國立臺東大學環境經濟資訊管理學系 環境經濟資訊管理碩士在職專班碩士論文
指導教授:謝昆霖 博士 楊義清 博士
消防勤務派遣輔助功能 Android App 開發-以臺東縣消防局為例
研究生:潘逸華 撰 中華民國一O二年七月
July, 2013
國立臺東大學環境經濟資訊管理學系 環境經濟資訊管理碩士在職專班碩士論文
Department of Information Science and Management Systems
NationalTaitungUniversity Master Thesis
消防勤務派遣輔助功能 Android App 開發-以臺東縣消防局為例
Firefighting Service Dispatch Assistance APP Based on Android System
- taking Taitung Council Fire Bureau as an Example
指導教授:謝昆霖 博士 楊義清 博士 研究生:潘逸華 撰 中華民國一O二年七月
July, 2013
謝誌
本論文得以順遂完成,首先誠摯的感謝指導教授 謝昆霖老師及 楊義清老師 細心的指導、解惑,在論文撰寫的過程中給予我許多寶貴的建議及支援,老師對 於學問嚴謹的態度更是我學習的典範,在此致上最誠摯的謝意,論文口試期間,
特別感謝口試委員 楊義清教授及 施能木教授及 趙家民教授的審視,亦給我許多 寶貴意見,使論文更臻完美。
另外特別感謝與我相伴的研究所同學們,在求學期間相互協助、彼此鼓勵,
讓兩年的求學過程多彩多姿,懷念同學們中午一起吃火鍋討論生活點滴的日子,
也在此特別感謝擔任兩年辛苦的班代鄧昌華同學,忙碌的工作中一樣不忘關心同 學,默默的為班上付出,口考前亦請教論文相關問題,鄧同學總是不厭其煩的回 答我,有你的鼎力相助,讓我撰寫論文順利許多。
最後由衷的感謝默默支持我的內人郁婷,在我最忙碌的時候做我的後盾,讓 我無後顧之憂,謝謝你的包容相伴,自從有你在身邊的日子一切都變得圓滿,最 後特別感謝我的母親,在我求學的過程總是默默付出,您的關愛是最大的力量。
要感謝的人不勝枚舉,我的貴人、我的恩師,我人生因為有你們的參與更增 添了許多色彩,學業得以順利完成,謝謝您們。
潘逸華 謹誌 國立臺東大學資訊管理學系環境經濟資訊管理碩士在職專班 中華民國一 O 二年七月
i
消防勤務派遣輔助功能 Android App 開發 -以臺東縣消防局為例
潘逸華
國立臺東大學 環境經濟暨資訊管理碩士在職專班
中文摘要
人命搶救黃金時間,為意外發生時能夠生存的重要因素之一,如果能將搶救 相關資訊提早通知搶救人員,勢必提高人命存活率及搶救效率。本研究針對本縣 救災、救護指揮派遣架構與應用指揮派遣系統 Android 終端應用系統架構做一分 析與比較,檢視現階段救災、救護指揮派遣架構的特性,結合運用 Android 作業 系統智慧型手機做為終端設備,架構出更有效率指揮派遣網路。
本研究運用簡訊(Short Message Service)結合 Google Map,用以簡訊提早 通知出勤人員了解現場狀況,使搶救人員直覺性辨識地點為導向,縮短找尋目的 地或規畫行經路徑時間,減少迷路或繞遠路情形發生,如此便能第一時間趕至現 場。
本研究假設之架構及終端應用程式,能夠提供搶救人員更快速、更即時的資 訊以提高搶救整體效率,保護人民生命財產安全及維護自身安全,於實際應用於 救災單位搶救人員使用,問卷調查結果顯示本研究 SMS_map(簡訊地圖)應用程 式,對於搶救人員是有需要且有幫助性,緊急救援行動能更有成效。
關鍵詞:Android 作業系統、簡訊系統、指揮派遣系統終端應用程式
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Firefighting Service Dispatch Assistance APP Based on Android System
- taking Taitung Council Fire Bureau as an Example
Abstract
The golden time of life rescue is one of the important elements to survive when accidents occur. If the rescue related information can be notified as early as possible, the survival probability and rescue efficiency will increase.
This study focuses on analyzing and comparing the framework of disaster rescue and emergency operation command dispatch system with applying android based terminal system of command dispatch system in our council, examining the characters of disaster rescue and emergency operation and combining the utilization of android based system in smart phones as terminal devices to construct a more efficient command dispatch network.
Short Message Service (SMS) combining with Google Map is used as a tool to notify the live situation to the attendance crew by messages in this study, enabling the rescuers instantly identify the location as a guidance to shorten the time of searching the destination or planning the route, to decrease the occurrence of straying or detouring, so that they can reach the site at once.
The hypothesized framework and terminal applicatio n program can provide rescuers faster and instant information to improve the overall rescue efficiency, protect life and property of people as well as safeguard our own security. As for the real application in the usage by the rescuers, the result of q uestionnaires shows that the application program in this study, SMS_map, is necessary and supportive, which makes the emergency rescue operations more efficient.
Keywords: Android operation system, SMS system, command dispatch system in
terminal application program
iii
目錄
中文摘要...i
目錄... iii
圖目錄...iv
表目錄...iv
壹、緒論...1
第一節 研究背景與動機...1
第二節 研究目的...1
第三節 研究範圍...2
第四節 研究限制...2
第五節 名詞解釋...3
第六節 研究流程...4
第二章 文獻探討...5
第一節 行動通訊簡介...5
第二節 行動裝置定位簡介...6
第三節 數位地圖簡介...9
第四節 Android 行動作業系統簡介 ...10
第五節 地理資訊系統簡介...13
第三章 研究程序...15
第一節 系統架構設計...15
第二節 系統開發環境介紹...17
第四章 系統展示...19
第一節 程式介面設計...19
第二節 訊息通知介面設計...21
第三節 地圖顯示介面...24
第四節 研究應用...27
第五節 使用性簡易問卷調查...28
第五章 結論與建議...33
第一節 結論...33
第二節 後續研究與建議...34
参考文獻...35
附錄...38
iv
圖目錄
圖 1 研究流程圖 ...4
圖 2 GPS 衛星星座示意圖(維基百科) ...7
圖 3 ANDROID系統架構圖(孫傳雄談科技,HTTP://BLOG.CHINATIMES.COM) ...11
圖 4 結合 GOOGLE和網頁功能的地理資訊系統架構圖 ...14
圖 5 指揮派遣流程(現況) ...16
圖 6 指揮派遣流程(本研究開發) ...16
圖 7 APP INVENTOR程式設計架構 ...17
圖 8 應用程式說明介面設計 ...20
圖 9 手機說明介面 ...21
圖 10 手機操作介面 ...22
圖 11 簡訊接收後宣告變數程式碼 ...23
圖 12 對話視窗程式碼(一) ...23
圖 13 應用程式操作介面 ...24
圖 14 地圖定位程式設計參數 ...26
圖 15 AFTERCHOOSINS事件指令程式碼 ...26
圖 16 手機GOOGLE MAP定位圖 ...27
圖 17 身分分佈圖 ...29
圖 18 幫助性分佈圖 ...30
圖 19 需要性分佈圖 ...31
圖 20 便利性分佈圖 ...31
圖 21 需求完整性分佈圖 ...32
表目錄
表 1 身分統計表 ...29表 2 幫助性統計表 ...29
表 3 需要性統計表 ...30
表 4 便利性統計表 ...31
表 5 需求完整性統計表 ...31
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壹、緒論
現今科技與網路密不可分,數位化的環境已成為人們生活的一部分,其中可 上網功能智慧型手機便是資訊與通訊進步的代表作,有了網路資訊的取得更加便 利,只要能夠上網即可立即得到所需要的資訊,使用者亦可傳遞即時訊息到世界 各地。訊息傳遞快速又便利,若能使用在救災、救護、搶救組織更是如虎添翼的 呈現。例如指揮中心受理報案,除可利用現行指揮派遣系統派遣轄區分隊,亦可 利用其他通訊系統同步通知轄區人員出勤,如此便能達到就近派遣功能亦使出勤 人員能夠盡早準備相關應變處置作為,救災、救護搶救人員能有更充裕的時間及 資訊預先準備搶救方案,便能達到更有效率的搶救計畫,使待救民眾能有更安全 的保障,本研究為能夠普遍供救災人員使用,因此設定目前智慧型手機市場佔有 率最高之 Android 作業系統,Android 系統為開放式開發環境,其主要目的是供世 界各地有興趣或有能力開發之設計者交流,其開發資源皆以免費的方式供使用者 下載,也因此資源容易取得及日後維護之便利性,故以 Android 系統為開發環境 平臺。
第一節 研究背景與動機
搶救人員越早掌握更多資訊,越早到達事故現場對急需救援民眾之幫助非常 重要,因應實際黃金搶救時間需求,便延伸此研究構想。現今智慧型手機普及化,
將智慧型手機安裝指揮派遣終端應用軟體便能發揮搶救黃金時間之概念。
一、期能藉此研究強化救災救護系統架構,能有效提升搶救效率,供搶救運 用參考。
二、依現行指揮派遣架構,運用簡訊傳呼系統同步派遣終端設備,藉此達到 提高搶救效率、降低風險目的。
第二節 研究目的
救災、救護乃消防重要工作之一,搶救人員於執行任務前,需接收明確任務 指示,其中資訊包含任務類別,搶救地點或大目標及其他相關訊息。實務上執行
2
搶救勤務主要以無線電進行即時重要訊息傳遞,但無線電僅執行救災時攜帶,平 時並不會攜帶,再者轄區因道路及建物複雜,若執行搶救勤務時不清楚案件地理 位置,可能發生繞遠路或迷路情形,因此本研究目的有二:
一、探討指揮派遣架構同步通知終端設備之可行性。
二、開發消防勤務派遣輔助功能 App。
第三節 研究範圍
一、本研究以臺東縣消防局外勤救災人員為研究對象。
二、研究對象擁有智慧型手機者。
三、研究對象必須安裝本研究開發之 App。
第四節 研究限制
一、行動裝置終端設備設計之應用程式與簡訊傳呼系統整合,對於前端指揮 派遣系統與簡訊傳呼系統軟體整合不做測試。
二、假設前端指揮派遣系統已能同步啟動簡訊傳呼系統。
三、選擇具有網路功能行動裝置 Android 作業系統做為開發平臺。
四、本研究只針對簡訊傳呼系統與行動裝置 Android 作業系統結合設計探討。
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第五節 名詞解釋
一、簡訊系統
簡訊服務(Short M essage Service、簡稱:SMS),亦有其他國家稱之為短 信、短訊、訊息、簡訊息、文字訊息等,是行動電話加值服務的一種,簡訊 服務於 GSM 系統手機最早引入,現代在任何手機系統上皆能通用,已是行 動裝置基本功能之一。
二、指揮派遣系統終端應用程式
本研究所稱指揮派遣系通終端應用程式,係指應用於救災、救護指揮派 遣系統終端設備所安裝之應用程式,用以接收救災、救護指揮中心傳送之指 令及搶救勤務上之應用。位於指揮派遣系統架構最末端,如行動載具(PDA)、
平板電腦等。
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第六節 研究流程
圖 1 研究流程圖 研究背景與動機
文獻整理與分析
研究方向可行性評估
選擇適合工具及建立系統架構
建立系統雛形
系統測試再修正
結果與建議 使用者意見調查
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第二章 文獻探討
由於災害防救人員需要在極短的時間內,以最快的速度處理突發的災害,以 減少人員之傷亡及財產損失,任何專業工作都需要教育訓練以強化員工及組織之 表現績效,平時經由經常性的演習訓練,災害防救人員得以熟悉災害防救相關技 能及心理準備,具有隨機應變的專家可以在危機當中創造新的方法以處理突發狀 況(消防月刊 2008 年 2 月)。
本研究使用智慧型手機做為終端設備,除接取簡訊之一般功能外,還需有網 路數據服務方可顯示地圖定位,因此本章針對無線通訊、GPS 全球衛星定位系統、
AGPS 輔助全球衛星定位系統、Cell ID 細胞識別碼(Cell Id)、TDOA 信號到達時間 差異及等定位方式及應用 Google 地圖、GIS 地理資訊系統介紹來作探討。
第一節 行動通訊簡介
可以提供於行動中進行通訊的技術均屬之,依「行動通信業務管理規則」第 2 條中之定義,行動通訊是指利用無線電終端設備經由行動通訊網路進行語音或 非語音之通信。大多是由各式無線網路所組成,而有線的傳輸媒介因必須遷就於 纜線的佈局,無法提供使用者大範圍的行動服務,因而行動通訊中所考慮的媒體 都是以空氣為介面的媒體,如紅外線和無線電波。又因為無線傳輸的空氣介面是 開放的,存在著各種不同的干擾,所以抗干擾的特性是無線傳輸的重要考量,無 線通訊就是利用無線電波來連結各種設備之方式的總稱。由於不需要實體線路,
所以傳輸部受時空的限制,無線通訊可以無線通訊使用者的使用範圍、訊號傳遞 方式、基地台之覆蓋範圍來進行分類。(陳正凱,2011)。
一、 訊號傳遞方式分類:
(一) 電磁波:在無線通訊中,大多是使用無線電為波、無線電波。
(二) 光:日常生活中,大多是只紅外線。
二、 基地台覆蓋範圍分類:
(一) 無線網域網路(Wireless Wide Area Network,WWAN)。
(二) 無線都會區域網路(Wireless Metropolitan Area Network,WMAN)。
(三) 無線區域網路(Wireless Local Area Network,WLAN)。
6
(四) 無線個人網路(Wireless Personal Area Network,WPAN)。
小結:
無線通訊的進步,除了數據傳輸的提升,與人類生活上的融合影響最為密 切,以及各種資訊、通訊的整合所帶來的便利已完全改變人類的生活方式,
本研究藉由行動網路得已下載 Google 地圖,使搶救人員減少判斷案件地點 時間,同時亦可利用 Google 地圖附加功能規畫路徑或導航,避免繞遠路或 迷路情形。
第二節 行動裝置定位簡介
一、GPS 定位簡介
全球定位系統(Global Positioning System)簡稱為GPS,是美國國防部(Air Force) 所建構的衛星定位系統,全球定位系統的基本原理為利用繞著地球的24顆衛星所 發射的信號,再加以幾何上的計算,得到接收者的笛卡爾座標(Cartesian
Coordinate)。換句話說,全球定位系統是一個以空間為基準,利用無線電波與時 間差,測量距離的一個系統,能夠提供精確的提供目標物的位置資料、速度、以 及時間。GPS 定位的計算方式,採用三角測量的方法確定接收器的位置,利用三 顆衛星所發出的球體訊號,三個球體訊號所相交的點即為接收器的位置。GPS 主 要由三個部份組成:空間部分(Space segment)、地面控制部份(Control
segment )、及地面使用部分(User segment)。空間部分為GPS人造衛星,GPS 衛 星於太空中運轉時,不斷向地面發射衛星訊號。對於整個GPS系統而言,地面控 制部分是定位系統的核心,地面系統負責監測GPS 信號、收集數據、計算並注入 導航電文,狀態診斷、軌道修正等。地面使用者則使用衛星接收儀,接收各種衛 星訊號,利用不同訊號特性,求得衛星與地面接收儀間之距離及地面各接收儀間 之基線向量,再配合幾何原理求出接收儀所在地位置,以完成導航定位及各種測 量作業(鍾尚倫,2009)。
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圖 2 GPS 衛星星座示意圖(維基百科)
一個隨著地球自轉的 GPS 衛星星座例子。在此例子中,可接收到的衛星數量 是以北緯 45°為基準,而此數量會隨著時間而變動。
小結:
目前智慧型手機已將全球衛星定位系統 GPS 設定為標準功能之一,用戶設備 主要為 GPS 接收模組,作用是從 GPS 衛星收到信號並利用傳來的資訊計算 用戶的三維位置及時間,如此便能準確定位自己所在位置,在取得自己所在 地座標位置資訊後,便可帶入地圖軟體定位,方可做路徑規劃或導航使用,
GPS 應用於本研究亦大大提升使用效益。
二、 常用定位技術簡介
定位的方式主要可分為三種,衛星定位方式(Satellite Positioning)、網路定位方 式(Network-based Positioning) 及本地定位方式(Local Positioning):
(一) 衛星定位顧名思義就是透過衛星,對接收器進行座標位置計算,衛星定位 為最常見的定位方式。
(二) 網路定位的方式,主要是利用基地台訊號的強度及時間差,計算出接收器 與基地台的距離。
(三) 本地定位方式大部分用於短距離的訊號傳輸,可使用、Bluetooth
Technology、Radio Frequency Identification (RFID)及WLAN,對目標物進行 短距離位置定位或室內定位。
行動電話定位估測的方法可分為下列幾類:(藍明義,2001)
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(一) 行動電話基地台的 Cell ID : 可以知道使用者在那一個基地台的涵蓋範圍 內,雖然精確度為一個細胞之範圍,但相較於其他的方法此種方式的費用最 低廉。
(二) A-GPS (Assisted GPS) : 使用者需購買具有 GPS 功能之手機,此種方法之定 位精確度可達10 公尺以內,且不會增加通訊網路之額外的負擔。但由於具有 GPS 功能之手機價格較一般手機昂貴,因此使用者購買意願較低,且因GPS 在執行定位時需要同時在三個以上的衛星涵蓋下,因此不適用於容易受到建 築物阻擋之大都市與室內。
(三) 訊號強度分析法 (Signal strength analysis) : 這個技術是在行動裝置量測最少 三個基地台所發送的信號強度或是在最少三個基地台量測行動裝置所發送的 信號強度。信號強度的大小與其傳輸的距離之2~4 次方成反比。行動裝置的 位置可以經由在三個基地台以訊號強度轉換成距離為半徑所得到之三個圓形 範圍之交集點來求得。以訊號強度分析法來執行定位有一個基本的問題,就 是如何將訊號強度準確的轉換成距離,若不能準確的量測行動台與基地台間 之距離,對定位的精確度將會有很大的影響。
(四) 尋向定位法 (Direction of arrival, DOA) : 這是量測行動裝置與兩個以上基地 台間之相關角度,再利用簡單之三角運算來計算出行動裝置位置,此種方法 依賴一種具有尋向能力之天線陣列來量測行動裝置之方向。以尋向定位法來 估測行動裝置位置,基地台間不需要具有準確的時間同步。由於陣列天線具 有降低多路徑傳輸(multipath propagation)之功能,尋向定位法特別適用於寬頻 的展頻通訊系統。
(五) 時間定位法 (Time of arrival, TOA) : 時間定位法是量測由行動裝置發射信號 至基地台再由基地台回到行動裝置之信號來回時間,或是相反的量測由基地 台發射信號至行動裝置再由行動裝置回到基地台之信號來回時間。行動裝置 與基地台間的距離能由信號傳送的來回時間之一半乘上電磁波的傳遞速度計 算得出,行動裝置的位置可以經由以三個基地台為中心之三個圓之交集範圍 估測所得。
(六) 時間差定位法 (Time difference of arrival, TDOA) : TDOA 技術是由TOA方法 延伸而來,在商業上比較常使用TDOA的技術。因為TOA需要所有參與定位 計算的基地台與行動台都必須要時間同步。而TDOA 量測行動台到三個基地 中兩個基地台的信號到達時間差,每一個TDOA 的量測表示出行動台到兩個 基地台間固定的距離差,因此行動台可能位置形成一雙曲線,由兩對雙曲線 的交點與簡單的尋向,即可計算出行動台的位置。
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(七) E-OTD (Enhance observed time difference )方法 :由行動台實際接收兩個基地 台所發送的信號,量測信號到達之時間差,而行動台之位置可由地理時間差 計算出。
(八) 混和方法 (Hybrid techniques) : 混和使用兩個以上之定位方法來執行行動裝 置位置估測,如可以結合訊號強度分析法與TOA 或是DOA與TOA等。
小結:
本研究使用 google map 服務,因此需搭配網路使用,在 AGPS 系統提供快速 定位下,搶救人員可立即判斷自己所在大約位置及案件發生地點,地圖上顯示所 在地與目的地,使用者能快速規畫路徑或使用 google map 路徑規劃功能前往目的 地。行動裝置之定位,用於本研究主要供搶救人員能夠直覺性辨識所在地理位置 資訊,如此即可快速規劃至案件地點最佳行經路徑,行動裝置定位方式主要受通 訊網路供應商、手機功能及使用軟體之影響,定位時間及準確度皆不同,對於一 般使用者皆已足夠。
第三節 數位地圖簡介
在我國只要是出版個地區域相關地圖資訊,都是經由內政部地政司所負責編 制的標準地圖做為基本的地圖基準,但這些地圖的資訊需耗損相當多的經費、人 力以及物力等國家資源,經過長期的繪製而完成的,然而,當取得這些地圖相關 的資源時,可能早已經跟不上時間流逝的轉變,不過近年來網路科技發達,許多 免費的數位地圖紛紛開放,如 Google Map、UrMap、Yahoo Map 等,另外,網路 地圖服務業者提供許多加值的外掛功能讓使用者能充分運用,不同於一般紙本的 地圖資料是透過線條、圖形、文字來展示,數位地圖可以縮放地圖的比例,提供 交通旅運等相關訊息。就教育而言,地圖就如同是地理環境的縮小模型,以圖形 表示,傳播具有圖片影像特質的地理資訊,因此地圖可被視為一種模型、一種傳 播工具、一種分析工具、或是一種儲存資料的工具(陳星佑,2011)。
以下為 Google 地圖之優缺點:
優點:
1. 具有放大與縮小功能。
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2. 可於行動裝置執行。
3. 可搜尋物件眾多,功能強大。
4. 近年來行動網路速度提升,更讓 Google 地圖執行效率增加。
5. 具有導航功能。
6. 支援羅盤模式及離線地圖功能。
缺點:
1. 隱私權爭議。
2. 資訊更新頻率較久。
3. 不顯示區域,反而透露出軍事基地位置。
4. 中文用戶查詢世界地名及街道以簡體中文表示,無繁體中文。
小結:
Google 地圖最大誘因為完全免費軟件,對於使用者而言省去購買授權的 費用,對於日後系統改版亦無相容性問題,只要有網路皆可使用,本研 究使用 Google 地圖除上訴原因之外,主要為開發資源完全免費又容易取 得,可避免開發上的困擾,及省去龐大的費用。
第四節 Android 行動作業系統簡介
一、Android 的沿革:
Android是Google公司開發一個以Linux為核心的軟體平台和作業系統。
Android的特點是開放原始碼,它的SDK是開放給任何開發商,開發商都可以隨意 更改介面。例如HTC的HTC Sense、Samsung的TouchWiz等等。2008年開始,Google 就不斷更新Android的版本,分別推出1.5Cupcake、1.6Donut、2.0~2.1Eclair、
2.2Froyo、2.3Gingerbread、3.0 Honeycomb及4.0 Icecream Sandwich等。Android作 業系統使用了沙箱(sandbox)機制,所有的應用程式都會先被簡單地解壓縮到沙箱 中進行檢查,並且將應用程式所需的權限(permission)送出給系統,並且將其所需 permission以列表的形式展現出來,供用戶檢視。例如一個第三方瀏覽器需要「連 接網路」的權限,或者一些軟體需要撥打電話,發送簡訊等permission。用戶可以 根據permission列表來考慮自己是否需要安裝,用戶只有在同意了應用程式 permission之後,才能進行安裝。2009年2月,Google推出Android Market線上應用
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程式商店(2012年3月6日更名為Google Play),使用者可在該平台網頁尋找、購買、
下載及評分使用智慧型手機應用程式及其他內容。第三方軟體開發商和自由開發 者則可以通過Android Market發布其開發的應用程式。根據數據統計機構Distimo 統計[2],2012 年,Android Market 的活躍軟體數目已超過40 萬,在2011年的4 月和8月,才突破了20和30萬大關,足見Android Market的軟件數目正急速增長。(陶 嘉仁,2012)
二、Android 的系統架構:
Android 系統架構,可分為上下兩層,上層採用 Java 語言設計應用程式,下 層則採用 C 語言撰寫系統程式。如果將上下兩層再度細分,則可將上面的 Java 應用層分為應用程式架構 (Application Framework) 與應用程式 (Applications),然 後將下面的 C 語言系統層分為系統函式庫 (Libraries) 與 Linux 作業系統層及 執行時期環境(Android Runtime),如下圖所示的五層式架構。
圖 3 ANDROID系統架構圖(孫傳雄談科技,HTTP://BLOG.CHINATIMES.COM)
Android 系統架構,主要為能夠同時吸收 Java 與 C 語言原始碼資源,Google 運用 C 語言吸收了 Linux、OpenGL、SQLite、WebKit 等系統方面的資源,又運 用 Java 吸收了 Apache 函式庫等 Java 方面的資源,最後再利用 Dalvik 虛擬機
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(DVM) 繞過昇陽 (Sun) 在 Java 上的專利,因而吸收了大量的開放原始碼程式,
整體 Android 系統架構亦是一種精巧的法律規避設計。Google 為了避免商業公司 因為必須公開原始碼而不敢投入 Android 手機的開發,因此採用規定較寬鬆的 Apache Software License 2.0,手機開發商則不需擔心開放原始碼的問題。
三、Android 主要特點:
(一) 顯示:如 VGA、2D、3D 顯示都可支援,OpenGL ES 2.0 標準規格,並 且支援傳統智慧型手機。
(二) 數據儲存:內置 SQLite 小型關聯式資料庫管理系統來負責存儲數據。
(三) 網路:Android 作業系統支援所有的網路制式,包括 GSM/EDGE、IDEN、
CDMA、EV-DO、UMTS、Bluetooth、Wi-Fi、LTE、NFC、 WiMAX 等。
(四) 訊息:支援所有的雲端訊息和服務器訊息。
(五) 語言:支援多語言。
(六) 瀏覽器:內置的網頁瀏覽器基於 WebKit 內核,並且採用了 Chrome V8 引擎,並且支援 Flash。
(七) 支援 Java: Android 平台上提供了多個 Java 虛擬機供用戶下載使用,安 裝了 Java 虛擬機的 Android 系統可以執行 J2ME 的程式。
(八) 媒體支援:Android 作業系統本身支援以下格式的音頻/視頻/圖片媒體:
WebM、H.263, H.264 (in 3GP or MP4 container)、MPEG-4 SP、AMR, AMR-WB (in 3GP container)、AAC, HE-AAC (in MP4 or 3GP container)、
MP3、MIDI、Ogg Vorbis、FLAC、WAV、JPEG、PNG、GIF、BMP。
用戶若需要播放其他格式的媒體,可安裝第三方應用程式播放。
(九) 流媒體支援:Android 作業系統支援 RTP/RTSP(3GPP PSS, ISMA)的流 媒體以及(HTML5 <video>)的流媒體,同時還支援 Adobe 的 Flash,
在安裝了 RealPlayer 之後,還支援蘋果公司的流媒體。
(十) 硬體支援:Android 作業系統支援識別並且使用視頻/照片攝像頭,多點 電容/電阻觸摸屏,GPS,加速計,陀螺儀,氣壓計,磁強計,鍵盤,鼠 標,USB Disk,專用的遊戲控制器,體感控制器,遊戲手柄,藍牙設備,
無線設備,感應和壓力感測器,溫度計,加速 2D 位位塊傳輸(硬體方 向,縮放,像素格式轉換)和 3D 圖形加速。
(十一) 多點觸控:支援多點觸控。
(十二) 藍牙:Android 支援 A2DP,AVRCP,發送檔案(OPP),存取電話簿
(PBAP),語音撥號和發送智慧型手機之間的聯繫。同時支援鍵盤,滑 鼠和操縱桿(HID)。
(十三) 多工處理:Android 作業系統支援原生的多工處理。
(十四) 語音功能:語音功能還可以用來輸入文字、語音導航、搜尋等功能。
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(十五) 無線共享功能:Android 作業系統支援用戶使用本機充當「無線路由器」
功能。
(十六) 截圖功能:支援截圖功能,用戶可直接抓取智慧型手機螢幕上的任何畫 面。
小結:
Android 作業系統因是開放系統,任何人皆可參與系統或軟體的設計或改 造,因此手機系統設計不再是獨門領域,Android 作業系統市場龐大,各家 手機業者也紛紛加入開發 Android 作業系統行列,短時間內即造就市場佔 有率最高的手機系統。對於 Android 作業系統開發無太高的專業門檻,網 路上已有眾多的論壇社群可供參考,開發者只需下載免費開發工具即可。
第五節 地理資訊系統簡介
地理資訊系統(Geographic Information System),是可以儲存龐大的空間資訊,
能迅速呈現出一幅相關的地區電子地圖,並能根據使用者需求,提供各種空間資 訊,讓使用者在電腦螢幕操作、疊合、重組或抽離,讓使用者對自己的生活環境 及周遭世界得以一目了然,迅速掌握。結合地圖處理、資料庫與空間分析三項功 能,即為地理資訊系統之最大特色(蔡建讀,2012)。
近年來地理資訊系統 GIS 軟體發展迅速,功能亦日益擴大,已成從事空間分 析與利用之最佳工具,凡是涉及地理均離不開地圖,地圖已成為人類生存與發展 不可或缺的工具,而地圖上的地名有助於我們了解地理環境及空間位置,目前發 展數值地圖與地理資訊系統,取決於資料更新,以縮短時程,增加效率。因此,
地名資料庫建立必須包括地名譯音、行政區域編碼、經緯度座標與方格座標、地 名類型、居住地等級、人口數量、密度、產業類別等(趙家民,2000)。
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圖 4 結合 Google 和網頁功能的地理資訊系統架構圖 (維基百科:https://zh.wikipedia.org)
小結:
地圖的應用日趨廣泛,無論應用於救災或生活上,皆為方便於使用者而設 計,若地圖資訊過於老舊或提供錯誤資訊予使用者,在競爭激烈的市場中必 定淘汰,也因此地理資訊的取得需符合使用者習慣及需求外,圖資的更新亦 極為重要,GIS 所提供之地理資訊,若能夠結合救災所需資訊勢必大大提整 體救災效率,更保障生命財產安全。
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第三章 研究程序
本章主要探討說明系統開發之程序,並以現行指揮派遣流程與本研究假設指 揮派遣架構雛形做比較,進而對於目前指揮派遣系統資訊如何導入本研究之應用 程式做詳細介紹。
第一節 系統架構設計
現行救災、救護指揮中心受理民眾報案開始至傳送派遣令於轄區分隊,所需 時間平均約 35~110 秒不等。
其中有以下影響派遣時間因子:
一、 報案人陳述。
二、 指揮中心執勤員判斷。
三、 分隊值班人員接收派遣令後通知出勤人員時間。
四、 出勤人員對於案件資訊了解程度及案發地理位置。
本研究架構用以解決上述派遣因子三、四,指揮中心於接受報案後同步通知 轄區分隊及轄區分隊同仁,因此值班人員於接收派遣令後無需再使用簡訊傳呼系 統通知分隊同仁出勤,當出勤同仁於收到案件簡訊時,可使用本研究 SMS_map(簡 訊地圖)應用程式開啟簡訊並將案件地點帶入地圖,直覺性辨識案件地理位置。
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以下介紹現行指揮派遣流程與本研究假設指揮派遣架構:
圖 5 指揮派遣流程(現況)
圖 6 指揮派遣流程(本研究開發)
本研究設計架構於指揮派遣系統端建立同步通知人員出勤機制,以指揮派遣 系統結合簡訊通報系統,於派遣時截取派遣相關資訊(如:案發時間、地點、案件 類型…)以達到同步通報派遣功能。利用智慧型手機 (Android 作業系統)為終端,
設計程式用以接收派遣指令為主要功能,其中亦可增設附加功能,例如:google map 定位點導航、回報功能…等)。
此應用程式為方便使用者記憶程式名稱,故以程式功能命名(即收到簡訊後帶 入地圖)為 SMS_map(簡訊地圖)。
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第二節 系統開發環境介紹
依據本研究假設之指揮派遣流程規劃結果,進而以 App Inventor 開發軟體設 計 Android 作業系統應用程式,App Inventor 原是 Google 實驗室(Google Lab)
的一個子計畫,由一群 Google 工程師與有興趣撰寫 Androin 程式開發的使用者共 同參與。Google App Inventor 是一個完全雲端的開發環境,所有的動作皆在瀏 覽器上完成,拋棄複雜的程式碼而使用樂高積木式的堆疊法來撰寫程式。
圖 7 APP INVENTOR程式設計架構
開發一個 App Inventor 程式首先需要準備三件事:
一、 Gmail 帳號 二、 Java 安裝
三、 安裝 Google App Inventor 軟體
設計程式步驟由外觀介面配置開始,接著是設定程式的行為,最後只要將手 機與電腦連線或使用模擬器,寫好的應用程式就可立即測試使用。
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App Inventor 讓使用者在網路瀏覽器上來開發 Android 手機應用程式,開發 完成的程式可下載到實體手機或在模擬器上執行。App Inventor 伺服器可立即儲 存工作進度還可協助管理專案進度。以下為 App Inventor 的優缺點:
優點:
一、 全雲端,所有作業都在瀏覽器完成 二、 適合無 Java 基礎的初學者
三、 拼圖操作概念,拖拉方式簡單易學
四、 專案管理網頁功能完整,可迅速切換專案 五、 新元件推陳出新快速,硬體控制元件完整
缺點:
一、 介面排版功能有限,缺乏變化性 二、 無法顯示 java 原始碼
三、 與其他 Android 程式設計工具無法轉換
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第四章 系統展示
為縮短救災人員操作應用程式步驟,軟體設計以常駐程式為導向,以下分為 三部分詳細介紹應用程式及操作說明。
第一節 程式介面設計
為使使用者了解 SMS_map(簡訊地圖)之功能,於應用程式啟動後直接帶入說 明頁面,介紹此應用程式及範例說明。
部分程式碼說明如下:
Image:應用程式圖示
Textbox:文字方塊(輸入以下內文) 簡訊地圖為常駐程式
功能為將收到的簡訊帶入 google 地圖搜尋 例如收到簡訊為:台東縣消防局(我在這裡) 地圖會搜尋:台東縣消防局
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圖 8 應用程式說明介面設計
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圖 9 手機說明介面
第二節 訊息通知介面設計
Android 作業系統智慧型手機接收簡訊後於主視窗及下拉視窗會顯示訊息通
知圖示及內容。
點選通知欄訊息將啟動 SMS_map(簡訊地圖)應用程式,帶出對話視窗。
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圖 10 手機操作介面
部分程式碼說明如下:
一、 title:location
二、 message:簡訊內文需為 google map 可搜尋格式,如:欲搜尋地點於括 號前,括號內為備註訊息。
三、 map 按鈕:將簡訊內容帶入 google map 搜尋並定位。
四、 cancel:關閉對話視窗。
五、 Notifier.ShowChooseDialog:彈出通知,使用者必須依據內容,鍵入兩按 鍵其中之一做為回應。參數為顯式的訊息本身、標題、左右兩鍵的標籤。
當使用者按鍵回應之後,啟動 AfterChoosins 事件指令。
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圖 11 簡訊接收後宣告變數程式碼
圖 12 對話視窗程式碼(一)
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圖 13 應用程式操作介面
第三節 地圖顯示介面
SMS_map(簡訊地圖)應用程式使用 google map 線上地圖做為地理資訊系統,
以供地點定位、方位辨識、導航等功能。
部分程式碼說明如下:
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一、 Action:android.intent.action.VIEW
二、 ActivityClass:com.google.android.maps.MapsActivity 三、 ActivityPackage:com.google.android.apps.maps
四、 Notifier.afterchoosing:使用者在 ShowChooseDialog 中做出選擇後發出訊 號,參數為使用者所按的按鈕代表的文字。
五、 ActivityStarter:透過現有的應用程式去呼叫其他的應用程式。
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圖 14 地圖定位程式設計參數
圖 15 AFTERCHOOSINS事件指令程式碼
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圖 16 手機GOOGLE MAP定位圖
第四節 研究應用
本節將舉例說明如何應用本研究開發之 Android App 於消防勤務工作上,以 消防救災人員之觀點舉例探討。
情境舉例如下:
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一、 火災案件:火災發生時,消防搶救工作分秒必爭,出勤人員若不清楚案件 地理位置,將影響整體搶救效率,本研究架構以簡訊同步通知出勤人員,
預先做好出勤準備,同時利用本研究應用程式觀看案發地理位置,規畫行 經路徑,如此既可避免迷路或繞遠路情形發生。
二、 救護案件:緊急救護案件日益繁重,無論城市或鄉村型態居住環境,只要 有人居住的地區皆有可能需要緊急救護,因各轄區特性不同,救護人員執 行勤務,往往因為無線電死角而無法指揮中心及轄區分隊取得聯繫,此時 唯有仰賴其他通訊系統如手機做為備援方案,若於出勤前將案件資訊以簡 訊方式傳送至救護人員行動裝置上,如此既可避免因無線電無法通聯而失 去聯繫。
以上舉例火災及救護案件為消防主要工作之一,本研究開發 Android 應用程 式亦可作為一般簡訊使用,結合 Google map 服務便可延伸更多功能,如接收簡訊 後將地址帶入地圖導航。
第五節 使用性簡易問卷調查
SMS_map(簡訊地圖)應用程式,為確保其功能正確性,經多次實際測試皆能正 確於收到簡訊後帶入 google map 定位顯示。為了解實際參與救災、救護搶救人員 之使用反應及意見,先將 SMS_map(簡訊地圖)應用程式於 google play 商店上架 後通報外勤單位免費下載使用,並於 30 天後進行問卷調查(問卷內容如附件),用 以了解此應用程式實務上對於擔任外勤搶救工作人員是否有幫助及改善建議。
一、本研究實驗場域在臺東縣消防局臺東大隊轄區分隊,受訪者為外勤單位救災、
救護人員,受訪人數共計 40 人,以實際操作並在旁講解程式功能及操作方法。
二、本研究發放問卷共計 40 份,回收 40 份問卷,其中主管職計有 6 份,隊員計 有 24 份,義消計有 10 份,回收率達 100%,問卷內容以身分別、幫助性、需 要性、便利性、需求完整性及建議進行調查。
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(一) 身分別:
數量/選項 主管 隊員 義消 合計
身分別 6 24 10 40
百分比 15% 60% 25% 100%
表 1 身分統計表
圖 17 身分分佈圖
(二) 幫助性
幫助性 非常同意 同意 普通 不同意 非常不同意
主管 4 2 0 0 0
隊員 20 2 2 0 0
義消 6 4 0 0 0
合計 30 8 2 0 0
百分比 75 20 5 0 0
表 2 幫助性統計表
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圖 18 幫助性分佈圖
(三) 需要性
需要性 非常同意 同意 普通 不同意 非常不同意
主管 2 4 0 0 0
隊員 14 9 1 0 0
義消 8 2 0 0 0
合計 24 15 1 0 0
百分比 60 37.5 2.5 0 0 表 3 需要性統計表
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圖 19 需要性分佈圖
(四) 便利性
便利性 非常同意 同意 普通 不同意 非常不同意
主管 5 1 0 0 0
隊員 15 9 0 0 0
義消 4 6 0 0 0
合計 24 16 0 0 0
百分比 60 40 0 0 0
表 4 便利性統計表
圖 20 便利性分佈圖
(五) 需求完整性
完整性 非常同意 同意 普通 不同意 非常不同意
主管 0 6 0 0 0
隊員 3 19 2 0 0
義消 3 7 0 0 0
合計 6 32 2 0 0
百分比 15 80 5 0 0
表 5 需求完整性統計表
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圖 21 需求完整性分佈圖
綜觀以上回收 40 份問卷統計資料顯示,得知受訪者擔任主管職有 6 位 (15%),義消 10 位(25%),隊員 24 位(60%)為最大宗;此 App 功能對於工作有幫助 者有 30 位(75%)受訪者認為非常同意;在工作上有需要者占有 24 位(60%)認為非 常同意;於應用上覺得操作便利者有 24 位(60%)認為非常同意;功能達到使用需 求者有 32 位(80%)認為同意。
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第五章 結論與建議
人命搶救黃金時間是決定生存重要因素之一,現階段搶救人員於接收派遣指 令後須以最短時間辨識案發地點並規畫路徑前往搶救,如不知案發地理位置則需 再加以查詢或詢問,以上皆有影響出勤時間因子存在,也突顯出搶救人員除平時 扎實的專業訓練外,對於轄區地理環境亦需了解,實務上因轄區幅員廣大,建物、
道路、巷弄繁多複雜,若要全部記憶實屬不易。
第一節 結論
現代,智慧型手機人手一支,其中又以 Android 作業系統智慧型手機市占率 最高,本研究利用此趨勢設計出 Android 作業系統 SMS_map(簡訊地圖)應用程式。
回收問卷結果顯示,SMS_map(簡訊地圖)應用程式功能對於搶救人員是有幫助的,
對於操作之便利性及需求表示認同,認為此應用程式在工作上有實際助益,於出 勤時確實減少查詢案件地點時間,也避免迷路及繞遠路情況發生。
搶救人員實務上應用,證明能簡化辨識地理位置時間,對於整體救災而言能 達到縮短抵達案件地點時間。
本研究目的探討結果如下:
一、 指揮派遣架構同步通知終端設備是可行的。
指揮派遣係由指揮中心統一指揮調度派遣,而現階段發送搶救簡訊係由分 隊值班人員操作,本研究架構開發指揮中心於派遣轄區分隊,同時以簡訊傳呼 系統通知轄區分隊人員,如此便達到提早通知目的。
二、 開發災害防救指揮派遣終端 App。
本研究以提早通知、縮短查詢步驟及減少辨識地點時間為導向,使搶救人 員更快前往案件地點,減少迷路或繞遠路情形,以爭取黃金救援時間。為提供 有需要之使用者方便取得 SMS_map(簡訊地圖)應用程式,此應用程式已在 google play 商店上架,供大家免費下載使用。
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第二節 後續研究與建議
一、 研究樣本延伸
本研究只針對臺東縣消防局外勤單位救災人員做抽樣調查對象,抽樣有效樣 本為 40 份,並無延伸至其他縣市消防單位,因此其結果只針對單一母體研究,後 續研究若能擴展至全國各級搶救單位應用,並再開發更多元服務及功能,讓研究 更臻完美。
二、 作業系統整合
智慧型手機廠牌繁多,使用之作業系統亦有所不同,本研究開發 SMS_map(簡 訊地圖)應用程式僅供 Android 作業系統使用,因此選擇性及普及化有所限制,建 議後續研究者可開發不同作業系統可使用之應用程式(如:ios、Windows Mobile、
Symbian S60、Symbian UIQ、BlackBerry OS、Java、Palm OS、WebOS。
三、 回報功能擴充
本研究僅以接收指令功能開發,建議後續研究者以終端回報系統研究為方 向,搶救人員回傳之現場即時影像或相片,可供指揮官做為研擬戰術參考,減少 財產損失,保障人民生命安全。
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愛現整合行銷,http://www.ajmobi.com/app/
癮科技,http://www.cool3c.com/
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附錄
SMS_Map(簡訊地圖)Android App 使用性評估調查問卷
身分別:□主管;□隊員;□義消
非常同意 同意 普通 不同意 非常不同意
1 功能對您有幫助
2 工作上是需要的
3 操作具便利性
4 需求具完整性
您對於該應用程式有何具體建議???
問卷結束,再次感謝您的合作與配合!!
填卷說明:本問卷旨在瞭解您對SMS_Map(簡訊地圖)應用程式之需求及看法,
請您依個人認知與實際經驗,回答下列問題,並在適當□打ˇ。感謝您的合作 與配合!
應用程式介紹:簡訊地圖為常駐程式,功能為將收到的簡訊內容帶入 google 地 圖搜尋並定位。
例如收到簡訊內容為:臺東縣消防局(住宅火警)
程式將直接帶入 google map 並搜尋臺東縣消防局將其定位 敬祝
健康快樂、如意順遂
國立臺東大學資訊管理學系環境經濟資訊管理碩士在職專班 指導教授:謝昆霖博士 楊義清博士 研究生:潘逸華 敬啟