“互联网+”背景下智慧校园移动服务APP开发研究

牛 丽，殷 凡，陈 静

(苏州市职业大学 计算机工程学院，江苏 苏州 215104)

“互联网+”背景下智慧校园移动服务APP开发研究

牛 丽，殷 凡，陈 静

(苏州市职业大学 计算机工程学院，江苏 苏州 215104)

根据“互联网+”背景下智慧校园建设的内涵和特点，从功能需求角度分析智慧校园移动服务APP的建设内容，整合优化校园资源，将教学、管理、服务融为一体；从技术实现角度，选取移动学习论坛、移动教务查询、基于LBS位置生活服务这三类典型应用，分析每个应用的技术架构与实现方案；最后以主流的iOS移动开发平台为例，详细阐述三类终端APP的实现过程，提供个性化、智能化的智慧校园服务。

“互联网+”；智慧校园；移动服务；APP；iOS

随着移动互联网、物联网、云计算、大数据等技术的迅猛发展，“互联网+”应用不断渗透到教育、医疗、交通、旅游等各行各业的生产、运营、管理等每个环节中。“互联网+”与教育的充分结合体现了“智慧教育”，它渗透在教育的方方面面从而构建出“互联网+”时代的“智慧校园”[1]。传统的门户网站信息发布渠道较为单一，不能提供实时智能化信息服务，智能手机等终端的普及与推广使其成为人们获取信息的主要形式，用户越来越多地关注和利用各类移动APP来获取信息，移动APP已成为“互联网+”在各个领域开发的主要内容。

1 “互联网+”背景下的智慧校园建设

智慧校园建设是以物联网作为技术支撑、以网络融合为基础、以数据融合为核心、以服务融合为目的，以感知、智能、控制、数据挖掘等技术手段促进教学、学习、生活等应用服务与校园环境、资源的有机整合[2]。智慧校园的“智慧”主要体现在智慧环境、智慧管理、智慧教学、智慧学习、智慧科研、智慧生活等方面，核心是以校园网为基础、教学资源为中心，对信息进行再加工、再利用，提供全面的智能感知环境和综合信息服务平台、提供以人为本的个性化定制服务、提供与外界交流感知的接口，在校园原有应用系统建设基础上，构建智能综合、响应及时、感知全面、高效运行、动态开放集成的智慧校园[3]。

“互联网+”时代，各大高校纷纷依托移动互联网、物联网、云计算等新一代信息技术规划和建设自己的智慧校园综合信息服务平台，集成开发满足师生需求的移动服务APP，比如清华的“At Tsinghua”、复旦的“i复旦”、同济的“微同济”等，与原数字化校园应用相整合，将校园信息化应用延伸拓展至移动终端，改革传统教学服务管理模式，提供更便捷的教学、管理、生活、资讯等全方位的一站式信息服务，师生利用移动服务APP获取智能信息、交流讨论、资源共享、生活娱乐等，确保院校各项管理工作的高效运转，实现校园信息化向服务化的变革转型。“智慧校园”中的移动服务APP应用在原有的网站基础上扩大了校园的信息化服务渠道，实现校园网应用向移动终端应用的平滑迁移。

2 智慧校园移动服务APP的建设内容

智慧校园移动服务APP建设，需要集成和整合现有数字化校园基础设施与信息化资源，根据师生实际需求开发移动服务平台并融合各类移动APP应用，提供与校园网集成的统一服务入口，对教学环境、资源与活动等内容进行移动延伸(见图1所示)，从功能需求上移动服务APP建设内容主要包括校园资讯类、学习服务类、信息查询类、生活服务类等[4]。

图1 智慧校园移动服务APP建设内容

校园资讯类提供学校形象展现和认知，包括校园网站信息移动推送与数据分享、院系新闻通告与校园动态、校园求职与就业招聘信息、校园风光与地图、招生入学介绍、邮箱绑定等内容。学习服务类提供移动学习资源服务及相应教学管理，提供与学校现有数字化学习平台及课程资源网站的移动化对接，将移动论坛服务与学习资源服务相结合，通过移动终端访问学习资源并开展自主学习交流，上传及下载学习资源、点播视频、考勤签到等。信息查询类提供与学校现有校园教务系统、图书系统、学工系统等的无缝对接，学生通过移动终端APP登录验证，查看个性化定制的课表信息、成绩选课信息、考试安排、教室信息、图书借阅信息、一卡通信息等，通过手机进行选课、选座、预约图书等。生活服务类提供基于LBS位置服务应用，基于用户当前位置提供周边出行路径规划与导航、周边购物餐饮娱乐推荐、周边个性化天气预报等，为学生提供丰富周到的生活出行、娱乐等个性化信息。

3 智慧校园移动服务APP的开发方案与技术实现

根据上述智慧校园移动服务APP的建设内容，从技术实现的角度主要分为三大类型的功能需要实现。

1) 校园资讯服务与信息查询服务，需要与现有的校园网功能进行融合，在终端APP上通过网页解析技术或者是后台接口访问技术获取所需的数据，通过UI界面编程进行终端展示。

2) 移动学习服务类应用，需要使用原有的资源网站提供的服务接口或者原生开发带有后台数据交互功能的服务网站，终端APP通过网络通信编程技术与资源服务网站进行交互，获取数据并进行展示。

3) 生活服务类应用，根据设备当前位置进行LBS位置服务应用开发，使用聚合数据、百度、高德地图等第三方应用，在终端APP上获取与当前设备位置相关的各类数据进行二次开发[5]。

以智慧校园移动服务APP建设内容分析中的典型的学习论坛服务、移动教务服务、LBS位置服务三类应用为例，以主流的苹果iOS作为移动终端开发平台，阐述这几类应用服务在iOS平台上的开发方案与技术实现。

3.1 学习论坛应用服务方案与实现

学习论坛服务开发分为三个部分，作为数据层的后台数据库设计开发、控制层的Web服务端访问接口开发、视图层的前端终端应用APP开发。根据移动应用开发特点，这里采用如图2所示灵活高效的Apache+PHP+MySQL开源轻量级技术架构，使用Apache作为Web Service服务器对网站及后台数据库进行管理，控制层采用PHP脚本语言为iOS客户端设计开发各种接口和Web Service服务，响应iOS终端应用客户端请求，后台采用性能较高的小型关系型数据库Mysql存放各类学习论坛资源数据。iOS终端应用通过HTTP协议将访问请求以JSON数据写入与解析方式发送到PHP网站服务器，完成与Web Service服务端的数据并互，并将控制层生成的JSON数据解析以特定的格式展示在iOS终端应用上。iOS终端在离线状态下使用轻量级嵌入式数据库SQLite保存网络数据到本地设备中，进行离线数据的持久化存储，并在客户端连接网络时对后台服务器进行数据更新。

图2 移动学习论坛服务技术方案

数据层MySQL作为后台数据库，存储学习论坛服务相关数据，主要包括用于论坛管理的用户数据、帖子与回复数据，用于移动学习的视频、辅助学习资源数据，用于学习管理的评价、学习进度数据，用于系统配置与管理等相关的数据。控制层PHP Web Service管理整个学习论坛服务的业务逻辑，服务端根据交互需求对MySQL数据库使用结构化查询语言SQL进行增删查改并对外提供数据服务，整理和发布数据层获取来的信息，进行数据加工与转换、数据离线存储与压缩加密、数据异步传输等，完成对数据访问封装及业务流程优化，根据iOS终端访问需求设计开发各类数据访问接口提供给视图层调用。

视图层iOS终端应用处理用户交互操作，访问Mysql后台数据时，采用支持断点续传、上传下载、后台运行、客户端证书、同步异步请求、依赖于CFNetwork的ASIHTTPRequest第三方开源框架，通过HTTP数据传输协议，根据URL地址使用POST方法向服务器发送数据、Get方法从服务器获取数据，定义数据存储类接收服务器返回的JSON数据，使用iOS系统自带的NSJSONSerialization解析类对返回的数据进行解析，采用MVC编程模式，通过把JSON数据转换为字典NSDictionary、数组NSArray等Foudation对象的系列方法，将转换解析的数据并存放到建好的Model模型中，采用各类iOS移动UI开发技术，把模型中解析出的数据与交互内容展示到iOS移动终端的用户界面上，并对客户端的数据缓存优化。

3.2 移动教务应用服务方案与实现

移动教务应用将在校园目前已有的教务网站系统基础上进行移动终端APP的二次开发，若原系统网站在开发时设计并开放了Web Service服务接口，则采用上述学习论坛应用服务相同的技术方案进行数据交互；若原系统是封闭的、不对外开放接口服务，则终端APP的开发方案是对客户端获取的教务数据进行网页解析并将数据UI展示在客户端。我校教务管理系统基于B/S架构，前端通过各类浏览器访问教务系统Web服务器，实现与教务后台数据库的交互，技术开发上属于后者不对外开放接口的情况。

在此架构基础上进行iOS平台移动教务应用APP开发，通过终端APP实现公告查看、课程表与成绩学分查询、选课与评教等功能，需在iOS客户端开发对教务系统网络访问与数据解析APP，通过原教务系统授权用户权限登录认证，向教务系统网址发送HTTP协议的POST请求，获取校园认证用户登录成功后的网页数据，在iOS终端对获取的XML/HTML文档进行网页解析，将页面解析数据展示在iOS终端APP中并与用户进行交互。

iOS终端数据解析用MVC框架，分为数据处理、数据存储、视图展示模块，如图3所示。数据存储模块根据目标软件功能及服务端解析数据，设计本地数据库进行离线存储，使用嵌入式SQLite数据库来创建和维护，为用户提供数据服务；数据处理模块负责接收用户响应，向终端客户发送所需数据，解析处理服务端返回页面数据，把数据封装成服务端和客户端能接受格式，提供数据在网络间传输接口；视图展示模块用于在iOS终端响应用户的各种请求，在UI界面中以好的用户体验输出存储数据，并把用户的数据请求发送到数据处理模块中。

图3 iOS终端移动教务APP功能模块间关系

iOS中对XML/HTML文档进行数据解析有多种方法，如libxml2、NSXMLParser等库，TFHpple是基于libxml2库的XML文档解析第三方开源框架，使用时在目标工程中添加动态链接库libxml2.2.dylib，把TFHpple源文件夹拷贝到目标工程中，在解析类中导入TFHpple.h、TFHppleElement.h、XPathQuery.h等框架头文件，使用TFHpple实例化解析器XpathPaser，进行节点扫描提取节点内容，解析为标签树结构后转换为TFHpple对象。使用XPath路径表达式在XML文档所有节点间移动，沿着路径path或步长step查询和选取XML文档中节点或节点集并执行各种操作。解析HTML文档时，可将HTML转换为XML文档，解析文档前需确认目标网页源代码头格式为UTF8，否则XML转换无法识别。

3.3 LBS位置应用服务方案与实现

iOS平台位置服务应用APP根据校园用户生活需求实现基于LBS位置服务的校园地图显示与检索、校园定位导航、校园周边公交地铁出行路线规划、校园周边娱乐推荐等功能，

开发中使用百度地图、聚合数据等第三方资源平台提供的各类框架和服务接口，在iOS终端根据当前设备位置访问百度地图、聚合数据，获取定位导航、公交、地铁、线路、娱乐等资源数据，开发人员在此数据基础上开发交互性强、功能丰富的LBS位置服务应用。

百度地图iOS SDK基于LBS位置服务提供开发接口，获取高效的地图位置数据，包括地图显示标记、地理编码解析、设备定位搜索、路径规划导航、图层覆盖、离线地图、LBS云检索等服务，使用前需注册与百度账号关联的开发密钥Key，取得地图开发认证，根据目标平台下载最新版本iOS SDK开发工具包，为了节省流量及提升地图加载速度，可根据位置编码或名称下载指定区域离线地图包。百度iOS SDK支持回调方式返回更新定位结果，结合定位功能确定设备位置，通过图层类在地图上绘制方案路线。

聚合数据是综合性的云服务数据平台，包含大量交通、生活、资讯、天气、地图、LBS等各个领域实时高效、稳定安全的数据，为开发者提供优质的数据统计服务。聚合数据SDK围绕不同开发平台与数据格式提供各种规范的开发接口，聚合SDK接口使用前也需注册申请取得APPKey开发认证。

系统设计的iOS终端获取和使用百度地图与聚合数据的方案及流程如图4所示。在客户端设计各种LBS位置服务应用，终端APP通过移动通信网或无线局域网与数据服务中心建立连接，使用授权开发密钥及SDK API服务接口以HTTP协议方式传输数据，iOS客户端使用Get、Post方式与数据服务中心进行数据交互，发送数据请求到百度地图服务中心、聚合数据服务中心，数据服务中心根据定位系统得到当前移动设备位置数据，根据请求内容参数从地图数据库、聚合数据库或其他目标数据库中查询并筛选出所需要的数据，并生成JSON/XML/HTML等跨平台格式的数据文档，返回到iOS终端应用中。iOS客户端对获取的生成文档数据内容进行综合解析，根据文档结构将解析数据存放到字典NSDictionary、属性文件Plist或嵌入式数据库SQLite中。iOS终端应用上进行UI设计编程，以合适的方式、好的用户体验展示获取的解析数据并与用户进行交互。

图4 iOS终端百度地图与聚合数据获取方案及流程

4 结论

“互联网+”时代院校信息化已由“数字化校园”建设过渡到“智慧校园”建设，如何充分利用新一代信息技术，在已有校园网络基础设施、智能感应控制系统等硬件的基础上，开发基于校园数字化网络资源的智能化移动终端服务平台，以及开发满足校园用户需求的、基于集成服务平台的各类学习生活服务APP是智慧校园软件应用开发的重点，能为师生提供一站式的、个性化的、实时终端信息服务，实现移动式的掌上校园。

[1] 王曦.“互联网+智慧校园”的立体架构及应用研究[J].中国电化教育，2016(10)：107-111.

[2] 李秀敏，史海燕.“互联网”背景下智慧校园建设模式分析[J].计算机时代，2016(10)：22-25.

[3] 李雯雯.“互联网+”时代数字校园向智慧校园转型发展的研究[J].信息记录材料，2016(12)：16-18.

[4] 于长虹.智慧校园智慧服务和运维平台构建研究[J].中国电化教育，2015(8)：16-22.

[5] 张进，张帆.面向智慧校园APP的信息设计研究[J].无线互联科技， 2016(8)：48-50.

On the Development of Mobile Service APP in Smart Campus Under the Background of “Internet Plus”

NIU Li，YIN Fan，CHEN Jing
(School of Computer Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China)

Starting from the connotation and features of the smart campus construction under the background of Internet plus， the construction content of smart campus mobile service APP is analyzed from the perspective of functional requirement. Campus resources are integrated and optimized with the integration of teaching，management and service. Then from the respect of technology realization， three typical applications of mobile learning forum， mobile educational inquiry and life service based on LBS location are selected and their technical architecture and implementation plan are analyzed. Finally， taking mainstream iOS mobile development platform as an example， the realization of three kinds of terminal APP is elaborated in details so as to provide personalized and smart campus services.

“Internet plus”； smart campus； mobile service；APP；iOS

TP311.52

A

1008-5475(2017)04-0016-04

10.16219/j.cnki.szxbzk.2017.04.005

2017-08-06；

2017-08-20

江苏省高校哲学社会科学基金资助项目(2016SJD880109)；江苏开放大学“十二五”规划课题(15SEW-Q-056)；苏州市教育科学“十三五”规划课题(16000Z089)；苏州市职业大学青蓝工程资助项目

牛 丽(1980-)，女，江苏连云港人，副教授，硕士，主要从事智慧校园研究。

牛丽，殷凡，陈静.“互联网+”背景下智慧校园移动服务APP开发研究[J].苏州市职业大学学报，2017，28(4)：16-19，74.

(责任编辑：李 华)