CN1889110B - 一种智能气候和交通状况提醒系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用xml、web service、页面获取与分析等网络技术及数据库技术，自动分析天气预报和道路交通状况，提醒用户做出相应措施的智能气候和交通状况提醒系统。该系统包括数据获取模块、数据处理分析模块、用户接口模块、数据库和外部软硬件等几个部分。当外部软硬件受到触发时，会通过用户接口模块引发数据获取模块从网络上获取数据，然后由数据处理模块根据数据库存储的各种配置处理获取到的信息数据，最终再通过用户接口模块返回结果数据。利用本发明不仅可以采用现有的和正在发展的技术获取天气和交通信息，更能利用获取的信息为用户提供各种服务功能。

Description

一种智能气候和交通状况提醒系统

技术领域

本发明涉及一种智能气候和交通状况提醒系统，具体来说，是一种利用xml、web service、页面获取与分析等网络技术及数据库技术，自动分析天气预报和道路交通状况，提醒用户做出相应措施的技术和方法。 

背景技术

XML是eXtensible Markup Language的缩写，是由万维网协会W3C于1998年制定的一种基于文本的数据描述语言的语法通用标准，可用来制定定义数据的结构、种类、属性和内容的具体规范。由于XML具有扩展性好、形式与内容分离、高度结构化等特点，已经成为数据交换的事实标准。 

在本系统的设计中，采用XML作为数据获取模块和数据处理模块交互的媒介，这有两方面的意义：一方面如果底层采用Web Service进行数据获取的话，那么XML本身是它的一个重要部分；另一方面，采用XML技术可以减轻数据获取模块和数据处理模块的耦合性，使得数据获取模块可以灵活地组合采用网页分析技术和Web服务，也可以使系统具有较高的扩展性，以适应未来全面向Web服务发展的趋势。 

Web服务(Web service)平台是一套标准，它定义了应用程序如何在Web上实现互操作性。Web服务使用基于XML的消息处理作为基本的数据通讯方式，消除使用不同组件模型、操作系统和编程语言的系统之间存在的差异，使异类系统能够作为单个计算网络协同运行。开发人员可以用象过去在创建分布式应用程序时使用组件一样的方式创建将来自各种源的Web服务组合在一起的应用程序。

到目前为止，功能较为全面的web services平台是XML+HTTP+SOAP+WSDL+UDDI。SOAP是一个协议规范，定义了传递XML-encoded数据时的统一方式。它还定义了使用HTTP作为底层通信协议时执行远程调用(RPC)的方法。UDDI为客户提供了动态查找其它Web服务的机制。使用UDDI接口，系统可以动态地查找和连接到外部的服务上。WSDL则是用来描述一个Web服务能做什么，它的位置在哪里，如何调用它等等。 

网络页面的获取是指在程序中通过利用特定的API，向特定的网站发出页面请求并获取返回的页面数据。目前多数的编程语言都支持HttpRequest和HttpResponse，可以利用网站提供的服务网页，先向网站提出页面请求再按照其页面格式对其进行分析，得出自己需要的服务信息数据。 

页面数据的分析技术比较多，各种技术各有所长，目前比较常用的是用IHTMLDocument之类的类库进行分析和直接利用字符表达式来分析。目前涉及的专利大部分的侧重点在于利用软件或是电子的技术自动获取天气预报和交通信息，但没有涉及获取信息后，如何利用获取的信息为用户提供各种服务功能。 

发明内容

本发明提供的一种智能气候和交通状况提醒系统，可以采用现有的和正在发展的技术获取天气和交通信息，更能利用获取的信息为用户提供各种服务功能。 

本发明所采用的技术方案如下：一种智能气候和交通状况提醒系统包括数 据获取模块、数据处理分析模块、用户接口模块、数据库和外部软硬件等几个部分。 

所述数据获取模块从网络上获取数据后将数据存放到数据库中，留待数据处理分析模块对数据作进一步的分析和处理，该模块可以采用页面分析技术或者采用Web服务的方式实现。 

所述数据处理分析模块包含天气分析和交通情况分析两个子模块，它从数据库中获取存放天气和交通信息的XML文件，然后对其进行分析并提取出各种数据，再对照数据库中的用户设置，调用用户接口模块做出相应的结果返回：1)天气分析模块用于分析获取到的天气情况信息并按照用户设定做出处理；2)交通情况分析模块在条件触发下从数据库获取XML文件并进行分析，再对比用户设定的规则提醒用户，实现自动提前闹铃时间、自动路线推荐的功能。 

所述用户接口模块为一个中间接口模块，一方面作为一个通用的接口提供给外部软硬件，外部软硬件可以通过本模块向本系统传递控制命令；另一个方面，该模块接受来自数据处理分析模块的结果信息，同时查找用户配置，按照用户设定的形式调用外部接口或是连接移动终端返回结果。 

所述数据库存放着系统的各种数据，为系统各部分的运行提供规则和依据，数据库存放的数据分为：1)用于存放系统数据采集的来源信息的数据源配置信息；2)来自于数据获取模块获取的XML数据；3)包括各种天气和交通情况下所采取的策略和返回的形式的用户配置信息。 

所述外部软硬件包括各种类型的用户终端和监测系统，当外部软硬件受到触发时，它们会通过用户接口模块向本系统发送各种命令，触发系统进行数据获取和分析；同时，系统分析的结果也通过它们以各种方式返回到用户。 

对于采用页面获取和分析技术的数据获取模块设计，数据获取过程为： 

A.数据获取模块读取数据库，获取用户配置的服务页面链接地址； 

B.对链接地址发送HttpRequest 

C.接收网站传送过来的HttpResponse，提取出页面数据； 

D.利用类库的函数对页面进行分析，提取感兴趣的节点数据； 

E.对获取的数据封装成为特定格式的XML文件，传送到数据库。 

对于使用Web服务的数据获取设计，数据获取的过程为： 

A.读取数据库，获取服务描述文件； 

B.如果文件不存在，则获取UDDI服务器地址，发送服务查找请求； 

C.从服务器获取服务描述文件，存在入数据库并继续； 

D.如果描述文件存在，则根据服务描述调用服务，获取数据。 

本发明提出的一种智能气候和交通状况提醒系统，主要有以下几方面的特点： 

1.以用户的日常需求出发，综合利用Web服务、页面分析等网络技术和数据库技术，形成一个自动从网络获取资源并分析利用的系统，从而为用户提供天气提醒、路线提示、温馨提示等多种人性化的服务，为人们的生活带来了方便； 

2.本发明提出了一个模块化的系统框架，通过分离数据获取、数据处理和用户接口等不同功能，将系统设计成多个耦合度较低的模块，使得各个模块的实现相对可以独立开来； 

3.本发明提出的系统框架中，采用了XML文件作为数据交互的基本媒介，从而使得底层的数据获取模块可以按照需要采用Web服务方式或是使用页面分析技术实现，具有较高的灵活性，同时可以适应未来的技术发展； 

4.本发明提出的系统框架中，设置了用户接口模块作为系统与外界软硬件的接口，对外屏蔽了底层的数据处理，对内封装了各种外部接口、软硬件系统的调用，使得系统具有较高的可扩展性。 

附图说明

图1是本发明系统的结构框图； 

图2是系统控制流程图； 

图3是页面分析过程数据获取流程图； 

图4是Web服务调用过程数据获取流程图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明： 

如附图1所示一种智能气候和交通状况提醒系统结构包括数据获取模块、数据处理分析模块、用户接口模块、数据库和外部软硬件等几个部分。 

1.数据获取模块 

数据获取模块是整个系统数据的基本来源，该模块从网络上获取数据后将数据存放到数据库中，留待数据处理分析模块对数据作进一步的分析和处理。 

本模块的设计可以采用两种方式：一种是采用页面分析技术，通过从网上获取服务网页并对其内容进行分析，获取用户需要的天气或交通信息，然后封装成XML文件存放到数据库中；另一种是采用Web服务的方式，直接调用远程服务提供商的服务，然后返回的承载着服务信息的XML文件直接存放如数据库中。 

2.数据处理分析模块 

数据处理分析模块是系统数据处理和分析的核心模块，它从数据库中获取存放天气和交通信息的XML文件，然后对其进行分析并提取出各种数据，再对照数据库中的用户设置，调用用户接口模块做出相应的结果返回。

数据处理分析模块本身又包含天气分析和交通情况分析两个子模块，它们分别负责天气和交通的分析和提醒；数据处理分析模块在获得XML文件后，只是简单地分析一下文件是属于天气还是交通信息的，然后就调用相应的子模块进行分析处理。 

1)天气分析模块 

天气分析模块主要用于分析获取到的天气情况信息并按照用户设定做出处理。天气分析模块首先从XML文件中分析出天气的各种信息，再将其于数据库中的各种规则进行比较，然后根据规则设定调用用户接口模块返回结果。比如说，天气分析模块从XML文件中分析出当天中午将会下大雨，而规则库中刚好存放着规则： 

「条件：下雨；时间：now-18:30；操作：提醒用户带雨伞」 

那么天气分析模块将会调用用户接口模块，提醒用户出门时要带上雨具，以免回来的时候给淋到雨。 

2)交通情况分析模块 

交通情况分析模块与天气分析模块类似，也是在条件触发下从数据库获取XML文件并进行分析，再对比用户设定的规则提醒用户，实现自动提前闹铃时间、自动路线推荐等功能。 

3.用户接口模块 

用户接口模块为一个中间接口模块，一方面作为一个通用的接口提供给外部软硬件，如移动终端、各种监测仪器，外部软硬件可以通过本模块向本系统传递控制命令；另一个方面，该模块接受来自数据处理分析模块的结果信息，同时查找用户配置，按照用户设定的形式调用外部接口或是连接移动终端返回结构。 

4.数据库 

数据库存放着系统的各种数据，为系统各部分的运行提供规则和依据。按照涉及的内容可以将数据库存放的数据分为以下几类： 

1)数据源配置 

数据源配置存放的是系统数据采集的来源信息，例如服务页面的链接地址、UDDI服务器地址、Web服务器的服务描述文件等等。 

2)XML数据 

XML数据是来自于数据获取模块获取的数据信息。 

3)用户配置 

用户配置信息是用户设定的各种规则的集合，包括了各种天气和交通情况下所采取的策略和返回的形式。 

5.外部软硬件 

外部软硬件系统为图中所示的蓝色模块，包括了各种类型的用户终端和监测系统。当外部软硬件受到触发时，它们会通过用户接口模块向本系统发送各种命令，触发系统进行数据获取和分析；同时，系统分析的结果也通过它们以各种方式返回到用户。 

如图2所示系统控制流程具体包括以下步骤： 

A外部监测系统、用户终端或是系统计时器触发事件，调用用户接口模块向系统发送命令； 

B用户接口接收、分析命令，激活数据处理分析模块并将命令传送到该模块； 

C数据处理分析模块接收命令并分析命令的触发原因； 

D数据处理分析模块查找数据库，获取命令对应的原始数据； 

E如果需要的数据不存在，则调用数据获取模块进行数据获取； 

F数据获取模块通过网络获取相应的原始数据并送入数据库，然后返回D； 

G如果数据存在，则调用对应的分析子模块进行分析； 

H数据处理分析模块将结果数据送回用户接口模块； 

I用户接口模块查找用户配置并按照用户设定的方式调用外部接口或是用户终端返回结果。 

如图3所示对于采用页面获取和分析技术的数据获取模块设计，数据获取过程步骤为： 

A数据获取模块读取数据库，获取用户配置的服务页面链接地址； 

B对链接地址发送HttpRequest 

c接收网站传送过来的HttpResponse，提取出页面数据； 

D利用类库的函数对页面进行分析，提取感兴趣的节点数据； 

E对获取的数据封装成为特定格式的XML文件，传送到数据库。 

如图4所示对于使用Web服务的数据获取设计，数据获取的过程步骤为： 

A读取数据库，获取服务描述文件； 

B如果文件不存在，则获取UDDI服务器地址，发送服务查找请求； 

C从服务器获取服务描述文件，存在入数据库并继续； 

D如果描述文件存在，则根据服务描述调用服务，获取数据。 

下面以天气预报为例子，以java为主要开发语言，说明系统的应用实例。 

假设用户设定了如下表所示的三条规则： 

规则	条件	时间	操作
				1	下雨	now-18:30	提醒用户带雨伞

2	无	整点	获取天气预报信息
				3	anytime	房门监测器触发	执行设定规则，并用语音提示

那么，系统在每个钟头的正点，则会调用数据获取模块获取数据。对于采用页面分析技术的数据获取模块，执行的操作如下： 

A.调用JDBC等数据库接口从数据库获取服务页面的链接地址； 

B.利用HttpURLConnection等类库发送HttpRequest到链接地址，并接收返回的HttpResponse，提取出页面数据； 

C.采用字符查询、匹配的方式对页面数据进行分析，提取出温度、湿度、云雨等天气信息； 

D.将提取的信息封装成XML文件存放入数据库。 

对于采用Web服务的实现方式，操作流程如下： 

A.向数据库查询服务描述文件，如果存在，则利用JAX-RPC向服务器发送服务请求； 

B.否则，执行以下操作： 

1.向服务器查询UDDI服务器地址； 

2.利用JAXR对UDDI注册表进行查询操作，获取服务器的WSDL文件； 

3.将获取的服务描述文件存放到数据库中，然后跳转到A。 

这样，系统每个小时都会自更新天气预报信息和其它实时信息，当用户起床后打开房门的时候，房门监测器发送触发命令到本系统，系统用户接口分析命令后调用数据处理分析模块进行数据处理分析。 

数据处理分析模块首先查询数据库，从中获取当前的天气预报XML文件； 如果发现文件的时效已经超过设定的一个小时，则调用数据获取模块执行上述的数据获取操作；否则，解析XML文件并对照数据库存储的用户设置进行分析判断。 

假如用户起床的时间为7:30，当时获取的天气预报信息为下午有大雨，那么系统分析天气预报XML文件时，可以获取到时间标签为“下午”、云雨标签为“下雨”的信息对，在对数据库规则进行匹配的过程中，系统发现“下午”正好介于规则一的时间段之间，条件正好符合下雨，那么系统会将规则描述的操作返回到用户接口模块。 

用户接口接收到结果后，查询数据库规则发现用户设定语音返回结果，于是调用用户终端接口，以语音的方式返回结果，提示用户记得带雨具。 

Claims (6)

1.一种智能气候和交通状况提醒系统，其特征在于该系统包括数据获取模块、数据处理分析模块、用户接口模块、数据库和外部软硬件；

数据获取模块从网络上获取数据后将数据存放到数据库中，留待数据处理分析模块对数据作进一步的分析和处理；

数据处理分析模块包含天气分析和交通情况分析两个子模块，它从数据库中获取存放天气和交通信息的XML文件，然后对其进行分析并提取出各种数据，再对照数据库中的用户设置，调用用户接口模块做出相应的结果返回：1)天气分析模块用于分析获取到的天气情况信息并按照用户设定做出处理；2)交通情况分析模块在条件触发下从数据库获取XML文件并进行分析，再对比用户设定的规则提醒用户，实现自动提前闹铃时间、自动路线推荐的功能；

用户接口模块为一个中间接口模块，一方面作为一个通用的接口提供给外部软硬件，外部软硬件可以通过本模块向本系统传递控制命令；另一个方面，该模块接受来自数据处理分析模块的结果信息，同时查找用户配置，按照用户设定的形式调用外部接口或是连接移动终端返回结果；

数据库存放着系统的各种数据，为系统各部分的运行提供规则和依据；

外部软硬件包括各种类型的用户终端和监测系统；

当外部软硬件受到触发时，它们会调用用户接口模块提供的各种函数接口，由用户接口模块动态生成数据获取模块、数据处理分析模块的具体实例并执行相关的操作，完成数据获取与分析的具体过程；然后，分析结果会被返回到用户接口模块并以用户设定的方式返回到用户终端或监测系统。

2.根据权利要求1所述的智能气候和交通状况提醒系统，其特征在于所述 数据获取模块采用页面分析技术或者采用Web服务的方式实现。

3.根据权利要求1所述的智能气候和交通状况提醒系统，其特征在于所述数据库存放的数据分为：1)用于存放系统数据采集的来源信息的数据源配置信息；2)来自于数据获取模块获取的XML数据；3)包括各种天气和交通情况下所采取的策略和返回的形式的用户配置信息。

4.根据权利要求1所述的智能气候和交通状况提醒系统，其特征在于所述规则采用条件、时间和操作的形式。

5.根据权利要求2所述的智能气候和交通状况提醒系统，其特征在于所述对于采用页面获取和分析技术的数据获取模块设计，数据获取过程步骤为：

A.数据获取模块读取数据库，获取用户配置的服务页面链接地址；

B.对链接地址发送HttpRequest；

C.接收网站传送过来的HttpResponse，提取出页面数据；

D.利用类库的函数对页面进行分析，提取感兴趣的节点数据；

E.对获取的数据封装成为特定格式的XML文件，传送到数据库。

6.根据权利要求2所述的智能气候和交通状况提醒系统，其特征在于所述对于使用Web服务的数据获取设计，数据获取过程步骤：

A.读取数据库，获取服务描述文件；

B.如果文件不存在，则获取UDDI服务器地址，发送服务查找请求；

C.从服务器获取服务描述文件，存在入数据库并继续；

D.如果描述文件存在，则根据服务描述调用服务，获取数据。 

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