基于Android警民交互系統的設計與實現

摘要：目前智能手機已廣泛普及，本文利用智能手機GPS定位和Baidu Map API，設計了基于Android平臺的警民交互系統，對整個軟件系統中的主要功能模塊，如系統總體框架、開發環境、數據庫設計等方面進行了細致的分析與研究。經過多次的實驗測試，該系統滿足在實際中對網絡延遲和GPS定位精度方面的要求，能夠有效解決傳統報警的弊端。

引言

　　隨著通信網絡與智能手機系統不斷升級完善，移動互聯將成為維護社會穩定和便民利民的強力后盾^[1]。遇到危險尋求幫助形式也在不停地變化更替，從過去的徒步報警到目前的撥打報警電話，尚沒有很好的措施解決點對點向就近執勤民警或社區民警直接報警這一問題，警情多次轉接往往會貽誤最佳營救時機，甚至可能造成嚴重損失。

　　在當前環境下，利用智能手機通過無線通信網絡直接向警局指揮中心報警的條件已經成熟，指揮中心能夠聯絡到附近的執勤民警。如果是裝有Android操作系統的智能手機，民警可以通過手機的定位系統和百度地圖API方便地找到報警的現場^[5]。

1 警民交互系統總體功能

　　系統用戶有三：執勤民警、民眾和后臺指揮中心。執勤民警首先通過民警客戶端進行認證登陸，在選擇開始上班后，客戶端就會實時采集當前民警的位置坐標向后臺服務器上傳。普通群眾在遇到突發情況時，使用民眾客戶端，可以發布多種求助信息，如文本信息、語音信息和圖片信息，同時可以選擇向服務器上傳案發地點和自身的實時位置。后臺指揮中心，用來添加民警用戶，全方位監控整個地區執勤民警的具體位置，查看群眾上報的求助請求，屬于服務器后臺管理系統。警民交互系統允許多民警和群眾同時與服務器通信，因此需要采用多線程技術并發地處理所有客戶端的請求以及指揮中心的管理 。當民警、民眾客戶端和指揮中心發起連接服務器的請求時，服務器會為其分配獨立的子線程。警民交互系統總體功能如圖1所示。

　　警民交互系統由民警客戶端(Android)、民眾客戶端(Android)、后臺指揮中心和服務器端所組成。其中，民警客戶端和民眾客戶端都是在移動Android平臺上開發的應用程序，主要針對智能手機設備。在服務器上運行了服務端程序，它通過解析民警和民眾移動終端發來的請求，快速做出響應，并按照規定的格式返回給對應用戶。后臺指揮中心是通過網頁形式呈現，是部分服務器端程序的一個視覺展示，一方面對服務器端數據庫提供可視化管理，另一方面可以用來查看民警用戶和民眾用戶的相關信息。系統服務端使用的MySQL數據庫是開放源代碼的免費數據庫^[6]。

2 警民交互系統總體詳細設計

　　完整的系統包括民警客戶端、民眾客戶端、后臺指揮中心和服務器端四部分。下面具體介紹下各部分的具體實現思路。

2.1 民警客戶端功能設計

　　民警客戶端是在Android基礎上開發的應用程序。主要功能是驗證身份登陸服務器、實時上傳坐標數據、接受民眾求助請求和判斷求助者是否為虛假報警并進行結案處理。民警用戶可以根據自己所處的工作環境選擇各網絡運營商提供的網絡服務或者Wi-Fi熱點接入互聯網，實現自身與服務器端的通信。

　　由于涉及到民警身份的特殊性，民警客戶端是不開放提供注冊用戶的，民警賬號需要通過后臺來管理添加。應用程序中需要開啟GPS訪問權限，Android 系統支持 GPS 定位，實現對執勤民警位置GPS坐標的實時采集^[7]。為了保證數據的實時有效性，該定位數據每秒獲取一次。上傳民警位置時可以比對此位置與上一次上傳位置，若兩點的距離小于5m就不做上傳處理。

　　使用百度地圖功能的時候，需要到百度地圖開發平臺官網，注冊賬號去申請開發密鑰，然后在AndroidManifest.xml文件中做相應的配置工作。

　　當民警接收到報警請求后，可以在百度地圖界面看到自身的位置、案發地點以及求助者的實時位置。同時民警可以方便地查看報警信息，其中包括文字信息、語音信息和圖片信息。

　　執勤民警會根據發來的報警信息，趕赴到具體的案發地點找到求助者。同時，民警可以根據場景判斷，去撥打求助者的電話或者進行短信溝通，穩定當事人的情緒。當民警案件受理完畢，會點擊判斷此次報警是否為虛假報警，如果不實，就會作為該民眾的不良記錄保存在服務器中，這會影響到該民眾下次報警的使用權限。最后，選擇結束案件，相當于該民警完成一次執勤任務。即可以等待受理下一次的求助請求。民警受理求助信息請求主要流程如圖2所示。

2.2 民眾客戶端功能設計

　　民眾客戶端也是在Android系統基礎上開發的應用程序。其主要功能是登陸已注冊的賬號，遇到突發事件的時候，在情況允許的條件下，使用民眾客戶端，發送求助消息。求助信息包含案發地點和具體信息(文字信息、圖片信息和語音信息)。在民警受理求助請求并做了結案處理后，民眾用戶可以評價此次服務。

　　民眾客戶端與服務器之間同樣采用HTTP協議進行通信。民眾端跟民警端類似，當用戶發送求助請求后，會上傳個人的實時坐標，其也是每秒進行一次GPS定位，并與上一次上傳位置做距離運算，當兩次位置的距離小于5m時不做上傳處理。不同的是，執勤民警的位置具有隱密性，即使民警接受該求助請求，民眾也得不到該民警的實時位置信息。但會得到警員的聯系方式，情況允許的時候也可以直接電話聯系。民眾發送求助信息主要流程如圖3所示。

2.3 后臺指揮中心功能設計

　　后臺指揮中心是通過網頁的形式展現的，可以方便地通過瀏覽器瀏覽。主要功能是對服務器的數據庫進行可視化管理[8]。如向服務器中添加民警賬號相關信息;可以在網頁中查看案發地點和求助信息，以及案件的后續進展;也可以通過網站來發布通知，同時發送給民警和民眾用戶。遇到嚴重的突發事件，還可以通過指揮中心來合理調度警力前往案發現場支援。

　　后臺指揮中心比較核心的部分也是通過百度地圖API進行展現的，在地圖界面上能夠查看到執勤民警的實時位置，還能呈現該地區求助信息的案發地點，并且通過點擊目標位置，可以獲取具體的求助信息。

2.4 服務器端的功能設計

　　服務器端是用來負責監聽民警、民眾和指揮中心發來的請求。對于民警用戶，服務器程序需要驗證民警的身份，通過狀態位標識民警是否屬于在執勤過程中。對于合法登入系統的民警客戶端，后臺程序負責接收其坐標位置信息，并更新到MySQL數據庫中。當有求助信息時，服務端會把求助請求消息分配給離案發現場較近的空閑執勤民警用戶。民警結案時，所選擇的是否為虛假報警也會作為民眾的誠信記錄統計在數據庫中。

　　對于民眾用戶，服務器程序允許其自行通過手機客戶端應用填寫相關信息進行注冊。允許民眾實時上傳自己的位置信息，如果在服務器數據庫中標志該民眾信用良好，是允許其發送求助信息，否則是不允許的，以免其占用警力資源。該案件結束后，服務器端還提供民眾評價民警的此次服務的功能。評價記錄將會被保存在MySQL數據庫中，意味著民警工作中是否有作為。

　　對于指揮中心，服務器程序是允許其對數據庫進行管理，諸如添加民警用戶、修改民警個人信息等。同時，允許指揮中心隨時用瀏覽器查看具體的求助信息。當指揮中心發送通知時，該通知將被服務器程序保存到數據庫中，進而傳遞給民警和民眾用戶。

3 警民交互系統具體實現

　　主要介紹民警客戶端、民眾客戶端和指揮中心的實現。因為服務器端為后臺程序，沒有界面，所以不進行展示。

3.1 民警客戶端的實現

　　當民警驗證身份成功后，會進入主界面，主界面由兩個Fragment(碎片)組成，點擊左上角按鍵，便可以看到側邊欄。側邊欄提供的功能有選擇切換上下班，查看個人資料，瀏覽正在處理的案件、工作記錄以及閱讀指揮中心發布的通知。

　　當民警點擊上班按鈕，服務器端會根據案發地點與空閑執勤民警的當前位置的距離進行分配任務，收到任務消息民警可以點擊查看并選擇接受該任務。接受請求成功后，需要點擊“等待處理”，進行下一步操作，可以選擇的操作有查看案發地點、報警信息、聯系求助者以及后續的結案處理。民警界面部分展示如圖4所示。

3.2 民眾客戶端的實現

　　民眾客戶端和民警客戶端都是在Android平臺上運行的程序，所以二者總體設計架構基本一致。

　　民眾用戶的界面也是由兩個碎片組成。主體部分是在百度地圖上展示的。通過側邊欄可以查看個人信息、求助記錄、通知等內容。在遇到突發情況時，用戶點擊布局在百度地圖界面上的按鍵，然后編輯好求助信息，即可發送出去。同時，可以回到側邊欄點擊“我的記錄”，查看求助信息的具體進展，假如有執勤民警接受該案件，會得到該民警的部分資料。當民警將案件處理完畢并且結案，民眾端應用中的案件進展將會同步更新，此時民眾可以采用文本和評級的形式對民警的服務進行評價。民眾端界面部分展示如圖5所示。

3.3 后臺指揮中心的實現

　　后臺指揮中心能夠實現對數據庫進行可視化管理，但是更為主要的用途在于指揮中心可以在整體層次上，對執勤民警的分布和求助事件進行掌控。如果出現比較嚴重的事件，除了接受求助信息的民警需要第一時間趕往案發地點查看具體情況，指揮中心還會派遣其他警務人員前往現場支援;如果求助信息未得到及時處理，也需要通過指揮中心進行協調。

　　后臺指揮中心是以Web形式進行展現的，指揮中心登陸管理賬號，可以在網頁版百度地圖上查看各類事件的案發地點和求助信息，支持按求助受理的進度類別查詢(未處理、進行中、已結案和已評價)和按日期先后順序查詢。指揮中心界面部分展示如圖6所示。

4 結束語

　　GPS定位技術和地圖服務由于十分貼近我們的日常生活，因此有很廣闊的應用前景。本文結合這兩種技術和當下流行的Web技術，設計了基于Android平臺的警民交互系統。該系統有利于公安機關實現多路響應機制，一路是執勤民警就近解決求助事件，另一路是由指揮中心派遣警務人員前往援助的。經過測試，本系統對解決傳統報警方式帶來的弊端有一定的幫助，并在一定程度上提高了民警的辦事效率。

參考文獻：

　　[1]倪采.基于地理位置信息的新聞事件發布平臺的設計與實現[D].廣東:中山大學,2014.

　　[2]馬暄煒,劉志鋒,孫啟航.基于安卓的校車實時定位系統的設計與實現[J].信息技術:2015,3:21-24.

　　[3]顧聰,陳益強,劉軍發,等.基于Android平臺的室內LBS系統設計與實現[J].計算機工程與設:2012,1:396-401.

　　[4]Shwu-Jing Chang,Gong-Ying Hsu,Shian-Jia Huang,Location-aware mobile transportation information service, Mobile Technology,Applications and Systems,2005.

　　[5]劉濤,唐祝壽,沈備軍.Android應用隱私泄露的自動化檢測[J].計算機應用與軟件:2015,3:297-301.

　　[6]劉勝前,陳立定,任志剛.基于Android移動平臺和GPS應用服務研究[J].信息技術:2012,(1).

　　[7]Hwang Suk-Seung,John J Shynk.GPS AOA estimation basedon a modified despreader. Conference Record of the Asi-lomar Conference on Signals,Systems and Computers . 2009.

　　[8]申利民,呂福軍,李峰.面向企業信息系統集成的Web服務推薦模型[J].計算機集成制造系統:2011,(1).

本文來源于中國科技期刊《電子產品世界》2016年第5期第59頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。