基于智能设备的应用软件开发关键技术研究

曹华山 湖南大众传媒职业技术学院

1 引言

随着人工智能、通信技术的发展，进入新世纪以来我国已经逐步实现了制造企业的升级换代，大批手工生产线已经被流水生产线代替，通信技术也逐渐从4G转为5G，并且传统的语音短信通话正在被视频通话代替，传统生产制造过程中的应用软件正逐步被淘汰，各类智能化和便携式设备正逐步走入生产一线的工人手中，提升了其生产执行过程的便利性及效率。同时居民实际生活中，如优酷、淘宝、手机银行等各类APP为居民生活水平的提升带来了很大的便利性，很大程度上提升了社会的信息化水平。

基于生活和生产过程中智能化设备的原因逐步广泛，如何研究应用软件的开发及其与其他设备的集成是非常有必要的，实现基于智能设备的数据贯通，能够在信息化和大数据层面，从本质上提升居民的生活质量。因此，本文将从各类关键开发技术着手，分析现有常用的智能设备的软件开发技术。

2 界面交互技术分析

软件的开发最开始阶段是界面设计，现如今常规界面设计技术主要分为以下几种：.NET技术、HTML5技术、JSP技术，以上三种均属于动态的界面交互技术，也可应用于不同的平台，要想实现集成开发，以上技术是基础。

2.1 前台界面HTML5技术

与传统HTML 技术不同，H5技术很好的解决了原有HTML架构的不足之处，对其进行了进一步修复和弥补。在实际应用过程中，此项技术的主要目标便是在智能移动设备中能够支持各类视频类多媒体应用软件，和传统应用软件相比，此种开发界面技术不仅可支持一般通话和文字信息发送，还可很好的支持音频、视频、图像等多元化的信息载体的传送。此种技术的独有解析协议可使程序开发人员在进行程序开发过程中的灵活性更强，信息传递的速率得到加强，同时在新技术的支撑下，打破了传统模式下文档和用户间的交互方式，为智能移动设备的使用提供了更多的可能性。与传统前台界面语言相比，H5技术在软件开发过程，能够同时兼顾网页开发和移动应用开发，完成网页开发后，可快速将其转变为移动应用，稍作更改即可上线使用，在很大程度上满足了客户快速上限的要求。同时，从项目成本管理方面，节省了大量人工开发的成本，降低项目交付周期的同时提升了软件开发效率，节省了项目成本，从而一举两得。

2.2 后台JSP技术

JSP技术是一种动态网页交互技术，从技术是连接前台界面和后台JAVA层的中间层，其突出特点是适用于B/S架构的网页应用程序的开发和实现。在JSP层开发人员可进行各类交互操作，比如前台界面中得到数据的格式转化，将转化好的格式按照一定的查询逻辑传输给JAVA层，同时会将JAVA层的结果进一步整理，大多用JSON的格式反馈给前台H5界面，此种模式简单的乘坐MVC模式，JSP在MVC模式中发挥着很大作用。与JSP技术相关的技术有很多，最常见的是Ajax、JSON技术等。

JSP技术所开发的原因软件不仅可以跨平台运行，而且还可以夸操作系统运行，不仅在window平台上运行还可在Linux 操作系统上运行，以上具独有的优势，让基于JSP技术的智能设备的开发变得相对简单，有助于实现敏捷开发。

2.3 NET技术

ASP.NET 技术由美国微软公司所研究和开发，此技术IDE采用Visual Studio集成开发平台，使用C# 程序语言实现交换界面内容，同时还可以与XML 技术进行集成在一起开发应用程序集成，适用于不同的操作系统。ASP.NET 技术采用了面向对象技术，其对于平台相关，设计与开发比较简单，扩展性、可靠性和可伸缩性。

3 数据库技术

数据库是软件平台的核心，数据库设计的好坏严重影响应用软件后期运行效率，数据库存取效率的高低，也影响软件运行的效率和客户体验，对于智能设备的应用软件也是如此。

数据传输和数据的架构处理是智能设备应用软件的灵魂，如果没有以上两个功能，智能设备的自身价值很难发挥出来。以日常生活中常用的各类智能化加点设备为例，若仍然采用传统的数据传输和管理方式，设备很多的情况下，设备提供商在进行设备的管理时显得十分困难。但若借助计算机技术的有效支撑，对各类家电设备采取智能化分类管理，未来设备的运行维护的管理效果会很好，管理成本也会大大降低。同时，客户的各类家电设备参数也会通过大数据平台统一存储和分析，有助于未来实现设备的定期维修保养，设备的健康诊断等。

现如今，各类数据库服务琳琅满目，但比较常用的主要有四种Oracle、SQLite 、MySQL和 SQLserver 等，各类数据库均有其独立的特点。如MySQL 数据库是目前软件开发中最先进的数据中心信息管理技术。它的采用了光纤存储的技术，此项技术的特殊优势，是可将主机和存储设备直接相连，实现无线网络的基本管理，拥有基于可配置技术的缓冲帧功能。SQLite 数据库是一种嵌入式数据存储，其可以直接的嵌入到各类智能设备应用软件中，然后将设备中的多个数据连接在一起，发挥数据的作用，而数据库中则没有任何数据，这样有效的减轻了数据库的运行压力，但是需要注意的是该数据库在运行期间，一次只能编写一个程序，这样也给设备的使用带来了较多的不便。SQLite 数据库管理数据信息页面，每个页面可以包含512字节，由于字节数量相对比较少，因此其在具体的使用过程中所需要的数据处理时间相对比较短，这样我们就可以有效地提高光学数据存储的效率， 进一步提高存储热点数据管理功能。在智能设备应用软件开发过程中，不同数据库的作用优势不同，开发者要结合实际情况，理智处理相关工作。

4 软件架构技术

C/S 架构、B/S 架构和云端架构技术是常用的三类应用软件开发技术，对于智能设备应用软件开发技术而言，也不例外。但随着工业互联网技术的不断发展，如今C/S架构正逐步被云端架构技术和B/S架构技术所取代。以下为三种技术的详细情况。

4.1 C/S架构

C/S架构，顾名思义是值得客户机-服务器架构，此种架构结构简单，客户端只负责完成和用户的界面交互，数据处理交由服务端进行。此种架构的优势比较明显，比如充分发挥了PC机本身的性能优势，为服务器端的载荷降低提供了可能，客户端的相应速度快，让用户在客户体验上得到了很好的满足。C/S架构在数据存储管理上更加透明。

但是C/S架构也有其先天不足之处，在软件安装部署，迭代更新等阶段，C/S架构应用软件需要消耗大量的人力成本。以基于C++/MFC语言开发的某应用系统为例，假设其用户有1000，软件部署时期便需要1000次安装部署，软件每进行一次迭代更新均需要1000位用户同时更新，否则便会影响使用。现如今各类自动部署和安装技术也逐步被广泛应用，但是还未能很好的解决安装和部署过程中带来的一系列报错、异常等问题。

4.2 B/S架构

与C/S架构相比，B/S架构在其访问、安装、部署、迭代更新阶段均具有很大的便利性。一次部署所有人均可访问的模式，适应于大型企业大型系统的应用场景。B/S 架构可以将所开发的软件分为三个不同的层次，即交互层、web 服务层和数据库服务层，三个层次的定位不同，因此功能也各有差异，交互层的主要功能作用就是用于数据的交互处理，其能够快速的进行数据传输，为用户提供了一个可操作的服务接口，可以满足用户的各种服务需求。这个接口是动态的和交互式的，在实际应用过程中为数据的传输提供了极大的帮助。Web层在具体的应用过程中，则是交互层与数据库服务层之间的通信接口，如果web 服务层不存在那么相关技术的应用就将成为空谈。数据库服务层的主要作用则在于其可以快速的实现数据业务解析，在具体应用时可以将该服务层划分为web 逻辑业务和数据操作业务两个部分。数据层则通常是由数据管理和数据库两部分内容所组成的，在该服务层中存储有大量的数据，当前比较常用的数据库管理系统主要有MySQL 等。通常情况下，智能设备应用软件的规模往往都比较大，存储的数据量之庞大可想而知，而使用MySQL 数据库管理系统的主要作用就在于其可以有效的提高数据的在线处理能力，与此同时，在该系统的支持之下大数据的分析性能也得以不断地提升，其在获得相应数据之后，可以在短短的几分钟内将操作和分析结果快速的反馈给web 服务器，促使其作出相关处理。

4.3 云端架构

随着科学技术的迭代更新，一般的传统软件架构需要占据更多的网络资源，如CPU资源、存储资源等，此种情况一旦布局不合理会造成网络资源的极度浪费。为了统筹网络资源，基于云端架构的网络服务技术便被开发出来。云端技术的最大特点便是采用虚拟化技术实现了用户大量资源的存储，而不依赖于具体的硬盘失误存储。对于用户来讲，仅需要借助简单的APP，便可实现各类资源的分类存储。云端技术的特点是容量大并且不易丢失，数据的存取效率也得到大幅提升。目前我们常用的各类云盘，如百度网盘、网易云盘、360云盘等均是借助这类技术来实现的。

目前云端架构的基本技术已经比较成熟，并且已经进入到实质应用阶段。从技术角度讲，云端架构在实现前首先要具备云存储、通讯系统、通知系统等三个基本服务。云存储负责为用户提供数据存储服务，可以让用户快速及时的获取自己的数据。通讯系统，大多以邮件形式提供通讯服务。通知系统能够为客户把握好友的最新状态，告知好友自身的动态。云端存储主要涉及2个方面的技术，底层架构包括分布式存储、文件目录管理、用户权限管理等，下载优化主要支持各类客户端下载技术。

5 结论

随着计算机网络和人工智能技术的不断发展，智能设备将会在生产制造和居民生活中应用越来越广泛，与之相匹配的各类应用软件的开发将会至关重要。只有实现智能设备和应用软件的有机融合，才能发挥智能设备在提升生产效率等方面的潜能。然而应用软件的开发技术随着信息技术的不断发展，正逐步更新换代，前台界面方面正从一般的HTML架构转变为可兼容APP开发的HTML5架构；技术架构方面正从原有的C/S架构转变为部署和迭代更快速的B/S架构或云架构；后台数据存储方面正从原有的MySQL、Oracle等关系型数据库转变为基于大数据技术的非关系型数据库。软件开发技术正在迎来颠覆性的变化，但敏捷开发、快速迭代、注重使用的开发目标一直没有变。另外，随着工业互联网技术的发展，基于云技术的移动应用开发技术必将成为未来主要的研究方向，如何更加快速高效的实现敏捷开发也是未来移动应用软件开发的主要方向之一。

另外智能设备和应用软件开发集成过程中，通讯协议的标准化也十分重要，以生产制造过程中的智能装备为例，不同设备的控制系统均不一致，上游系统如何通过统一的接口，采用统一的协议来实现设备间的互联互通，设备与应用软件的互联互通是未来的主要研究方向。