Android Tabanlı Elde Taşınabilir Veri Toplama ve Analiz Yazılımının Tasarımı
Zheng Jiaming, Su Kaixiong
(Fizik ve Bilgi Mühendisliği Okulu, Fuzhou Üniversitesi, Fuzhou, Fujian 350002)
: Büyük ölçekli inşaat makineleri ve ekipmanlarının akıllı hale getirilmesi eğilimini hedefleyen ve modern büyük ölçekli inşaat makineleri ve ekipmanlarının mevcut ihtiyaçlarıyla yakından birleştiren, Android sistemine dayalı olarak inşaat makineleri için bir dizi elde taşınabilir veri toplama ve analiz yazılımı tasarlanmıştır. Alt bilgisayar tarafından toplanan verileri WiFi aracılığıyla alın, verileri Android terminalinde grafik ve metin gibi çeşitli formlarda görüntüleyin ve verileri yerel olarak kaydedin. Bu tasarım, elde taşınır ve taşınabilir mühendislik veri toplama terminallerinin ve veri analiz yazılımının geliştirilmesi için yeni bir çözüm önermeyi amaçlamaktadır.
: İnşaat makineleri; elde taşınır; Android; veri toplama
: TP316 belge kimlik kodu: ADoi: 10.19358 / j.issn.1674-7720.2017.03.029
Alıntı biçimi Zheng Jiaming, Su Kaixiong. Android J Tabanlı Elde Taşınabilir Veri Toplama ve Analiz Yazılımının Tasarımı. Mikrobilgisayar ve Uygulama, 2017, 36 (3): 99-102.
0 Önsöz
Geleneksel inşaat makineleri çalışma durumu izleme sistemi, zorlu dış mekan çalışma koşullarında hantal, pahalı, taşıması zor, çalıştırması zor ve kullanımı zor özelliklere sahiptir. Bu nedenle, mevcut bilim ve teknolojinin hızla gelişmesiyle ve elektronik teknolojinin mevcut gelişimini yakından takip ederek, düşük maliyetli, yüksek performanslı bir elde taşınabilir iş makinesi veri toplama ve analiz sistemi geliştirmek büyük önem taşımaktadır. Bu makale, elde taşınır, taşınabilir mühendislik veri toplama ve terminal ekran analiz yazılımı [1] tasarımı için yeni bir çözüm sağlamayı amaçlamaktadır.
Bu makale, modern büyük ölçekli inşaat makineleri ve ekipmanlarının talep durumunu yakından bir araya getirir, yükleyicileri araştırma nesnesi olarak alır, modülerlik ve model-görünüm-denetleyici (Model-Görünüm-Denetleyici, MVC) tasarım fikirlerini [2] benimser ve Android tabanlı tasarımlar Platformun mühendislik makineleri elde taşınan veri toplama ve analiz yazılımı, mühendislik makinelerinin çalışma durumu parametrelerini Android telefona veya Android tablete göndermek için WiFi teknolojisini kullanır ve bu bilgileri metin veya grafik olarak sunmak için Android sistemi üzerinde bir dizi uygulama geliştirir. İnşaat makine ve ekipmanlarının bakım personeli. Geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında, önceki veri toplama terminali, sistem yazılımının sınırlamaları nedeniyle güçlü veri analizi ve işleme işlevleri ve güçlü grafik işleme işlevleri elde edemez.Bu makale, Android sistemi tarafından sağlanan güçlü veri işleme yeteneklerine ve grafik görüntüleme yeteneklerine dayanmaktadır. [3] Uzaktan veri alımını, analizini, işlemesini ve depolamasını gerçekleştirmek ve verileri çeşitli grafik formlarda kullanıcılara sunmak. Bakım personelinin mobil terminalini bir bakım aracı olarak kullanın, bu sadece kullanımı basit, taşıması kolay, aynı zamanda maliyetleri de düşürür.
1 Yazılımın genel tasarımı
Yükleyiciyi araştırma nesnesi olarak alan bu makale, yükleyici test verileri toplamanın doğruluğunu ve esnekliğini artırmak ve test cihazlarının çalışmasını ve farklı test projelerinin kaynaklarını kolaylaştırmak için Android sistem platformuna dayalı bir dizi uzaktan veri toplama ve terminal veri analizi yazılımı tasarlar. Optimizasyon. Ve bunu inşaat makineleri alanındaki diğer inşaat makinesi ekipmanlarına uygulamak için bir fırsat olarak değerlendirin. Tasarlanan veri toplama ve teşhis analiz yazılımı aşağıdaki özelliklere sahiptir:
(1) Alt bilgisayar tarafından WiFi üzerinden yüklenen verileri alın ve basınç, sıcaklık, akış ve diğer veri türlerinin toplanmasını ve analizini gerçekleştirebilen 16 adede kadar veri toplama kanalını destekleyin ve her kanalın çalışma parametreleri bağımsız olarak yapılandırılabilir;
(2) Toplanan sonuçların temel veri analizi, dalga formu ve metin şeklinde gerçekleştirilebilir;
(3) Metin dosyası formatı, toplanan sonuçların veri depolamasını gerçekleştirmek için benimsenir.
Bu makalede tasarlanan Android uygulaması temel olarak iki işlevi yerine getirir: 8 işlevsel alt modül tarafından uygulanan gerçek zamanlı veri görüntüleme ve kayıttan yürütme verileri görüntüleme. 5 arayüz görüntüleme modülü vardır: sunucu IP adresi ayarlama modülü, gerçek zamanlı veri görüntüleme modülü, sistem yapılandırma dosyası değiştirme modülü, oynatma dosyası seçim modülü ve oynatma veri görüntüleme modülü. 3 arka plan servis modülü: WiFi ağ veri alma modülü, veri kaydetme ve veri yükleme modülü ve yerel dosya işletim modülü.
Genel yazılım mimarisi ve çeşitli alt modüller arasındaki ilişki Şekil 1'de gösterilmektedir.
2 Yazılım fonksiyonel alt modüllerinin tasarımı ve uygulaması
Bu tasarımın arayüz görüntüleme fonksiyonu alt modülü, Şekil 3'teki gerçek zamanlı veri görüntüleme modülünün model-görünüm-kontrolör (Model-Görünüm-Kontrolör, MVC) mimari modeline göre tasarlanmıştır. Model katmanı arka planda çalışır ve uygulamanın temel verilerini depolar; kontrol katmanı, model katmanı ile görünüm katmanı arasında çalışır, görünüm ve model nesnesi arasındaki bağlantıdır, model katmanı ile görünüm katmanı arasındaki veri aktarımını yönetir ve ayrıca Görünüm katmanı tarafından tetiklenen çeşitli olaylara yanıt vermek için tasarlanmıştır. Görünüm katmanı ön planda çalışır, insan-bilgisayar etkileşimi sağlar, ekranda görüntülenen görünümün çizimini yönetir ve kullanıcı girdisine yanıt verir [4].
Her arabirim görüntüleme işlevi alt modülünün MVC mimarisi ve her bir arka plan hizmeti işlevi alt modülünün çerçevesi aşağıda ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.
2.1 Sunucu IP adresi ayar modülü
Sunucu IP adresi ayar modülünün MVC mimarisi Şekil 2'de gösterilmektedir. Bu arabirim, tüm arabirimler arasında en basit olanıdır ve yalnızca Activity'in LoginActivity alt sınıfını içerir. Modül nispeten basit olduğu için model katmanına gerek yoktur. LoginActivity, kontrol katmanı olarak görev yapar ve düzen dosyasındaki TextView, EditText ve Button kontrolleri, görünüm katmanı görevi görür.
2.2 Gerçek zamanlı veri görüntüleme modülü
Gerçek zamanlı veri görüntüleme modülünün MVC mimarisi Şekil 3'te gösterilmektedir. Bu modül, tüm işlevsel alt modüllerin en karmaşık olanıdır.
Model katmanı iki özel sınıf içerir; biri veri almak için model sınıfı olan DateCh sınıfı, diğeri ise sistem yapılandırma dosyasının model sınıfı olan SysCh sınıfıdır.
Kontrol katmanı iki sınıf içerir; biri Activity MainActivity'nin alt sınıfı, diğeri ise Fragment, MainFragment'ın alt sınıfıdır. Şu anda, kontrol katmanı, Android sisteminin Activity'deki kural kısıtlamalarını atlamak için uygulamanın kullanıcı arayüzünü yönetmek için Fragment'ı sunar.
2.3 Sistem yapılandırma dosyası değiştirme modülü
Sistem yapılandırma dosyası modifikasyon modülünün MVC mimarisi Şekil 4'te gösterilmektedir. Bu modül esas olarak sistem yapılandırma dosyalarını görüntüleme ve değiştirme işlevini gerçekleştirir. Sistem konfigürasyon dosyası esas olarak terminalin 16 kanalına karşılık gelen konfigürasyon bilgisini toplamak için kullanılır.
2.4 Oynatma dosyası modülünü seçin
Oynatma dosyası modülünü seçmek için MVC mimarisi Şekil 5'te gösterilmektedir. Bu modül esas olarak oynatma dosyalarının dizinini görüntüleme ve oynatma dosyalarını seçme işlevlerini gerçekleştirir. Veri dosyaları hiyerarşik bir dizinde saklanır ve farklı zaman periyotlarında alınan veriler farklı klasörlerde saklanır Klasör adı, son verinin alındığı zamandır. Her klasördeki 16 kanal tarafından toplanan veriler de ayrı metinlere bölünür ve kaydedilir.
Seçilmiş oynatma dosya modülü, iki Activity alt sınıfı içerir: SelectFloderActivity ve SelectFileActivity. İki sınıfın her biri bir kullanıcı arayüzünden sorumludur.
2.5 Oynatma veri görüntüleme modülü
Kayıttan izleme veri görüntüleme modülünün MVC mimarisi Şekil 6'da gösterilmektedir. Bu modül esas olarak alınan verilerin dalga formu şeklinde görüntülenen oynatımını gerçekleştirir ve dokunarak grafikleri yakınlaştırabilir ve kaydırabilir.
2.6 Veri kaydetme ve veri yükleme modülü
Veri kaydetme ve veri yükleme modülünün çerçevesi Şekil 7'de gösterilmektedir. Bu modül, alınan verileri kaydetmeye ve sistem yapılandırma dosyası bilgilerini kaydetmeye ve yüklemeye yarar. Veri depolama biçimi JSON (JavaScript Object Notation) biçimidir. JSON, yalnızca makinenin ayrıştırması ve üretmesi kolay olmayan, aynı zamanda ağda hızlı bir aktarım hızına sahip olan ve aynı zamanda okunması ve yazılması da kolay olan hafif bir veri değişim biçimidir. JSON formatı günümüzde popüler bir veri değişim formatıdır.
Veri kaydetme ve veri yükleme modülünün temelindeki kitaplık, standart org.json sınıf paketini, java.io sınıf paketini ve Android SDK'da yerleşik android.text.format.Time sınıfını kullanır. Java.io sınıf paketi, veri akışı, serileştirme ve dosya sistemi aracılığıyla sistem girişi ve çıkışı sağlamak için kullanılabilir. Org.json sınıf paketi, JSON dosyalarını oluşturmak ve ayrıştırmak için kullanılabilir. Android.text.format.Time sınıfı, zamanı saniye doğruluğu ile sağlayabilir.
2.7 WiFi ağ veri alma modülü
WiFi ağ veri alma modülünün çerçevesi Şekil 8'de gösterilmektedir. Bu modül, alt bilgisayardan toplanan verileri almak ve verileri doğrulamak için uzak WiFi'ye bağlanmak için kullanılır.
WiFi ağ veri alma modülünün temelindeki kitaplık, standart java.io sınıf paketini ve Android SDK'da yerleşik java.net.Socket sınıfı paketini kullanır. Java.io sınıf paketi, veri akışı, serileştirme ve dosya sistemi aracılığıyla sistem girişi ve çıkışı sağlamak için kullanılabilir. Java.net.Socket sınıfı paketi, istemci TCP'si için bir soket sağlar.
2.8 Yerel dosya çalıştırma modülü
Yerel dosya işletim modülünün çerçevesi Şekil 9'da gösterilmektedir. Bu modül esas olarak dosya dizini okuma işlevini gerçekleştirir.
Yerel dosya işlem modülünün temelindeki kitaplık, standart java.io.File sınıf paketini ve Android SDK'da yerleşik android.os.Environment sınıf paketini kullanır. Java.io.File sınıf paketi, dosyaları okuma ve yazma işlevini sağlar ve android.os.Environment sınıf paketi, harici ortam değişkenlerine erişme işlevini sağlar.
3 Tasarım arayüzü ve test sonuçları
(1) Sunucu IP adresi ayar arayüzü
Yazılımı açın, görünen ilk kullanıcı arayüzü sunucu IP adresi ayar arayüzüdür.Doğru sunucu IP adresini ve ilgili port numarasını girdikten sonra, gerçek zamanlı veri görüntüleme arayüzüne atlamak için bağlan düğmesine tıklayın, aksi takdirde yazılımdan çıkmak için çıkış düğmesine tıklayın.
(2) Gerçek zamanlı veri görüntüleme arayüzü
Gerçek zamanlı veri görüntüleme arayüzü, Şekil 10'da gösterilmektedir ve bu, çoklu arka plan hizmet modüllerinin desteğini gerektirir. WiFi ağ veri alma modülünün, terminal tarafından toplanan verileri almak için WiFi ağ bağlantısı aracılığıyla terminal sunucusunu toplamak için ihtiyacı; her iki tarafın kararlaştırdığı iletişim protokolü aracılığıyla alınan verilerin doğruluğunu onaylamak için iletişim protokolü hizmet modülüne duyulan ihtiyaç; veri depolama ve veri yükleme ihtiyacı Sistem yapılandırma dosyasını yerel olarak yükleyin ve alınan verileri yapılandırın; verileri yerel harici SD kart dosyasına kaydetmek için veri kaydetme ve veri yükleme modülü gereklidir; son olarak, bu modüldeki grafik görüntüleme işlevi verileri çeşitli biçimlerde görüntülemek için gereklidir . Gerçek zamanlı veri görüntüleme arayüzünde, sistem konfigürasyon dosyası değiştirme arayüzüne girmeyi ve oynatma dosyası arayüzünü seçmeyi veya yazılımdan çıkmayı da seçebilirsiniz.
(3) Sistem yapılandırma dosyası değiştirme arayüzü
Sistem yapılandırma dosyası değiştirme arayüzü Şekil 11'de gösterilmektedir. Veri kaydetme ve veri yükleme modülü, sistem yapılandırma dosyasını yükler ve ardından manuel olarak değiştirilebilir. Veri kaydetme ve veri yükleme modülü aracılığıyla orijinal sistem yapılandırma dosyasının üzerine değiştirilmiş sistem yapılandırma dosyası üzerine yazmak ve bunu yerel bir dosyaya kaydetmek için kaydet düğmesine tıklayın. Gerçek zamanlı veri görüntüleme arayüzüne dönmek için geri düğmesine tıklayın.
(4) Oynatma dosyası arayüzünü seçin
Oynatma dosyalarını seçmek için arayüz Şekil 12'de gösterilmektedir. Yerel dosya işlem modülü, toplanan verilerin dosya dizinini okur ve bir liste biçiminde görüntüler.Kayıttan izleme verisi görüntüleme modülüne girmek için liste öğesine tıklayın veya gerçek zamanlı veri görüntüleme arayüzüne dönmek için Geri öğesine tıklayın.
(5) Oynatma verileri görüntüleme arayüzü
Oynatma verileri görüntüleme arayüzü Şekil 13'te gösterilmektedir. Veri kaydetme ve veri yükleme modülü, toplanan verileri yerel bir dosyadan yükler ve grafikler halinde görüntüler ve toplanan veriler dokunarak daha ayrıntılı olarak görüntülenebilir. Oynatma dosyalarını seçme arayüzüne dönmek için Geri'ye tıklayın.
4. Sonuç
Bu yazılımın tasarımı, uzak WiFi'ye bağlanarak, alt bilgisayar tarafından toplanan iş makinesi ekipmanlarının çalışma durumu verilerini alarak ve verileri kullanıcı arayüzünde grafik ve metin gibi çeşitli formlarda görüntüleyerek kullanıcının projeyi yazılım üzerinden uzaktan kontrol edebildiğini fark eden Android sistemine dayanmaktadır. Mekanik ekipmanın başlatılması ve durdurulması için, alınan veriler daha sonra oynatılmak üzere yerel olarak da kaydedilebilir ve ayrıca görüntüleme için diğer terminallere kolay kopyalanması için bir SD karta kaydedilebilir. Yazılım, büyük ölçekli inşaat makine ve ekipmanlarının gerçek zamanlı izleme sisteminde kullanılmıştır ve bariz boşluklar ve sorunlar olmadan iyi durumda çalışmaktadır.
Referanslar
1 Dong Shuanlao, Liu Hanguang, Lu Yongneng, vb Yükleyici Basınç Testinde Veri Toplama ve Analiz Sisteminin Uygulanması J İnşaat Makinaları, 2006,37 (10): 60-62.
2 ZHOU Q, SUN J. İnşaat makinelerinin akıllı izleme uygulama sistemi üzerine çalışma C. İkinci Uluslararası Bilgi Edinme ve Modelleme Sempozyumu, 2009: 249-252.
3 Geng Dongjiu, Suo Yue, Chen Yu, ve diğerleri Android cep telefonuna dayalı uzaktan erişim ve kontrol sistemi J. Bilgisayar Uygulamaları, 2011, 31 (2): 559-561.
[4] Wen Song, Wang Taiyong, Zhang Qinghua, ve diğerleri Çok kanallı yüksek hızlı veri toplama ve gerçek zamanlı analiz sistemi üzerine araştırma C Titreşim Teknolojisi ve Mühendislik Uygulaması Ulusal Konferansı, 2000: 2-3.
