CN105530605A - 一种基于Android嵌入式平台的校园导游系统 - Google Patents

一种基于Android嵌入式平台的校园导游系统 Download PDF

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李震
代品宣
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Abstract

本发明公开了一种基于Android嵌入式平台的校园导游系统,包括硬件系统和软件系统;其中,硬件系统包括核心板、底板、GPS模块、GPRS模块、Wi-Fi模块、触摸屏模块和音频模块。GPS和GPRS模块通过串口与底板连接,Wi-Fi模块通过SD-IO接口与底板连接,触摸屏模块通过LCD接口与底板相连接,音频模块通过I2S接口与底板连接。软件系统包括Android嵌入式操作系统和校园导游APP软件。校园导游APP软件通过Baidu?Map?API连接到百度地图服务器获取地图服务,通过Web?Service获取安徽科大讯飞公司的语音云服务。

Description

一种基于Android嵌入式平台的校园导游系统
技术领域
本发明涉及校园导游系统,特别是涉及一种基于Android嵌入式平台的校园导游系统。
背景技术
随着网络技术和信息技术的不断发展,各高校都开展了以建设“数字化校园”为核心的高校信息化建设,将信息技术与计算机、网络相融合,将与学校的教学科研、管理服务、和日常生活等有关的所有信息资源进行全面的数字化,从而将学校建成一个面向校园也面向社会的超越时空的数字化虚拟校园。
校园LBS服务作为数字校园、高校信息化建设的一部分,通过移动终端定位当前位置,并且在地理信息系统的支持下,为校园用户提供位置相关的多样化信息服务,目前,国内高校推出的校园位置服务应用存在起点较晚、普及率较低、功能不完备等问题。尤其是现有技术中的校园导游还停留在传统的人工导游、纸质地图导游阶段。这种校园导游成本高、效率低,并且用户体验较差。
专利申请号为201220025294的一种基于Android平台的导航仪,实现了Android上的定位、导航的功能,但是其并没有和校园信息结合起来,更无法提供优质的多媒体校园导游服务。专利申请号为201520014003的一种基于物联网的景区自助导游系统,能够以灯珠发光提示用户所处的景点,同时通过语音模块播放当前的景点信息,方便游客自助游览,但是其使用应用过高,适合布置于景区内部,不适合作为游客手持终端设备。专利申请号为201310221783.1的基于智能手机平台的智慧导游系统,包括智能手机、智能手机控制软件、外界ZigBee模块和景点信息无线发射器,能够充分利用人们随身携带智能手机的计算能力,但是其需要在景区内部署新的无线ZigBee发射器,游客需要被强制安装智能手机控制软件,可能会造成游客隐私泄密等问题。部署过程复杂,不适用于校园环境中。
为了提高校园信息化水平,亟待设计一种多媒体校园导游方法,自动介绍校园景点,同时降低用户使用成本,提高游客的高校游览体验和感官享受。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种效率高、体积小、功耗低、成本低的基于Android嵌入式平台的校园导游系统。
技术方案:为达到此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明所述的基于Android嵌入式平台的校园导游系统,包括硬件系统和软件系统;其中,硬件系统包括核心板、底板、GPS模块、GPRS模块、Wi-Fi模块、高清触摸屏模块和音频模块。GPS和GPRS模块通过串口与底板连接,Wi-Fi模块通过SD-IO接口与底板连接,高清触摸屏模块通过LCD接口与底板相连接,音频模块通过I2S接口与底板连接。软件系统包括Android嵌入式操作系统和校园导游APP软件。校园导游APP软件通过BaiduMapAPI连接到百度地图服务器获取地图服务,通过WebService获取安徽科大讯飞公司的语音云服务。
一种基于Android嵌入式平台的校园导游系统,其特征在于:
进一步,所述核心板的型号为Exynos4412。
进一步,所述GPS模块的型号为SiRFStarⅢ,GPRS模块的型号为MC35i,Wi-Fi模块的型号为Marvell8686。
进一步,所述触摸屏模块的型号为HD700。
进一步,所述硬件系统还包括蜂鸣器、SDRAM、Flash和电源。
进一步,所述底板包括核心板接口电路、电源接口电路、USB模块接口电路、LCD接口电路、SD卡接口电路、UART接口电路、按键和排阻电路。
进一步,所述软件系统包括Android嵌入式操作系统和校园导游APP软件。
进一步,所述Android嵌入式操作系统通过移植进入硬件系统,其移植步骤如下:
S7.1:搭建平台,下载源码;
S7.2:建立交叉编译环境;
S7.3:编写引导程序BOOTLoader,配置编译内核;
S7.4:制作文件系统映像;
S7.5:将文件烧写到硬件开发板上。
进一步,所述校园导游APP软件包括电子地图模块和多媒体导游模块。
进一步,所述电子地图模块获取用户位置的实时定位方法包括以下的步骤:
S9.1:打开GPS;
S9.2:获取MapView、MapController、LocationManager对象实例;
S9.3:对上述实例初始化设置;
S9.4:通过LocationManager设置监听器;
S9.5:监听器每隔30秒向LocationProvider请求一次定位信息,并判断Provider是否可用,位置是否发生改变;
S9.6:调用回调函数,更新地图到新位置;
S9.7:判断是否要退出:如果退出,则进行步骤S10.8,否则,回到步骤S10.5;
S9.8:结束。
进一步,所述多媒体导游模块获取语音服务的方法包括以下的步骤:
S10.1:客户端登录到回掉监听器;
S10.2:调用语音识别和语音合成接口;
S10.3:给语音云服务器端发送请求;
S10.4:定义语法并上传至WebService服务器;
S10.5:创建数据上传控件,设置上传数据;
S10.6:语音云服务器根据请求进行响应;
S10.7:语音云服务器创建WebService回掉监听器;
S10.8:客户端调用WebService;
S10.9:将反馈结果反馈给客户端;
S10.10:结束。
有益效果:通过基于Android平台与ARM处理器的配合,加入GPS、GPRS、WiFi、触摸屏模块,实现定位、无线通讯、界面显示的功能,具有性能高效,体积小,功耗低的优点。在Android平台上,实现校园导游APP软件,应用一种地图匹配算法,实现游客与景点的位置匹配,自动对景点进行图文介绍、多媒体导游,降低用户使用成本,最终,提高了游客的高校游览体验和感官享受。
附图说明
图1是本发明的平台框架图;
图2是本发明的软硬件模块框图;
图3是本发明的网络架构框图;
图4是本发明电子地图模块的功能模块框图;
图5是本发明电子地图获取用户位置的实时定位流程图;
图6是本发明地图匹配实现方案;
图7是本发明系统的界面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的介绍。
如图1所示,本发明提供的基于Android嵌入式平台的校园导游系统,包括硬件系统和软件系统;其中,硬件系统包括核心板、底板、GPS模块、GPRS模块、Wi-Fi模块、高清触摸屏模块和音频模块。GPS和GPRS模块通过串口与底板连接,Wi-Fi模块通过SD-IO接口与底板连接,高清触摸屏模块通过LCD接口与底板相连接,音频模块通过I2S接口与底板连接。软件系统包括Android嵌入式操作系统和校园导游APP软件。校园导游APP软件通过BaiduMapAPI连接到百度地图服务器获取地图服务,通过WebService获取安徽科大讯飞公司的语音云服务。
核心板上有ROM和RAM存储器、时钟电路和复位电路,核心板的型号为Exynos4412。底板包括核心板接口电路、电源接口电路、USB模块接口电路、LCD接口电路、SD卡接口电路、UART接口电路、按键和排阻电路。GPS模块的型号为SiRFStarⅢ,通过UART与中央处理器连接。GPRS模块的型号为MC35i,通过UART与中央处理器连接。Wi-Fi模块的型号为Marvell8686,通过SD-IO接口与中央处理器连接。触摸屏模块的型号为HD700,作为液晶屏显示。音频接口类型为I2S0,连接耳机线播放声音。
本发明的硬件系统和软件系统的具体实施例如图2所示。硬件系统包括Exynos4412核心处理器、Flash、SDRAM、GPS模块、蜂鸣器、USB、UART、GPRS模块、Wi-Fi模块、LCD、蜂鸣器和电源。软件系统按照功能模块分为校园信息、校园地图、路线规划、景点展示、指南针,并连接到地图和语音云服务器。
本发明的网络架构的具体实施例如图3所示。通过GPS接收导航卫星数据,通过Internet(GPRS/WiFi)连接到百度地图服务器获取地图服务,连接到安徽科大讯飞公司的语音服务器获得合成语音数据或者语音识别数据。
Android嵌入式操作系统通过移植进入硬件系统,其移植步骤如下:
S7.1:搭建平台,下载源码;
S7.2:建立交叉编译环境;
S7.3:编写引导程序BOOTLoader,配置编译内核;
S7.4:制作文件系统映像;
S7.5:将文件烧写到硬件开发板上。
校园信息通过WebView展示校园新闻和各院系网站,通过ImageView展示校园班车时刻表和电话黄页常用校园游览信息。路线规划显示各个院系的位置,到达各个院系的游览路径,通过在百度地图上增加Maker图标和画笔绘制实现。景点展示通过TextView、ImageView和VideoView进行文字、图像和视频的介绍。
如图4所示,校园地图实现东校区、西校区、南校区、张家港校区地图切换;商业街、研究所、各院系地理位置表示;百度地图的普通图、卫星图、交通图的地图类型切换;百度地图的放大和缩小地图;处理GPS数据时,进行数据获取、坐标变换、地图匹配操作。
如图5所示,实现基于地理位置自动播放多媒体需要判断游客的位置。电子地图模块获取用户位置的实时定位方法包括以下的步骤:
S9.1:打开GPS;
S9.2:获取MapView、MapController、LocationManager对象实例;
S9.3:对上述实例初始化设置;
S9.4:通过LocationManager设置监听器;
S9.5:监听器每隔30秒向LocationProvider请求一次定位信息,并判断Provider是否可用,位置是否发生改变;
S9.6:调用回调函数,更新地图到新位置;
S9.7:判断是否要退出:如果退出,则进行步骤S10.8,否则,回到步骤S10.5;
S9.8:结束。
如图6所示,为了提高定位的准确性,改善显示结果,先对接收的GPS原始数据的动态噪声和观测噪声进行自适应卡尔曼滤波,然后进行坐标变换和地图匹配。
多媒体导游模块通过语音云服务器,利用语音云接口,将语音信息转换成文本信息后反馈给客户端,客户端根据反馈的文本信息提取需要的关键字。通过WebService服务器实现在线服务的调用,将服务结果反馈给客户端。最后,根据反馈给客户端的信息,调用语音云的语音合成接口,真正实现多媒体校园导游。多媒体导游模块获取语音服务的方法包括以下的步骤:
S10.1:客户端登录到回掉监听器;
S10.2:调用语音识别和语音合成接口;
S10.3:给语音云服务器端发送请求;
S10.4:定义语法并上传至WebService服务器;
S10.5:创建数据上传控件,设置上传数据;
S10.6:语音云服务器根据请求进行响应;
S10.7:语音云服务器创建WebService回掉监听器;
S10.8:客户端调用WebService;
S10.9:将反馈结果反馈给客户端;
S10.10:结束。
如图7所示,最终实现校园导游APP软件,通过SD卡方式将其安装到本发明的嵌入式平台,最终实现基于Android嵌入式平台的校园导游系统。
校园导游系统基于Android平台。由于Android系统采用开源方式,使得Android系统开发的应用软件数量极大,且系统兼容性强,而且采用ARM架构的处理器,由于ARM本身所具有的如体积小、功耗低等优点,使得中央处理器的硬件性能非常好,加入无线通信模块,可实现如语音通信、短消息、网络咨询等功能。

Claims (10)

1.一种基于Android嵌入式平台的校园导游系统,其特征在于:包括硬件系统和软件系统;其中,硬件系统包括核心板、底板、GPS模块、GPRS模块、Wi-Fi模块、高清触摸屏模块和音频模块;核心板通过2个70针2.0mmm双列直插接口与底板连接,GPS和GPRS模块通过串口与底板连接,Wi-Fi模块通过SD-IO接口与底板连接,高清触摸屏模块通过LCD接口与底板相连接,音频模块通过I2S接口与底板连接;软件系统包括Android嵌入式操作系统和校园导游APP软件;校园导游APP软件通过BaiduMapAPI连接到百度地图服务器获取地图服务,通过WebService获取安徽科大讯飞公司的语音云服务。
2.根据权利要求1所述的基于Android嵌入式平台的校园导游系统,其特征在于:所述核心板的型号为Exynos4412。
3.根据权利要求1所述的基于Android嵌入式平台的校园导游系统,其特征在于:所述GPS模块的型号为SiRFStarⅢ,GPRS模块的型号为MC35i,Wi-Fi模块的型号为Marvell8686。
4.根据权利要求1所述的基于Android嵌入式平台的校园导游系统,其特征在于:所述触摸屏模块的型号为HD700。
5.根据权利要求1所述的基于Android嵌入式平台的校园导游系统,其特征在于:所述硬件系统还包括蜂鸣器、SDRAM、Flash和电源。
6.根据权利要求1所述的基于Android嵌入式平台的校园导游系统,其特征在于:所述底板包括核心板接口电路、电源接口电路、USB模块接口电路、LCD接口电路、SD卡接口电路、UART接口电路、按键和排阻电路。
7.根据权利要求1所述的基于Android嵌入式平台的校园导游系统,其特征在于:所述Android嵌入式操作系统通过移植进入硬件系统,其移植步骤如下:
S7.1:搭建平台,下载源码;
S7.2:建立交叉编译环境;
S7.3:编写引导程序BOOTLoader,配置编译内核;
S7.4:制作文件系统映像;
S7.5:将文件烧写到硬件开发板上。
8.根据权利要求1所述的基于Android嵌入式平台的校园导游系统,其特征在于:所述校园导游APP软件包括电子地图模块和多媒体导游模块,其中,电子地图模块能够获取用户位置,多媒体导游模块能够获取语音服务。
9.根据权利要求8所述的基于Android嵌入式平台的校园导游系统,其特征在于:所述电子地图模块获取用户位置的实时定位方法包括以下的步骤:
S9.1:打开GPS;
S9.2:获取MapView、MapController、LocationManager对象实例;
S9.3:对上述实例初始化设置;
S9.4:通过LocationManager设置监听器;
S9.5:监听器每隔30秒向LocationProvider请求一次定位信息,并判断Provider是否可用,位置是否发生改变;
S9.6:调用回调函数,更新地图到新位置;
S9.7:判断是否要退出:如果退出,则进行步骤S10.8,否则,回到步骤S10.5;
S9.8:结束。
10.根据权利要求8所述的基于Android嵌入式平台的校园导游系统,其特征在于:所述多媒体导游模块获取语音服务的方法包括以下的步骤:
S10.1:客户端登录到回掉监听器;
S10.2:调用语音识别和语音合成接口;
S10.3:给语音云服务器端发送请求;
S10.4:定义语法并上传至WebService服务器;
S10.5:创建数据上传控件,设置上传数据;
S10.6:语音云服务器根据请求进行响应;
S10.7:语音云服务器创建WebService回掉监听器;
S10.8:客户端调用WebService;
S10.9:将反馈结果反馈给客户端;
S10.10:结束。
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