共享经济下的互助遛狗平台的设计与实现

钟一　黄婷钰　蔡小莉　万浩　梁艳　董昕

：云代遛 宠物社交 微信小程序 测距定位技术

中图分类号：TP39   文献标识码：A   文章编号：1672-3791（2022）02（a）-0000-00

ZHONG Yi  HUANG Tingyu  CAI Xiaoli  WAN Hao  LIANG Yan  DONG Xin

（School of Computer Engineering， Chengdu Technological University， Chengdu， Sichuan Province， 610000 China）

： With the development of society， pets have become indispensable family members in people's lives. But while pets provide us with comfort and companionship， daily pet walking has also become a "sweet burden" for some people， and the " Cloud Walking" platform came into being. This article introduces the system architecture design and hardware design of the "Cloud  Walking" platform， and elaborates the platform implementation method in detail. The application of this platform frees people from the complicated daily pet walks， and the visualized operation and tracking interface has good ease of use. At the same time， the system provides a platform for walkers and pet economy， and is also a good social media for pets.

： Walk a dog; Pet social; Wechat application; RSSI

在信息化的時代，借助微信的用户基数和小程序方便快捷和易于操作的特性，为宠主、狗友和宠物实体店提供一个“代遛”、交流的共享平台，以期做到宠物与主人的双向抚慰。

已有研究集中于对平台设计和实现以及测距定位技术的研究。mpvue框架是美团推出的一款基于Vue.js的用来开发微信小程序的框架。支持微信的所有原生组件和API，还封装了自己的跨端API 。Apache等常见Web服务器软件的可以安全可靠地将Perl/Python等解释器编译到服务器中。但依然存在可能被黑客恶意利用的漏洞。MySQL具有体积小、速度快、性能高、使用简单等优点，和PHP一样支持多平台应用，是Web应用场景中较流行的关系型数据库。RSSI测距技术利用发射端与接收端之间的信号强度损耗以计算二者的距离。基于RSSI测距定位技术具有外设硬件少、功耗低等特点。

该小程序采用mpvue作为开发框架，基于MySQL数据库，对用户、宠物、订单、商品及社区等信息进行管理。硬件设计采用RSSI测距技术，实现定位和跟踪。

1.1平台架构设计

“云代遛”平台有“首页”“我的订单”“商城”“社区”和“我的”五个核心模块。主要包括发布遛狗订单、接收遛狗订单、店铺推荐、商城购物、社区发笔记、信息绑定等功能。平台提供有经验的遛狗师，通过实时定位和宠物圈监控装置，满足按需、按时、智能监控的共享遛狗需求;狗友们在平台上沟通交流，实现宠物社交需求;平台与宠物用品店、宠物医院等实体店对接，为整合和拓展宠物经济提供了平台支持。“云代遛”平台架构图，如图1所示。

1.2详细设计

1.2.1 用户功能设计

在小程序的TabBar界面，用户可以点击“我的”进入用户信息绑定及查看模块。此模块的主要作用是绑定用户的基本个人信息，如openid、昵称等，作为用户的唯一身份标识。用户还应绑定宠物，填写宠物的基本信息，如年龄、品种、是否接种过疫苗、是否有病史等。宠物信息和个人基础信息将会展示在“代遛”订单详情页面中，供遛狗师查看。

1.2.2 首页设计

在小程序的首页，不同身份的用户拥有不同的服务：

作为宠物主，点击“遛宠”功能后，在弹出的二级界面中填写“代遛”订单有关的信息，包括时间、地点、报酬、联系电话等，随后点击“确认”按钮发布订单。

作为遛宠师，点击“代遛”功能菜单，在二级界面中根据自身所处位置、空闲时间及体能等情况来综合考虑该接受哪个订单。点击界面任意订单即可查看订单详情，如订单金额，遛宠时间，预约时间，指定交接地址等。

在该界面中，一旦遛狗师选定订单，并选择接受订单后，小程序将自动跳转至地图界面，将宠物主交接地址与遛狗师当前所处地址展示在地图上，遛狗师只需按照地图前进，在约定的开始时间之前到达交接地址即可。页面运行效果，如图2所示。

到达交接地点，与宠物主完成交接程序后，点击“开始遛狗”跳至下级页面，如图3行程记录页面所示。

在行程记录界面中，遛宠师点击开始后便会持续定位记录遛宠师移动轨迹，而行程距离则运用AJAX技术每2S动态刷新一次，以便用户可以及时了解遛宠距离。对于“结束遛狗”按钮的设计，考虑遛宠运动过程中的误触问题，所以设计为须长按2秒以上才会生效。

1.2.3 “云代遛”订单功能设计

宠物主可以查看自己发布的订单状态，如是否被遛宠师确认接单及历史订单信息。点击任意订单可查看对应的订单详情，如订单发布时间、接受时间、完成时间、遛宠距离、金额等信息。

宠物主填写订单信息，设置宠物、时间、地点、支付金额等信息并发布订单。此时，该订单将会出现在“待接单”中，也会出现在遛狗师的待接订单中。订单一旦被遛狗师接取后，双方的订单状态都会变为“进行中”，服务结束后再变为“已完成”。

订单入口分为发布者和遛狗师两个角色。从发布者入口进入，看到的是由自己发布的订单状态，包括全部、进行中、已完成三种状态;从遛狗师入口进入，看到的是所有宠物主发布的待接订单和自己已接到的订单状态，包括进行中、已完成两种状态。在技术实现上，使用data中的标志位属性state来区分订单状态，实现分类渲染。

2.1 设计原理

基于安全考虑，面向用户推出超距报警系统，减少遛狗途中跑丢事件的发生。测距方法采用信号接收强度（Received Signal Strength Indiction，RSSI）的定位方法，该方法主要使用射频（Radio Frequency）信号能量变化来测距。基于信号量强弱的原理，做到三维测距。具体实现上，对于用户，若超出安全距离，则发出警报提醒用户。

2.2实现原理

该硬件主要用于接收信号能量测距模型，通过测量数据，拟合生成对应函数模型，可以看出距离与信号能量之前存在的关系。基于RSSI通信技术构成的超距报警系统采用信号强弱采集，判断驱动系统内执行电路操作，升高电位上拉引脚GPIO，使得蜂鸣器发出警报。

2.3构成组件

超距报警硬件主要包含发射模块和接收模块两部分。通过两个Wi-Fi模块（NodeMcu、LuaWi-Fi串口模块）之间信号强弱判断距离，一个Wi-Fi模块作为发射端，另一个作为接收端。发射端进行数据包产生和传输，接收端不断获取RSSI值，然后将其转换为距离值;接收模块是由其中一个Wi-Fi模块和单片机外围电路蜂鸣器组成，将采集的数据包进行分析判断，大于额定距离发出警报实现超距报警。

接收模块是超距报警系统的关键部分，主要由单片机及外围电路，Wi-Fi通信模块，蜂鸣器组成。利用RSSI测距只需较少的通信开销和较低的实现复杂度，对于便携设备来说是非常重要的。

2.4实验及数据分析

具体实验步骤是：（1）配置好两个Wi-Fi模块;（2）将信号接受器模块连接上电脑，打开串口调试助手，RESET重置;（3）另一名实验配合人员移动另一个模块，记录下距离，两个模块间的距离从近到远，移动一次，等待返回的RSSI值，将对应的数值记录下来，多次试验;（4）将数据导入文档，找到相似函数，生成拟合图形。实验记录数据，如表1所示。

按以上步骤进行，对于以上表格中的实验数据，多次采样后生成拟合图形，行程RSSI与距离的关系图如图4所示。试验中测量的是0～14 m范围距离的数据，可以明显看出在前6 m的范围内RSSI值是随着距离增加而减少的，于是就可以根据这个函数关系设置报警器报警的程序。在6～14 m范围内RSSI值趋于平稳不会对试验结果产生影响。但是根据需要，最好把距离控制在10 m以内，以达到更好的效果。虽然单次测距精度不高，但基本可以满足本应用的需求，现阶段装置已实现超出6 m左右即可发出警报。此硬件装置对于提高“云代遛”平台的安全性起到了良好的支撑作用。

该项目是基于智能化的宠物代遛小程序，目的主要在于解决都市“打工人”及银发族没有时间或没有能力遛宠，导致宠物生病、拆家、活力下降等问题，同时也给有时间的用户以赚钱、撸宠的机会。项目从宠物代遛订单的预定和取消、订单进行途中的定位及智能订单推荐等方面进行设计和分析。通过路线智能分析和大数据技术，给宠主发布订单时的时间、路线建议。在理论研究方面，将定位技术引入系统，对遛宠起始位置、智能路线推荐、估算完成时间和遛宠路线监控功能的实现，提供理论依据并进行研究。

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基金项目：四川省大学生创新创业训练计划项目资助（项目编号：S202111116095）;四川省大学生创新创业训练计划项目资助（项目编号：S202111116094）。

作者简介：钟一（2001—），男，本科在读，研究方向为計算机应用。

通信作者：董昕（1979—），女，硕士，副教授，研究方向为大型软件系统体系结构设计及自动化测试等，E-mail：dbenecia@qq.com。

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