基于智能設(shè)備的應(yīng)用軟件開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究

曹華山 湖南大眾傳媒職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1 引言

隨著人工智能、通信技術(shù)的發(fā)展，進入新世紀以來我國已經(jīng)逐步實現(xiàn)了制造企業(yè)的升級換代，大批手工生產(chǎn)線已經(jīng)被流水生產(chǎn)線代替，通信技術(shù)也逐漸從4G轉(zhuǎn)為5G，并且傳統(tǒng)的語音短信通話正在被視頻通話代替，傳統(tǒng)生產(chǎn)制造過程中的應(yīng)用軟件正逐步被淘汰，各類智能化和便攜式設(shè)備正逐步走入生產(chǎn)一線的工人手中，提升了其生產(chǎn)執(zhí)行過程的便利性及效率。同時居民實際生活中，如優(yōu)酷、淘寶、手機銀行等各類APP為居民生活水平的提升帶來了很大的便利性，很大程度上提升了社會的信息化水平。

基于生活和生產(chǎn)過程中智能化設(shè)備的原因逐步廣泛，如何研究應(yīng)用軟件的開發(fā)及其與其他設(shè)備的集成是非常有必要的，實現(xiàn)基于智能設(shè)備的數(shù)據(jù)貫通，能夠在信息化和大數(shù)據(jù)層面，從本質(zhì)上提升居民的生活質(zhì)量。因此，本文將從各類關(guān)鍵開發(fā)技術(shù)著手，分析現(xiàn)有常用的智能設(shè)備的軟件開發(fā)技術(shù)。

2 界面交互技術(shù)分析

軟件的開發(fā)最開始階段是界面設(shè)計，現(xiàn)如今常規(guī)界面設(shè)計技術(shù)主要分為以下幾種：.NET技術(shù)、HTML5技術(shù)、JSP技術(shù)，以上三種均屬于動態(tài)的界面交互技術(shù)，也可應(yīng)用于不同的平臺，要想實現(xiàn)集成開發(fā)，以上技術(shù)是基礎(chǔ)。

2.1 前臺界面HTML5技術(shù)

與傳統(tǒng)HTML 技術(shù)不同，H5技術(shù)很好的解決了原有HTML架構(gòu)的不足之處，對其進行了進一步修復(fù)和彌補。在實際應(yīng)用過程中，此項技術(shù)的主要目標便是在智能移動設(shè)備中能夠支持各類視頻類多媒體應(yīng)用軟件，和傳統(tǒng)應(yīng)用軟件相比，此種開發(fā)界面技術(shù)不僅可支持一般通話和文字信息發(fā)送，還可很好的支持音頻、視頻、圖像等多元化的信息載體的傳送。此種技術(shù)的獨有解析協(xié)議可使程序開發(fā)人員在進行程序開發(fā)過程中的靈活性更強，信息傳遞的速率得到加強，同時在新技術(shù)的支撐下，打破了傳統(tǒng)模式下文檔和用戶間的交互方式，為智能移動設(shè)備的使用提供了更多的可能性。與傳統(tǒng)前臺界面語言相比，H5技術(shù)在軟件開發(fā)過程，能夠同時兼顧網(wǎng)頁開發(fā)和移動應(yīng)用開發(fā)，完成網(wǎng)頁開發(fā)后，可快速將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿討?yīng)用，稍作更改即可上線使用，在很大程度上滿足了客戶快速上限的要求。同時，從項目成本管理方面，節(jié)省了大量人工開發(fā)的成本，降低項目交付周期的同時提升了軟件開發(fā)效率，節(jié)省了項目成本，從而一舉兩得。

2.2 后臺JSP技術(shù)

JSP技術(shù)是一種動態(tài)網(wǎng)頁交互技術(shù)，從技術(shù)是連接前臺界面和后臺JAVA層的中間層，其突出特點是適用于B/S架構(gòu)的網(wǎng)頁應(yīng)用程序的開發(fā)和實現(xiàn)。在JSP層開發(fā)人員可進行各類交互操作，比如前臺界面中得到數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)化，將轉(zhuǎn)化好的格式按照一定的查詢邏輯傳輸給JAVA層，同時會將JAVA層的結(jié)果進一步整理，大多用JSON的格式反饋給前臺H5界面，此種模式簡單的乘坐MVC模式，JSP在MVC模式中發(fā)揮著很大作用。與JSP技術(shù)相關(guān)的技術(shù)有很多，最常見的是Ajax、JSON技術(shù)等。

JSP技術(shù)所開發(fā)的原因軟件不僅可以跨平臺運行，而且還可以夸操作系統(tǒng)運行，不僅在window平臺上運行還可在Linux 操作系統(tǒng)上運行，以上具獨有的優(yōu)勢，讓基于JSP技術(shù)的智能設(shè)備的開發(fā)變得相對簡單，有助于實現(xiàn)敏捷開發(fā)。

2.3 NET技術(shù)

ASP.NET 技術(shù)由美國微軟公司所研究和開發(fā)，此技術(shù)IDE采用Visual Studio集成開發(fā)平臺，使用C# 程序語言實現(xiàn)交換界面內(nèi)容，同時還可以與XML 技術(shù)進行集成在一起開發(fā)應(yīng)用程序集成，適用于不同的操作系統(tǒng)。ASP.NET 技術(shù)采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)，其對于平臺相關(guān)，設(shè)計與開發(fā)比較簡單，擴展性、可靠性和可伸縮性。

3 數(shù)據(jù)庫技術(shù)

數(shù)據(jù)庫是軟件平臺的核心，數(shù)據(jù)庫設(shè)計的好壞嚴重影響應(yīng)用軟件后期運行效率，數(shù)據(jù)庫存取效率的高低，也影響軟件運行的效率和客戶體驗，對于智能設(shè)備的應(yīng)用軟件也是如此。

數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)的架構(gòu)處理是智能設(shè)備應(yīng)用軟件的靈魂，如果沒有以上兩個功能，智能設(shè)備的自身價值很難發(fā)揮出來。以日常生活中常用的各類智能化加點設(shè)備為例，若仍然采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和管理方式，設(shè)備很多的情況下，設(shè)備提供商在進行設(shè)備的管理時顯得十分困難。但若借助計算機技術(shù)的有效支撐，對各類家電設(shè)備采取智能化分類管理，未來設(shè)備的運行維護的管理效果會很好，管理成本也會大大降低。同時，客戶的各類家電設(shè)備參數(shù)也會通過大數(shù)據(jù)平臺統(tǒng)一存儲和分析，有助于未來實現(xiàn)設(shè)備的定期維修保養(yǎng)，設(shè)備的健康診斷等。

現(xiàn)如今，各類數(shù)據(jù)庫服務(wù)琳瑯滿目，但比較常用的主要有四種Oracle、SQLite 、MySQL和 SQLserver 等，各類數(shù)據(jù)庫均有其獨立的特點。如MySQL 數(shù)據(jù)庫是目前軟件開發(fā)中最先進的數(shù)據(jù)中心信息管理技術(shù)。它的采用了光纖存儲的技術(shù)，此項技術(shù)的特殊優(yōu)勢，是可將主機和存儲設(shè)備直接相連，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的基本管理，擁有基于可配置技術(shù)的緩沖幀功能。SQLite 數(shù)據(jù)庫是一種嵌入式數(shù)據(jù)存儲，其可以直接的嵌入到各類智能設(shè)備應(yīng)用軟件中，然后將設(shè)備中的多個數(shù)據(jù)連接在一起，發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用，而數(shù)據(jù)庫中則沒有任何數(shù)據(jù)，這樣有效的減輕了數(shù)據(jù)庫的運行壓力，但是需要注意的是該數(shù)據(jù)庫在運行期間，一次只能編寫一個程序，這樣也給設(shè)備的使用帶來了較多的不便。SQLite 數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)信息頁面，每個頁面可以包含512字節(jié)，由于字節(jié)數(shù)量相對比較少，因此其在具體的使用過程中所需要的數(shù)據(jù)處理時間相對比較短，這樣我們就可以有效地提高光學(xué)數(shù)據(jù)存儲的效率， 進一步提高存儲熱點數(shù)據(jù)管理功能。在智能設(shè)備應(yīng)用軟件開發(fā)過程中，不同數(shù)據(jù)庫的作用優(yōu)勢不同，開發(fā)者要結(jié)合實際情況，理智處理相關(guān)工作。

4 軟件架構(gòu)技術(shù)

C/S 架構(gòu)、B/S 架構(gòu)和云端架構(gòu)技術(shù)是常用的三類應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)，對于智能設(shè)備應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)而言，也不例外。但隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，如今C/S架構(gòu)正逐步被云端架構(gòu)技術(shù)和B/S架構(gòu)技術(shù)所取代。以下為三種技術(shù)的詳細情況。

4.1 C/S架構(gòu)

C/S架構(gòu)，顧名思義是值得客戶機-服務(wù)器架構(gòu)，此種架構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，客戶端只負責(zé)完成和用戶的界面交互，數(shù)據(jù)處理交由服務(wù)端進行。此種架構(gòu)的優(yōu)勢比較明顯，比如充分發(fā)揮了PC機本身的性能優(yōu)勢，為服務(wù)器端的載荷降低提供了可能，客戶端的相應(yīng)速度快，讓用戶在客戶體驗上得到了很好的滿足。C/S架構(gòu)在數(shù)據(jù)存儲管理上更加透明。

但是C/S架構(gòu)也有其先天不足之處，在軟件安裝部署，迭代更新等階段，C/S架構(gòu)應(yīng)用軟件需要消耗大量的人力成本。以基于C++/MFC語言開發(fā)的某應(yīng)用系統(tǒng)為例，假設(shè)其用戶有1000，軟件部署時期便需要1000次安裝部署，軟件每進行一次迭代更新均需要1000位用戶同時更新，否則便會影響使用?，F(xiàn)如今各類自動部署和安裝技術(shù)也逐步被廣泛應(yīng)用，但是還未能很好的解決安裝和部署過程中帶來的一系列報錯、異常等問題。

4.2 B/S架構(gòu)

與C/S架構(gòu)相比，B/S架構(gòu)在其訪問、安裝、部署、迭代更新階段均具有很大的便利性。一次部署所有人均可訪問的模式，適應(yīng)于大型企業(yè)大型系統(tǒng)的應(yīng)用場景。B/S 架構(gòu)可以將所開發(fā)的軟件分為三個不同的層次，即交互層、web 服務(wù)層和數(shù)據(jù)庫服務(wù)層，三個層次的定位不同，因此功能也各有差異，交互層的主要功能作用就是用于數(shù)據(jù)的交互處理，其能夠快速的進行數(shù)據(jù)傳輸，為用戶提供了一個可操作的服務(wù)接口，可以滿足用戶的各種服務(wù)需求。這個接口是動態(tài)的和交互式的，在實際應(yīng)用過程中為數(shù)據(jù)的傳輸提供了極大的幫助。Web層在具體的應(yīng)用過程中，則是交互層與數(shù)據(jù)庫服務(wù)層之間的通信接口，如果web 服務(wù)層不存在那么相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用就將成為空談。數(shù)據(jù)庫服務(wù)層的主要作用則在于其可以快速的實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)解析，在具體應(yīng)用時可以將該服務(wù)層劃分為web 邏輯業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)操作業(yè)務(wù)兩個部分。數(shù)據(jù)層則通常是由數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)庫兩部分內(nèi)容所組成的，在該服務(wù)層中存儲有大量的數(shù)據(jù)，當(dāng)前比較常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要有MySQL 等。通常情況下，智能設(shè)備應(yīng)用軟件的規(guī)模往往都比較大，存儲的數(shù)據(jù)量之龐大可想而知，而使用MySQL 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要作用就在于其可以有效的提高數(shù)據(jù)的在線處理能力，與此同時，在該系統(tǒng)的支持之下大數(shù)據(jù)的分析性能也得以不斷地提升，其在獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)之后，可以在短短的幾分鐘內(nèi)將操作和分析結(jié)果快速的反饋給web 服務(wù)器，促使其作出相關(guān)處理。

4.3 云端架構(gòu)

隨著科學(xué)技術(shù)的迭代更新，一般的傳統(tǒng)軟件架構(gòu)需要占據(jù)更多的網(wǎng)絡(luò)資源，如CPU資源、存儲資源等，此種情況一旦布局不合理會造成網(wǎng)絡(luò)資源的極度浪費。為了統(tǒng)籌網(wǎng)絡(luò)資源，基于云端架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)便被開發(fā)出來。云端技術(shù)的最大特點便是采用虛擬化技術(shù)實現(xiàn)了用戶大量資源的存儲，而不依賴于具體的硬盤失誤存儲。對于用戶來講，僅需要借助簡單的APP，便可實現(xiàn)各類資源的分類存儲。云端技術(shù)的特點是容量大并且不易丟失，數(shù)據(jù)的存取效率也得到大幅提升。目前我們常用的各類云盤，如百度網(wǎng)盤、網(wǎng)易云盤、360云盤等均是借助這類技術(shù)來實現(xiàn)的。

目前云端架構(gòu)的基本技術(shù)已經(jīng)比較成熟，并且已經(jīng)進入到實質(zhì)應(yīng)用階段。從技術(shù)角度講，云端架構(gòu)在實現(xiàn)前首先要具備云存儲、通訊系統(tǒng)、通知系統(tǒng)等三個基本服務(wù)。云存儲負責(zé)為用戶提供數(shù)據(jù)存儲服務(wù)，可以讓用戶快速及時的獲取自己的數(shù)據(jù)。通訊系統(tǒng)，大多以郵件形式提供通訊服務(wù)。通知系統(tǒng)能夠為客戶把握好友的最新狀態(tài)，告知好友自身的動態(tài)。云端存儲主要涉及2個方面的技術(shù)，底層架構(gòu)包括分布式存儲、文件目錄管理、用戶權(quán)限管理等，下載優(yōu)化主要支持各類客戶端下載技術(shù)。

5 結(jié)論

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，智能設(shè)備將會在生產(chǎn)制造和居民生活中應(yīng)用越來越廣泛，與之相匹配的各類應(yīng)用軟件的開發(fā)將會至關(guān)重要。只有實現(xiàn)智能設(shè)備和應(yīng)用軟件的有機融合，才能發(fā)揮智能設(shè)備在提升生產(chǎn)效率等方面的潛能。然而應(yīng)用軟件的開發(fā)技術(shù)隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，正逐步更新?lián)Q代，前臺界面方面正從一般的HTML架構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榭杉嫒軦PP開發(fā)的HTML5架構(gòu)；技術(shù)架構(gòu)方面正從原有的C/S架構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椴渴鸷偷焖俚腂/S架構(gòu)或云架構(gòu)；后臺數(shù)據(jù)存儲方面正從原有的MySQL、Oracle等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)變?yōu)榛诖髷?shù)據(jù)技術(shù)的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。軟件開發(fā)技術(shù)正在迎來顛覆性的變化，但敏捷開發(fā)、快速迭代、注重使用的開發(fā)目標一直沒有變。另外，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，基于云技術(shù)的移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)必將成為未來主要的研究方向，如何更加快速高效的實現(xiàn)敏捷開發(fā)也是未來移動應(yīng)用軟件開發(fā)的主要方向之一。

另外智能設(shè)備和應(yīng)用軟件開發(fā)集成過程中，通訊協(xié)議的標準化也十分重要，以生產(chǎn)制造過程中的智能裝備為例，不同設(shè)備的控制系統(tǒng)均不一致，上游系統(tǒng)如何通過統(tǒng)一的接口，采用統(tǒng)一的協(xié)議來實現(xiàn)設(shè)備間的互聯(lián)互通，設(shè)備與應(yīng)用軟件的互聯(lián)互通是未來的主要研究方向。