CN201638214U - 可定制的移动数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子信息技术领域，具体涉及一种可定制的移动数据采集系统。可定制的移动数据采集系统，包括后台数据库、定制系统、安装在移动设备上的数据采集系统及安装在个人电脑上的数据同步系统，所述移动设备和个人电脑连接。该系统对数据采集人员提供便利，通过实现可定制，该系统适用于各种不同需求的移动采集需求，节约开发成本，便于后台维护。

Description

可定制的移动数据采集系统

技术领域

本实用新型属于电子信息技术领域，具体涉及一种利用移动设备进行可定制的移动数据采集系统。

背景技术

目前，多数室外数据采集方法的现状为：将事先准备好的数据采集表格带到工作现场，人工填写，待返回室内再将表格上的数据人工输入计算机进行后续处理。这种方式存在以下缺点：1)二次录入导致工作量大，并增加出错的机会；2)数据格式不规范；3)无法集成多源信息(文本、图片、音频、视频等)；4)不能有效长期保存；5)不方便数据共享。

小部分室外数据采集工作已利用移动设备进行电子化的数据录入和保存方式，但是现有的基于移动设备的数据采集系统都是专用系统，是针对特定需求独立设计开发的，如针对铁路数据、交通数据等设计的专用系统。这样的系统除了使用局限性的缺点外，还有扩展性差的缺点，即随着时间推移，采集需求发生变化时，系统不能适用于新的需求。

实用新型内容

为了解决纸质表格数据采集方式工作量大、数据格式不规范等问题，为了更好地满足目前众多行业、领域对移动数据采集系统的广泛和迫切的需求，解决专用移动数据采集系统局限性和扩展性差的问题，本实用新型提出了一种能够满足各种室外数据采集需求的可定制移动数据采集系统。

本实用新型的技术方案如下：可定制的移动数据采集系统，包括后台数据库、定制系统、安装在移动设备上的数据采集系统及安装在个人电脑上的数据同步系统，所述移动设备和个人电脑连接。

所述后台数据库是在关系数据库上已建立好数据表结构的数据库；所述定制系统是以后台数据库结构为基础，根据用户配置的后台数据库属性，连接数据库，并从中抽取出数据表结构信息，结合用户对表的定制信息，生成含有数据库表结构以及用户定制信息的XML文件，所述XML文件中字典表的数据存储在字典库文件中；所述数据采集系统设有XML解析模块、数据采集表单生成模块及数据存取模块，所述数据采集表单生成模块根据XML解析模块所得结果生成数据采集界面，将数据采集记录存储到数据存取模块，并将数据采集记录输出到数据同步系统；所述数据同步系统从定制系统下载XML文件，导入数据采集系统中；将数据同步系统输出的数据采集记录导入后台数据库。

定制系统以web方式提供数据定制信息的界面；数据采集系统运行在移动设备上，还包括GPS(Global Positioning System)接收模块，用于自动获取GPS数据，简化录入工作。

进一步，定制系统根据用户配置的后台数据库的属性，包括数据库产品名、版本号、数据库名、IP地址、端口、用户名和密码信息获取数据库表结构信息。XML文件的主要元素包括数据库、表、关系和视图，一个XML文件包含一个数据库及若干个表格，所述XML文件中数据库的属性包括上述后台数据库的属性；所述XML文件中的表格存储了表格中所有字段的相关信息；XML文件中表格的属性包括表的中文名称、录入人员、更新时间、对应的数据库物理表名、主键字段和标题字段；XML文件中字段的属性包括字段的标题、对应数据库物理字段名、类型、编辑风格和默认值。对应不同类型的字段，有不同的编辑风格，例如枚举类型的字段可以为下拉框或者单选框格式。

进一步，数据采集表单生成模块采用动态生成技术，动态添加每个采集字段对应的输入控件以及数据存取按钮，生成数据采集表单，数据采集系统中的数据存取模块保存用户输入的数据采集记录，并输出到数据同步系统。

进一步，数据同步系统可以查看、编辑数据采集记录，可以将采集记录保存成本地文件或者直接导入后台数据库。

本实用新型的优点和积极效果如下：

(1)为室外数据采集人员提供了简单、高效的数据采集工具，通过设定默认值，配置字典库信息，自动获取GPS数据等技术大大减少了数据采集人员的内业工作时间，通过电子化输入保证了数据的准确性。利用数据同步系统采集人员可以方便的查看移动设备上保存的调查数据，如果有疏漏可以再次进行编辑；经过审核的数据可以自动入库，便于后期对数据的处理和共享。

(2)可定制系统节约开发成本，便于后期维护。通过实现可定制，该系统适用于各种不同需求的移动采集应用，不仅减少了系统开发人员在开发阶段的重复劳动，而且使得系统具有良好的扩展性，随着时间的增长，需求的变化不会增加开发人员工作量。

(3)“可定制”这一特性为用户提供了灵活的使用方式。当需求发生变化时，用户不需要请开发者再次开发，而是可以通过定制工具，自己根据采集需求的变化进行调整。可定制系统为用户提供灵活的使用方式，使系统更容易在不同的应用背景推广使用。

附图说明

图1定制系统中的XML文件元素结构图。

图2本实用新型数据采集系统的结构示意图。

图3可定制移动数据采集系统的系统结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好理解，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型移动数据采集系统中各组成部分：

1、后台数据库

后台数据库中设定为各种常用的关系数据库系统，如Oracle、SQLServer、MySQL、Access，以及开源数据库HSQL、SQLite等，数据库中已根据具体需求建立好相应的表格。

2、定制系统

定制系统是实现“可定制”的关键。定制系统利用用户配置的后台数据库属性连接数据库并抽取出数据表结构信息，用户以表为单位进行采集需求的定制，定制系统利用XML文件保存数据表结构信息以及用户的定制信息。

数据表可以分成字典表和采集表两类。采集表是指需要在移动设备上显示由用户输入数据的表。字典表包含字典数据，字典数据是指一个应用系统中在初始阶段即已经准备好，相对静态的数据，例如植被调查应用中的植被种类数据。字典数据保存在字典库文件中，将字典数据导入到移动设备上，在数据录入阶段可以减少用户的输入工作量，不需要再输入文字，可以直接从字典数据中选择，所以定制系统具有抽取字典数据形成移动设备上可用的字典库文件的功能。如果具体应用不需要字典数据，也可以不配置字典表。

无论对字典表还是采集表，用户需要进行一下配置：表的配置包括表的中文名称、主键、标题字段、录入人员字段、更新时间字段；表中每个字段的配置包括字段名、字段类型(类型可以是整型、实型、字符串型、时间型、枚举型、GPS数据类型、外键类型、集合类型)、默认值、编辑风格、输入框高度等信息。

对采集表，用户需要配置移动设备上的编辑界面，即选择表中所有需要在移动设备上录入的字段，以及按照需求排列这些字段。

用户的上述定制信息保存在XML文件中，如图1所示，XML文件的根元素主要包含数据库<repository>、表<table>、关系<relation>和视图<view>四类子元素。一个XML文件包含一个数据库及若干个表，表中存储有各字段的相关信息。所述数据库的属性包括所采用的关系数据库系统类型、版本、数据库名称和登录用户名等；表的属性包括表的中文名称、对应的数据库物理表名、主键字段、标题字段，录入人员字段、更新时间字段；表中字段的属性包括字段的标题、对应数据库物理字段名、类型、编辑风格、默认值；编辑风格根据不同类型有不同的编辑风格，如枚举类型有下拉框或单选框的格式，时间类型有日期或者日期时间(日期+时分秒)的格式。

关系是指两个或者三个数据表之间由于外键引起的一对多或者多对多关系；视图元素是关于编辑界面的描述，描述表中需要数据采集人员录入的字段及排列信息，还有对整个应用需要编辑的数据库表。

若用户的定制需求中有设定为字典表的关系表，则用户需要设置该表的主键和标题字段，然后由定制系统从后台数据库中的获得该字典表的数据。

3、数据采集系统

数据采集系统运行在移动设备上，根据不同的XML文件，数据采集系统生成不同的数据采集表单；根据数据采集表单进行数据采集，并将数据采集记录输出到数据同步系统。

数据采集系统的结构图如图2，包括XML解析模块、数据采集表单生成模块和数据存取模块，同时还设置有GPS接收模块。XML解析模块读取并解析XML文件中的定制信息，供数据采集表单生成模块使用。数据采集表单的生成采用动态生成技术，动态添加每个采集字段对应的输入控件以及数据存取按钮。如果采集到GPS数据类型的数据，将会由GPS接收模块自动获取数据并保存。

XML解析模块包括如下几个类DataStore，Repository，Entity，AttributeField，分别对应XML文件中的<dataset>、<repository>、<table>、<field>元素，并为这些类添加了相应的属性和方法。

数据采集表单生成模块首先生成系统登录界面，登录界面上设计了一个录入人员名字的输入框，该数据采集表单生成模块将自动为录入人员字段添加值，而不需要用户的反复输入。然后生成系统采集菜单，每个子菜单对应一个数据采集表单集合，子菜单的标题对应数据库关系表的中文名称。当用户点击了某个子菜单时，生成具体的采集界面。如果有子表，那么以tab页方式递归生成子表(父表的一条记录对应子表的多条记录，父表的主键作为子表的外键)。除了生成每个字段的对应标题和输入框(根据字段的类型和编辑风格动态生成不同的输入控件)，还要生成浏览按钮(第一条、前一条、后一条，最后一条)、数据存取按钮(新增、删除、修改、保存)。如果字段有默认值，那么系统将自动填写默认值，而对于时间字段默认值为当前时间。在保存数据时，系统还对类型为“整形”和“实型”的字段进行有效性检查，如果输入框中包含其他非法字符，系统会提示用户，保证了数据的准确性。

4、数据同步系统

数据同步系统是移动设备与定制系统以及后台数据库之间的桥梁。用户使用数据同步系统将在定制系统中生成的XML文件导入安装有数据采集系统的移动设备；当数据采集人员完成野外采集工作时，通过数据同步系统浏览、编辑数据，以确保录入数据的准确性，将移动设备上数据采集系统中采集的数据导入后台数据库中。

数据同步系统能够根据XML文件提供的数据表结构信息，将移动设备上的数据采集记录有结构的显示出来(有关系的父子表以树形结构显示)。用户可以在数据同步系统上编辑采集数据，导出到本地文件或者导入后台数据库。由于后台数据库对访问IP的限制，此处导入后台数据库的实现方式是将本地数据文件上传到定制系统，由定制系统依次将每条采集记录插入到后台数据库中。

如图3所示，本实用新型的移动数据采集系统包括后台数据库、定制系统、安装在带有GPS功能的掌上电脑或者智能手机上的数据采集系统及安装在个人电脑上的数据同步系统。

以鸟类调查为例，说明本实用新型的定制系统。

鸟类调查应用需求为：调查人员定期或不定期到某些调查地点进行调查，对该地点出现的每一种鸟类记录以下数据(幼鸟数量，成鸟数量，死亡数量)。

鸟类调查应用需要在后台数据库中设计以下4张表：鸟类字典表，地点字典表，地点调查表，鸟类调查细表。具体的数据表结构如下：

Birds(birdID，chineseName，englishName)；

Places(placeID，placeName，district)；

PlaceSurvey(placeSurveyID，placeID，time，weather，latitude，longitude，altitude，editor，editTime)；

BirdSurvey(birdSurveyID，placeSurveyID，birdID，youngNum，adultNum，deadNum，edi tor，editTime)；

后台数据库建立好后，通过个人电脑访问定制系统，在后台数据库连接的配置页面中，用户给定数据库产品名、版本号、数据库IP地址、端口号、数据库名、用户名和密码。保存以上定制信息后，定制系统从数据库中抽取出设计好的4张表格，依次对每张表格进行配置。

Birds表的标题设置为“鸟类字典表”，主键是birdID，标题字段是chineseName，没有录入人员字段和更新时间字段，所以不需要设置这两项，而由于是字典表，必须设置标题字段。字段chineseName和englishName的字段名分别是“中文名”，“英文名”；类型都是“字符串型”，编辑风格为默认的单行文本，没有默认值。

Places表“地点字典表”与鸟类字典表类似，不详述。

PlaceSurvey表的标题设置为“地点调查表”，主键是placeSurveyID，不需要设置标题字段，录入人员字段为“editor”，更新时间字段为“editTime”；“placeID”的字段名为“调查地点”，外键类型，指向地点字典表的主键，没有默认值，下拉框编辑风格；“time”的字段名为“调查时间”，时间类型，没有默认值，日期时间编辑风格；“weather”的字段名为“天气”，枚举类型，设置枚举的值为“晴天，阴天，多云，小雨，中雨，大雨，暴雨，小雪，中雪，大雪，暴雪，雨夹雪”，下拉框编辑风格；latitude，longitude，altitude是GPS类型中的经度、纬度、海拔，没有默认值，默认编辑风格。

BirdSurvey表中birdID是指向鸟类字典表的外键，placeSurvey是指向地点调查表的外键。“deadNum”死亡数量的默认值设置为0。

本实施例以windows mobile系统为例，说明本实用新型的可定制的移动数据采集系统的具体采集过程，本系统同时也适用于其他的操作系统平台：

1、根据具体应用构建后台数据库，从个人电脑上访问定制系统，对数据库链接、数据表、数据字段、字典库表等采集信息进行配置。本实施例抽取的字典数据保存成移动设备上使用的SQLite数据库文件。

2、利用数据同步系统从定制系统下载XML文件和字典库文件，连接移动设备，数据同步系统将下载的XML文件导入到已安装数据采集系统的移动设备，数据采集系统的输出为以SQLite数据库保存的数据采集记录。

3、数据采集人员将移动设备带到数据采集现场进行数据录入工作。

4、将移动设备和个人电脑连接，利用数据同步系统查看录入的数据，并可以进行再编辑工作，最后可以将数据导出到本地文件或者后台数据库。

5、当采集需求发生变化时，例如增加数据采集表或者修改采集字段等，都可以重新利用定制系统进行配置，重新下载XML文件到移动设备，即可获得满足新需求的采集系统。

尽管为说明目的公开了本实用新型的具体实施例和附图，其目的在于帮助理解本实用新型的内容并据以实施，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。本实用新型不应局限于本说明书最佳实施例和附图所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (2)

1.可定制的移动数据采集系统，其特征在于：包括后台数据库、定制系统、安装在移动设备上的数据采集系统及安装在个人电脑上的数据同步系统，所述移动设备和个人电脑连接。

2.如权利要求1所述的可定制的移动数据采集系统，其特征在于：所述移动设备为带有GPS功能的掌上电脑或者智能手机。

Images