手机天气信息采集与推送系统分析与设计

时间：2021-12-22 21:56:16

关键字：天气预报 SQLite数据库短信服务农业信息化

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[导读]摘要：以湖南农业农村信息化综合服务平台农业知识推送研究为基础，在研究了安卓系统的多分页快速切换TabHost 控件以及SQLite数据库的基础上，利用百度提供的免费接口采集的天气预报信息，开发了天气信息采集与推送系统，以便农戶可根据系统设定的城市名来获取对应的天气信息，同时可根据关键字向指定用戶推送包含指定城市天气情况的SMS短信服务。通过一系列测试证明，本系统具有信息定期自动更新、流量节省、操作简单、推送方便等特点。

引言

随着我国农村信息化建设在农村地区逐步推广和人们生活水平的提高，手机在农村已成为日常生活必须品，智能手机在农村的份额逐步扩大叫天气软件是作为一款非常实用的信息服务工具受到越来越多人的欢迎，但这个工具大多只局限于智能手机，如何使一般手机也能及时收到当地天气信息，同时在离线情况下也能查询，进一步扩大气象信息服务在农村的覆盖面，让广大农户能够在第一时间方便快捷地获取最新的气象信息，以便提前预防，把气象灾害造成的损失降到最低就成了亟待解决的问题。另外手机天气系统的完善对强化气象公共服务的职能，完善公共服务体系，改善公共服务手段，增加公共服务产品，提高公共服务质量，更好地发挥气象事业对农村经济社会发展的推动功能具有不可替代的作用。

1背景介绍

随着我国农业农村信息化的发展和信息技术的进步，为进一步夯实农村经济，2011年至2012年国家科技部先后在主要农业省份开展了“农村农业信息化关键技术集成与示范(2011BAD21B00)”与“农村物联网综合信息服务科技工程(2012BAD35B00)”等课题研究，湖南科技厅组织部分高校承担了相应科研任务，并进行校企合作，成功搭建了湖南农村农业综合服务平台，希望通过此平台能将各个零散的农业知识进行汇集整理，再有序推送给有需求的农户。如何保证农户能及时获取气象信息，并扩大气象服务覆盖面，项目成员在研究安卓系统的多分页快速切换 TabHost控件及SQLite数据库基础上，利用百度提供的免费接口采集天气预报信息，并采用手机短信等功能，开发了一个天气信息采集与推送系统。

2设计思路

本系统主要采用Eclipse作为开发工具，配置Android的 SDT开发插件，应用百度网站上提供的免费接口，使用基于 JSON-RPC的Web Service技术来实现与服务器端的信息交互，并根据系统设定或获取的城市名采集指定的天气信息, 执行存入SQLite数据库,并显示到手机页面上，同时根据指定关键字，以SMS短信方式向其它用户发出天气服务信息。

3系统实现

3.1系统框架结构图

通过对本系统进行功能需求分析，可将整个应用程序划分为4个模块，分别是用户界面、后台服务、数据库适配器和短信监听器，如图1所示。从图中可以看出，后台服务由用户界面通过Internet启动，且可以在用户界面关闭的情况下仍然保持运行状态，直到通过用户界面发送Internet停止服务，或系统因资源不足而强行关闭服务。用户界面直接从后台服务获取天气信息，通过调用数据库适配器，向SQLite数据库中读写配置信息，或对SMS短信服务信息进行操作。

短信监听器是一个BroadcastReceiver,监视所有接收到的短信，如果短信中包含用户自定义的关键字，短信监听器则认为这条短信是天气服务请求短信，将短信的相关信息写入后台服务的短信服务队歹u。如果用户在配置信息中选择无需提供短信服务，短信监听器仍然继续监听所有短信，只是后台服务不再允许将服务请求短信写入服务队列。

面。

这样，系统就可提供定时更新功能，并根据用户选择设置每天天气自动更新的起始时间及更新时间间隔。

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数据库适配器封装了所有对SQLite数据库操作的方法, 用户界面和后台服务会调用它实现数据库操作。

3.2需求分析

从两个方面进行分析，一是功能需求，二是界面需求。

(1)功能需求

可以通过图片和文字显示当前和未来几天的天气状况，也可以捜索指定地区的天气情况，包括温度、湿度、风向和雨雪情况等，这些天气数据通过后台服务获取，后台服务按照一定时间间隔，从百度上获取天气预报信息，并将天气信息保存在数据库中;同时通过提供基于SMS短信的天气数据服务, 其他手机用户可以向安装了此软件所在的手机上发送SMS短信，在短信中包含特定的关键字，则可以将已有的天气情况通过SMS短信回复给用户；最后每个发送的SMS短信都会被记录下来，用户可以浏览或删除这些记录信息。

下面可以利用UML图从3个方面进行分析，具体如图2~ 图4所示。

图2查看天气信息的时序图

2)界面需求

为了适用农户操作，操作界面要求简单明了，因此系统仅包含三个用户交互界面，即：显示天气预报的用户界面；显示已发送SMS短信的用户界面；浏览和设置配置信息的用户界

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3.3数据库设计

本系统釆用SQLite数据库，命名为weather_app.db，划分为2个数据表，分别是配置信息表(DB_TABLE_CONFIG) 和SMS短信服务信息表(DB_TABLE_SMS)。

配置信息表主要保存目标城市的名称，访问百度更新天气信息的频率，请求天气信息服务短信的关键字，以及是否提供短信服务和是否记录短信服务内容。在weatherapp工程中配置信息表结构如表1所列。

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SMS短信服务信息表主要保存请求天气服务短信的发送者、短信内容、接收时间和回复信息的内容。在weatherapp 工程中SMS短信服务信息表结构如表2所列。

3.4主要模块实现

数据库适配器是最底层模块，可用于封装用户界面和后台服务对SQLite数据库的操作。核心代码主要在DBAdapter. java文件中。用户界面会调用其方法SaveConfig。和LoadConfig(),从SQLite数据库中保存和读取配置信息。保

存配置信息时，SaveConflg()函数会将Config类中的公有静态属性写入数据库；反之，LoadConfig()会将数据库中的配置信息写入Config类中的公有静态属性，同时调用DBAdapter 类的是后台服务，即WeatherService类。

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用户保存配置信息的类文件Config.java关键代码如下： packageedu.hunau .wuhui.weather. DB;

public class Config {

public static String CityName;

public static String RefreshSpeed;

public static String ProvideSmsService;

public static String SaveSmsInfo;

public static String KeyWord;

}

其中属性 CityName、RefreshSpeed、ProvideSmsService、 SaveSmsInfo和KeyWord完全对应数据库中保存配置信息表的属性参照表1)。在程序启动后，保存在数据库中的城市名称、更新频率、是否提供短信服务、是否保存短信信息和关键字等内容，将存放到Config类中，供其它模块做逻辑判断时使用。

短信监听器用于监听Android系统所接收到的所有SMS 短消息，可以在应用程序关闭后仍然继续运行，核心代码在 SmsReceiver.Java文件中，主要用来保存短信的发送者、内容、接收时间和返回天气信息等短信内容。

后台服务是weatherapp工程的核心模块，在用户启动后持续在后台运行，直到用户停止服务。后台服务主要有两个功能：一是周期性获取百度的天气数据并存储到SQLite (数据获取子模块)，二是发送包含天气信息的SMS短信(短信发送子模块)。

其中天气数据的获取分为以下三个步骤：

首先GetWeatherData。函数首先根据指定的URL地址, 从网络获取字节流数据。本系统的天气数据是从百度提供的 Web Service中获取的；其次调用轻量级json解析器对天气数据进行解析，并将解析结果保存在Weather类的公有静态属性中；再将解析好的数据存储到SQLite数据库中。

短信发送子模块主要在后台单独运行，核心代码为 WeatherService.Java，首先调用 ProcessSmsList()函数，检查短信队列中是否有需要回复的短信，然后调用 GetGoogleWeatherData()函数获取天气数据，最后线程暂停1 s，以释放CPU资源。

用户界面设计采用可多分页快速切换的TabHost控件。它的每个标签页都与一个Activity相关联，并且将不同标签页的代码放在不同的文件中，每个标签页都可以有独立的选项菜单。这里共设置了 3个标签页。TAB1的标题为“天气预报”，关联的Activity为WeatherActivity, TAB2的标题为“历史数据” 关联Activity为HistoryActivity，TAB3的标题为“系统设置” 关联Activity为SetupActivity。其中标签页中的具体显示内容依赖于每个Activity所设置的界面布局。

3.5系统测试

系统测试主要划分为3个内容，一是对天气信息的获取, 图5所示是其天气信息获取界面图；二是天气信息的推送，图6 所示是天气信息短信推送界面；三是系统设置方式，图7所示是其系统设置界面。