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基于GPS的老人监护云平台方案的应用与研究

作　者: 郑宗苗
导　师: 王国明
学　校: 安徽理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 移动定位 GPS 云计算平台数据库技术服务器管理器通讯中间件
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

中国人口老龄化的趋势已经不可避免。据相关机构的报道和调查研究,将近一千万左右没有子女的家庭将在我国出现。失独养老的相关问题已经得到了有关部门的高度重视。“三无”老人、农村的“五保”老人的养老问题由国家解决是民政部的根本目标,通过集中与分散的途径使这些人的生活问题得到基本的解决,但老人不能得到有效监护等问题越来越突出。本文提出并实现了一种腕带GPS定位终端和云平台相结合的方案。该方案利用GPS定位技术帮助监护人对老人的日常监护,使目前空巢老人监护不容易等问题得到较好地解决。针对老人不会使用手机问题,通过监护人预先在平台上设置号码和定位终端上的一键呼救功能,使得紧急呼救操作变得容易便捷。使用云平台的电子围栏功能结合定位终端实现老人处于危险区域的早期预警。通过云平台提供的导航功为在城市中迷路的老人提供回家的路线或者帮助需要出行的老人顺利到达目的地。由于GPS能提供被测物体在地球上的经度、纬度、速度、加速度、航向等数据,所以对老人日常动作(如是否摔倒)的预测有一定的价值。同时云平台存储老人日常的数据信息,对老人的历史数据进行相应的处理后就能重现老人近期的运动轨迹,存储老人的病史信息,为有相同病史的老人的监护人提供交流平台。云平台采用NGIX+PHP+MYSQL架构、REDIS数据库服务器、C#语言实现的通讯中间件。通过常驻内存的REDIS数据库服务器对MYSQL进行持久化操作,使得常用数据的查询操作更加快速。定位终端和服务器的通讯通过Socket来实现,通讯的报文格式采用HTTP协议。NGIX是俄罗斯针对要满足大数据访问量的系统开发的一款服务器管理器,非常适合在云平台中使用。另外云平台选取三级单位的结构。一级单位负责处理用户的登陆操作,让登陆成功的用户转到对应的二级单位。二级单位对用户的请求进行数据处理后再转到三级单位,而在三级单位里才存储用户的详细数据信息。这样就能减小一级单位和二级单位的数据存储和处理的压力。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-14
1 概述  14-20
  1.1 研究背景与国内外研究现状  14-16
    1.1.1 研究背景  14
    1.1.2 国内外研究现状  14-16
  1.2 GPS定位原理  16-17
  1.3 老人日常监护中存在的问题  17-18
  1.4 研究任务和目标  18
  1.5 论文结构  18-20
2 使用Socket实现移动终端与服务器的通讯  20-34
  2.1 Socket通讯及相关概念  20-21
    2.1.1 网间进程通信  20
    2.1.2 Socket通讯中的一些重要的数据类型和API函数  20-21
  2.2 GPS移动终端的选型  21-24
  2.3 GPS定位终端的设计  24-25
  2.4 MTK平台下实现Socket通讯  25-28
    2.4.1 移动代理服务器  25
    2.4.2 MTK手机平台中的Socket接口  25-27
    2.4.3 HTTP格式  27
    2.4.4 Socket通讯流程图  27-28
  2.5 通讯协议  28-31
    2.5.1 通讯协议简介  28
    2.5.2 通讯协议报文格式  28-29
    2.5.3 主要功能的通讯协议格式的定义  29-31
  2.6 通讯服务器端设计与实现  31-34
    2.6.1 系统组成  31-32
    2.6.2 通信服务器设计  32-34
3 云平台方案的选型  34-47
  3.1 云平台相关概念  34-35
    3.1.1 什么是云平台  34
    3.1.2 云平台部署模式  34
    3.1.3 云计算硬件基础设施  34-35
  3.2 云平台架构  35-38
    3.2.1 设备数据的管理  35
    3.2.2 Redis对MySQL的持久化  35-36
    3.2.3 云平台部署结构  36
    3.2.4 系统功能  36-38
  3.3 数据库设计  38-47
    3.3.1 用户表  39-40
    3.3.2 被监护人表  40
    3.3.3 用户关系表  40-42
    3.3.4 用户被监护人关系表  42
    3.3.5 报警信息表  42-43
    3.3.6 轨迹数据表  43-44
    3.3.7 电子围栏表  44-45
    3.3.8 位置导航表  45-46
    3.3.9 电话本表  46-47
4 云平台人机交互页面中GOOGLE地图的二次开发  47-55
  4.1 GOOGLE地图中添加标注  47-50
    4.1.1 添加默认标注  47-49
    4.1.2 添加自定义标注  49-50
  4.2 GOOGLE地图中多点之间的连线  50-51
  4.3 GOOGLE地图中添加鼠标右击事件  51-53
  4.4 利用定时器实现运动轨迹  53-55
    4.4.1 Javascript定时器  53
    4.4.2 运动轨迹的实现  53-55
5 系统功能测试及稳定性测试  55-59
  5.1 软件测试概述  55
  5.2 系统稳定性测试用例  55-59
    5.2.1 主程序类  55-56
    5.2.2 数据库访问类  56-57
    5.2.3 测试功能类  57-59
6 总结与展望  59-60
  6.1 总结  59
  6.2 展望  59-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
作者简介及读研期间主要科研成果  64

基于GPS的老人监护云平台方案的应用与研究

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