基于安卓平台的电磁频谱监测应用程序的开发

徐怀志，赵 航（三江学院，江苏南京，210012）



基于安卓平台的电磁频谱监测应用程序的开发

徐怀志，赵 航
（三江学院，江苏南京，210012）

摘要：本文针对电磁频谱的管理问题，探究了基于安卓平台的电磁频谱监测程序设计方案。本设计采用C/S数据交互技术，实现了数据交互功能，解决了基于安卓设备的客户端与数据库的连接问题。

关键词：电磁频谱；监测程序；数据交互

传统的频谱监测技术在满足一定的工作需求的同时，也产生了很多实质性的问题，比如体积太过庞大，导致携带不方便；价格不菲导致使用者的成本压力增大；界面单调、缺乏美观，功能不齐全等。本设计探究了在安卓平台上进行频谱监测程序的设计，对传统的频谱监测技术进行改善，有助于降低开发成本，丰富监测功能界面，有助于带动相关产业的发展。

1 设计思路

本项目研究的电力无线网络的监测问题，为建设更完善、更可靠、更广域的电力无线网络，提供可靠的设计依据。本程序从传统的监测设备出发，考虑到便携性、数据兼容性、成本问题，进行了基于安卓平台的电磁频谱监测应用程序的设计，以满足配用电通信、电力设施状态监测和移动巡检等电力业务对于电力无线专网的应用需求，同时，这项研究对智能电网的发展具有重要的意义。

2 总体结构和流程

本程序包括三大模块：终端数据库模块、电磁频谱监测中心模块以及用户数据库模块。终端数据库模块是通过硬件采集、分析、处理采样频率，然后转化成sql格式文件，供用户数据库导入。而监测中心模块包括了7个子模块，每个模块各有分工，以满足智能电网的管理。整个系统条理清晰，界面丰富，易于操作，具体如图2-1所示。

图2-1 监测系统框图

3 程序设计及操作说明

3.1建立数据库

MySQL是一个袖珍型数据库管理系统，使用广泛，又因为其体积相对较小，速度相对较快，更重要的是成本不高，使得它成为我的这次程序设计的首选。我把采集好的sql文件经过Navicat for MySQL这个可视化工具导入MySQL数据库，供服务器调用。我在我的数据库中建立了四个数据表：表一grilld_device包括了设备名称、设备状态、以及添加设备功能；表二grilld_ device_info包括了采样时间、中心频率、采样带宽、采样点数、设备增益、查看频谱功能；表三grilld_user包括设备名称、设备状态、设备经纬度信息；表四grilld_user_auth主要是用户权限信息的操作。具体数据采集效果图如图3-1所示。

3.2数据交技术

数据交互技术采用先建立专门的客户端再访问监测中心的C/S（Client/Server）方式。监测中心活动在云端的服务器上，监测终端把采集到的频谱数据分析、处理之后再存储给云端服务器。

图3-2 数据的交互过程

C/S模式分为数据管理和数据交互两部分。在 C/S模式下，数据管理部分的功能通过服务器端完成，而与用户的数据交互功能则利用客户端完成。这样，服务器端和用户端各有分工，服务器端主要负责数据的存储和管理数据，而客户端则负责数据的交互，分工明确，既不会给服务器端造成过多的压力，也使得客户端有相当的操作权限，从而更大程度的发挥软件的功能。正因如此，C/S模式通常是针对一定的客户群体，保密性高，适合传输机密信息的客户群体使用。数据的交互过程如图3-2所示。

3.3数据库与服务器的连接

Java主要用于开发企业级应用程序，它对MySQL的连接和操作提供了非常完美的支持。Java拥有一套独立的数据库连接和操作API（应用程序接口），任何第三方的数据库厂商通过实现这套API来提供Java程序连接数据库的支持，这套API的名字就是JDBC（Java Data Base Connectivity）。

JDBC是Java定义的一套标准数据库使用接口，按照SQL标准定义了若干的接口，MySQL提供JDBC实现，从而程序员可以比较轻松的基于JDBC标准访问到任何一个数据库。

JDBC连接MySQL数据库，只需要知道JDBC的接口即可。一般分为四个步骤：第一，注册驱动程序；第二，创建连接；第三，执行SQL语句；第四，得到结果。

对于MySQL而言，Oracle公司已经提供驱动程序，只需把驱动程序的jar文件放在CLASSPATH下。

具体实现语句共两句：

⑴Class.forName（“com.mysql.jdbc.Driver”）；//注册驱动程序

⑵ DriverManager.getConnection（URL，USER_ NAME，PASSWORD）；//获取连接

第一行代码是告诉JVM（Java虚拟机）把这个驱动程序注册到当前程序中，当程序尝试连接MySQL时，即可使用该驱动。第二行代码通过java.DriverManager类的getConnection（）函数，获得一次数据库的连接，这个连接也就是一切数据库操作的开端。获得连接以后，接下来即可自由的操作数据库的各种元素了。

3.4服务器的工作流程

WebService技术是通过构筑一个通用的、与平台和语言无关的技术层，利用各个站点之间相互调用实现功能，它可以在各种支持internet的操作系统上访问并使用这种在线服务，无系统限制。WebService主要是为了使原来各孤立的站点之间的信息能够相互通信、共享而提出的一种接口。其工作流程一般分为三个部分：第一，确定服务器上有哪些服务，还需要确定服务器一共提供了哪些服务，在使用这些服务之前我们还必须知道这些服务支持什么样的界面；第二，就是发送请求获得WebService描述语言WSDL；第三：主要是向WebService服务器发送信息服务请求，并等待服务器的应答。服务器的工作流程如图3-3所示。

图3-1 数据采集效果图

图3-3 服务器的工作流程

4 结语

本文设计了一种基于安卓平台的频谱监测应用程序，通过这项技术的研究，可以有效地支撑电力多种业务的开展，提升电力企业的运营管理和服务水平，对于其他行业具有积极的示范意义和良好的产业化前景。不仅能够带动相关产业的发展，对于拉动内需，提供更多就业机会方面也有着积极意义。

参考文献

［1］武胜波.电磁频谱监测中心设计及算法研究［D］.西安电子科技大学，2009.

［2］孙宏明.Android程序设计入门、应用到精通［M］.清华大学出版社2015.5-15.

［3］崔洋.贺亚茹. MySQL数据库应用从入门到精通［M］.中国铁道出版社2016.394-396.

［4］石俊.电磁频谱监测中心中数据采集与实时监控子系统设计与实现［D］.西安电子科技大学，2012.

［5］翁木云.张其星.谢邵斌.频谱管理与监测［M］.北京：电子工业出版社，2009：1-10.

Development of electromagnetic spectrum monitoring application program based on Android platform

Xu Huaizhi，Zhao Hang
（Sanjiang University，Nanjing Jiangsu，210012）

Abstract：In this paper，according to the management of the electromagnetic spectrum，we explore the program design of the electromagnetic spectrum monitoring program based on Android platform.This design uses the C/ S data exchange technology to realize the data exchange function，and solves the problem of the connection between the client and the database based on the Android equipment.

Keywords：electromagnetic spectrum；monitoring program；data exchange