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關鍵詞:圖標 用戶 圖形化用戶界面
中圖分類號:TB47
文獻標識碼:A
文章編號:1003-0069(2015)09-0140-02
近年來,隨著互聯網和電子科技的飛速發(fā)展,用戶瀏覽網頁逐漸從固定的"hA電腦轉向便攜的移動設備,圖標的顯示設備也越來越小屏幕化,這就要求圖形符號必須簡潔、直觀、一致、可讀性強、具有美感,界面中的圖標設計也隨之發(fā)生了“質”的變化,即由早期的線型單色特征向趨于寫實的擬物化風格轉變,隨后逐漸轉向日益盛行的扁平化風格。
從2007年,喬布斯最早的iphoneOS1.0操作系統時界面的擬物化,到2013年后微軟Metro風格的扁平化的風靡,界面圖標設計也有了一個巨大的革新。
一 線型單色特征國標
線型單色特征圖標,是指二十世紀八九十年代時期,受技術、設計觀念等因素的影響,圖形多為簡單的幾何造型且色彩僅限于單色或者較少顏色的圖標。早期的圖標設計主要在于對文字內容的解讀上,當然這也是在圖形化用戶界面設計中最重要的因素,而在圖標的美觀性、界面風格的一致性、對用戶的吸引性上都比較欠缺。例如windows95版的操作系統中,界面風格就是簡單的幾何造型加上少量色彩搭配。(圖1)
二 擬物化風格圖標
2.1擬物化風格圖標興起的原因
隨著科技進步和計算機的普及,硬件和網絡日益發(fā)達,CPU和存儲介質的效率和容量大大提升,色彩得到了充分的解放和發(fā)揮,伴隨著人們審美水平的不斷提高,線型單色特征圖標已經無法滿足廣大用戶。為了用戶更好的實現交互體驗,擬物化風格開始出現。
2.2擬物化風格圖標的特征及其優(yōu)缺點
擬物化風格,就是通過疊加材質、紋理、高光、陰影等效果對現實物品的造型和質感進行模擬,使得圖標從外形到交互方式上都和現實生活中類似。最具代表性的事件是喬布斯在2007年最早的iphoneOS1.0操作系統時的界面設計,喬布斯首次展示了該操作系統下界面中豐富的視覺效果,如相機圖標和現實生活中相機鏡頭完全相像,這樣沿用人們生活中的認知習慣進行設計,使用戶在體驗上一眼便知其功能,而其精細的質感打造,相比線型單色特征圖標更加生動形象,受到了人們的青睞和追捧。(圖2)正如《IOS Human Interface Guidelines》里所提到:“當你應用中的可視化對象和操作按照現實世界中的對象與操作仿造,用戶就能快速領會如何使用它?!?1世紀后,擬物化風格盛行。
在信息爆炸的時代,能否快速吸引用戶的眼球,變成圖形用戶界面設計師在進行創(chuàng)作時的關鍵因素,擬物化因其細膩、精致、漂亮、形象的優(yōu)勢也深受眾多設計師和廣大用戶群體的喜愛。擬物化最大的特點是將現實生活中的物品和使用習慣帶入界面設計中,用戶識別度高,學習成本低,這也是它的最大優(yōu)點。但擬物化也有很大弊端,比如功能化在大多數擬物化界面中并沒有很好地得以實現、圖標所占存儲空間相對較大而影響頁面加載速度、設計師將大量時間和精力放在了圖標質感的打造上而容易忽略圖標的一致性等問題。但也有些對擬物化風格的模擬,容易忽視用戶體驗和交互方式,造成濫用裝飾效果,比如在界面上加入了皮革、縫線、木紋、陰影、金屬拋光等效果,雖使界面看上去精致細膩,但是難以在真實生活中找到對應物,界面的設計就會給人以唐突的感覺。(圖3)
三 扁平化風格圖標
3.1扁平化風格圖標興起的原因
與擬物化風格圖標的不同,它的興起有兩點原因:一是由于科技的發(fā)展、移動端的風行,帶動了市面上多設備生態(tài)的普及,不同型號的手機、平板、電腦等屏幕的尺寸各不相同,擬物化風格基于它豐富的樣式表現,大多數為位圖,要適應不同設備著實困難,需要設計師根據設備的不同做多套尺寸不同、內容相同的圖標,這無形中增加了人力物力成本,而扁平化的出現,由于其是矢量圖形的繪制,無論放大縮小都不會失真,這大大解決了設備適配的難題;二是由于在當下信息過剩的時代,人們生活節(jié)奏加快,每天被眾多紛繁復雜的信息所包圍,如何在有限的時間里,快速、直觀、醒目的向用戶展示所需信息,成為眾多圖形用戶界面設計師思考的重點,主動的信息植入而不是被動地讓用戶來識別成為眾多圖形用戶界面設計師思考的重點。就像建筑大師密斯為了反對一切審美方面的虛夸、教條和形式主義所提出的“少就是多”的觀點一樣,物極必反,當一種風格極盡流行時,人們就越發(fā)渴望打破傳統,創(chuàng)造不同的風格來使用戶眼前一亮。在此形勢下,圖形符號日趨簡潔并注重寓意的表達給用戶帶來了一種嶄新的體驗,隨之扁平化風格應運而生。
3.2扁平化風格圖標的特征及其優(yōu)缺點
扁平化風格指的是摒棄各種漸變、高光、陰影等造成立體感的效果,運用平面化的色彩和抽象、簡化的圖形,搭配突出的文字信息進行的圖標設計。早期具有代表性的事件是微軟在Windows Phone 7中引入的Metro界面設計,簡潔的圖形、明亮的色彩搭配網格分割,給用戶一種清爽、清新、明朗的體驗,為以后扁平化風格創(chuàng)作做出了重大啟示。(圖4)而將扁平化的風格推向頂峰并迅速普及的是蘋果的于2013年的IOS7操作系統。(圖5)
由于扁平化風格更加注重國標在美觀之外的功能性意義,對色彩種類的運用相對較少,所占存儲空間比較小,因而相比擬物化風格,它在有限的時間中加載速度更快;更容易突出主題,減少對用戶的視覺干擾和記憶負擔;便于識別,扁平化的圖標設計更加簡潔加上醒目的色彩,即使在較遠的距離,也能夠清楚地被用戶識別;設計也相對容易,無需考慮高光、陰影、漸變等多余的裝飾,只需注意圖形的直觀性、界面網格布局,色彩的運用等方面,使圖標保持易用性、一致性。但扁平化風格也會造成相應學習成本的增加、且傳達感情不夠形象等弊端。
四 圖標未來的發(fā)展趨勢
4.1多元化共存的時代
擬物化和扁平化都有其獨特的優(yōu)勢和特點,設計師會針對不同的應用場景、不同的用戶群體、不同的設備等因素來選擇更加適合的風格,不能說哪一種風格終將被另一種風格取代而消亡。未來圖標的發(fā)展趨勢,勢必更加趨于向多元化風格發(fā)展。
不同的產品特性決定著不同的圖形氣質與風格。例如在游戲場景中,由于用戶多為年輕群體,他們渴望在虛擬世界中獲取真實的體驗、釋放壓力,所以不難發(fā)現眾多大型游戲的界面多炫酷、仿真、具有科幻性,意在呈現給用戶好萊塢大片般的身臨其境的感受,引發(fā)用戶內心的情感共鳴,因而在進行圖形化用戶界面圖標的設計時,常常用擬物化風格的手法來表現圖標的質感、光影,比如游戲按鈕的設計。而相對于58同城、ZAKER等信息類網站的設計,就更加傾向于扁平化風格,設計更關注信息和內容本身而不再強調過多的裝飾,目的在于更清晰、明確的傳達功能信息,方便用戶快速查找和獲取有效信息,減少視覺感知的復雜性,從而減輕視覺疲勞。(圖6)
五 圖形化用戶界面圖標的課題應用
隨著對用戶界面圖標的不斷探索,在進行客戶端課題的設計中,應用以上理論研究,客戶端界面主要在于功能的易用上,因而圖標的作用為襯托界面功能,輔助用戶更好地完成交互,其設計更適合扁平化風格,表現形式必須一致,以最簡潔的方式有效地展示頁面信息,將信息分層級展現,次要信息通過折疊、彈出窗口等形式隱藏,當用戶點擊時反饋給用戶所需信息,以此呈現給用戶更大的操作界面。(圖7)
總結
關鍵詞: MFC; SOCKET; 消息驅動; 進程控制; C/S模式
中圖分類號:TP311 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2015)11-16-03
Abstract: In order to create a good teaching atmosphere and improve the teaching quality and efficiency, the process control system based on LAN is studied. Some key technologies of software are introduced, and the theory and technology of process control software based on LAN are studied in this paper. Through the use of MFC development technology, Windows message-driven technology, ADO and socket communication technology, the C/S system architecture mode is adopted, and the process control system based on local area network is realized.
Key words: MFC; socket; message-driven; process control; C/S mode
0 引言
隨著計算機的普及和計算機網絡技術的迅速發(fā)展,信息化、自動化已經成為了這個時代的主題。其中網絡應用程序發(fā)展和應用更是為人們的生活、工作和娛樂等各方面提供了極大的便利。在各類網絡應用技術中,套接字無疑是網絡應用程序中極其重要的一環(huán),它是連接應用程序和網絡通信協議的接口,windows socket就是其中一種。營造良好的機房教學氛圍、合理組織與管理機房教學,進而提高機房教學的質量和效率,是眾多教育機構亟待解決的問題。非教學進程(如游戲等)的普及與泛濫,更是對機房的教學管理提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。一個完備的局域網進程控制系統不僅可以大大提高教學效率,還能促進學習者的學習。因此,設計一個基于套接字的局域網進程控制系統既具有理論研究的意義,又具有實際意義。
本系統設計采用C/S結構設計,服務器端與客戶端軟件通過套接字通信技術控制指令的傳輸,客戶端通過定時掃描客戶機上正在運行的軟件信息,并通過查詢數據庫來判斷軟件可否運行,服務器端可以開啟或關閉客戶端的監(jiān)控功能,也可以修改數據庫中的信息。作為在機房環(huán)境下運行的軟件,需要應對復雜的網絡環(huán)境,該軟件需要具有健全的異常處理能力和靈活的可移植性。
1 系統設計
1.1 系統架構設計
機房實驗教學系統的總體框架結構可劃分為兩大模塊,即服務器模塊和客戶端模塊。本系統設計采用C/S結構設計,服務器端與客戶端軟件通過套接字通信技術進行控制指令的傳輸,客戶端通過定時掃描客戶機上正在運行的軟件信息,并通過查詢數據庫來判斷軟件可否運行,服務器端可以開啟或關閉客戶端的監(jiān)控功能,也可以修改數據庫中的信息。
1.2 系統功能設計
1.2.1 服務器端功能模塊描述
服務器端包括登錄、數據庫連接、套接字連接、軟件信息操作、遠程控制、界面設計六部分。用戶通過登錄對話框輸入用戶名和密碼,經驗證與數據庫數據一致方可登錄,當連接不正確時需要提供修改連接數據庫相關的配置信息。本系統數據庫采用ADO(Active Data Object)技術連接SQL Server 2000數據庫,負責數據庫的連接,數據庫的增刪改查等操作,并進行異常處理。服務器端使用套接字向客戶端發(fā)送必要的配置信息(網絡數據庫的地址,登錄用戶和密碼),通過特定指令開啟客戶端的屏蔽功能。
1.2.2 客戶端功能模塊描述
服務器端包括界面設計、開機自啟動、數據庫連接、套接字連接、軟件信息掃描、監(jiān)控六部分。其中界面設計實現隱藏界面,在任務管理器中應用程序中隱藏的功能;開機自啟動通過修改注冊表使程序開機自動啟動;數據庫連接采用ADO技術連接SQL Server 2008數據庫,負責數據庫的連接,數據庫的增刪改查等操作,并進行異常處理;套接字連接通過套接字接收服務器發(fā)送的配置信息(網絡數據庫的地址,登錄用戶和密碼),接收到服務器的消息后開啟監(jiān)控服務;軟件信息掃描每隔一段時間掃描當前正在運行的頂層窗口,獲取窗口類和標題。通過查找數據庫確認該窗口是否允許運行。如果在數據庫中查找不到該窗口的信息,就將該條信息插入到數據庫中,并通過套接字通知服務器端數據庫有更新。
根據上述系統說明,設計出系統功能結構如圖1。
[基于局域網的進程控制軟件][服務器端][客戶端][登錄\&數據庫連接\&套接字連接\&軟件信息操作\&遠程控制\&界面設計\&][開機自啟動\&界面設計\&套接字連接\&數據庫連接\&軟件信息掃描\&監(jiān)控\&]
圖1 系統功能結構圖
2 系統實現的關鍵技術
本系統開發(fā)采用了MFC編程技術[1]、套接字技術[2]和ADO數據庫訪問技術[3]這三個非常流行和成熟的技術。下面主要介紹程序設計、服務器端功能的實現和客戶端功能的實現所涉及到的關鍵技術。
2.1 程序設計
該系統在MFC應用程序框架的基礎上設計實現,其中大部分功能仍是通過調用最基本的Win32 API來實現。程序的進行是依靠外部事件來驅動,Windows時刻監(jiān)視用戶的一舉一動,并分析用戶的動作,將用戶的動作以消息的形式發(fā)送給對應的程序,應用程序從消息隊列中去除消息并分析,采取適當的動作來響應用戶的操作[4]。
2.2 服務器端功能的實現
2.2.1 界面設計
界面框架的選擇主要有兩種方式:基于單文檔的程序和基于對話框類型的程序。結合這兩種框架的優(yōu)缺點,本軟件的服務器端需要與管理員(教師)進行較多的交互,對數據的處理由數據庫負責,因此選擇基于對話框的框架更適合。
⑴ 主界面設計
用戶登錄成功后顯示主界面,列表每行前有一個勾選框,選中表示該類軟件禁止運行,未選中表示允許運行。對列表中的信息進行修改后點擊刷新按鈕將修改的內容更新到數據庫中。點擊開啟按鈕通知客戶端開啟監(jiān)控功能,點擊應用按鈕通知客戶端數據庫有更新,應用按鈕初始化為不可用,當單擊開啟按鈕后,才使應用按鈕可用。用戶也可以在右上角的編輯框中輸入關鍵詞從數據庫中搜索類似的軟件信息并且在列表中顯示。
⑵ 用戶管理界面
采用模態(tài)對話框形式顯示用戶管理界面對話框,如果登錄用戶為管理員,則可以對用戶信息進行管理。如果登錄用戶為普通用戶則只可以修改自己的用戶信息。
2.2.2 登錄
運行本軟件后首先彈出該登錄對話框,對應CLoginDlg類。通過單擊設置按鈕可以顯示查看更多內容,并可以對相關信息進行修改,數據庫地址、數據庫登錄名、數據庫密碼、廣播地址、本地端口和客戶端端口的內容初始讀取自ini配置文件,當通過該對話框對內容進行了修改后也及時修改該ini配置文件。當單擊登錄按鈕后首先檢查登錄名和密碼是否填寫,如果未填寫則需提示用戶。符合要求后可以登錄,如果連接數據庫出現異常,將彈出設置對話框。連接成功后,查找用戶表,如果找到該用戶并且密碼正確則登錄成功,該登錄對話框關閉,彈出主界面,否則提示用戶名或密碼錯誤。
2.2.3 數據庫連接
采用ADO技術連接網絡數據庫SQL 2000,通過對象模型Connection從應用程序中訪問數據源,連接時所使用的用戶名和口令等信息從配置文件中讀取。通過對象模型Command對已建立連接的數據源進行指定的操作。通過對象模型Recordset將查詢結果存儲在本地,這些數據以行為單位。在默認情況下,Visual C++不支持ADO對象,要在程序中使用ADO對象,需要使用#import命令將ADO庫文件msado15.dll導入到工程中。通過該庫中的_ConnectionPtr、_CommandPtr、_RecordserPtr三種接口為數據庫的連接、增加、刪除、查找和修改提供接口。數據庫的連接應遵循最遲連接和最早斷開的原則[5]。異常處理方式為等待用戶修改連接字。
2.2.4 套接字通信
本軟件采用基于套接字進行通信,用于客戶機與服務器端軟件信息的及時交流,控制。套接字類型采用符合Windows消息驅動特性的網絡事件異步選擇機制的類型,基于消息驅動機制的異步程序,基于套接字通信中,套接字的接收處理時一個阻塞函數,因此如果沒有接收到消息,該函數會處于等待狀態(tài)而不會馬上返回,使整個程序阻塞[6]。
2.2.5 軟件信息操作
通過數據庫連接對象將結果插入到LISTCTRL控件中,連接采用recordset提供的open函數,該方式的效率比connection連接方式快??丶峁〤HECKBOX風格,結果中表示已禁止的行為勾選狀態(tài),是用戶通過點擊checkbox設置是否禁止該項。由于LISTCTRL控件支持的編輯功能只對第一列有效,因此通過獲取鼠標雙擊區(qū)域的行列號并在該位置覆蓋一個編輯框達到類似效果。列表中類型列的設置采用彈出菜單的方式,使用戶通過鼠標方便的為軟件分類。
2.3 客戶端功能的實現
本軟件客戶端需要隱藏自己的主界面,目的是讓用戶無法關閉該程序, 軟件的主窗口在初始化時被設置為SW_HIDE風格。當軟件運行時,在任務欄和任務管理器中的應用程序中都看不到該軟件。軟件會采用開機自啟動,把程序拷貝到系統目錄,并改名為NETMANAGE.EXE。和服務器采用相同的方式連接數據庫。異常處理方式為重新運行程序并等待服務器指令。采用與服務器相同類型的套接字,為使服務器和客戶端能在同一機器上運行,綁定的端口號應與服務器的不一樣。應用程序每秒掃描一次,為提高系統的執(zhí)行效率,不采用遍歷所有桌面窗口的方式,考慮到掃描頻率和機房電腦的數量,本系統只掃描正在運行的桌面頂層窗口。為進一步減少數據庫的訪問,當檢測到當前頂層窗口和上一秒是相同的,則表示該窗口未被禁止,因此不再繼續(xù)訪問數據庫。當窗口發(fā)生變化時重新開始訪問并查找數據庫。當未查詢到相關信息時,采用樂觀加鎖的方式將該信息插入到數據庫當中,即僅在調用Update方法時鎖定記錄[7]。
3 結束語
通過一系列的測試表明,本軟件能在局域網中有效地發(fā)現客戶端上運行的程序,服務端經過設置后能有效的控制客戶端上所運行的進程,從而控制了客戶端的進程應用,在一定程度上提高了局域網內的管理質量和學習氛圍。該軟件的創(chuàng)新性在于,其對網絡連接的靈活性、網絡控制的方便性和完善的異常處理能力。
該軟件通過定時掃描頂層窗口的方式來控制進程,這并不是最優(yōu)的解決方式。另外,該軟件通過獲取窗口類名和窗口標題來區(qū)別軟件信息,一少部分軟件特別是系統程序僅通過這兩項很難理解其是什么軟件,需要通過查閱資料才能了解。但目前,用已知的方式對此改進,需要大量的數據處理。我們將繼續(xù)研究,尋找更好的解決辦法。
參考文獻(References):
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絡編程接口[M].電子工業(yè)出版社,1996.
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關鍵詞:iOS;Windows10 mobile;Smartisan OS;易用性;扁平化;擬物化;
圖標設計
檢索:.cn
中圖分類號:J0 文獻標志碼:A 文章編號:1008-2832(2016)04-0044-03
一、操作系統簡介及對比版本介紹
首先,iOS是由蘋果公司開發(fā)的移動操作系統。蘋果公司最早于2007年1月9日的Macworld大會上,最初是設計給iPhone使用的,后來陸續(xù)套用到iPod touch、iPad以及Apple TV等產品上。
其次,Windows Phone(簡稱WP)是微軟于2010年10月21日正式的一款手機操作系統?;赪indows CE內核,采用了一種稱為Metro的用戶界面(UI),并將微軟旗下的Xbox Live游戲、Xbox Music音樂與獨特的視頻體驗集成至手機中。
最后,Android是Google公司于2007年11月5日宣布的基于Linux平臺的開源手機操作系統。由于Android是開源手機操作系統,允許其他廠商免費使用,所以終端廠商可以在其基礎上做一些修改來達到自身的一些目的。根據對操作系統修改的程度,可以分為一般的定制和深度定制。不論一般定制還是深度定制,只要兼容原生Android原生應用,通常我們稱都稱這類操作系統為Android系統。
根據NetMarketShare最新的數據顯示:Android市場份額位列第一,達到了53.54%,而iOS緊隨其后,市場份額有38.58%,第三大手機系統則是windows Phone,雖然市占率只有2.48%,但發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪∮U。
本文將分別選取iOS 9 2、Windows 10 mobile和Smartisan OS 2.5這三個操作系統對其圖標設計進行對比分析。iOS 9.2、Windows 10 mobile分別是蘋果公司和微軟公司到目前為止的最新手機操作系統,而在Android陣營中選取Smartisan OS 5.2的理由是:―方面Smartisan OS是基于Android深度定制的操作系統,另一方面Smartisan OS以其出色的界面設計獲得了國際上的廣泛認可,其中包括iF設計大獎金獎??傊甋martisan OS更能擔當Android開源模式下深度定制的典范。
二、圖標設計的整體風格對比
(一)扁平化圖標設計的代表iOS 9.2
2013年9月11日,回歸極簡風格設計的iOS 7.0一經面世便引來社會大眾的高度關注,瞬間“扁平化設計”這個敏感的詞匯被推到了風口浪尖,扁平化風格作為設計潮流以不可抵擋之勢在界面設計領域蔓延開來。蘋果將這種風格一直延續(xù)到今天的i0S 9.2。
扁平化作為一種設計風格是在智能手機高速普及,同時擬物化設計風格被普遍應用的情況下出現的,這樣的設計風格無疑在一定程度上解決了人們對擬物化設計的審美疲勞。
扁平化設計追求簡約,通常采用鮮艷明亮的單塊,結合iOS圖標一貫的圓角矩形輪廓,給人一種光滑、整潔、華麗以及充滿現代感的全新體驗。(圖1)
(二)Windows 10 mobile的極簡單色圖標
Windows 10 mobile的界面設計風格無疑是三大操作系統中最具特色的。Windows 10 mobile使用簡單的特效,或者無特效來創(chuàng)建的設計方案,它不包含三維屬性,諸如投影、斜面、浮雕、漸變等特效都不會在設計中使用。首先系統自帶應用全部都以單色圖形呈現,其次對部分常用第三方應用圖標微軟也推出了相應的單色圖形圖標。同時大量的第三方應用則以原本的彩色形式呈現。這樣的圖標呈現方式在其獨特性的背后隱藏著不可忽視的問題,即單色的圖標與彩色的圖標同時存在,由于缺乏整體規(guī)范性以及統一性在視覺上給人一種雜亂無章的體驗。(圖2)
關于圖標風格的一致性,由于Windows 10 mobile主要采取極簡的單色圖標設計風格,這樣在保持圖標整體風格的一致性方面就面臨著巨大的難題。雖然微軟可以把部分相對常用的應用簡化為單色應用,但是對于一些第三方應用圖標來說,由于原本圖標是由多重色彩繪制而成,同時結構復雜,以至于無法簡化為單色圖標(圖3)。除非重新繪制全新的單色圖標,這樣一來,圖標原有的含義以及應用的換平臺可識別性就會受到嚴重影響。所以結果就是Windows 10 mobile無法保持圖標設計風格的一致性。
(三)擬物化圖標設計的典范Smartisan OS 2.5
在數字界面領域里,擬物化設計起源于圖形界面(GUI)的視覺隱喻(Visual Metaphor)。往往指幾面設計模仿現實物質世界中的事物,以使其外觀讓人感覺熟悉和親切。
Smartisan OS的圖標設計屬于典型的擬物化設計,即通過模擬現實世界的物質的形態(tài)與質感,加上陰影、材質紋理等信息,最大化的將真實世界反應在圖標設計中。
由于近年來,產生了許多過分強調細節(jié)而違背交互設計要求的擬物化產品,使大眾對擬物化產生了一定的誤解,覺得擬物化風格便是繁瑣、立體的,甚至認為擬物化一定會被扁平化的設計風格所取代。但擬物作為一種設計風格,使用與否應該由產品、環(huán)境以及用戶需求決定,而非一味否定。
單從設計風格來講,同樣是擬物化設計的圖標,根據設計師水準的高下,結果也會呈現好壞之分。但總的來說,由于Smartisan OS的擬物化圖標設計還原了現實世界的物質形態(tài),細膩的、精心設計的圖標總會讓用戶感到熟悉、親切甚至會有一定的趣味性。(圖4)
由于當今主流的圖標設計風格是扁平化,那么如何確保系統中眾多的第三方應用的圖標能夠統一為擬物化設計風格呢?Smartisan OS的解決辦法是:由設計師專門為特定的應用繪制擬物化風格的圖標,在保證常用應用圖標一致為擬物化風格的基礎上,對小眾應用SmartisanOS中提供了一批普適性圖標,以替換第三方應用的原廠圖標,從而確保Smartisan OS圖標風格的一致性。這些擬物化的普適性圖標包括游戲、金融理財、鈴聲壁紙、社交通訊、學習教育、書刊閱讀、生活實用、兒童母嬰、系統工具、商務辦公、交通出行、影音圖像以及其他等13個類別,每個類別中都有一定數量的喜歡圖標可供選擇。這樣,Smartisan OS圖標設計風格的一致性就得到了基本保證。(圖5)
三、從易用性角度對比
(一)iOS 9.2扁平化圖標的弊端
1圖標的抽象表達必然會舍去一定的信息,而圖標信息量減少,用戶的識別成本便會增加。用戶不是天生就會使用手機,圖標識別成本的增加,有時會變成用戶體驗質量的下降。尤其對于某些特定的群體。例如在商務人士重視效率的前提下,不得不花額外的時間來理解與記憶一個陌生的圖標時,這會讓他們感到一定的繁瑣。而高齡群體試圖去理解一個抽象圖標的含義時又會遇到一定的障礙。
比如同樣的相冊應用,iOS 9.2中經扁平化設計、抽象處理后的相冊應用圖標與Smartisan OS 2.5中擬物化設計、真實的還原相片堆疊時形態(tài)的相冊應用圖標相比,顯然后者更容易被識別。(圖6)
2扁平化的布局淡化了按鈕圖標的邊界與布局,用戶不確定點按的范圍,即便點對了,也不會形成明確的反饋,這樣用戶在使用的過程中就缺失了一定的類似“手機在我的掌控之中”的踏實感。
(二)Windows 10 mobile單色圖標存在的易用性問題
1單色的圖標已然在很大程度上削減了圖標的信息量,這樣信息量的極度減少,必然導致識別成本的急劇增加。甚至導致出現圖標存在意義的缺失:人們不再通過圖標,而是通過圖標旁邊的圖標名稱來識別特定應用。在Windows 10 mobile中,一些圖標為了追求極致的簡約,導致的結果是圖標過于抽象,以至于用戶很難將之與應用內容建立聯系。(圖7)
2.從人類的生理角度來講,人們習慣通過顏色來尋找東西,正如圖書館的一些書籍會按顏色分類排放,再比如在印度的一些學校外面,學生按照顏色排列脫下的鞋,以便之后能夠通過顏色快速的找到。在這樣的前提下,如果用戶想根據圖標的顏色來快速的找到特定應用的話,單色的圖標設計就喪失了提供便利的可能。比如我們想到微信的時候,腦海里會呈現一個綠色的圖標,想到淘寶的時候腦海里呈現的是一個橘黃色的圖標,而這些顏色特征在Windows 10 mobile中全部被抹去,取而代之的是一律呈現白色。這樣的圖標設計意味著每一個圖標的“個性”的消失,接下來便是用戶尋找圖標的困難,最終導致的是易用性的降低以及體驗的下降。(圖8)
(三)Smartisan OS擬物化圖標設計的優(yōu)勢
Smartisan OS的擬物化風格通過模擬現實世界的物質的形態(tài)與質感,加上陰影、材質紋理等信息,最大化的將真實世界反應在界面設計中。出色的擬物化設計能夠提供足夠多的有用信息來反應應用的內容,提高了圖標的可識別性,加上能夠很好的喚起用戶對于真實世界的聯想,最終用戶能夠很快的理解圖標的含義,從而降低了學習成本和使用心理負擔。
即便第一次使用智能手機的用戶在看到Smartisan OS中經過重新繪制的淘寶應用的圖標之后也能夠基本確定這個應用是用來購物的。購物袋上寫一個“淘”字,結合淘寶網的主題色橙色,已經傳遞給用戶足夠多的必要信息。(圖9)
四、結語
編寫課件腳本是課件開發(fā)過程中,從面向教學策略的設計到面向計算機軟件實現的一個過渡,是溝通教學設計與課件制作的一個橋梁。教師在編寫前、編寫中、編寫后須做好哪些功課呢?
一、編寫前的功課
1.了解課程的性質和特征。不同的課程會有不同的特征,在教學設計和課件制作時也會有所不同。這就要求課件腳本編寫者對課程特征要有所了解。了解的渠道可以從新課程的理論知識和各課程的教材等方面來進行。如在課改實驗中,語文課程積極倡導自主、合作、探究的學習方式,努力建設開放而有活力的課堂;數學課程倡導動手實踐、自主探索與合作交流的學習方式,努力建設生動活潑的、主動的和富有個性的課堂。編寫課件腳本時就要根據不同課程的特征和性質來選擇制作課件的類型:是以動畫為主,還是以圖形展示為主;是以練習為主,還是以資料拓展為主。只有明確了主次,才能為課件制作者選擇合適的制作媒體指明方向。
2.了解教學設計。課件是為教學服務的。為了讓課件能在教學過程中起到應有的作用,腳本設計者必須對教學設計中的教材內容、教學目標、教學過程有個詳細了解。只有了解了整個教學設計及教學過程,才能在腳本中設計出有助于突破教學重點難點的精彩片段。如筆者在編寫《五彩池》這一課件的腳本時,先與執(zhí)教教師一起交流探討,知道文中的重點和難點是五彩池五彩的原因。要解決這個重點和難點,用一般的解說是很難講清楚的。如果在課件中設置一個光的折射原理界面,化抽象為具體,難點就迎刃而解了。于是,筆者在腳本編寫中加入了這樣一個界面:三棱鏡折射七色光的動畫慢鏡頭。結果,上課教師反饋據此腳本制作的課件運用到課堂教學中,收到了較好的輔助教學效果。
3.了解學生。學生是學習的主體,不同年齡段的學生,生理和心理特征有明顯的差異。教師不僅要在教學設計時對學生進行特征分析,在編寫課件腳本前還要結合編寫課件腳本的要求了解學生的需求。如低年級的學生對事物的理解偏于感性認識,喜歡一些色彩艷麗且童話故事性強的事物;而高年級的學生對事物的認識就漸漸偏于理性化了,如果在編寫課件腳本前對此有了一定了解,就會有針對性地編寫。比如,在編寫低年級課件時可少用大段的文字界面而多用些故事性強的圖片和動畫來吸引學生的注意,激發(fā)他們的學習興趣。
另外,編寫課件腳本還應該了解一些課件資源的常識,如某一個界面、某一種設計用哪一種媒體來制作更合適,可以從哪些方面搜集可用的資源等。
二、編寫時的功課
1.選擇恰當的編寫格式。編寫多媒體課件腳本有不同的格式,各種格式都有其優(yōu)缺點。卡片式形象直觀,敘述簡潔,但交互性不是很明顯,比較適合于課件制作專業(yè)人員用;文字式敘述詳細,但文字太多,無法讓人一目了然,比較適合課件制作新手;表格式結合了卡片式和文字式的優(yōu)點,但如果制作者是新手的話,用起來還是不那么得心應手。所以,編寫課件時,我們應該根據課件制作者的情況來選擇合適的編寫格式。
2.完整呈現課件內容。不管你選擇了哪種格式編寫課件腳本,都要注意把課件內容敘述詳盡、完整,如,哪個界面中要呈現哪種音響效果,放置哪些類型的圖片和動畫,在哪兒創(chuàng)建熱字鏈接等。只有這些內容敘述詳盡、完整了,課件制作者才能根據敘述搜集合適的資源,制作能收到預期效果的課件。
3.清晰表述課件說明。課件內容在每一個界面中都有了清楚的敘述,每個內容在課件中如何配合,如何使用,內容之間的交互關系等在課件腳本中也必須有清楚明白的說明。如:每一個界面中的文字、圖片、動畫在何時呈現,何時退出,用哪種過渡效果,怎樣操作鼠標等,在課件說明中都要一一說明。否則,課件制作時難以根據需要進行合理設計,結果為了統一或減少麻煩,往往將課件的每個界面設計統一化。這就使設計顯得單一、呆板。
4.靈活設計交互。課件內容和使用說明都有了清楚的交代,但這時依據這些內容制作出來的課件還只是一個個單一的界面,就像一盤散沙。這時,需要有一根線把它們串起來。這根線就是界面的交互關系。只有界面交互關系理清楚了,課件制作者才能把整個課件鏈接起來。當然,這種交互要盡量設計簡便、靈活,并加上操作提示,執(zhí)教者才能在課上操作自如。除了界面交互,還要適當加入人機交互。在具體編寫時,既可以安排學生上臺操作回答,也可在學生回答后由教師操作。
三、編寫后的功課
1.附上設計意圖。為了讓制作者更準確把握課件腳本的編寫意圖,制作一個高效的課件,可以在課件腳本后附上設計意圖,把為什么要編寫此課件腳本,打算如何使用此腳本制作課件,想達到何種效果作簡略說明。
關鍵詞:網頁設計平面視覺元素色彩文字圖片
中圖分類號:TP393.092 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)07-0251-01
隨著時代的發(fā)展,網站建設越來越接近于一門藝術而不僅僅是一項技術,網頁的藝術設計日益被網站建設者所注重。網頁藝術設計是藝術與技術的調試統一,它包括視聽元素與版式設計兩項內容。而Photoshop在網頁版面設計、網頁效果圖制作上有著不可替代的地位。
網頁設計作為一種新興的大眾信息傳播方式,它能綜合運用文本、圖像、聲音、動畫和視頻等元素來傳遞信息和內容,具有豐富的多媒體表現與互動的特點。好的網頁設計除首先應考慮其內容上的精益求精外,其次就是對內容合理有效的視覺編排。視覺元素不僅是為了滿足使用者的需求,更重要的是創(chuàng)造一種愉悅的視覺環(huán)境,使他們有一種全身心的享受與共鳴。
在設計一個網頁之前,先要考慮這個網站的瀏覽者是哪一個人群。醫(yī)院的網站和娛樂網站的目標瀏覽者是不同的,相應的設計要求當然也就會有所不同。
1、網頁頁面版式
網頁版式大致可以為“國”字型、拐角型、標題正文型、左右框架型、上下框架型、綜合框架型、封面型、Flash型和變化型等。
1.1 “國”字型
它是一些大型網站所喜歡的類型。即最上面是網站的標題以及橫幅廣告條,接下來就是網站的主要內容。左右分列一些小條內容,中間是主要部分,與左右一起羅列到底,最下面是網站的一些基本信息、聯系方式和版權聲明等。這種結構幾乎是網上使用最多一種結構類型。
1.2 左右框架型
這是一種左右為兩頁的框架結構,一般來說左面是導航鏈接,有時最上面會有一個小的標題或標志,右面是正文。我們見到的大部分的大型論壇都是這種結構的,有一些企業(yè)網站也喜歡采用。這種類型的結構非常清晰,一目了然。
1.3 Flash型
其實這與封面型結構是類似的,只是這種類型采用了目前非常流行的Flash。由于Flash具有強大的功能,所以頁面所表達的信息更豐富。其視覺效果及聽覺效果如果處理得當,絕不差于傳統的多媒體。
2、圖像顏色和色調調整
Photoshop的圖像色彩處理功能是非常強大的,可以模擬傳統攝影中使用不同類型的膠片或鏡頭濾鏡在照片中實現某種顏色和色調的效果。并可以調整和矯正顏色及色調存在問題的圖片。
它提供了兩種方式進行圖像的顏色和色調調整,一種是選取“圖像”/“調整”菜單;另一種是在“圖層”面板上單擊下方的“創(chuàng)建新的填充戒調整圖層”,在彈出的快捷菜單中進行選擇。
2.1 色彩的視覺影響
色彩為第一視覺語言,具有影響人們心理、喚起人們感情的作用,甚至能左右人們的感情和行動。
(1)可以傳達意念,表達某種確切的含義。如交通燈上的紅色表示停止,綠色表示放行,這已成為人們所了解和承認的一種視覺語言。(2)色彩有明顯的影響情緒的作用。不同的色彩可以表現不同的情感。(3)色彩有使人增強識別記憶的作用。如天空的藍色,國旗的紅色,都成為人們記憶、識別事物的標準色。(4)彩色畫面更具有真實感,能充分地表現對象的色彩、質感和量感。(5)色彩能增強畫面的感染力。彩色比黑、白和灰色更能刺激視覺神經。具有良好色彩構成的設計作品能強烈地吸引消費者的注意力,增強藝術魅力。
2.2 色彩設置
顏色模型確定各值之間的關系,色彩空間將這些值的絕對含義定義為顏色。某些顏色模型有固定的色彩空間,因為它們直接與人類識別顏色的方法有關。這些模型被視為與設備無關。其他的一些顏色模型可能具有許多不同的色彩空間。由于這些模型因每個相關的色彩空間或設備而異,因此它們被視為與設備相關。
3、文字選擇
編排網頁上的文字信息時需要考慮字體、字號、字符間距和行間距、段落版式及段間距等許多要素。從美學的觀點看,既保證網頁整體視覺效果的和諧、統一,又保證所有文字信息的醒目和易于識別,這是評價文字選擇工作的最高標準。
“對比”是另一個設計和編排文字信息時必須考慮的問題。不同的字體、不同的字號、不同的文字顏色、不同的字符間距,在視覺效果上都可以形成強烈的對比。精心設計的文字對比可以為網頁空間增添活力,而過于泛濫的對比因素也會讓整個網頁混亂不堪。
4、圖片的選擇
在選擇圖片時要記住,大多數人還是通過最高連接速度為56kbit/s的“貓”上網的。而為了瀏覽一個頁面,耐心地等待幾分鐘的人實際上是很少的,應努力使每一個頁面小于50~75KB。盡量把GIF和JPEG圖片壓縮后再加入到網頁中。如果準備在站點中放置高質量的圖片,那么最好設計兩個版本,一個為高質量,另一個為低質量,這樣就能使不同的瀏覽者有一個最佳選擇。
在網頁中使用圖片時,還需要考慮美學和技術兩個方面的問題。首先,圖片的色彩、形狀、風格等一定要與網頁的整體風格相適應,圖片所要傳達理念或信息內容應當盡可能地清晰、準確——這是美學方面的考慮。其次,網頁設計師必須知道二值、灰度、256色及真彩色圖片之間的差異,懂得矢量圖片和點陣圖片各自的優(yōu)缺點,并盡量優(yōu)化圖片的比特大小以減少網頁的傳輸時間——這是技術方面考慮的。只有在美學和技術兩個方面都讓人們滿意的圖片,才有資格出現在網頁的整體設計中。
5、結語
綜上所述,本文主要是通過對網頁設計中視覺元素應用的研究,提出根據視覺元素的運用規(guī)律及其所引起的情感因素來創(chuàng)新的思路,打破傳統框架的束縛,更好地提高國內網頁設計的水平。網頁界面設計屬于視覺傳達的領域,故而網頁界面設計的主要視覺元素和設計指導原則都要遵循視覺傳達的一般規(guī)律。
參考文獻
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【關鍵詞】學習資源;JavaFX RJA;桌面富客戶端;MASHUP
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009-8097(2013)07-0090-05
引言
學習資源是學習者學習的對象,在學習中起重要的支撐作用,是學習者增進知識、發(fā)展能力必要的外部條件。在網絡學習環(huán)境中,如何獲取和管理學習者所需要的學習資源一直是教育者與學習者共同關注的熱點及難點問題。本文在總結常用學習資源獲取技術與Mashup學習資源獲取技術優(yōu)缺點的基礎上,進一步深入的探討了如何利用JavaFX RIA框架技術,設計開發(fā)具備學習資源整合檢索、檢索結果整理與匯聚、檢索結果快捷瀏覽等功能的桌面學習資源獲取MASHUP富客戶端。
一 常用的學習資源獲取技術
1 搜索引擎
在網絡學習環(huán)境下,大多數學習者習慣利用搜索引擎進行學習資源的檢索與獲取。利用搜索引擎幾乎是學習者在互聯網上進行學習資源檢索首選方式或唯一方式。其原因主要是該種方式操作簡單、方便快捷。但這種檢索方式還存在以下缺點:一是檢索結果數量巨大,篩選困難。如在百度(http://)網站上輸入檢索詞“心理學”,檢索結果達到l億以上。在這1億多條記錄中找到學習者需要的學習資源幾乎是無法完成的任務。因此利用搜索引擎進行學習資源的檢索,還需要學習者不斷的學習和積累搜索引擎檢索的知識和技巧。二是搜索引擎無法實現目標網站的內容查詢。搜索引擎只能檢索Web索引網頁和Web數據庫里面的其他文件類型,包括PDF、DOC、PPT等類型文件。對于網站后臺的資源數據庫則無法實現有效檢索。
2 網站檢索
互聯網上的學習資源網站十分豐富,并各具特色。主要包括電子書、教學課件、教學音頻視頻、學術性期刊、學位論文、試題庫、專家?guī)?、網絡課程等。通過專業(yè)的學習資源網站,學習者可以獲得許多學術性較強的各種資源,但是由于各學習網站實力、商業(yè)利益和版權等諸多因素的限制,學習網站在學習資源建設上只能是偏重某一個方面。這種情況,給學習者在學習資源查找和獲取等方面帶來了許多負擔。學習者為了獲取自己需要的學習資源,不但要收集、管理數十個、甚至上百個不同網站的書簽,還要花費大量的時間在眾多不同的網站上依次查詢。
3 社會軟件
論壇、學習社區(qū)、QQ群等社會軟件也是學習者獲取學習資源的重要途徑。具有共同學習目標的學習者可以形成學習共同體,他們不但可以通過社會軟件交流學習經驗、咨詢解答各種學習上遇到的問題,還可以分享各自的學習資源、學習成果(作品)等。通過社會軟件這種方式獲取學習資源優(yōu)點是針對性、適用性比較強,缺點是學習資源相對零散、缺乏組織,而且系統性、完整性不高。
二 基于RIA的MASHUP學習資源獲取技術
混搭(Mashup)是一種新型的基于Web的數據集成應用程序。傳統上,Mashup源于流行音樂,是一種音樂類型,也被稱為bastard pop,指的是藝術家組合或者混合兩首不同的歌曲(通常屬于不同的流派)的音樂和歌詞來創(chuàng)作新的歌曲。其概念后來被逐漸引申到計算機應用中,維基百科的說法:Mashup混搭(互聯網)是一種網絡聚合應用,有一個或者多個信息源整合起來的網站或者網絡應用。由此可見,Mashup是合并多個源的信息和服務的網頁或網站。一個熟知的Mashup典型范例是,該網站合并了Google的地圖服務和的公寓租售信息,包括與住宅購買數據相結合,創(chuàng)建了一種交互式的房屋搜索工具。
1 Mashup的分類及典型應用
按照數據整合的形式,Mashup可以分為整合型融匯(Mashups by integration)與聚合型融匯(Mashups byaggregation)兩種(Mohanmed等。整合型融匯即數據層及功能層融匯,是指從不同來源中獲取數據,并通過APIs整合形成更復雜的應用,其中涉及到數據獲取、數據融合等技術。由于數據源具有不同的類型,例如數據庫、Web服務(SOAP/REST)、RSS/Atom Feeds,因此從分布式資源中獲取數據時要采用不同的技術,包括Web Feed技術、API調用技術、屏幕抓取技術。數據獲取之后,還要對這些格式各異的數據進行相關處理,包括數據轉換、映射、過濾、連接、排序等,最后構建出新的綜合性數據對象。以上各種操作對用戶提出了較高的編程要求,為了降低用戶的門檻,一些機構推出了用于數據融匯的工具,例如Yahoo!Pipes、GoogleMashuo Editor等等。
按照Mashup運行的位置,可以分為服務器端和客戶端兩種。服務器端Mashup是將網站內容與服務有機的結合成一體,接受用戶所有的委托服務,并將運算結果最終返回到用戶終端??蛻舳薓ashup是直接對服務器的服務及內容提出要求,而無需通過委托服務。
Mashup典型的應用主要是地圖Mashup、視頻和圖象Mashup、搜索和購物Mashup、新聞Mashup等。在網絡學習領域研究中,Mashup的應用與研究主要集中在個人環(huán)境構建中。外爾德(Wild,2008)等人進一步提出了Mashup個人學習環(huán)境的概念。Mashup個人學習環(huán)境(Mashup Personal Learning Environment,MUPPLE)“是指利用Mashup技術聚合網絡中分布的資源及服務,形成開放的、易用的、個性化的個人學習環(huán)境(PLE)”。學習者可以通過Mashup站點整合不同的資源或服務來生成新的服務,構建一種具有一站式體驗的個人學習環(huán)境。
2 基于RIA的MASHUP學習資源獲取技術
富因特網應用程序(Rich Intemet Applications,RIA)是開發(fā)MASHUP桌面客戶端的最佳解決方案?;赗IA的Mashup充分利用本地資源實現與遠程服務的交互并給用戶帶來更為豐富體驗,與傳統基于瀏覽器方式訪問互聯網服務網站的方式相比更具有交互性和靈活性。富客戶端技術一般采用C/S結構,基于HTTP協議實現與遠程服務器的數據通信,來實現數據交換、遠程操作、數據聚合、數據整合等功能。
與常用的學習資源獲取技術相比,基于RIA的MASHUP學習資源獲取技術具有以下特點:
(1)支持數據整合
MASHUP的最基本特征就是實現不同網站內容的聚合。富客戶端在實現匯聚不同學習資源的基礎上,還能夠利用本地計算機的信息處理能力,進一步加工整理來自不同網站的學習資源數據,從而達到數據層MASHUP不同學習資源的能力。通過對學習資源進行必要的分析與整理,能夠更加方便學習者過濾冗余信息,從而快速定位所需學習資源。
(2)支持個性化
Mashup關注用戶的自我服務?;赗IA的MASHUP是完全個性化的,能夠幫助學習快速而精準的獲取自身切實需要的學習資源。主要體現在兩個方面,一是學習者根據自身的學習目的、學習興趣、學習風格自主選擇和配置目標網站;二是學習者通過設置數據整合參數,快速定位學習資源。
(3)開發(fā)難度低
雖然各學習資源網站數據結構及元數據各異,但是許多網站都不同程度的提供了API接口(AJAX、REST、RSS/Atom等)。如豆瓣網提供了完全開放的基于OAuth2,0協議的授權訪問。開發(fā)者可以比較容易的利用API實現對遠程服務學習資源的登陸、檢索、下載、更新等操作。
三 基于JAVAFX-RIA的桌面學習資源獲取MASHUP富客戶端的功能設計
桌面學習資源獲取富客戶端DEMO版(見圖1桌面學習資源獲取MASHUP富客戶端DEMO版)以北京萬方數據庫(http://.cn)、中國大學視頻公開課(http://)、中國人博客搜索引擎(http://)三個互聯網站為例進行學習資源檢索與獲取。同時系統允許用戶自己設定主頁,如主頁可設置東北師范大學圖書館為系統初始界面。上述三個互聯網站分別代表商業(yè)學術文獻數據庫、公益學習資源視頻數據庫、社會軟件和搜索引擎。這三類學習資源網站各具特色、且網站后臺數據庫數據結構各異,具有一定的代表性。
1 桌面獨立運行
桌面學習資源獲取MASHUP富客戶端DEMO版(以下簡稱系統)可以在桌面上獨立運行,運行環(huán)境為JAVA JRE1.7、JAVAFX JRE 2.0。系統采用JAVA語言開發(fā),繼承了JAVA強大了系統跨平臺性,具有較強的面向智能手機、PAD等終端的可移植性。
2 整合檢索
系統實現了一次輸入,多個網站后臺同時進行整合檢索,并將檢索結果自動匯聚(見圖2檢索結果列表)的功能。主要涉及數據獲取、數據融合等技術,由于數據源具有不同的類型,因此從分布式資源中獲取數據時要采用不同的技術,如Web Feed技術、API調用技術、屏幕抓取等技術。數據獲取之后,還需要對這些格式各異的數據進行進一步的分析、加工處理,包括數據轉換、映射、過濾、連接、排序等,最后構建出新的綜合性數據對象。整合后的數據庫以表格形式反饋給用戶,分別顯示學習資源名稱、學習資源網址、學習資源類型等信息。
3 檢累結果統計
系統分別自動讀取不同目標網站的檢索結果匯總數量,并顯示給用戶(見圖3檢索結果統計)。檢索結果統計功能的作用主要有兩個:一是用戶可以根據系統提供的檢索結果數量,了解目標網站學習資源的收錄情況;二是用戶根據統計后的檢索結果,來制定下一步的檢索策略。
4 檢索結果快捷進入
系統在返回目標服務器檢索結果的同時記錄了檢索結果的URL。通過系統的內置瀏覽器,用戶可以方便的點擊任何一條檢索結果中的數據,自動連接綁定該記錄的URL,實現自動查看學習資源細覽頁面(見圖4)。用戶也可以利用系統檢索目標網站返回綁定的概覽頁面的URL,通過點擊目標網站名稱,進入目標網站檢索結果的概覽頁面(見圖5)。
5 檢索結果下載
對于目標網站所提供下載服務的學習資源,資源下載地址自動在系統內置的瀏覽器中顯示出來,用戶不但可以在線瀏覽學習資源,也可以在系統中將學習資源進行直接下載并保存到本地。
6 檢索結果導出
系統與本地學習資源管理系統連接,導出基于SCORM標準的數據。學習者可以通過桌面學習資源獲取MASHUP富客戶端與本地學習資源管理系統組合使用,方便的實現學習資源的檢索、獲取及管理等功能。通過本地學習資源管理系統,用戶還可以實現離線管理和利用各種類型的學習資源。
7 檢索目標網站選擇
系統允許用戶對目標網站進行管理。用戶根據自身的需求以及檢索需求,在使用系統時可以提前設置目標數據庫選項,從而精煉的選擇檢索內容,也就是說用戶可以根據自己的需要來確定系統在一個或幾個學習資源網站中進行整合檢索。
四 基于JAVAFX-RlA的桌面學習資源獲取MASHUP富客戶端的實現
桌面學習資源獲取MASHUP富客戶端DEMO版的軟件開發(fā)環(huán)境是:操作系統為WINDOWS7,開發(fā)語言是Java 1.7jdk和javafx2.3JDK,開發(fā)工具是NETBEANS 7.2.1和JavaFXScene Builder 1.0;硬件開發(fā)環(huán)境是:英特爾第二代酷睿I3-2310M@2.10GHz雙核處理器、2G內存。
1 關鍵技術
當前RIA流行的開發(fā)工具主要有Adobe公司的AdobeFlash/Flex、微軟公司的SilverLight、Oracle公司的Java FX等幾款開發(fā)工具。這幾種工具各具特色,Flex先入為主,目前占有比較大的份額,Silverlight的優(yōu)勢是有Windows平臺的支持,而JavaFX作為后起之秀,其優(yōu)勢在于Java語言的廣泛使用及自身的開源策略。本文無意比較這幾款產品的孰優(yōu)孰劣,依據開源、跨平臺、開發(fā)人員技術特點等方面,桌面學習資源獲取MASHUP富客戶端DEMO采用了Java FX作為主要的開發(fā)工具。
桌面學習資源獲取MASHUP富客戶端DEMO版涉及的關鍵技術主要包括JAVA、Httpclient、HttpParser、JAVAFX框架技術等幾方面:
(1)Httpclient
HttpClient是Apache Jakarta Common下的子項目,用來提供高效的、最新的、功能豐富的支持HTTP協議的客戶端編程工具包,主要的功能實現了所有HTTP的方法(GET,POST,PUT,HEAD等)、支持自動轉向、支持HTTPS協議、支持服務器等。在本系統的開發(fā)中,主要應用Htq)Client技術實現瀏覽器后臺模擬,并利用遠程學習資源服務器提供的API接口,通過HttpClient對遠程學習資源數據庫進行建立連接、登陸、檢索、關閉連接等操作,具體實現交互的方法主要有GET、POST、PUT、HEAD等。
(2)HtmlParser
Htmlparser是一個純的java寫的html解析的庫,它不依賴于其它的java庫文件,主要用于改造或提取html。HtmlParser主要靠Node、AbstractNode和Tag來表達Html。目前各學習資源網站提供的API接口開放程度有所不同,對于MASHUP能力較弱的的遠程服務器,本系統利用HtmlParser技術分析檢索后的網頁結果,提取學習者需要的必要信息,如學習資源名稱、學習資源作者、學習資源鏈接等。
(3)JAVAFX框架技術
JavaFX編程語言是著名的富互聯網應用程序(RIA)開發(fā)程序之一?;贘avaFX SDK開發(fā)的程序可以在JAVA JRE與JavaFX JRE運行時下獨立運行。JavaFX具有可以直接調用Java API的能力以及開發(fā)簡單、界面友好等特點,是開發(fā)富客戶端程序的有力工具。特別是Oracle公司新推出的JavaFXScene Builder 1.0工具實現了界面設計的可視化操作,使系統界面工作變得更加快捷。本系統主要應用了Java FX中的JavaFX Scene Builder 1.0工具、Table View和WebView等部件。界面設計過程主要有兩個部分,首先是利用JavaFX Scene Builder 1.0工具進行界面可視化設計,形成FXML文件,其次在JavaFX框架內編寫界面的UI,將程序控制代碼與界面中的各個部件進行關聯,從而完成界面整個過程的設計與制作。
五 總結
關鍵詞:Android;本地化應用;移動學習;移動課件
文章編號:1007-1423(2013)04-0055-05
0 引言
移動學習是一種依托無線網絡技術、移動計算技術和多媒體技術,利用移動通信設備,隨時隨地獲取學習資源和服務的一種新型數字化學習方式。移動終端以其具有的小巧便攜性、學習時間與學習內容的零散碎片性、學習者個體學習的靈活自主性及互動交流的及時有效性等特點,為廣大移動學習者提供了方便、快捷的學習環(huán)境。
課件是根據教學大綱的要求,經過教學目標確定,教學內容和任務分析,教學活動結構及界面設計等環(huán)節(jié),而加以制作的課程軟件。移動課件是適合移動學習的課件,是移動學習資源的重要組成部分。目前,適合移動學習的課程學習資源匱乏、資源分布不均、資源更新成本高、資源共享程度低,這其中最大的原因就是開發(fā)技術還比較復雜。很多高校無線網絡還沒有完全覆蓋,也嚴重制約學生進行移動學習的積極性。本文以《安全用電》手機課件的制作為例子,描述了如何在Android平臺上,利用開源中間件Rexsee,采用HTML5+CSS+JavaScript設計網頁課件,最后打包成本地化應用。本地化應用可以不受網絡的限制,隨時隨地都可以使用,便于進行移動學習。
1 移動課件設計原則和制作流程
1.1設計原則
移動課件的設計開發(fā),必須遵循移動學習的原理,適合移動學習的特點。一個優(yōu)秀的移動課件應該滿足下面的原則。
(1)內容適合性原則
移動學習的最大特點就是隨時隨地,例如公車上、地鐵上,而且學習過程容易受到干擾。所以內容必須有一定的吸引力,而且界面友好。
(2)知識點零散性原則
移動學習是零碎的,所以學習內容不能過于系統完整,最好是分專題,知識點比較零散的。如本例子中的課件《安全用電》就分為4大主題,每個主題又分為若干知識點,彼此間沒有緊密聯系。
(3)簡約性原則
手機的屏幕比PC小,限制了屏幕上內容的容量,所以在具體內容的設計上要有針對性的精簡和取舍,而且要圖文并茂,文字太多會使學習者感覺鼓噪無味。適當地穿插合適的圖片能夠提高學習者的興趣。本課件在制作的過程中盡量使用圖片和動畫,提高學習者的學習興趣。
(4)少輸入原則
手機的輸入遠沒有PC和筆記本方便,所以應該盡量減少用戶輸入的環(huán)節(jié),一些互動功能也盡量要求簡約,通過屏幕觸摸就可以完成輸入,例如本課件中的測試模塊就都采用選擇題目,使用戶能夠輕松完成測試。
(5)自適應原則
考慮到手機終端的分辨率眾多,所以程序必須支持分辨率的自適應,系統設計多個樣式表,根據不同分辨率,自動調用相關的樣式,實現多機型的支持。
1.2制作流程
移動課件開發(fā)一般要經歷7個階段,下面以《安全用電》課件為例子,介紹具體的開發(fā)流程。
①選題。選題很重要,不是所有的主題都適合于手機表現,一般認為內容大眾化,有一定的普及性,這樣的內容才值得做成移動手機課件,本例子選題就是考慮到電的通用性,每個人都需要了解和掌握電的知識,但是目前很多人相關知識還比較缺乏,需要提高安全用電的意識。
②規(guī)劃。收集相關資料,確定采用的技術路線,本課件目標是做成本地化的應用,由于原生開發(fā)難度比較大,所以采用基于中間件的開發(fā)方式,最終決定采用Rexsee,該中間件號稱會HTML就會Android開發(fā),降低移動開發(fā)的門檻,適合廣大初學者使用。
③課件設計。確定課件的知識結構,教學內容組織方式,UI界面設計,交互方式設計等。
④原型制作。確定了技術架構和設計方案之后,就是課件的具體制作了,這個時候最好先測試一下該技術路線和方案的可行性,先拿其中一小塊內容制作一個測試案例,沒有問題之后才繼續(xù)下去。如果技術已經成熟,開發(fā)過多個應用,這一步可以跳過。
⑤課件制作。完成所有內容的制作。
⑥課件測試。測試版本,修改完善。任何一個軟件不可能一出來就是完美的,一般都會經歷幾次迭代。最后才形成發(fā)行版本。
⑦正式。在各大應用商店,或者直接掛在網站上面提供下載。
2 移動學習課件的開發(fā)方式
目前開發(fā)移動學習課件的技術還比較復雜,主要有基于SDK(Software Development Kit,即軟件開發(fā)工具包)的開發(fā)方式,基于HTML5和CSS3、直接開發(fā)Web App的方式,還有混合式的開發(fā)方式。
2.1基于SDK的開發(fā)方式
這種方式開發(fā)出來的應用一般稱為本地化應用(Native App),例如IOS系統下面的應用,必須在MAC系統下,采用Objective-C語言,一般采用XCode作為開發(fā)環(huán)境。Android系統下面的應用則采用Java語言,一般是采用Eclipse作為開發(fā)環(huán)境。本地化應用可以充分地闡揚硬件設備和操作體系的功能特點,并可以完全不受收集限制,運行效力高,可以完全發(fā)揮硬件的性能,但同時,因為技術門檻的原因,在具體實現上須要面對開發(fā)周期較長、成本較高、調試與后期維護相對錯雜的問題,所以高校中能夠采用該方式開發(fā)移動教學課件的人員還比較少。
2.2基于HTML5和CSS3的Web App開發(fā)方式
近兩年,隨著HTML5技術的發(fā)展和完善。以HTML5為主要驅動的Web App,客戶端不再需要開發(fā)工作,退化為使用內置的瀏覽器與用戶交互,服務器端以HTML5、CSS3、JavaScript作為前端供瀏覽器展示,使用其他服務器端技術實現業(yè)務邏輯和數據庫管理。這種方式能夠實現不同終端的適配問題,實現“一次開發(fā),多平臺運行”,而且易于擴展和升級,已經成了未來的一個趨勢。但是,這種方式開發(fā)出來的應用離不開網絡的支持,而且性能稍差,難于使用設備的特性,例如傳感器、通信錄、藍牙、GPS定位、推送等功能。所以這種方式,也不適合制作本地化的移動學習資源。
2.3混合開發(fā)模式
Native App開發(fā)難度高,工作量大,Web App受限于瀏覽器前端技術,兩者各有優(yōu)缺點。在這種情況下,混合開發(fā)成為很多用戶的選擇,對于側重性能、體驗、設備特性、本地數據管理部分,采用Native的方式,其余內容采用Web的方式,這種方式開發(fā)的應用一般成為Hybrid App。目前,國內外已經出現了很多Hybrid App的開發(fā)框架,例如國外的PhoneGap、AppCan,國內的Rexsee,這些框架把移動終端的功能封裝成API,用戶可以通過JavaScript直接調用移動終端功能,這種方式模糊了原生應用與Web應用的界線,而且降低了開發(fā)難度,用戶只要會HTML和JavaScript就可以進行移動開發(fā)。這種開發(fā)方式適合于剛進入移動應用開發(fā)的人群,特別是高校中想制作應用于移動終端的教學課件的教學工作者,本文以國內開源中間件Rexsee為例子,介紹如何快速開發(fā)本地化的教學課件。
3 課件具體開發(fā)
Rexsee是國內開源的一款移動中間件,與其他中間件所有平臺都支持有所不同,它選擇深度支持An-droid平臺,并不支持IOS平臺。在Rexsee框架下,用戶使用HTML5+CSS3+JavaScript就可以進行移動開發(fā),無須了解Android和Java,服務器端支持使用任何語言,例如Java、PHP,Python,.NET等。Rexsee支持訪問Android本地資源,支持Android原生功能,媲美An-droid原生體驗,其最大的亮點就是支持在線編譯生成APK客戶端,無須使用Eclipse等工具。下面介紹如何利用Rexsee開發(fā)移動課件。
(1)搭建模擬器運行環(huán)境?;赗exsee的移動應用的開發(fā),可以像傳統的Web制作方式進行,所有應用都可以做成HTML頁面,開發(fā)前先在本機搭建手機模擬器,模擬器的配置如下:
①安裝Java JDK
②到Rexsee官網下載模擬器,也可以使用Android SDK。
③解壓模擬器之前裝好Java JDK,配置Java的環(huán)境變量。
④解壓模擬器。例如到C盤下C:\RexseeEmulator,配置好Android Home環(huán)境變量參數。
⑤下載開發(fā)版,安裝到模擬器。
(2)在Dreamweaver中制作網頁課件。課件制作可以像傳統的靜態(tài)網站制作方法一樣,在Dreamweaver中進行。Dreamweaver CS5.5完全支持HTML5,而且支持多種預覽界面。本例子中靜態(tài)網站的結構如表1所示。
具體頁面結構與傳統網頁制作方法相同,在JavaScript標簽塊或*.js文件中調用Rexsee的各種的函數和方法,具體效果得在模擬器中才能看到。
為了便于功能拆分,盡量把內容分拆在不同的
HTML頁面,每個頁面的具體結構如下圖:
其中style.css是課件的通用樣式文件,負責整個課件的樣式風格的控制;common.js負責UI呈現和控制,Rexsee中間件的各種方法一般都以rexsee開頭,目前支持95%的Android原生功能,本例子中,通過調用Rexsee常見的幾個方法,實現了屏幕界面的定制和分辨率的自適應。
如圖2所示,通過調用Rexsee的API函數,重新定制了手機屏幕的底部菜單欄目。
(3)打包。制作完畢之后,把整個課件目錄打包成*.zip文件,在Rexsee官方網站上面的在線編譯欄目那里,上傳之后就可以生成*.apk文件。
(4)安裝到手機上面,下面是課件最后的運行效果圖。
關鍵詞:物理教學;多媒體技術;合理使用
一、利用多媒體,創(chuàng)設物理情境,激發(fā)學生興趣
興趣是學生學習的主要動力,學習興趣的高低直接影響學習效率。物理學是初中主要課程之一,它深奧、抽象,又充滿邏輯推理,因此不少學生感到物理難學。教學中引入圖、文、聲、像并茂的多媒體課件,可將單調、抽象的知識形象化,達到感性認識和理性認識的有機結合,激發(fā)學生學習興趣,提高物理教學質量。例如,可在學習慣性知識前,展示一組百米運動員跑到終點沒有立即停下的視頻;在教學“聲的產生和傳播”一課前,教師可以利用多媒體播放自然界中幾種動物的叫聲和小學生的歌聲。創(chuàng)設物理情境,可以使學生產生學習興趣和求知欲,與教師形成互動,使學生成為課堂的主體。
二、利用多媒體,使物理教學過程形象直觀
多媒體課件可以把微觀世界看不見摸不著的內容展示在學生眼前,有利于學生的認識。利用多媒體課件還可以將抽象事物直觀地表現出來。例如,學生很難正確完整地認識電流的形成、影響電阻的因素等,多媒體課件可化抽象為直觀,充分表現教學內容,便于學生的理解。
三、利用多媒體,節(jié)省課堂時間,擴大課堂教學信息量
力學中的受力分析、杠桿、滑輪等內容,電學中的電路,光學中光的反射、平面鏡成像、光的折射和凸透鏡的成像等,都需要用到復雜的圖形。只要鼠標輕輕一點,就可以使教學內容形象、直觀地展示出來,省去了大量板書的時間,省時、省力、美觀,提高了課堂教學時間的利用率。例如,“探究凸透鏡成像的規(guī)律”,運用多媒體將圖形、例題和凸透鏡成像模擬實驗、板書做成課件,在一節(jié)課中既節(jié)省了板書和畫圖的時間,又使學生弄清了凸透鏡成像的規(guī)律。省下來的時間可用于補充課本以外的知識,擴大學生的知識面,使學生在相同的時間內學到更多的知識。
四、利用多媒體,輔助物理實驗教學,增強實驗效果
實驗是中學物理教學的重要組成部分,然而由于受時間和空間等多種因素的影響,有些實驗達不到理想的效果。多媒體輔助物理實驗,將起到直觀形象、重復再現等作用。例如,可將日月食、潛水艇、托里拆利實驗等運用多媒體演示出來。電流究竟是如何產生的,無法用實驗來直觀演示,利用多媒體演示電子由電壓高向電壓低的方向流動,電荷的定向移動都歷歷在目,學生一下子就明白了電流的方向。多媒體手段的運用,雖然豐富了課堂教學,給教學帶來活力,但多媒體也存在一些不足,如果處理不當,直接影響學生的學習,主要是由以下幾個原因造成的:①多媒體課件制作質量偏低。大多數教師不會制作多媒體課件,并且網絡上的課件較多,部分教師習慣套用現成課件。不同地區(qū)、不同教師、不同對象應用的課件也不同。套用相同的課件,學生的注意力無法集中,降低教學效果。②喧賓奪主。有些課件界面設計過于花哨,學生的注意力被吸引,對知識反而視而不見,產生負面影響??傊?,我們在物理教學中必須合理地、科學地運用多媒體,課件制作不求“大而全”,但求“小而精”。只有正確認識多媒體技術的優(yōu)缺點,才能更好地體現出多媒體的功效,更好地為教學服務。
參考文獻:
關鍵詞 智能照明;WIFI;Android;遠程控制;LED
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)18-0021-03
科技的進步促進了社會的發(fā)展,使人們生活水平得到了提高,因此,人們對生活各方面都提出了更高的要求??茖W、有效的空間照明設計受到了許多專業(yè)人士的關注,使照明控制在樓宇中占據了越來越重要的地位。照明設計目的是既讓人們能明確地認清周圍的事物的具體形象,又要能夠把使人心情舒暢愉悅的事物顯示出來。智能照明就是根據室內設計的造型來控制燈光的效果,實現室內燈光效果隨空間場景視覺功能的需求而變化的系統。室內智能照明是近年來一個新興的領域,它融合了無線傳感網絡技術和計算機技術。智能照明處在本身行業(yè)發(fā)展的初期階段,有著廣闊的發(fā)展空間。本文設計了基于Android平臺的遠程控制LED燈系統,該系統的可視化客戶端運行在Android操作系統上,相對于應用Visual Basic等語言開發(fā)的可視化客戶端來說,該客戶端程序可以應用在越來越多的便攜終端和智能手機上。此套系統可以利用手機遙控LED燈的開關調光、分組控制、狀態(tài)查詢、設置燈密碼、動態(tài)添加新燈、刪除燈操作等功能。這套系統操作簡單,只要通過Android手機就可以對自家的LED燈進行遠程控制,為人們提供了舒適方便的生活環(huán)境。
1 系統總體設計
基于Android的室內照明系統主要由控制中心模塊、燈光控制模塊組成。其系統總體結構圖如下圖所示1。
控制中心是整個照明系統的總控制器,對整個家庭中的照明設備進行控制,這里存放著對照明設備的增加、刪除、修改信息、更改設備所在的燈組、開關調光等控制命令。WIFI模塊AP自組的WIFI網絡,主要是將智能手機和智能燈光控制終端連接在同一個局域網內。當用戶在智能手機或平板上加入WIFI網絡并進行操作后,操作指令通過AP廣播給各個燈光控制模塊,該燈光控制模塊集成了節(jié)點WIFI模塊CLIENT和單片機控制模塊,最終指令傳送到單片機,單片機執(zhí)行相關操作,并將狀態(tài)信息返回到手機,從而實現智能手機或平板對LED照明設備的便捷智能控制。系統中實時收集設備運行狀態(tài)信息,進行分析,如果有異常,將狀態(tài)信息和異常分析結果發(fā)送到控制中心,并“蜂鳴”報警提醒用戶。這樣用戶可以及時知曉發(fā)生的狀況,并在第一時間做出反應。
2 系統實現
2.1 系統硬件設計
系統硬件工作流程如圖2所示。WIFI發(fā)送模塊自組成WIFI無線通信網絡,手機客戶端和LED控制模塊都分別加入WIFI網絡,手機的控制信號通過WIFI網絡,廣播給網絡中的每個節(jié)點,即每個燈光控制模塊。燈光控制模塊執(zhí)行相關操作,并及時反饋給手機客戶端,為用戶提供即時信息。
本系統終端主控制器選用AVR的ATmega8,主要對LED燈進行調光、開關、修改燈信息、動態(tài)添加刪除燈操作、分組控制LED燈以及向手機及時反饋信息。LED燈調光有很多種方法,如調解正向電流調光、PWM調光、可控硅調光。各種調光方法都有各自的優(yōu)缺點其中PWM調光效果最好。本文設計的終端使用PWM調光,輸出占空比可調的PWM控制LED進行調光。WIFI接收模塊與單片機通過串口連接,實時轉發(fā)手機信號到單片機、反饋單片機信號到手機,實現數據穩(wěn)定傳輸。本系統WIFI(AP)模塊可接入最多32個節(jié)點WIFI模塊CLIENT,每個單片機可驅動15W的LED燈。
2.2 系統軟件設計
2.2.1 Android手機客戶端界面設計
Android系統分為四層,分別是應用程序層、應用程序框架層、系統運行庫層和Linux內核層。本系統的Android系統手機端控制軟件采用Eclipse開發(fā),利用JAVA語言編寫。在Eclipse及其擴展插件的幫助下,能更快的建立Android開發(fā)環(huán)境。通過手機連接電腦,進入調試模式。在PC端的Android程序有任何的修改,一經編譯以后,調試模式下的Android手機能立刻自行更新程序內容,我們就能直觀的看到修改的結果是否達到預期效果。
本客戶端界面,是在一個窗口中顯示多組標簽欄的內容。在Android系統中,每個標簽欄成為一個Tab,而包含多個標簽欄的容器就稱為TabHost。當用戶從開始界面點擊進入后,就轉到了該多標簽欄窗口界面,簡稱主界面。主界面上有三個標簽欄,即三個Tab,左邊的Tab1為單燈控制,中間的Tab2為整體控制,右邊的Tab3為管理。圖3即為管理界面,用戶第一次進入該系統后,先添加新燈,添加信息自動保存到數據庫中,以后每次打開該軟件時會保留上次記錄。添加成功后會在單燈標簽下動態(tài)出現對應添加的燈,如圖4,如果該燈所在的組不存在時,也會即時的添加該房間,如圖5。點擊圖4中的單燈,會彈出驗證燈密碼的對話框,密碼正確后才可對該燈控制。燈操作如圖6。點擊燈操作后,如圖7,可控制該燈的開關,調光,如果燈的狀態(tài)為開燈或調光,旁邊的小燈就會點亮,否則熄滅。同時,修改燈密碼選項還可以對該燈的密碼進行修改,每次修改完以后,要控制該燈,都需要重新驗證密碼。整體控制標簽下包括對整個室內照明的集體開關燈和調光,以及每個房間的分組控制,點擊該房間后,如圖8,即可對該房間進行開關燈以及調光。如果不需要該燈或者該房間,則可在管理標簽中對該燈和該房間進行刪除。
2.2.2 通信方式設計
本設計采用Socket的通信方法,根據TCP/IP通信協議進行數據傳輸。Socket通常被稱為“套接字”,用于描述IP地址和端口,是一個通信鏈的句柄,它規(guī)定了兩臺計算機之間的通信規(guī)范,應用程序通過“套接字”向網絡發(fā)出請求或者答應網絡請求。如果兩臺計算機之間是利用某個通道進行通信的,那么該通道兩端就算是兩個套接字。套接字通過屏蔽具體操作系統和底層通信軟件之間的差異,實現了任意兩臺運用了套接字規(guī)范和安裝了TCP協議軟件的計算機之間的通信。
在不同的通信性能和通信質量的要求下,常用的Socket類型分為兩種,分別是:流式Socket(SOCK_STREAM)和數據報式Socket(SOCK_DGRAM)。
l)流式Socket是一種面向連接的可靠的雙向數據傳輸服務,用來完成數據無重復、無差錯地發(fā)送,針對于面向連接的TCP服務應用。當用戶想要發(fā)送準確的大批量的數據時,通常采用流式套接口。
2)數據報式Socket是一種不可靠、無連接的雙向數據傳輸服務,對應于無連接的UDP服務應用。在傳輸過程中數據可能會產生重復或丟失的現象,而且接收數據時,也不能保證和發(fā)送數據的順序一致。但在負載較輕的LAN上或在同一臺計算機上,可采用數據報套接口的方式進行數據傳輸,因為它出現傳輸錯誤的幾率較小,這樣做既保證了通信的質量,又提高了通信的效率。
WIFI是IEEE定義的無線網技術,一般架設無線網絡的基本設備是AP(AccessPoint)和無線網卡,一般稱為網絡橋接器或無線訪問接入點,它被當作無線與有線局域網絡之間的橋梁。AP相當于一個內置無線發(fā)射器的路由或者是HUB,無線網卡則是接收AP發(fā)射信號的CLIENT端設備。所以,裝有無線網卡的任何一臺PC都可經由AP分享廣域網以及有線局域網絡資源。本系統中無線WIFI發(fā)射模塊(AP)負責建立WIFI網絡,終端節(jié)點WIFI接收模塊(CLIENT)以及智能手機共同加入該網絡,實現相互的通信。
針對以上特點及本系統需求,本系統采用UDP協議通信。采用UDP協議,可以更方便的實現對房間的分組控制以及對整體燈的控制。智能手機通過自身帶的WIFI通信模塊,加入無線AP自組的無線WIFI網絡,WIFI控制主要通過建立socket連接來發(fā)送和接受命令。通過UDP廣播,將智能手機命令廣播到處于WIFI網絡中的所有節(jié)點,各個終端節(jié)點根據命令的判斷執(zhí)行相關的操作,并將反饋的信息再廣播給手機客戶端,手機客戶端對相關數據進行存儲并反饋給用戶。
3 結果測試
實驗環(huán)境為小米M2,CPU為高通驍龍Snapdragon APQ8064 1536MHz四核,系統為Android 4.1,攝像頭800萬像素,可以自動對焦,具有GPS導航功能,主屏4.3英寸,分辨率為1280x720像素。利用360手機助手將該燈控軟件安裝到Android手機上。
為了便于測試,該系統用單個LED小燈模擬每個房間的單燈。WIFI模塊AP自組的WIFI網絡,該AP可以負載最多32個子節(jié)點WIFI模塊(CLIENT)。本文采用四個LED燈模擬臥室和客廳的燈,每個房間兩個LED燈。上面兩個是臥室燈,下面兩個是客廳燈。手機發(fā)送控制命令,子模塊收到后執(zhí)行各自的動作。經過反復測試,調節(jié),該系統基本可以達到預期設計的效果。
下圖分別為單燈的開關操作、房間內燈的開關操作、整體燈的開關操作以及調光等測試結果圖。
4 結束語
本文提出了一個家庭的室內智能照明控制系統的軟硬件設計,并且著重對此硬件和軟件進行系統的開發(fā)和調試。實現更加有效精確地控制對應照明燈,達到了節(jié)能明顯、操作方便、人性化等效果,具有成本低、方便、便攜、靈活及可擴展性好等優(yōu)點;通過應用手機WIFI作為通信橋梁,具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾性。經過反復測試,該系統運行穩(wěn)定可靠,沒有出現照明燈的錯誤控制,并且具有隨意添加、刪除新的節(jié)點等特點,實現了真正的室內智能照明,將在居民住宅內逐步推廣。應用結果表明本文所述方法具有較強的通用性和廣泛的應用前景。
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