【《基于Android平台的智慧城市客户端设计》7700字】

基于Android平台的智慧城市客户端设计摘要随着城市化的进程人们的生活越来越好，但是目前关于衣食住行的相关服务发展还有些缓慢，比如人们要求更加方便的出行环境，更高效的办事流程，更公平的教育环境，因此，开发实现一个基于Android平台的智慧城市显得尤为重要，该系统可以让人们随时随地查询生活服务的相关信息，提高了人们的办事效率，改善了人们的生活。[1]本系统将使用Python语言，MongoDB数据库，HTML语言，Tomcat服务器等技术，用户端实现了实时查询城市公交停车时间地点、未来几天天气预报、当天餐饮信息，线上购买长途汽车票，在线上预约挂号的功能，满足不同用户的各种需求。管理员端通过后台智慧城市管理网站，进行日常公交，长途汽车等信息的管理，实现智慧城市APP信息管理的自动化、信息化。[2]关键词：Android，智慧城市;管理;MongoDB目录TOC\o"1-3"\h\u10586一、绪论 5189501.1研究背景及意义 5106291.2国内外研究现状 213931.2.1国外研究现状 214481.2.2国内研究现状 2161711.3论文结构安排 325222二、系统相关技术 3213952.1react框架 4103662.2Mongodb数据库 4177212.3HTML 525222三、系统需求分析 385803.1可行性分析 698263.1.1技术可行性 6304543.1.2经济可行性 687973.1.3操作可行性 6115103.2功能需求分析 7312333.3系统用例分析 784773.4非功能需求分析 88256四、系统总体设计 9102134.1系统功能结构设计 967794.1.1管理员登录 94.1.1用户登录 1071944.1.3公交信息管理 11269534.1.4长途信息管理 12269534.1.5缴费单信息管理 13269534.1.6预约单信息管理 14115404.1.7用户注册 15166204.1.8用户登录 16166204.1.9公交出行 17166204.1.10长途汽车 18166204.1.11水电煤气 18166204.1.12天气预报 19166204.1.13餐饮信息 19166204.1.14预约挂号 20300924.4数据库设计 211754.4.1数据库E-R图设计 21200954.4.2数据表的设计 2229307五、系统实现 24147675.1APP首页的实现 2412245.2登录模块的实现 25211965.3公交出行的实现 26262455.4长途汽车的实现 27202275.5水电煤气的实现 2850555.6天气预报的实现 29203115.7餐饮信息的实现 30127605.8预约挂号的实现 3129288六、系统测试 33165566.1测试方法与目的 3325616.2系统测试流程 3337286.2.1注册功能测试 33270236.2.2登录功能测试 34227846.2.3公交出行测试 3566796.2.4长途汽车测试 35139526.2.5水电煤气测试 35226306.2.6天气预报测试 3627536.2.7餐饮信息测试 36294946.2.8预约挂号测试 3792716.3测试结果 3722343七、总结及展望 3824879参考文献 39一、绪论1.1研究背景自深入经济体制创新以来,我国推进城镇化的建设已经取得了一系列举世瞩目的突破性成就,尤其是在进入了21世纪以后,城镇化建设的速度和发展步伐也在不断地加快,每年都会有超过数千万的中国乡镇和农村人口涌向城市。随着我国城市居民数量不断的增长,"城市病"已经成为了困扰各个城市的建设和管理的首要问题,资源短缺、环境污染、交通拥挤、安全隐患等问题也是越来越多。为了破解“城市病”的困局，智慧城市应运而生。[5]智慧城市最初的设计目的就是城市管理的智慧化，随着互联网等技术的发展，目前对于智慧城市的要求也有了更多的变化，涉及到的领域也逐渐向医疗、教育、出行、工业生产、社区管理等领域拓展。[7]智慧城市发展的目的也从早期的提升效率和促进生产力发展，逐渐向绿色发展和可持续发展方向转变。城市管理的智慧化涉及到非常多的细节，而且站在不同的角度来看待智慧城市也会有不同的理解和定义，从管理者的角度来看，智慧城市要能够做到和谐发展，同时通过智慧城市来引导城市向可持续发展的方向发展，同时通过智慧城市要能够降低管理成本和管理难度，尤其在一些应急处理方面。[8]从普通市民的角度来看待智慧城市，则会从诸多生活的细节上来理解智慧城市，比如更加方便的出行环境，更高效的办事流程，同时要求教育和医疗更，而这些内容都是普通市民比较关心的内容。[9]1.2国内外研究现状1.2.1国内研究现状目前，中国有六百六十多个城市，两万多个乡镇。随着城市化进程的不断加快，城市中的许多问题也逐渐浮出水面，如环境问题（土地污染、空气污染、水资源短缺等）、社会问题（交通堵塞、住房紧张、社会混乱等）、经济问题（地价、成本上涨等），等等就是粮食问题（农民种地问题越来越严重，不利于国家发展）。这些城市问题现在越来越严重。因此，现在需要利用计算机、互联网等高新技术，大力开展智慧城市的建设，使城市走上可持续发展的道路。[12]1.2.2国外研究现状纽约是美国最大的城市，也是世界经济中心之一。21世纪初，纽约市提出了“智慧城市”计划，推动城市信息基础设施建设，提高公共服务水平，并且在2009年启动“城市互联互通”行动。在智慧城市建设方面，除纽约市外，日本在2009年推出了“i-JapansmartJapanstrategy2015”；基于网络，韩国将建设绿色、数字化、无缝移动的生态智慧城市；新加坡于2006年启动了“智慧国家2015”计划；2006年，瑞典斯德哥尔摩开展了具有代表性的智能交通建设实践。[10]1.3论文结构安排本文由以下七个模块构成：第一章，绪论。本章介绍了本文的开发背景和意义。第二章，系统相关技术。本章介绍了开发所使用的数据库和技术。第三章，系统需求分析。本章分别从各个可行性的角度进行分析，其次从非功能和功能两个角度进行规划。第四章，系统总体设计。本章主要介绍系统的功能和数据库的一些内容。第五章，系统实现。本章主要描写了各个功能模块的实现方法第六章，系统测试。本章对系统测试用例以及过程进行了描述。第七章，总结与展望。本章主要对该系统的制作过程的总结和对未来的展望。二、系统相关技术系统使用的技术及工具有Python语言、MongoDB技术、HTML5设计技术、Tomcat服务器等。2.1react框架React框架里面使用了简化的组件模型，但更彻底地使用了组件化的概念。React将整个UI上的每一个功能模块定义成组件，然后将小的组件通过组合或者嵌套的方式构成更大的组件。2.2Mongodb数据库Mongodb是一个非关系数据库（NoSQL），属于文档数据库。文档是mongodb中数据的基本单位。它类似于关系数据库的行。多个键值对以有序的方式放置在一起以形成一个文档。语法有点类似于JavaScript面向对象查询语言。它是面向集合、面向模式的。2.3HTMLHTML5是一种非常强大的网页编译技术。规范了无序网页的编译，方便开发者学习和使用。对于本系统来说，app的开发采用了非常强大的界面，我们可以利用其界面功能进行开发，受app布局的限制，开发人员只能在线调试和改，而HTML可以提供这样的编译和调试方式，极大的方便了系统的开发。三、系统需求分析3.1可行性分析3.1.1技术可行性本系统采用Python语言进行平台设计，使用mongodb库来存储数据，这两种技术皆为目前主流的app开发框架，对于开发人员而言拥有优秀的响应速度以及设备支持，而对于系统而言则拥有优秀的稳定性和可靠性。考虑到家用和商用电脑、手机的整体硬件配置水平比较先进，该系统在硬件方面是可行的。[13]3.1.2经济可行性本系统使用Android平台开发。Android平台是当前市面上主要的操作系统，已经逐渐完善并趋于成熟，且用于开发使用的mongodb和python等技术以及工具皆为免费使用所以，本系统具有良好的经济可行性。3.1.3操作可行性本系统通过研究调查各类手机应用以及类似产品的使用状况和反馈态度，并以此为基础，秉持简洁，便捷的宗旨设计并实现了本系统的页面以及相对应的功能。对于目前智能手机及其应用十分普及的情况，该系统对于用户使用操作无任何压力。3.2功能需求分析本系统主要分为管理员和用户两个角色。管理员端口可以实现用户管理、公交信息管理、长途管理、缴费单管理、预约管理等功能；用户部分包括注册登录、公交出行、长途汽车、水电煤气、天气查询、餐饮查询、预约挂号等功能。[14]3.3系统用例分析用户的功能主要点有注册登录、公交出行、长途汽车、水电煤气缴费、天气查询、餐饮查询、预约查询等功能。普通用户用例图如图3.1所示图3.1普通员工用例图管理员的主要功能有登录、用户管理、公交信息管理、长途信息管理、缴费单管理、预约单管理。具体管理员用例图见如图3.2所示。图3.2管理员用例图3.4非功能需求分析系统的非功能性需求主要包括以下几个方面：1.安全性：系统需要注册登录，要尽可能的做到单点登录。2.容错性：对关键的异常数据有一定的容错性，大量数据操作不影响核心业务流程，批处理业务在非工作时间执行。3.可管理性：记录所有关键功能的响应时间等。

四、系统总体设计4.1系统功能结构设计本系统主要分为管理员和用户两个部分：管理员后台主要实现用户管理、公交信息管理、长途信息管理、缴费单管理、预约单管理。用户前台主要实现长途汽车、公交出行、水电煤气缴费、天气查询、预约查询、餐饮查询等功能，参考下图4.1。图4.1系统功能结构图4.1.1管理员登录管理员写入正确的用户名和密码，系统进行验证，验证是否正确，如正确则登录至管理员主页。如下图4.2所示。图4.2登录流程图4.1.2用户管理管理员点击用户管理，可以进行修改用户信息，添加和删除用户等功能如下图4.3所示。图4.3用户管理流程图4.1.3公交信息管理进入公交管理界面，查看当前公交信息，也可以修改或删除公交；点击添加公交信息，按要求输入公交信息，就能添加新的公交，如图4.4所示。 图4.4公交信息流程图4.1.4长途信息管理进入长途管理界面，查看当前长途信息，也可以修改或删除系统内的长途信息；点击添加长途信息，按要求输入长途信息，可以添加新的长途，如图4.5所示。图4.5长途信息流程图4.1.5缴费单信息管理管理员进入缴费单管理界面，可以查看当前缴费单信息，可以同意或拒绝所选的缴费单。如图4.6所示图4.6缴费单信息流程图4.1.6预约单信息管理管理员进入预约单管理界面，可以查看当前预约单信息，可以同意或拒绝所选的预约单。如图4.7所示图4.7预约单信息流程图4.1.7用户注册用户点击注册，输入未被使用的用户名，即可完成注册，具体如下图4.7所示。图4.8用户注册流程图4.1.8用户登录用户进入登录界面，填写账号、密码，系统验证是否正确，正确便能进入用户界面，查看并使用功能，如下图4.9所示。图4.9用户登录流程图4.1.9公交出行用户点击公交出行，选择要乘坐的公交，查看其路程图，如图4.10所示图4.10公交出行流程图4.1.10长途汽车用户点击长途汽车，选择要乘坐的长途汽车，提交用户信息进行购票，如图4.11所示图4.11长途汽车流程图4.1.11水电煤气用户点击水电煤气，选择要缴纳费用的项目，提交用户信息，如图4.12所示图4.12水电煤气流程图4.1.12天气预报用户点击天气预报，进入天气预报界面，查看天气信息，如图4.13所示图4.13天气预报流程图4.1.13餐饮信息用户点击餐饮信息功能，进入餐饮信息界面，查看饭店的信息，如下图4.14所示图4.14餐饮信息流程图4.1.14预约挂号用户点击预约挂号，选择要去的医院，选择科室，选择医生进行预约，如图4.15所示图4.15预约挂号图4.4数据库设计4.4.1数据库E-R图设计经过研究，本系统的实体主要有：用户、管理员、公交、支付等，如图4.16所示。图4.15系统E-R图系统的用户有账号、姓名、性别、年龄、密码、密码、居住地、支付等属性，如下图4.16所示。图4.16用户属性图公交有起点、终点、出发时间、到达时间、路线等属性。如下图4.17所示图4.17公交属性图支付有种类、名字、数量、卡号等属性，如下图4.18所示图4.18支付属性图4.4.2数据表的设计对系统来说，数据库是非常重要的，因此设计出一个好的数据库是制作系统必须要做的事情。表4.1管理员表序号名称数据类型长度（字符）1idint112adminnamevarchar2553passwordvarchar255表4.2用户表序号名称数据类型长度（字符）1idint112namevarchar2553passwordvarchar2554ageint115sexvarchar2556reservationvarchar2557Payvarchar255表4.3公交表序号名称数据类型长度（字符）1Departurevarchar2552Terminalvarchar2553departuretimetime4Arrivaltimetime5Routevarchar255表4.4支付表序号名称数据类型长度（字符）1typevarchar2552namevarchar2553Amountint114cardnumberint11五、系统实现5.1APP首页的实现本系统的界面主要通过不同的模块进行展示，对相关的主题进行阐述。智慧城市APP的主要是针对公交出行，长途汽车，水电气暖缴费，天气查询，餐饮信息，预约挂号进行开发，便于用户的使用。图5.1系统主页面模块5.2登录模块的实现该模块的主要目标功能是：只有登录成功之后才能进入用户页面，进行长途车票的购买和医院的预约。图5.2系统登录模块5.3公交出行的实现普通用户在注册登录后，可以在选择公交出行查询公交车的起始到达时间，相关的出发到达地，以及途径的各个站点。图5.3公交信息模块5.4长途汽车的实现长途汽车模块主要展示长途汽车的车牌号，荷载人数，出发时间等。同时用户在登录后，还可以进行买票等操作。图5.4长途汽车模块5.5水电煤气的实现针对用户的水费，电费，煤气费进行充值缴纳。用户在登陆后，可以看到当前账户的余额，在输入卡号和金额后，管理员对相关申请进行审核，通过后，余额更新。图5.5水电煤气模块5.6天气预报的实现天气预报是针对未来几天的天气，温度等信息进行展示。图5.6天气预报模块5.7餐饮信息的实现餐饮信息主要是展示当前正在营业和以关店的商铺，便于用户获取餐饮信息的相关内容。图5.7餐饮信息模块5.8预约挂号的实现针对不同医院，不同科室，不同医生实现相关的预约挂号功能。在预约成功后，可以在个人信息处查询相关的预约信息，图5.8预约就诊模块六、系统测试6.1测试方法和目的本次系统测试选择黑盒测试来进行，该测试方式为目前较为普遍的测试方式，能够在达到测试系统完整性的目的下，极大程度的节省人力物理[21]。在开发过程中或多或少都会产生一些错误，而这些错误就是常说的BUG，而这些错误极有可能会导致系统运行不流畅REF_Ref1081\r\h[14]。所以需要对系统整体功能进行完善的功能性测试，才能够避免这些错误导致产生系统问题，保证系统的正常运行[15]。6.2系统测试流程6.2.1注册功能测试用户第一次使用系统需要先注册自己的账号，提交相关信息，提交成功后跳转到登录界面。信息填写过程中，要求用户名不能重复，否则会提示“用户名占用”；且必须保证账号与密码不为空，如下表6.1所示。表6.1注册功能测试用例表测试要求测试用户注册是否成功前提条件新用户第一次使用系统，且已存在用户123测试用例与执行步骤用例1：账号输入：111，密码输入：123，点击注册。用例2：账号输入：123，密码输入：123，点击注册。用例3：账号为空，密码输入：123，点击注册。用例4：账号输入：111，密码为空，点击注册。预期效果测试结果注册成功，进入登录界面。通过提示用户名占用。通过6.2.2登录功能测试用户按填写正确的账号、密码，提交，通过后，即可进入系统的主界面。密码输入有误时，系统显示“密码错误”；账号（或密码）未填写时，系统提示“请输入账号（或密码）”，如下表6.2所示。表6.2登录功能测试用例表测试要求测试用户登录是否成功前提条件管理员账号：qqq，密码：qqq；系统已注册用户：444，密码：444测试用例与执行步骤用例1：账号输入：qqq，密码输入：qqq，点击登录。用例2：账号输入：444，密码输入：444，点击登录。用例3：账号输入：qqq，密码输入：777，点击登录。用例4：账号为空，密码输入：444，点击登录。用例5：账号输入：444，密码为空，点击登录。预期效果测试结果登录成功，跳转至管理员界面。通过登录成功，跳转至用户界面。通过弹出密码错误。通过弹出请输入账号。通过弹出请输入密码。通过6.2.3公交出行测试公交出行功能需要测试：用户点击公交出行，选择要乘坐的公交，查看它的路程时间表，如下表6.3所示表6.3公交出行功能测试用例表测试要求测试公交出行相关功能前提条件进入主界面，并且系统存储公交出行的信息测试用例与执行步骤点击公交出行，选择要乘坐的公交预期效果测试结果看到要乘坐公交的路程时间表通过6.2.4长途汽车测试长途汽车功能需要测试：用户点击长途汽车，选择要购买的车票，输入用户姓名和身份证，点击提交，显示预约成功，如下表6.4所示表6.4长途汽车功能测试用例表测试要求测试长途汽车相关功能前提条件进入主界面，并且系统存储长途汽车的信息测试用例与执行步骤点击长途汽车，选择要购买的车票，输入用户姓名和身份证，点击提交预期效果测试结果预约成功通过6.2.5水电煤气测试水电煤气功能需要测试：用户点击水电煤气功能，选择需要充值的功能，输入卡号和金额，点击提交，显示余额发生变化，如下表6.5所示表6.5水电煤气功能测试用例表测试要求测试水电煤气相关功能前提条件进入主界面，并且系统存储水电煤气的信息测试用例与执行步骤用例1：进入水电煤气，点击水费，输入卡号和金额，点击提交用例2：进入水电煤气，点击电费，输入卡号和金额，点击提交用例3：进入水电煤气，点击煤气费，输入卡号和金额，点击提交预期效果测试结果余额发生变化通过余额发生变化通过余额发生变化通过6.2.6天气预报测试水电煤气功能需要测试：用户点击天气预报，出现今天和未来几天的天气和温度，如下表6.6所示表6.6天气预报功能测试用例表测试要求测试天气预报相关功能前提条件进入主界面，并且系统存储天气预报的信息测试用例与执行步骤点击天气预报预期效果测试结果出现今天和未来几天的天气和温度通过6.2.7餐饮信息测试餐饮信息功能需要测试：用户点击餐饮信息，查看今天本城市每个饭店是否营业如下表6.7所示表6.7餐饮信息功能测试用例表测试要求测试餐饮信息相关功能前提条件进入主界面，并且系统存储餐饮信息的信息测试用例与执行步骤点击餐饮信息预期效果测试结果看到今天本城市每个饭店是否营业通过6.2.8预约挂号测试预约挂号功能需要测试:用户点击预约挂号，选择要去的医院、科室、医生。点击预约，显示预约成功，如表5.8所示表6.8预约挂号功能测试用例表测试要求测试预约挂号相关功能前提条件进入主界面，并且系统存储预约挂号的信息测试用例与执行步骤点击预约挂号，选择要去的医院、科室、医生，点击预约，预期效果测试结果显示预约成功通过6.4测试结果本系统全部功能模块都使用测试用例完成基本测试，且在测试过程中经过反复的对比纠错，来确保了系统的完整性，可用性。整体来看，本系统功能相对完善，界面友好性、操作便捷，能够给用户带来较好的体验。[19]七、总结及展望在本系统开发之前，通过自己对于当前背景的研究以及老师的耐心指导，总结出来系统所需要的主要功能以及效果，并且又结合市场上大多数的类似应用，公众号进行功能的细微调整，最后决定出最终功能结构。而在开发中，自己实现了数据库设计，前后端交互，同时也借鉴了一些应用的页面以求本系统开发完成后达到预期目标。最后通过一系列的测试用例，来验证的系统的可行性，完整性，确保了其质量可以进行正常使用。当前系统虽说已经完整，但我相信随着我技术的不断提升，该系统还可以继续进行优化，为高校就业提供便利。

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