江乃深，林景星，池 辉，张丽贞，郑培强，庄慧强

（福建省计量科学研究院，福建 福州 350003）

1 引言

Android是一款基于Linux、自由及开放源代码的操作系统，应用于平板电脑、智能手机、智能手表等移动设备，由Google公司与开放手机联盟领导及开发。经过多年来不断的迭代更新和推广，已成为移动设备主流操作系统。

文中根据相关案例，结合本单位的计量业务管理机制的特点，通过Android系统研究与APP软件的设计，将移动互联网、移动智能终端和计量检定/校准相结合，实现了移动设备中业务数据和电子记录的生成、控制等业务管理相关功能。把计量数字化管理延伸至移动智能端，拓展和补充了计量业务信息化管理。

2 系统框架

2.1 Android体系结构

Android的系统体系采用了分层架构的思想，如图1所示。从上层到底层可分为应用程序层、应用框架层、系统库与Android Runtime以及Linux内核四层，其层次分明，各层协同工作[1]。

图1 And roid体系结构

基于计量检定/校准APP的Android应用开发，主要通过聚焦应用框架层和应用程序层，在Android提供的系统框架上进行计量业务的功能应用扩展。

2.2 APP业务框架

依托计量管理系统，通过搭载Android智能平板设备上的计量检定/校准APP，调用应用服务器程序，结合数据库管理系统，在移动设备中实现用户登录、数据查询、上传下载、模版操作，以及现场检定/校准过程中业务数据管控等相关功能的轻量化应用，将现场检定/校准数据汇入计量业务管理系统平台中。其APP功能模块如图2所示。

3 主要功能设计

计量检定/校准APP是服务于现场检定/校准业务的应用系统，在业务APP化的过程中，结合实验室体系管理，应从以下五个方面构建核心功能。

3.1 APP基础信息管理

基础信息主要包括用户信息，地址库、单位库、企业历史数据、器具清单、检定/校准记录模版、规程规范、标准器信息等，这些相关的基础信息能够通过主数据资源库中获取至APP内，供离线查询使用；同时在有必要时，根据实际情况，如单位、器具清单等信息在APP内变动后，同步变更至计量业务系统内。

3.2 检定/校准业务

（1）任务生成和领取

检定/校准前，现场在APP中录入委托企业的器具清单，生成包含有唯一性编码、计量器具名称、型号规格、制造商、出产编号、准确度等级、测量范围等器具信息的任务单；或者通过检索现场领取任务，进行现场检定/校准。

（2）模版管理的移动化改造

模板在APP中需进行适应平板化的便携性操作方式改造和处理。应用通过模板转换程序动态抓取每个模版内的各类录入项存入数据库内，并与模板名称一一对应。这样在APP中使用模板时，能够根据模板名称动态生成检定/校准所需的录入项,实现模板管理的轻量化应用。

图2 APP功能模块

（3）数据录入与修改的APP化

在现场检定/校准过程中，通过选择预定义的模板找到所需的录入项，在APP内现场录入检定/校准数据，对应录入项后保存至APP内置的SQLite内。同时在每次修改时保存其修改日志。其操作界面如图3所示。

图3 记录编辑操作界面

（4）电子记录保存与管理

服务器后台程序获取APP上传的数据后，通过对应的模板生成检定/校准电子记录文本，并存入平台管理数据库中。避免人为修改的干扰，保证移动端的检定/校准记录的现场真实性。

3.3 证书管理

服务器后台程序根据电子记录文本，自动生成对应的证书文件，随时在移动端内预览，并在APP内完成审核、批准流程。

3.4 实验室体系管理

在APP中纳入相应实验室管理体系作为应用的辅助。

（1）计量标准器具：可在APP可对在用计量标准器具信息库进行检索。

（2）技术资料：包括各种计量检定规程、校准规范等方法和内部管理文件等APP内查找调用。

（3）计量已获项目：可查询目前已经具备的检定/校准能力的各类项目。

3.5 权限与用户管控

建立基于角色的用户访问控制，将使用账户以角色归类，对用户进行功能权限控制；同时对多用户并发访问进行控制，实现数据一致性。

4 技术实现

4.1 APP模式选择

移动APP分为Native APP、Web APP、Hybrid APP三种实现模式。Native APP通过对应系统所适用的程序语言实现应用，对操作系统适配度高；Web APP模式是通过网页技术应用于移动设备，依赖于浏览器；Hybrid APP是混合模式，同时使用网页语言与程序语言编写，混合原生视图和Web视图两种方式。

移动智能设备需要在复杂环境下辅助进行检定/校准工作，应采用Native APP模式实现应用，利用原生控件本地渲染，静态资源都在客户端内调度完成，获取数据后存入本地SQLite内，通过访问系统级API获取功能，达到渲染速度快、支持离线的目标。

4.2 Activity的搭建

Android应用主要由 Activity、Service、Content Provider 和 Broadcast Receiver四大组件构成。而Activity是实现业务应用的主体，包括Content(data)和响应用户交互事件的行为两个主要部分。

APP中根据计量信息系统中检定/校准流程逻辑，通过创建MainActivity、RecordActivity、RecordEditActivity、 RecordEdit ItemActivity、MbActivity、RecordBatchEdit ItemActivity等多种继承至Activity类的实例化，对应主界面、标准器信息、环境条件、单位信息、被检定或校准仪器设备信息、检定/校准记录模版、数据及数据处理等应用功能。Android通过Activity Stack线性记录和调用Activities实例，实现应用系统与操作者的有效交互。

其交互逻辑如图4所示。

图4 Activity序列

5 系统特点

（1）适应复杂网络环境

采用Native APP原生设计模式，在无网络下，通过APP内自建的本地数据库管理保存客户端业务数据和记录；在网络环境允许状况下，即可同步上传检定/校准数据信息，拓宽计量管理系统的使用物理环境。

（2）操作方式移动化

移动化的操作和APP化的数据展示，通过点击调用数据录入方式，轻量化实现现场检定/校准的数据信息化和现场保存处理，减少人工中间环节，提高了计量检定/校准工作效率。

（3）在用模版可适配

充分利用计量信息资源，通过现有模版的简单改造，在文件管理中增加模版对应配置信息，即可实现模版文件在普通电脑与移动设备不同操作平台的通用适配，为今后业务系统的升级改造提供了技术支持和参考。

6 结语

采用计量检定、校准APP在计量管理系统平台上整合设计和联机调试，较为完整地搭建了基于Android平台的移动APP应用系统。利用移动智能设备，以APP为入口，通过调用或改造现有信息资源，实现了计量信息管理系统中计量检定、校准业务的轻量化应用，拓展了计量数字化管理范围，迎合了业务信息系统移动化的趋势。

当然APP在一些细节上（如界面的实用性，流程的优化，复杂检定/校准记录的支持度等）有欠缺考虑的地方，仍需要在下一步研究工作中进行补充和改善。