实用第一f智慧密集
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范安宇，鞠欣诚，韩凯，郑一超，肖彬
摘要：随着物联网的飞速发展以及其越来越广泛的应用，一大批如智能家居、智慧出行之类的新兴领域产业迅速崛起。物联网因其越来越广阔的发展前景而被人们看好。系统采用MQTT作为通信协议设计与开发了一个手机设备接入和管理的平台，使用Java语言进行Android客户端以及服务端Web应用后端的开发，采用Springboot作为服务端框架。用户可以在手机客户端与服务端之间建立连接，客户端发布设备状态信息，用户在服务端监控所有连接的设备的实时状态信息，同时还可以进行管理操作。 关键词：通信协议；Java语言；服务端；状态信息
1选题背景
随着互联网时代的来临，诸如物联网等新概念迅速出现。物联网的出现打破了传统思维，将物理和IT基础设施整合统一，催生了如智能家居、智慧出行等多个领域的产生与发展。这些近年推行的领域其原理就是将各种电器、设备通过网络连接控制起来，而用户或管理者可以通过计算机和网络对其进行统筹管理。在这个背景下，设计一个基于MQTT通信协议［1］的手机设备接入和管理的系统，用户手机可以通过物联网通信将自身的各种信息发送到服务端进行实时监测，使服务端能够了解设备运行状态以及系统、定位等信息。在实际应用中，用户可以通过系统来查看设备状态或采集某项应用用户设备的硬件信息等，也可以通过定位功能在手机丢失时对手机位置精确查，或者可以对走失的老人或者 儿童等进行定位搜寻。
2研究现状及趋势
物联网［2］的概念最早在1999年中国提出（传感网），2005年ITU互联网报告正式地提出了物联网概念。在过去十年中，物联网在各行各业的应用越来越广泛，目前全球物联网设备数量已超过200亿，我国物联网产业规模在2011年已超过2500亿元，而到2020年这个数字预计将超过1.5万亿，是10年前的6倍。而且随着物联网更加广泛的推行，以及各种不断出现的高新技术与该技术的结合，各行业将会使物联网更加适应各自领域的需求，为物联网的发展再来更加重大的变化。比如随着人工智能热潮的降临，出现了许多类似于智能家居、智慧出行、智慧城市等新理念，它们有大有小，涵盖了生活的方方面面，使生活更加便利。人们已经彻底进入了物联网时代，随着物联网的不断完善发展，它
将在人们生活中起到越来越不可或缺的作用，各大行业也将如今天的互联网一样越来越依赖它。对计算机专业的学生来说，应当紧跟技术发展的潮流，及时了解学习有价值的技术，提前做好充分准备。
3相关技术分析
Java语言是一门面向对象的编程语言，它抛弃了C++语言里的多继承、指针等理解比较困难的概念，同时又继承了C++的各种优点，使Java成为了一门简易而又功能强大的编程语言。它具有简单性、面向对象、多线程、动态性、安全性、平台独立、分布式、健壮性与可移植性等特点。Java完全满足现阶段IT领域发展提出的各项要求，它可以直接在各种电子产品中运行，并在网络中被识别。Java语言可以应用的领域十分广泛，它可以用于Android应用、服务器程序、Web应用以及网站、桌面应用程序以及分布式、嵌入式系统的应用程 序的开发。它在计算机领域的地位短时间内不会动摇。
Springboot框架是一个Java平台上的用于简化Spring开发的开源框架，它用于监护Spring的开发，遵循约定大于配给的原则，去繁就简。它的主要目的是为Spring的开发者提供更加快速以及更加广泛的程序开发、以默认的方式实现更加快速的开发以及将多数项目所需的非功能性特性提供给开发者，帮助开发者省略繁琐的环境配置的问题。使用Springboot进行开发可以将Web应用程序编程可自执行的文件，而不需要部署到传统的Java应用服务器中就可以运行，开发者可以专注于应用程序的逻辑进行开发。
/
移动应用
发布[3]，它的设计目的是为网络环境较差以及硬件支持的内存极其有限的设备提供通信，这种协议十分符合物联网通信的要求，它的工作原理为：客户端设备向消息代理服务器发送连接请求，消息代理服务器返回确认信息，以此来建立连接，A客户端以A主题发布一个消息，消息代理服务器接收到后会将它推送给订阅了A主题的B客户端，而未订阅A主题的C客户端就不会接收到该消息，最后客户端断开连接。MQTT通信协议在TCP/IP协议族上工作，它为用户提供一对多的消息服务，传输的数据体量十分小，因此传输开销小，使用的网络流量也十分低，适用于各种受限环境中的小型设备的信息传输％Bootstrap框架是一个基于HTML、CSS、JavaScript 开发的功能强大、简介的前端开发框架，使用该框架可以更加便捷、快速地进行Web前端的开发。它提供了一个带有链接样式、网格系统和背景
的基本结构，同时为创建接口提供了简介且统一的解决方案，它包含了许多功能强大的组件，用户可以根据自己的需求进行定制。Bootstrap支持在现有的所有主流浏览器上运行，同时框架还包含了移动设备优先的样式。开发者在前端开发过程中可以在Bootstrap上到许多组件、插件以及样式等，开发者可以直接将组件放在自己的程序中，也可以对其进行加工、定制，使其符合程序设计的要求。
HTML的全称为超文本标记语言，其中通过它包含的一系列标签可以统一网络上的各种文档格式，并将分散的资源整合为一个逻辑整体，通过各种标记标签的组合来描述网页。它具有简易性和可扩展性的特性，超集方式可以使HTML的版本升级更加灵活方便，同时HTML采取子类元素的方式可以保证系统扩展，使它能得到更加广泛的应用。
JavaScript是一种可插入HTML页面的轻量级的编程语言，跨平台的特性使其可由大多数浏览器在多种平台执行，它可以通过嵌入标准HTML语言中来实现与HTML的互相操作、交互，修改现有网页的内容和样式，使HTML页面的内容更加丰富，还可以响应用户的行为，发送网络请求等，弥补了HTML语言的诸多不足和缺陷。
JQuery是一个JavaScript的框架，封装了许多常用的功能性代码，它能快速获取文档元素，为页面提供更加漂亮的动态效果，以及在不刷新页面的情况下更新页面内容。它增强了JS语言的各项功能，增强了页面的事件处理，能够通过更少、更加简洁的代码实现更加丰富的功能。4系统实现
系统按照功能主要分为4个模块：客户端通信模块、客户端信息收集模块、服务端通信模块、服务端信息处理与展示模块。服务端和客户端的通信模块都需要实现与代理服务器建立/断开连接、订阅或发布消息以及当网络中断时重新发送连接请求建立连接等功能。客户端信息获取模块需要实现不断从设备上获取各类信息并交由通信模块发送。服务端信息处理及展示模块需要 实现从通信模块接收到消息后将消息进行划分并存储，在前端编写页面从后端提取数据并以适当形式进行实时展示。页面应当做到美观、简洁且直观。如图1所示。
图1系统总功能图
客户端能够与已知host的消息代理服务器建立连接。客户端能够在连接意外断开时重新向消息代理服务器请求连接。客户端能够不断向消息代理服务器发布消息。客户端能够执行接收到的服务端发布的指令。如图2所示。
请求连接
是
疋
断开连接
图2客户端流程图
（下转第91页
）
数据库与信息管理
DATABASE & INFORMATION MANAGE
值，通过Java 的pstmt.setString()完成对SQL 语句的参 数赋值，这样就能轻松搞定update SQL 语句的拼写， 然后执行uteUpdate()，这样实现对数据库表
student 对应记录的修改操作。
7结语主要针对中职生在已经初步掌握Java 语言对数据
库的操作后，如何运用表格组件实现动态显示数据库表
的数据，从而进一步提高自己的Java 综合编程能力。[1][2][3]参考文献
褚尚军，王亮.轻松学Java.北京：电子工业出版
社, 2013.
郭现杰，张权.从零开始学Java.北京：电子工业
出版社, 2015.
王新萍.Java 语言程序设计.北京：电子工业出版
社, 2013.
(上接第79页)
I
以 B 主题发布指令------| I
以A 主题发布设备信息
订阅B 主题
——B 主题指令—一
一-请求连接—
-成功连接反馈—
—
订阅A 主题一
-A 主题设备消息-—
消息代理服务器
客：端请求连接
成功连接反馈•一服务端
图3序列图
以上为通信模块流程图，客户端发送连接请求需要 消息代理服务器的地址，发送连接请求后与代理服务器(上接第 77 页)
如何保证检测数据能够准确是十分重要的。4.2未来发展
在当今这个科技迅速发展的时代，人们的生活水平
不断提高，对生活的各方面服务的需求也随之增加。医 用App 的开发有助于提高医生工作效率，同时能改善 患者的就医体验，通过便捷的医疗App 享受更好的医
疗服务。因此“检医”的出现可以提高医生的工作效
率， 也可提高用户的生活质量， 在未来的发展和生活中
都能够起到重要的作用。
建立一个长连接并周期性发布信息获取模块获取的设备
信息。当网络不稳定或网络中断导致通信长连接中断
时，自动向代理服务器发送连接请求从而重新建立连
接。当客户端接收到服务端发布的断开连接指令则会执
行断开与消息代理的长连接的操作。如图3所示。
参考文献
[1] 赵政，王彦冰.基于MQTT 协议的远程管理智能化
Android 系统设计与实现 [J] . 科学技术创新, 2020, (22) : 100-102.
[2] 程德昊，何元清，蔡春昊.基于阿里云物联网平台
的数据可视化 [J] . 电脑知识与技术, 2020, 16
(22) : 50-51+53.
[3] 蔡自伟.基于MQTT 的智能家居系统设计[J].运
城学院学报，2020, 38 (03) : 29-32.
[4] 邢艳，杨云鹏.基于智慧物流概念下的复合型AGV
的设计与研究[C].第十七届沈阳科学学术年会,
中国辽宁沈阳：2020： 6.
参考文献
[1] 戴甜甜，金冬.智能医疗APP 导诊功能设计探究
[J] . 设计, 2020, 3.
[2] 吴建鑫，李瑶.刘易金.基于用户体验的智能就医
医疗APP 设计探讨[J].山西建筑，2020, 1.
[3] 顾文强，薛美华，梅如宝.基于APP 的智能医疗服
务平台的设计与实现 [J] . 现代信息科技, 2018, 12.
[4] 姜英姿.移动医疗APP 在医疗服务中的应用[J].
电子技术与软件工程,
2016.
