周蕊、王聪、胡俊、杨乐的第四次作业

这个作业属于哪个课程	https://edu.cnblogs.com/campus/zjlg/rjjc
这个作业的目标	成立小组后讨论并确定小组最终大作业的题目和内容
姓名-学号	周蕊-2022329301039
姓名-学号	王聪-2022329301036
姓名-学号	胡俊-2022329301107
姓名-学号	杨乐-2022329301064

1.小组介绍

（1）组名：两字四人组
（2）口号 ：两字四人，软件设计，创意惊艳！
（3）成员介绍

成员	成员特点
周蕊	来自22电气1班，喜欢野餐、看电影。
王聪	来自22电气1班，喜欢看各种名著、小说，后者占比比较大。
胡俊	来自22自动化2班，喜欢听歌运动，性格乐观。
杨乐	来自22电气1班，做事认真，善于沟通。

2. 小组作业的确定

  由于本小组有两位成员在作业三中是同一个小组，两人合作完成了第三次作业。因此在本次第四次大作业中，经过小组讨论，决定基于上次作业三产品的基础，尽力完成一些。简要介绍一下作业三中提到的作品。随着科技的迅猛发展，实验室监控系统在现代科研领域中扮演着日益重要的角色。实验室作为科学研究的核心场所，如何保障实验室安全且如何有效减少设备的维护和管理成本是实验室管理中至关重要的问题。其针对高校电子类实验室的安全监管问题提出一套系统方案，该项目的大方向实现非常庞大，因此本次作业我们针对其中的一个方面————实验室监控系统APP设计展开讨论和设计构想。
  确定选题后，我们小组对此进行了设计构想，根据每个人的专业特点和能力进行了大致的分工合作。
下面是小组的分工合作情况：

• 周蕊：项目配置与界面设计
• 王聪：云平台连接相关开发
• 胡俊：数据可视化展示功能实现
• 杨乐：处理危险警告模块与测试工作

3. 软件设计内容

3.1. 设计构想

  这款软件我们主打设计简洁实用，主要包含三大功能模块：云平台连接、数据可视化展示以及危险警示。
  借助传感器监测技术与数据融合技术，实验室监控系统软件能够全方位监控与管理实验室的环境和设备。多维传感器实时监测实验室内的各项指标，涵盖温度、烟雾浓度、电功率、震感以及人员状态等，有效协助实验人员对实验室进行管控和管理。此外，系统结合数据融合算法，提供实时的异常检测和预警功能，及时发现实验室可能出现的问题并采取相应措施，确保实验室的整体安全。
（1）在云平台连接方面，我们采用了MQTT协议与阿里云平台进行无缝对接，确保系统与云端之间高效稳定的通信，保证了数据传输的可靠性和稳定性。
（2）数据可视化展示方面，用户可轻松使用我们的APP解析云端的JSON数据，直观地呈现信息在用户界面上。我们设计了用户界面UI，采用XML文件编写，以确保用户体验友好、操作流畅。
（3）系统监测到异常数据时，将立即通过弹窗警报向用户发出警示，及时提醒用户注意并采取相应措施。这一功能的实现不仅加强了系统的安全性，也提升了用户对系统的信任度。

3.2. 软件开发及运行环境

  使用Android Studio进行开发。前端UI设计采用XML文件编写，后端功能代码使用Java语言编写。前端UI使用单页面可滑动的ScrollView框架，结合ImageView、TextView、Button等控件完成界面设计。后端代码通过第三方MQTT包与安卓原生库实现，与云端连接并接收数据。使用MQTT协议框架实现数据接收功能，并通过安卓原生库实现数据透传的刷新显示和危险弹窗提醒功能，从而解决了移动端APP开发的问题。
1. 软件的开发环境

• 操作系统：Windows 11 64位
• 开发环境：Android-studio-2023.2.1.25-windows
• 开发语言：Java 1.8

2. 软件的运行环境

• 系统：Android
• SDK版本：24及以上
• 运存：4GB及以上

3.3. 开发流程及模块

  各个功能模块之间相互关联又各具特色，这使得我们能够对其进行分离开发。首先，我们明确定义了实验室智能监控系统的三个主要功能模块：云端连接、信息显示以及危险警告。这些模块共同使用云端提供的数据作为基础。系统首先与云端建立连接，通过此连接获取传感器监测到的数据，并将其传递给信息显示模块。信息显示模块能够实时地将接收到的数据刷新并显示出来。同时，危险警告模块则持续地检测数据是否异常，一旦发现异常情况，系统会立即向用户发出警告，以提示可能存在的危险。

3.3.1 云端连接

  在应用程序的前端设计中，需要一个按钮，并在后端将此按钮与一个点击事件进行绑定。这样，当用户点击按钮时，就会触发对应的事件。将按钮命名为“连接”，并编写一个用于连接云平台的事件。当用户点击“连接”按钮时，将会触发后端代码执行云平台连接事件。云平台连接事件的编写采用了MQTT协议框架。首先，根据设备密钥获取MQTT的连接信息。然后，将这些连接信息配置到连接设置中，并设置回调接口。接下来，开始订阅所需连接的主题。最后，成功连接到云平台。

3.3.2 信息显示

  在前端，需要编写多个TextView来显示从云平台获取的所有数据信息。而在后端，则需要解析并更新来自云平台的JSON数据。将TextView与后端的信息刷新显示绑定起来，以便每当后端接收到云平台发送的数据时，前端都可以刷新显示。

3.3.3 危险预警

   每当后端接收并解析一次JSON数据时，危险预警模块将对解析后的数据进行检测。如果检测到数据异常，系统将触发一个弹窗，提醒用户发现了危险。在这个过程中，后端需要编写一个AlertDialog事件。当发现异常数据时，系统将触发该事件，弹出一个提醒用户的对话框，并详细说明发现的危险数据。这种及时的警示机制可以帮助用户迅速了解到系统可能存在的风险，并采取相应的措施来应对。

4. 软件界面及功能说明

  用户进入该页面后，可以通过点击右下角的“连接”按钮来与云平台建立连接。连接成功后，左下角的设备状态将会更新为“已连接”，而中间部分则会实时刷新显示监测到的各种数据。用户可以通过上下滑动页面来查看数据。
  每当系统检测到异常信息时，应用程序将会弹出一个提醒对话框，及时地通知用户出现了异常情况。这样的设计可以让用户方便地了解到系统状态，确保他们能够及时采取行动以应对可能出现的问题。