(guān)閉服務(wù)。用戶界面直接從后臺服務(wù)獲 取天氣信息，通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫適配器，向SQLite數(shù)據(jù)庫中讀 寫配置信息，或?qū)MS短信服務(wù)信息進行操作。

短信監(jiān)聽器是一個BroadcastReceiver,監(jiān)視所有接收到 的短信，如果短信中包含用戶自定義的關(guān)鍵字，短信監(jiān)聽器則 認(rèn)為這條短信是天氣服務(wù)請求短信，將短信的相關(guān)信息寫入后臺服務(wù)的短信服務(wù)隊歹u。如果用戶在配置信息中選擇無需提 供短信服務(wù)，短信監(jiān)聽器仍然繼續(xù)監(jiān)聽所有短信，只是后臺服 務(wù)不再允許將服務(wù)請求短信寫入服務(wù)隊列。

面。

這樣，系統(tǒng)就可提供定時更新功能，并根據(jù)用戶選擇設(shè) 置每天天氣自動更新的起始時間及更新時間間隔。

數(shù)據(jù)庫適配器封裝了所有對SQLite數(shù)據(jù)庫操作的方法, 用戶界面和后臺服務(wù)會調(diào)用它實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫操作。

3.2需求分析

從兩個方面進行分析，一是功能需求，二是界面需求。

(1)功能需求

可以通過圖片和文字顯示當(dāng)前和未來幾天的天氣狀況， 也可以捜索指定地區(qū)的天氣情況，包括溫度、濕度、風(fēng)向和雨 雪情況等，這些天氣數(shù)據(jù)通過后臺服務(wù)獲取，后臺服務(wù)按照 一定時間間隔，從百度上獲取天氣預(yù)報信息，并將天氣信息保 存在數(shù)據(jù)庫中;同時通過提供基于SMS短信的天氣數(shù)據(jù)服務(wù), 其他手機用戶可以向安裝了此軟件所在的手機上發(fā)送SMS短 信，在短信中包含特定的關(guān)鍵字，則可以將已有的天氣情況通 過SMS短信回復(fù)給用戶；最后每個發(fā)送的SMS短信都會被 記錄下來，用戶可以瀏覽或刪除這些記錄信息。

下面可以利用UML圖從3個方面進行分析，具體如圖2~ 圖4所示。

圖2查看天氣信息的時序圖

2)界面需求

為了適用農(nóng)戶操作，操作界面要求簡單明了，因此系統(tǒng)僅 包含三個用戶交互界面，即：顯示天氣預(yù)報的用戶界面；顯示 已發(fā)送SMS短信的用戶界面；瀏覽和設(shè)置配置信息的用戶界

3.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本系統(tǒng)釆用SQLite數(shù)據(jù)庫，命名為weather_app.db，劃 分為2個數(shù)據(jù)表，分別是配置信息表(DB_TABLE_CONFIG) 和SMS短信服務(wù)信息表(DB_TABLE_SMS)。

配置信息表主要保存目標(biāo)城市的名稱，訪問百度更新天 氣信息的頻率，請求天氣信息服務(wù)短信的關(guān)鍵字，以及是否 提供短信服務(wù)和是否記錄短信服務(wù)內(nèi)容。在weatherapp工程 中配置信息表結(jié)構(gòu)如表1所列。

SMS短信服務(wù)信息表主要保存請求天氣服務(wù)短信的發(fā)送 者、短信內(nèi)容、接收時間和回復(fù)信息的內(nèi)容。在weatherapp 工程中SMS短信服務(wù)信息表結(jié)構(gòu)如表2所列。

3.4主要模塊實現(xiàn)

數(shù)據(jù)庫適配器是最底層模塊，可用于封裝用戶界面和后 臺服務(wù)對SQLite數(shù)據(jù)庫的操作。核心代碼主要在DBAdapter. java文件中。用戶界面會調(diào)用其方法SaveConfig。和LoadConfig(),從SQLite數(shù)據(jù)庫中保存和讀取配置信息。保

存配置信息時，SaveConflg()函數(shù)會將Config類中的公有靜 態(tài)屬性寫入數(shù)據(jù)庫；反之，LoadConfig()會將數(shù)據(jù)庫中的配置 信息寫入Config類中的公有靜態(tài)屬性，同時調(diào)用DBAdapter 類的是后臺服務(wù)，即WeatherService類。

用戶保存配置信息的類文件Config.java關(guān)鍵代碼如下： packageedu.hunau .wuhui.weather. DB;

public class Config {

public static String CityName;

public static String RefreshSpeed;

public static String ProvideSmsService;

public static String SaveSmsInfo;

public static String KeyWord;

}

其中屬性 CityName、RefreshSpeed、ProvideSmsService、 SaveSmsInfo和KeyWord完全對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中保存配置信息表 的屬性參照表1)。在程序啟動后，保存在數(shù)據(jù)庫中的城市名稱、 更新頻率、是否提供短信服務(wù)、是否保存短信信息和關(guān)鍵字 等內(nèi)容，將存放到Config類中，供其它模塊做邏輯判斷時使用。

短信監(jiān)聽器用于監(jiān)聽Android系統(tǒng)所接收到的所有SMS 短消息，可以在應(yīng)用程序關(guān)閉后仍然繼續(xù)運行，核心代碼在 SmsReceiver.Java文件中，主要用來保存短信的發(fā)送者、內(nèi)容、 接收時間和返回天氣信息等短信內(nèi)容。

后臺服務(wù)是weatherapp工程的核心模塊，在用戶啟動后 持續(xù)在后臺運行，直到用戶停止服務(wù)。后臺服務(wù)主要有兩個功 能：一是周期性獲取百度的天氣數(shù)據(jù)并存儲到SQLite (數(shù)據(jù) 獲取子模塊)，二是發(fā)送包含天氣信息的SMS短信(短信發(fā)送 子模塊)。

其中天氣數(shù)據(jù)的獲取分為以下三個步驟：

首先GetWeatherData。函數(shù)首先根據(jù)指定的URL地址, 從網(wǎng)絡(luò)獲取字節(jié)流數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)的天氣數(shù)據(jù)是從百度提供的 Web Service中獲取的；其次調(diào)用輕量級json解析器對天氣數(shù) 據(jù)進行解析，并將解析結(jié)果保存在Weather類的公有靜態(tài)屬 性中；再將解析好的數(shù)據(jù)存儲到SQLite數(shù)據(jù)庫中。

短信發(fā)送子模塊主要在后臺單獨運行，核心代碼 為 WeatherService.Java， 首 先調(diào)用 ProcessSmsList()函 數(shù)，檢查短信隊列中是否有需要回復(fù)的短信，然后調(diào)用 GetGoogleWeatherData()函數(shù)獲取天氣數(shù)據(jù)，最后線程暫停1 s， 以釋放CPU資源。

用戶界面設(shè)計采用可多分頁快速切換的TabHost控件。它 的每個標(biāo)簽頁都與一個Activity相關(guān)聯(lián)，并且將不同標(biāo)簽頁的 代碼放在不同的文件中，每個標(biāo)簽頁都可以有獨立的選項菜單。 這里共設(shè)置了 3個標(biāo)簽頁。TAB1的標(biāo)題為“天氣預(yù)報”，關(guān) 聯(lián)的Activity為WeatherActivity, TAB2的標(biāo)題為“歷史數(shù)據(jù)” 關(guān)聯(lián)Activity為HistoryActivity，TAB3的標(biāo)題為“系統(tǒng)設(shè)置” 關(guān)聯(lián)Activity為SetupActivity。其中標(biāo)簽頁中的具體顯示內(nèi)容 依賴于每個Activity所設(shè)置的界面布局。

3.5系統(tǒng)測試

系統(tǒng)測試主要劃分為3個內(nèi)容，一是對天氣信息的獲取, 圖5所示是其天氣信息獲取界面圖；二是天氣信息的推送，圖6 所示是天氣信息短信推送界面；三是系統(tǒng)設(shè)置方式，圖7所 示是其系統(tǒng)設(shè)置界面。

圖5天氣信息獲取界面 圖6天氣信息短信推送界面圖7系統(tǒng)設(shè)置界面

4結(jié)語

與別的系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)的后臺服務(wù)使用了工作線程, 通過后臺服務(wù)獲取天氣數(shù)據(jù)，通過直接從后臺服務(wù)獲取天氣 信息，而沒有直接通過網(wǎng)絡(luò)訪問百度的天氣數(shù)據(jù)，可以避免 因網(wǎng)絡(luò)通信不暢造成界面失去響應(yīng)。

同時本系統(tǒng)提供了短信服務(wù)，對于沒有安裝該軟件的用戶, 特別是農(nóng)村老式手機(可以通過短信獲得天氣情況)特別有用, 且在用戶關(guān)閉界面后，后臺服務(wù)仍然可以更新天氣信息，以保 證短信服務(wù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

由于針對農(nóng)村市場，此系統(tǒng)操作界面十分簡潔、設(shè)計人 性化、實用性強，在保證安全性前提下，獲取的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確, 能很好地發(fā)揮氣象事業(yè)對農(nóng)村經(jīng)濟的指導(dǎo)作用。

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