CN105573129B - 基于Cordova的跨平台智能家居移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开基于Cordova的跨平台智能家居移动终端，包括Apache Cordova框架、数据缓存扩展模块、视频监控扩展模块、消息推送扩展模块以及Web层主要逻辑模块，整个终端通过Cordova框架支撑，分为Web层、Cordova层以及Native适配层，Native适配层提供底层功能支持，Cordova层包括各所述扩展模块；Web层提供各扩展模块的Javascript封装以及上层的功能逻辑。本发明通过Apache Cordova开源框架的跨平台优势，来节省智能家居领域的移动终端开发成本，同时保障智能家居应用的功能性、可扩展性，以满足目前针对智能家居的移动终端应用的快速、低成本开发要求。
Description
技术领域
本发明属于智能家居移动终端设计领域，具体涉及基于Cordova的跨平台智能家居移动终端设计方法。
技术背景
随着移动互联网的逐渐普及，面向移动互联网的应用、服务快速发展，各大移动平台如Google的Android、苹果的iOS等不断地拓展、丰富移动平台的功能。移动设备终端已逐渐成为日常生活中不可或缺的产品，而与此同时，移动互联网应用也正在向生活化、人性化的趋势发展，逐渐渗透人们的生活、社交当中，智能家居也开始走进一些家庭中。
智能家居系统是一个集硬件、软件、通信多方面技术的应用系统，其中移动终端作为用户操作行为的接口，拥有远程控制、监控等丰富功能。当前移动终端设备有各种品牌，拥有不同的系统平台，目前大部分厂商需要为智能家居移动终端开发适合多种平台的软件，需要根据不同平台的API进行原生应用的开发，而现今流行的主流移动平台操作系统有Android、iOS、Windows Phone等，分别在各自的移动操作系统上进行原生应用的开发，会带来昂贵的开发费用、耗费大量人力、增加修改维护难度，若仅仅对部分功能进行细微修改，也不能避免在各个操作系统上单独进行版本改动。
对于上述的问题，首先考虑到的解决方案，就是选择一个跨移动平台的应用开发解决方案，当前国内外主流的跨移动平台应用开发解决方案，主要有两种：1.利用B/S架构开发基于Web的移动应用，但这类应用缺乏本地功能支持，如设备传感器数据等； 2.利用跨移动平台开发框架，如Apache Cordova、Titanium、Corona等，这类应用能够抽取出大部分公共模块，并结合对本地操作系统API的支持，比较节省开发成本。对于智能家居移动终端应用来说，大部分厂商都把远程控制家电、视频监控、安防警报等作为研发的重点功能，而这些功能的实现，需要涉及家电设备信息数据处理、不同视频监控设备厂商的SDK整合以及移动平台上的消息推送技术，显然需要采用第二种方案，但是单纯利用开发框架，也未能很好地满足智能家居移动终端应用程序的功能实现，故本发明对框架进行模块扩展，以满足更复杂的功能需求。
发明内容
本发明的目的在于针对智能家居移动终端应用的多平台开发问题，对ApacheCordova框架进行模块扩展，基于此设计并实现了基于Cordova的跨平台智能家居移动终端。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。
基于Cordova的跨平台智能家居移动终端，包括Apache Cordova框架、数据缓存扩展模块、视频监控扩展模块、消息推送扩展模块以及Web层主要逻辑模块，整个终端通过Cordova框架支撑，分为Web层、Cordova层以及Native适配层，其中Native适配层提供底层功能支持，Cordova层包括各所述扩展模块；Web层提供各扩展模块的Javascript封装，以及上层的功能逻辑；
所述数据缓存扩展模块包括：数据缓存DataCache Plugin适配模块，实现Android端与iOS端的适配，用于向Web层提供本地沙盒环境的文件读写、Sqlite数据库读写功能；
所述视频监控扩展模块包括：视频监控Monitor Plugin适配模块，实现Android端与iOS端的适配，用于向Web层提供视频监控模块调用，能在Native层接入第三方视频监控SDK，上层通过Javascript调用开启、控制视频监控模块；
所述消息推送扩展模块包括：消息推送Push Plugin模块，实现Android端与iOS端的适配，用于向Web层提供消息推送、通讯模块调用；
所述Web层主要逻辑模块包括：基于HTML、CSS、Javascript以及jQuery Mobile技术的UI界面、功能逻辑，这一层通过Javascript来调用Cordova扩展模块功能。
进一步地，基于Cordova扩展模块为针对智能家居移动应用而设计的本地功能支持模块，其通过Cordova框架连接Javascript层与Native层，向上提供Javascript接口调用，并能在Native适配层执行完毕之后，通过Callback回调Javascript层中的回调函数。
进一步地，所述的数据缓存模块，能够通过统一的Javascript接口进行数据读写、查询操作，针对沙盒环境内的文件进行读写，读写包括Sqlite文件的读写，使得Javascript层可以访问Android或者iOS的沙盒数据文件内容。
进一步地，所述的视频监控模块能够通过Javascript接口进行视频监控的调用，此模块在不同平台上进行对应的第三方SDK接入，通过Javascript层传入的具体参数进行视频监控调用。
进一步地，所述的消息推送模块能够通过Javascript接口进行Native消息通讯模块的调用，包括Android端的TransService提供的消息通讯服务，以及iOS中的消息拉取。
进一步地，能够共享Web层主要逻辑，并通过Javascript接口调用底层数据缓存模块、视频监控模块以及消息推送模块，通过Cordova框架达到跨平台目的。
进一步地，本发明的主要内容包括基于Apache Cordova框架的跨平台智能家居移动终端设计如下：
1）数据缓存扩展模块
该模块DataCache Plugin主要包含了如下几个子模块：ActionDispatcher，DBHelper，FileHelper。其中ActionDispatcher用于分发Javascript层调用的服务命令，分析传入的参数；DBHelper用于处理Native环境的Sqlite数据文件操作，包括查询、更新、插入等常用操作；FileHelper用于处理Native环境的文件读写操作。此模块提供了在Javascript层面操作Native的沙盒环境下的缓存数据的功能，能够满足面向智能家居移动应用的功能需求，提高本地数据缓存的利用。
2）视频监控扩展模块
该模块Monitor Plugin主要包含了：参数解析Params Parser，用于解析Javascript层传入的调用参数；事件管理 EventHandler，用于本地模块的事件通知处理；平台相关的视图组件（如Android中的Activity、SurfaceView，iOS中的Viewcontroller、UIView等），用于提供可视化组件的接入，包括接入第三方视频监控SDK。基于本模块，上层的Web代码可以利用Javascript调用来实现视频监控功能。而Javascript的接口封装也将通过Cordova的exec()接口与底层通信，通过Plugin的实际Native代码段来实现具体平台上的功能。对于视频监控第三方接入，将预留相关抽象接口。
3）消息推送扩展模块
该模块Push Plugin主要包含了消息通讯在移动平台Native环境下的网络通信组件，由于不同平台的推送机制不一样，故本模块在对应平台的适配上会有较大区别，如Android中包括了心跳模块组件（Heartbeat Task，利用了Android的BroadcastReceiver和AlarmManager结合，用于维护TCP长连接）、消息队列、消息处理组件以及通知组件等，而iOS中包括用户注册、token管理、NotiParser通知分析以及MsgTrans消息通讯。
在该模块的实现中，将根据不同平台的消息推送机制而进行不同的适配。比如Android中由于国内网络访问Google服务器的情况不大理想，故采用TCP长连接的方式来进行通讯链路的保活，而iOS本身具备苹果的APNS推送机制保障，故推送链路保活交由iOS系统即可。
4）Web层UI及页面逻辑模块
Web层主要包含了：Javascript的模块封装，即对前面所述扩展模块的接口封装；页面逻辑模块，可以调用底层Native功能的逻辑模块；用户界面模块，包括基于HTML、CSS、jQuery Mobile相结合的用户UI。
该模块主要为上层逻辑，也是在跨平台开发中可以复用的部分，智能家居移动应用中的主要逻辑可以利用Javascript结合HTML、CSS、jQuery Mobile等技术来实现，如果逻辑变更，也可以应用到多个平台中。
随着物联网的兴起，越来越多的家电厂商、互联网公司加入到智能家居解决方案的研究当中。目前主流的智能家居解决方案中，少不了对多移动平台的支持，但是在各平台的智能家居移动终端上都进行原生应用程序的开发，会耗费开发团队较大的人力物力，同时产生后期各平台维护的较高成本。
与现有技术相比，本发明基于Apache Cordova跨移动平台开发框架，对该框架进行复杂功能模块扩展，并使用标准Web语言构建跨平台智能家居移动应用，具有以下几个优点：
1)跨平台共享主要逻辑。
本发明根据智能家居移动应用的复杂功能需求，设计实现了Cordova的扩展模块，并基于此进行Javascript层封装，使得主要逻辑部分可以在上层编写，并调用底层模块。在不同移动平台上，能够复用上层逻辑，达到跨平台的目的。
2)平台可扩展性强。
由于Apache Cordova目前对众多移动平台都有支持，如果要增加对新的移动平台的支持，比如Windows Phone，只需要对扩展模块进行平台适配工作，即可以共享上层逻辑模块，所以拥有更强的平台扩展性。
3)开发、维护、变更成本低。
由于在多平台开发时，应用的主要逻辑部分由上层Web语言编写，包括UI界面以及各功能操作逻辑，而这些模块都可以得到跨平台复用，比独立应用开发的方式更低成本。同时，上层逻辑通常会有较多的变更与维护，故在维护、变更时，只需要进行更改一次，即可运用到各平台上，所以维护变更成本更低。
4)利用Web语言调用复杂本地模块。
基于Cordova进行模块扩展，并使用Javascript进行接口封装，使得开发主要逻辑部分均使用标准Web语言，来调用本地复杂模块，相较单纯的Webview应用开发，具有更强大的本地功能支持。
附图说明
图1为本发明的基于Cordova的跨平台智能家居移动终端总体架构图；
图2为本发明的Cordova框架总体设计图；
图3为本发明的基于Cordova的DataCache扩展模块设计图；
图4为本发明的基于Cordova的MonitorPlugin扩展模块设计图；
图5为本发明的基于Cordova的PushPlugin扩展模块设计图。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本发明的具体实施作静怡不说明，需指出的是，以下内容和附图若存在未特别详细说明之过程或者符号及字母，均是本领域技术人员可参照现有技术理解或实现的（部分是程序中的惯用术语和表达无需进行解释或定义，仅仅作为实例）。
本发明设计了基于Cordova的跨平台智能家居移动终端，它支持使用Web语言编写主要逻辑，可调用底层模块提供的数据缓存、视频监控以及消息推送等复杂功能，并达到跨平台的目的。
图1为本发明的基于Cordova的跨平台智能家居移动终端总体架构。基于Cordova的跨平台智能家居移动终端，主要包括以下几个部分：Web层的UI及页面逻辑部分、Cordova层的各个扩展模块封装（包括数据缓存扩展、视频监控扩展、消息推送扩展等）、所扩展模块基于Cordova基础上在各平台的适配模块，以及各平台的运行时环境。由以上几个部分组成了本发明所设计的基于Apache Cordova构建的智能家居移动应用，该应用利用了Cordova的跨平台编译以及标准Web技术的优势，可以在满足应用功能需求的同时，减少上层主要逻辑的开发和维护成本、减少平台的扩展成本以及增加了功能扩展的灵活性。
下面结合附图，对本发明做进一步的阐述。
1、 DataCache Plugin数据缓存模块
附图3所示为DataCachePlugin模块，其实现通过execute函数（如图2，Cordova框架从Javascript层陷入到Native层的入口）陷入本地执行环境，接收参数包括String类型的action，JSONArray类型的args和CallbackContext类型的Javascript回调上下文。在execute函数中，通过actionDispatcher根据action来进行具体的本地执行逻辑分发，包括：ACT_FILE系列，文件读写逻辑；ACT_ SQL 系列，Sqlite数据库操作逻辑。在本地逻辑执行完后，通过数组形式返回至Javascript层，执行回调处理。
其中Javascript封装模块包括了数据查询、Raw数据复制、数据更新、文件读写等接口。而这些接口通过DataCache插件调用到具体平台的相应Native功能模块。
2、Monitor Plugin视频监控模块
附图4所示为MonitorPlugin视频监控扩展模块，其中Javascript层封装了打开视频监控、设置视频监控控制以及设置视频监控参数等接口，将调用底层模块。而Plugin中也包括了对错误事件的处理，以及对Javascript层的回调。
对于Android中的视频监控模块MonitorPlugin的实现，需要由Javascript层调用启动视频监控的接口，然后将视频监控的属性参数等传递到Native层进行初始化。
在MonitorPlugin执行execute函数时，由Javascript层陷入到本地代码执行逻辑，传入的第一个参数为String类型的action，同时附加参数通过JSONArray类型的数组传入到Native世界。基于传入的参数，MonitorPlugin调用ParamParser进行参数分析，并通过使用Bundle进行参数的打包，并通过Cordova的上下文获取当前的Activity来启动新的界面Activity，并取出Bundle参数数据，根据这些数据进行新界面元素的初始化。在新的Activity中的，需要实现Surface的接口，surfaceCreated在创建Surface的时候调用，在此之前需要初始化第三方的视频监控SDK，并初始化其解码播放库模块，在SurfaceCreated被调用时，将本Activity的SurfaceHolder传递给第三方的SDK，交由SDK进行界面的绘制，而在解码库解码视频流后，将在此Surface上画出视频流，从而播放视频。
而iOS中，实现类似前面所述的Android的活动界面Activity跳转，是由ViewController来负责这个工作的。其中参数是通过NSarray数组来传递并解析，进行NSMutableDictionary封装，交由下一视图。最后返回时，通过CDVCommandDelegate的sendPluginResult返回至Javascript层。
3、Push Plugin消息推送模块
附图5所示为Push Plugin消息推送模块，该模块为Javascript上层逻辑提供消息通讯的Native支持。
在Android适配中，基于TCP通道建立与服务器之间的联系，并通过心跳包的形式进行连接保活，随时接受来自服务端的推送，是基于Service组件来实现TCP长连接的维护。
TransService是一个Android的Service服务主要包含了一下一些关键组件：1.TransClient对象，用来维护网络连接与消息通讯，所有网络通信的逻辑都交由它来处理；2. 一些Handler对象，用来处理多线程间的消息通知处理，由于Service组件是运行于主线程上的，但是网络通信的组件将开辟多个线程，将使用Handler来进行线程间的通知；3.AlarmManager对象，注册Android的时钟管理，当该对象的计时触发时将启动一个系统广播，利用广播接收来做定时发送心跳包的任务。TransClient维护了2个线程，读线程与写线程，它们负责网络通信的消息接收与发送，对于消息的管理，采用的是队列的形式。
对于Android的服务端程序，可以接入不同方式实现的面向TCP连接处理的服务，故不作具体描述。
而在iOS中的适配实现，是基于APNS与iOS设备间的连接来进行消息的推送处理，并在用户交互发生时再从第三方服务器拉取具体消息。在iOS中，由于推送技术的实现与Android有所区别，我们通过Apple的APNS，根据与user绑定的Token对设备推送通知，在用户交互触发后，再与第三方服务器建立连接来传输更具体的消息。相比Android来说，iOS的推送连接维护交给了系统去做，所以在这一方面相对简单，只需要在用户交互发生后，利用NotiParser对推送接收的消息进行解析，然后再从第三方服务器拉取最新的详细版本信息即可。而第三方服务端的接入，方式也比较多，如可以基于HTTP或者基于TCP来实现，故在此不作具体阐述。
4、Web层逻辑模块
基于前面所述几大模块，为了实现智能家居移动应用的主要功能、UI界面等，需要在Web层的逻辑模块做具体实现，而本发明中基于HTML、CSS以及jQuery Mobile来实现上层的功能逻辑以及UI界面等，可以构建出界面友好、功能丰富的智能家居移动应用，并达到了跨移动平台复用主要功能逻辑的目的。
Claims (2)
1.基于Cordova的跨平台智能家居移动终端，包括Apache Cordova框架、数据缓存扩展模块、视频监控扩展模块、消息推送扩展模块以及Web层主要逻辑模块，其特征在于：整个终端通过Cordova框架支撑，分为Web层、Cordova层以及Native适配层，其中Native适配层提供底层功能支持，Cordova层包括各所述扩展模块；Web层提供各扩展模块的Javascript封装，以及上层的功能逻辑；
所述数据缓存扩展模块包括：数据缓存DataCache Plugin适配模块，实现Android端与iOS端的适配，用于向Web层提供本地沙盒环境的文件读写、Sqlite数据库读写功能；
所述视频监控扩展模块包括：视频监控Monitor Plugin适配模块，实现Android端与iOS端的适配，用于向Web层提供视频监控扩展模块调用，能在Native层接入第三方视频监控SDK，上层通过Javascript调用开启、控制视频监控扩展模块；
所述消息推送扩展模块包括：消息推送Push Plugin模块，实现Android端与iOS端的适配，用于向Web层提供消息推送、通讯模块调用；
所述Web层主要逻辑模块包括：基于HTML、CSS、Javascript以及jQuery Mobile技术的UI界面、功能逻辑，这一层通过Javascript来调用Cordova扩展模块功能；基于Cordova的所述扩展模块为针对智能家居移动应用而设计的本地功能支持模块，其通过Cordova框架连接Javascript层与Native层，向上提供Javascript接口调用，并能在Native适配层执行完毕之后，通过Callback回调Javascript层中的回调函数；数据缓存扩展模块，能够通过统一的Javascript接口进行数据读写、查询操作，针对沙盒环境内的文件进行读写，读写包括Sqlite文件的读写，使得Javascript层可以访问Android或者iOS的沙盒数据文件内容；视频监控扩展模块能够通过Javascript接口进行视频监控的调用，此模块在不同平台上进行对应的第三方SDK接入，通过Javascript层传入的具体参数进行视频监控调用；消息推送扩展模块能够通过Javascript接口进行Native消息通讯模块的调用，包括Android端的TransService提供的消息通讯服务，以及iOS中的消息拉取。
2.根据权利要求1所述的基于Cordova的跨平台智能家居移动终端，其特征在于，能够共享Web层主要逻辑，并通过Javascript接口调用底层数据缓存扩展模块、视频监控扩展模块以及消息推送扩展模块，通过Cordova框架达到跨平台目的。
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| CN101841569A (zh) * | 2010-05-17 | 2010-09-22 | 成都中联信通科技有限公司 | 一种基于web技术实现跨平台的手机支付方法 |
| CN101930366A (zh) * | 2010-08-27 | 2010-12-29 | 武汉天喻信息产业股份有限公司 | 一种基于浏览器的手机中间件 |
| CN104239071A (zh) * | 2014-10-13 | 2014-12-24 | 浪潮通信信息系统有限公司 | 一种基于通用组件和中转服务的跨平台移动应用开发框架系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105573129A (zh) | 2016-05-11 |
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