基于手机定位的学生安全管理系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

社会不断提高的开放度、日趋增多的流动人口,在促进社会发展的同时也带来了不安全的隐患。中小学学生安全问题日趋严重,学校和家长希望可以对学生进行实时有效的跟踪管理。面对大量的学生,学校在管理上面临越来越大的压力,这时候需要借助于信息系统进行高效的管理；同时,很多的家长因为对孩子管理时间有限,需要通过一个系统来随时掌握孩子动态,确保孩子安全。 信息技术的突破,让建设智慧的地球、智慧的城市成为可能,把智慧的it科技将融入各行各业,人们可以尽享便利生活,并与环境和谐相处。gps技术,是随着gps民用信号精度在全球范围内得到改善,而取得更为广泛的应用。gps技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。 本系统利用gps技术设计一个定位系统,旨在为中小学学生提供安全定位服务。家长、学校、相关部门可以实时掌握中小学学生的位置及其状态信息。学校、相关部门可以方便管理中小学学生及对各种状况做出快速反应。系统由控制中心、后台管理系统、安全定位终端组成。安全定位终端提供必需的位置、状态信息,后台管理系统用于掌握本校学生实时状况,控制中心掌握区域状况。

近年来，倍受人们关注和最具实用性的移动互联网应用非lbs莫属，lbs即location based service，指的是地图服务中的基于位置信息的服务。它能够获得移动终端(如经纬度数据)等位置信息，使用定位技术提供与位置相关的服务，为移动终端使用者或他人提供更完善的服务，其核心的应用就是地图定位导航服务。基于android系统的手机，集成了导航、传感器等功能，通过这些功能获取实时地位置信息及其他相关信息，为普通开发者提供了免费的应用程序编程接口和全面的地图服务功能。android系统软件的开发完全脱离于硬件结构，可移植性强，实现后的地图服务系统适用范围也大大增加。它自带功能强大的浏览器，拥有丰富的图形显示系统，并且有着完美的多媒体支持.android系统开发初期，网络性能是google公司最重视的性能指标，这也为在-android系统上开发丰富的手机应用提供了便利条件。

电子地图是传统地图与计算机技术、gps技术、网络技术相融合的产物,是地理信息的符号化表现,是空间信息与专题信息的结合,是传统测绘产业技术改造的结果,是提供地理信息公共服务的重要渠道。突破了传统纸质地图时间和空间上的局限性,具有更丰富的信息含量和更广阔的应用范围。电子地图以可视化的数字地图为背景，用文本、图片、图表、声音、动画、视频等多种媒体为表现手段综合展示地区、城市、旅游景点等区域综合面貌的现代信息产品，是数字化技术与古老地图学相结合而产生的一种新的地图品种，它通过人机交互手段可以实时、动态的提供信息检索、数值分析、过程模拟、未来预测、决策咨询和定位导航等功能，内容是动态、可调整的，能由使用者交互操作。

2. 研究的基本内容与方案

本次学生安全管理系统基于百度开源地图鹰眼轨迹开发，旨在解决中小学生的安全问题，通过在学生的手机上安装手机APP实现学生的实时定位以及轨迹绘制，使在服务端的家长可以实时掌控孩子所处位置。

本次学生安全管理系统基于手机定位，通过手机APP调用手机GPS功能来实现客户端定位。为了实现定位功能，本系统共设计5个模块：轨迹追踪、轨迹回传、轨迹纠偏、轨迹查询和地理围栏报警。系统框图如下:

基于手机定位学生安全管理系统框图

1）轨迹追踪

本次系统设计基于手机APP,首先设计一个基于Andorid手机的APP，在室外通过APP调用手机GPS功能模块来进行定位基站、在室内GPS功能可能无法准确实行定位，所以当GPS信号不好使利用手机Wi-Fi和传感器信息，实现室内高精度的连续轨迹追踪。本次系统整体定位精度50m：GPS：10m、WIFI：27m、基站：27m，支持开发者自定义定位频率，范围为1至60秒

手机APP通过GPS可以实时定位自己所处位置，然后每隔一段时间通过网络数据将自身所在位置传送至服务器端，服务器收到信息后对数据进行存储和后期处理。本阶段采用TCP长连接、数据打包压缩、加密回传等策略，保障数据安全，实现超低流量损耗。

百度地图有时定位会有微小偏差，这对于学生安全来说存在隐患，所以系统设计轨迹纠偏模块，实时进行轨迹纠偏，解决定位漂移问题，还原真实轨迹。

去噪：去除定位漂移点；

绑路：依据百度道路数据，将偏移轨迹纠正至道路。

抽稀：去除重复冗余轨迹点，精简轨迹数据。

设计轨迹查询模块可以使家长每时每刻都可以查询到学生所处位置和实时转态，做到防范于未然。

查询被追踪者的实时位置；

查询被追踪者某时间段的历史轨迹。

实时里程计算。

地理围栏报警功能为百度地图最近开发模块，设计次模块可以让家长将一块区域化为地理围栏，可以将家、学校等等地方设为安全区域，当学生离开家长设计的安全区域后，家长会收到提醒。

云端监控围栏触发，主动推送报警；

历史报警信息查询；

3. 研究计划与安排

1-3周查阅中、英文资料，完成开题报告，完成不少于2万字符的翻译任务；

4-8周学习和评测手机app开发技术；

9-16周完成基于手机定位技术的中小学生日常安全管理系统（包括手机客户端和web服务端）；

17周修改完成毕业论文，答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]pieterseh,olivier ms android botnets on the rise:trendsandcharacteristics.information security for south africa (issa),2012,10.1109/issa.2012.6320432,1-5

[2]current android malware, forensics blog, [online] 2012,

[3]g. geng, g. xu, m. zheng, y. gou, g. yeng, and c. wei, “the design of sms based heterogeneous mobile botnet, journal of computers, vol. 2012.

[4].u-blox corporation. ublox7020 datasheet,2013