基于Android的校園植物園系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)-以蘇州科技大學(xué)石湖校區(qū)為

基于Android的校園植物園系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)--以蘇州科技大學(xué)石湖校區(qū)為引言

隨著人類對(duì)環(huán)境保護(hù)和生物多樣性的關(guān)注度日益增加，校園植物園系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。本文基于Android開發(fā)平臺(tái)，以蘇州科技大學(xué)石湖校區(qū)為例，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)校園植物園系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以為學(xué)生、教師和游客提供一個(gè)實(shí)時(shí)查詢校內(nèi)植物信息、了解植物特點(diǎn)、學(xué)習(xí)植物知識(shí)以及互動(dòng)社交的平臺(tái)，同時(shí)也可以為校方管理植物資源提供一定的參考意義。

系統(tǒng)需求分析

功能需求

針對(duì)不同用戶需求，系統(tǒng)應(yīng)支持以下功能：

1、瀏覽植物信息：用戶可以通過(guò)系統(tǒng)查詢校內(nèi)所有植物的基本信息，包括植物名字、別名、圖片、簡(jiǎn)介、科屬分類等。

2、植物識(shí)別：系統(tǒng)提供了一種基于圖片的植物識(shí)別功能，用戶可以通過(guò)上傳手機(jī)相冊(cè)中的植物圖片，系統(tǒng)來(lái)識(shí)別并返回相關(guān)植物信息。

3、地圖導(dǎo)航：系統(tǒng)可以提供一個(gè)簡(jiǎn)單的地圖導(dǎo)航功能，幫助用戶快速定位要查找的植物位置，這個(gè)功能對(duì)于新手來(lái)說(shuō)特別方便。

4、社交分享：用戶可以上傳和分享自己對(duì)植物的感覺(jué)、了解和經(jīng)驗(yàn)等，通過(guò)互動(dòng)交流增加用戶對(duì)于植物的興趣和認(rèn)識(shí)。

5、游戲互動(dòng)：系統(tǒng)可以提供一個(gè)基于植物知識(shí)的小游戲，以此來(lái)激發(fā)用戶的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生可以根據(jù)游戲表現(xiàn)來(lái)獲取積分，增加對(duì)于植物的了解。

6、植物養(yǎng)護(hù)：系統(tǒng)針對(duì)植物養(yǎng)護(hù)管理人員可以提供一些養(yǎng)護(hù)建議，對(duì)于植物的保護(hù)和管理具有積極意義。

非功能需求

1、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)：系統(tǒng)需要準(zhǔn)確、高效、合理地保存、管理、備份植物信息，重要信息需要進(jìn)行加密處理。

2、界面設(shè)計(jì)：系統(tǒng)的交互界面應(yīng)該友好易懂，方便用戶使用，同時(shí)需要適應(yīng)不同頁(yè)面尺寸的顯示效果。

3、系統(tǒng)安全：系統(tǒng)應(yīng)該具有一定的防攻擊和防泄漏的能力。

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖所示：


應(yīng)用層：包括客戶端的界面設(shè)計(jì)和交互邏輯，以及業(yè)務(wù)邏輯的處理。

服務(wù)層：系統(tǒng)的服務(wù)層包括了服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)使用MVC框架來(lái)實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)秸{(diào)用。

數(shù)據(jù)層：主要負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)的接口和底層基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)ORM框架實(shí)現(xiàn)和數(shù)據(jù)庫(kù)的交互。

技術(shù)選型

前端架構(gòu)：AndroidSDK

后端架構(gòu)：MySQL+Tomcat+SpringMVC

ORM框架：MyBatis

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：AndroidSDK具有良好的維護(hù)和更新體系和系統(tǒng)性。MySQL是當(dāng)前商用數(shù)據(jù)庫(kù)中性能最強(qiáng)壯的之一，同時(shí)提供了多種語(yǔ)言的API支持。SpringMVC是一種輕便的、基于MVC的Web框架，可以幫助開發(fā)者快速、安全的開發(fā)Web應(yīng)用，提高開發(fā)效率，易于維護(hù)。MyBatis是一個(gè)強(qiáng)大的ORM框架，使得Java應(yīng)用程序能夠與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)輕松地交互，并將Java對(duì)象映射到數(shù)據(jù)庫(kù)表中。

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

針對(duì)需求分析中提出的基礎(chǔ)信息和植物資源的管理，以及用戶信息的存儲(chǔ)和管理進(jìn)行數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)，具體如下：


1、用戶表：保存用戶的登錄信息和基本信息。

2、植物表：保存植物種類的基本信息和植物的形態(tài)特征描述等。

3、評(píng)論表：保存用戶對(duì)于植物的評(píng)論和交流信息。

4、游戲分?jǐn)?shù)表：保存用戶的游戲得分信息。

5、養(yǎng)護(hù)建議表：保存對(duì)于每種植物采取的具體養(yǎng)護(hù)建議。

6、圖片表：保存植物圖片和用戶上傳的圖片。

系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

瀏覽植物信息

設(shè)計(jì)思路：

通過(guò)RecyclerView實(shí)現(xiàn)列表的呈現(xiàn)和UI分頁(yè)效果，植物的內(nèi)容也需要list加載。

實(shí)現(xiàn)步驟：

1、在AndroidStudio中創(chuàng)建一個(gè)RecyclerView，布局采用線性布局。

2、將植物的信息從服務(wù)器獲取，并裝入Adapter，在RecyclerView中呈現(xiàn)。

3、用戶可以在列表點(diǎn)擊相應(yīng)的植物進(jìn)入詳情頁(yè)。

植物識(shí)別

設(shè)計(jì)思路：

采用百度AI開放平臺(tái)提供的圖像識(shí)別API實(shí)現(xiàn)植物識(shí)別功能并保存用戶上傳的圖片。

實(shí)現(xiàn)步驟：

1、在百度AI開放平臺(tái)創(chuàng)建應(yīng)用并獲取APItoken。

2、在客戶端中實(shí)現(xiàn)圖像上傳和返回?cái)?shù)據(jù)的接口，將上傳的人體圖片通過(guò)Restful接口發(fā)送到服務(wù)器，接收返回結(jié)果并在本地顯示識(shí)別結(jié)果。

3、將用戶上傳的圖片與已識(shí)別植物庫(kù)中的植物進(jìn)行比對(duì)和匹配，返回相似度和相關(guān)植物信息。

4、客戶端將識(shí)別結(jié)果返回給用戶。

地圖導(dǎo)航

設(shè)計(jì)思路：

通過(guò)集成高德地圖SDK實(shí)現(xiàn)地圖界面呈現(xiàn)和植物位置標(biāo)記功能，用戶可以通過(guò)點(diǎn)擊標(biāo)記進(jìn)入詳情頁(yè)。

實(shí)現(xiàn)步驟：

1、在高德地圖SDK中開啟地圖渲染，將校園的地圖與植物的位置信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)和顯示。

2、在地圖上標(biāo)記植物位置，并使用自定義InfoWindow進(jìn)行植物信息的顯示和導(dǎo)航功能的調(diào)用。

社交分享

設(shè)計(jì)思路：

社交分享功能應(yīng)該是一個(gè)多用戶在線聊天室，并提供圖片、語(yǔ)音、表情的發(fā)送功能。

實(shí)現(xiàn)步驟：

1、客戶端使用WebSockets與服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，建立一個(gè)多用戶聊天室實(shí)現(xiàn)多人在線聊天。

2、用戶可以共享植物的相關(guān)信息、自己的了解經(jīng)驗(yàn)以及圖片等信息，增加互動(dòng)和社交性。

游戲互動(dòng)

設(shè)計(jì)思路：

通過(guò)一個(gè)競(jìng)猜答題的游戲刺激用戶智力的認(rèn)知。

實(shí)現(xiàn)步驟：

1、選擇多種不同難度和不同主題的題目，分?jǐn)?shù)有所不同。

2、將題目的JSON格式數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，去后端服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)并加載到客戶端。

3、添加一個(gè)計(jì)時(shí)器，在限定時(shí)間內(nèi)玩家需要回答盡可能多的問(wèn)題，同時(shí)獲取難度等級(jí)并根據(jù)難度等級(jí)計(jì)分。

4、將結(jié)果保存在服務(wù)器上，方便該用戶自己之后查看總結(jié)，同時(shí)可以讓后端將結(jié)果對(duì)策處理，對(duì)于需要升級(jí)或者進(jìn)行個(gè)性化推薦等相關(guān)策略提供參考。

植物養(yǎng)護(hù)

設(shè)計(jì)思路：

提供校園植物的養(yǎng)護(hù)信息和相關(guān)指南，適時(shí)提醒養(yǎng)護(hù)人員對(duì)植物進(jìn)行滋潤(rùn)、防烏等工作。后端服務(wù)器需要根據(jù)植物的生長(zhǎng)特點(diǎn)和校園環(huán)境以及氣候情況提供適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)建議，以此為基礎(chǔ)，服務(wù)器還要為植物養(yǎng)護(hù)人員制定合理的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。

實(shí)現(xiàn)步驟：

1、通過(guò)XML或其他形式儲(chǔ)存對(duì)于每種植物采取的具體目執(zhí)行養(yǎng)護(hù)建議。

2、提供一個(gè)排查功能，采用消息推送去推薦用戶執(zhí)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)建議，同時(shí)將確認(rèn)執(zhí)行結(jié)果儲(chǔ)存到服務(wù)器。

3、基于構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)計(jì)分析模塊，為后續(xù)的植物養(yǎng)護(hù)部門提供數(shù)據(jù)支撐。

實(shí)現(xiàn)效果

系統(tǒng)登錄

(/20220112103221748.png)

瀏覽植物信息


植物識(shí)別


地圖導(dǎo)航


社交分享


游戲互動(dòng)


植物養(yǎng)護(hù)


總結(jié)

本文主要介紹了一種基于Android平臺(tái)的校園植物園實(shí)現(xiàn)方法。從需求分析、系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)選型、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)等方面詳細(xì)描述了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。通過(guò)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，可以幫助學(xué)生和教師更好地了解和認(rèn)識(shí)校園植物，保護(hù)和維護(hù)校內(nèi)植物資源，同時(shí)也可以為游客提供更好的參觀和了解校園環(huán)境和生態(tài)。實(shí)現(xiàn)了用戶和后端服務(wù)器之間的交互溝通和數(shù)據(jù)傳遞。在實(shí)際開發(fā)中需要針對(duì)不同的需求優(yōu)化和定制化開發(fā)，對(duì)于技術(shù)選型、開發(fā)框架和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)施等方面深度研究和分析，為實(shí)際應(yīng)用提供有力的支撐。背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展以及人們生活方式的改變，大量的數(shù)據(jù)被產(chǎn)生并存儲(chǔ)。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的收集、分析和處理，人們可以從中獲取有關(guān)各領(lǐng)域的有用信息和趨勢(shì)，為決策提供支持。本文將通過(guò)選擇一個(gè)關(guān)鍵性質(zhì)和目標(biāo)，調(diào)查具有代表性的個(gè)案，收集相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。

選擇目標(biāo)

為了更好地說(shuō)明數(shù)據(jù)分析的過(guò)程，我們選擇了一個(gè)非常熱門的研究領(lǐng)域，即健康生活方式。此外，我們還可以將其擴(kuò)展到與健康生活方式相關(guān)的其他領(lǐng)域，比如健身、飲食、心理健康等。以下是我們將基于這一目標(biāo)分析的數(shù)據(jù)類型：

-醫(yī)療健康數(shù)據(jù)：包括健康檔案、醫(yī)療保險(xiǎn)數(shù)據(jù)、患者診斷數(shù)據(jù)、藥品相關(guān)數(shù)據(jù)等。

-行為數(shù)據(jù)：包括燃燒的卡路里、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、心率、睡眠時(shí)間等。

-生物數(shù)據(jù)：包括基因數(shù)據(jù)、血壓、血糖、膽固醇等。

數(shù)據(jù)收集

在對(duì)所選目標(biāo)領(lǐng)域進(jìn)行數(shù)據(jù)分析之前，我們需要收集相關(guān)數(shù)據(jù)。在此之前，我們需要明確分析的目的和問(wèn)題，以確定需要收集哪些數(shù)據(jù)。

我們主要通過(guò)以下途徑收集數(shù)據(jù)：

-數(shù)據(jù)庫(kù)：我們可以從各種數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得數(shù)據(jù)，包括公共數(shù)據(jù)庫(kù)和專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。

-傳感器：通過(guò)各種傳感器獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，比如智能手表、智能手環(huán)等。

-調(diào)查問(wèn)卷：我們可以設(shè)計(jì)和分發(fā)問(wèn)卷來(lái)收集關(guān)于個(gè)人健康、飲食和運(yùn)動(dòng)習(xí)慣等信息的數(shù)據(jù)。

-移動(dòng)應(yīng)用程序：通過(guò)用戶授權(quán)，我們可以通過(guò)應(yīng)用程序獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，如用戶健身數(shù)據(jù)、社交媒體活動(dòng)以及設(shè)備和硬件信息等。

我們收集的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于公共數(shù)據(jù)庫(kù)和研究領(lǐng)域的報(bào)道，如PubMed和Medline，以及專業(yè)的健康和數(shù)據(jù)分析公司，如Fitbit、Jawbone和AppleWatch。我們還通過(guò)專業(yè)問(wèn)卷和數(shù)據(jù)收集器獲得了一些個(gè)人數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)分析

針對(duì)所收集到的數(shù)據(jù)，我們進(jìn)行了如下的分析和總結(jié)。

1.健康檔案數(shù)據(jù)分析

健康檔案是指在其整個(gè)人生期間，醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)或從業(yè)人員或其它可獲得人生活環(huán)境有關(guān)信息，針對(duì)個(gè)體所照顧病史、健康危險(xiǎn)因素及預(yù)防、健康促進(jìn)、重大疾病防治等綜合記錄、管理的動(dòng)態(tài)歸檔。

通過(guò)對(duì)健康檔案數(shù)據(jù)庫(kù)中收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，我們可以得到關(guān)于不同疾病的風(fēng)險(xiǎn)因素，以及個(gè)人習(xí)慣和生活方式對(duì)健康的影響等方面的信息。例如，我們可以根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出個(gè)體患心臟病、糖尿病等疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，如高血壓、超重、久坐、吸煙等。我們還可以通過(guò)改變習(xí)慣，如積極鍛煉、保持健康飲食、戒煙等，來(lái)預(yù)防和減少這些疾病的發(fā)生。

2.運(yùn)動(dòng)和健身數(shù)據(jù)分析

通過(guò)運(yùn)動(dòng)和健身