摘 要

路灯控制系统在街道照明、城市照明等大范围照明领域大放异彩，而利用互联网技术实现连续多路灯、多项目的集中监控管理，可在地球任何一个可联网的角落，监控任意一台系统中的路灯，这具有重大的实践意义，能极大的便利照明的管理与维护，且便于研究与改良。而传统的路灯控制系统集成于城市一个个区的控制间中，这使得工作人员需要常驻在控制间中才能获取到实时的情况，这不便于系统的研究与改良，更不便于日常的管理与维护。

基于微信小程序无需下载，易上手的特点，所以本文以微信小程序为载体，完成路灯控制系统的前端设计，完成对路灯的工作状态显示，远程操控，地图位置显示及路灯的数据说明等，既能方便研究人员研究与改良系统，也能便利维修人员找到故障路灯，进行管理与维护。切实有效地帮助维护人员与研究人员简化业务操作流程，更高效、便利地实现对路灯控制系统的监控与维护，利于管理与研究。

关键词：微信小程序、地图显示、路灯控制。

Abstract

The street lamp control system shines in the field of street lighting, urban lighting and other large-scale lighting, and the use of Internet technology to achieve continuous multi-lamp, multi-project centralized monitoring and management, can be monitored in any system in any corner of the earth. The street lamp, which has great practical significance, can greatly facilitate the management and maintenance of lighting, and is convenient for research and improvement. The traditional streetlight control system is integrated into the control room of the city, which makes the staff need to stay in the control room to get the real-time situation. This is not convenient for the research and improvement of the system, and it is not convenient for daily management and maintenance.

Based on the WeChat applet, there is no need to download and easy to use. Therefore, this article uses the WeChat applet as the carrier to complete the front-end design of the street light control system, complete the work status display of the street light, remote control, map position display and street light data description, etc. It can not only facilitate researchers to research and improve the system, but also facilitate maintenance personnel to find faulty street lights for management and maintenance. Effectively help maintenance personnel and researchers to streamline business operations, more effectively and conveniently implement monitoring and maintenance of street lighting control systems, and facilitate management and research.

Key Words: WeChat applet, map display, street light control.

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 课题研究内容及预期目标 2

第2章 相关技术 3

2.1 微信小程序开发步骤 3

2.2 微信小程序MINA框架 3

2.3 相关接口 4

2.3.1 用户公开信息获取接口 4

2.3.2 用户地理位置信息获取接口 5

2.3.3 地图显示接口 5

2.3.4 小程序跳转接口 5

第3章 系统需求分析及总体设计 6

3.1 系统需求分析 6

3.1.1 系统可行性分析 6

3.1.2 用户需求分析 7

3.1.3 功能需求分析 8

3.2 系统总体设计 8

3.2.1 系统功能模块分析 9

3.2.2 系统流程分析 9

第4章 路灯控制系统微信小程序的实现 11

4.1 系统页面实现 11

4.2 用户登录与权限划分模块实现 11

4.2.1 用户登录页面实现 11

4.2.2 权限选择页面实现 13

4.3 维护人员模式模块实现 13

4.3.1 定位与地图显示功能实现 14

4.3.2 路灯与故障路灯标点功能实现 15

4.3.3 路灯搜索与详情显示功能实现 16

4.4 管理研究人员模式模块实现 18

总 结 21

致 谢 22

参考文献 23

第1章 绪论

1.1 研究目的及意义

路灯控制系统可应用于小到一家一户等小范围照明领域，大到在街道照明、城市照明等大范围照明领域，在后者中，无需铺设有线线路，使用上位机软件模块通过GPRS模块分别与多个管理端模块通信，每个管理端模块通过zigbee模块与多个路灯控制模块通信，路灯控制模块接收管理端模块指令，上报告警信息，利用互联网技术实现连续多路灯、多项目的集中监控管理，可将分布在全球不同位置的路灯管理模块集中在一起管理，充分发挥物联网的特色。在地球任何一个可联网的角落，监控任意一台系统中的路灯，这具有重大的实践意义，能极大的便利照明的管理与维护，且便于研究与改良。

微信小程序是一种互联网新事物，是一种不需要下载就可以应用的互联网产品，大家可以使用扫一扫就能够打开应用，是一款以“无需安装，用完即走”的轻便形态和app竞争的产品，能快速解决用户的实际需求。而且微信小程序官方提供了海量的开放功能，让开发者可用相对轻易的完成很多对于app来说设计起来十分复杂的功能，更不用ios和安卓各写一套程序，这极大的便利了应用的开发与维护。微信小程序的发展得到了多方面资源的支持，未来甚至可能与微信以外的各个平台相结合，在应用设计的接口方面会更多样化，很多接口功能也会标准化，这也拓宽了微信小程序未来的应用环境。由于其低开发成本与高流量，受到了大量企业与个人的青睐，人们应用起来方便，开发周期短，效果不逊于app，推广成本大大降低，逐渐成为很多企业的标配与互联网营销中的必备工具。利用微信小程序，将路灯控制系统移植到微信小程序中,使技术研究人员与维护人员能够在简洁、干净的环境下，方便、快捷地利用移动终端在微信平台上远程控制路灯和实时监控路灯控制系统的状态，极大便利路灯控制系统的维护工作与研究工作以及后续可能的扩展工作。本次研究就利用vue.js框架来完成路灯控制系统的微信小程序设计，其主要意义在于它能够切实有效地帮助维护人员与研究人员简化业务操作流程，更高效、便利地实现对路灯控制系统的监控与维护，利于管理与研究，提高管理水平和工作效率，进而提高竞争力。

1.2 国内外研究现状

路灯控制系统技术在国内外已经十分普及，技术成熟。 近年来，西方发达国家都大力提倡“绿色照明，低碳经济”的观点，通过计算机来控制路灯照明，利用计算机自动控制路灯管理系统，节约了大量的人力，物力。但国外主要通过控制室，通过固定端利用无线传感技术来实现智能家居，智能楼宇的控制。但是利用移动端来控制智能路灯的还是很少，因此利用移动端对路灯进行远程控制依然有其价值所在，更由于微信的用户群体主要在中国，所以外国基本没有相关的运用。

对国内而言，微信也是一种互联网新事物，但由于微信在我国拥有的大量的用户群体，所以小程序的发展前景十分广阔，其市场也十分活跃，但目前微信小程序主要活跃于小游戏、通行、餐饮、电商与教育行业，但目前在研究管理方面的小程序也是十分稀缺，所以本研究也具有很大的价值。

1.3 课题研究内容及预期目标

研究采用vue.js框架开发一个微信小程序，完成路灯控制系统的前端设计，完成对路灯的工作状态显示，远程操控，地图位置显示及路灯的数据说明等，该微信小程序应包含以下内容：

1）注册和登录：通过直接读取用户微信信息完成注册与登录。

2）权限管理系统：区分研究管理人员与维护人员，为研究管理人员开放路灯控制按钮便于路灯控制系统的管理与调试，避免维护人员对路灯开关的误操作。

3）数据显示界面：显示路灯所在街区，详细经纬度位置，开关状态与是否故障等详细信息，便于管理与维护。

4）统计分析：显示周围故障路灯的数量，便于维护人员修理。

5）实时地图显示：在实时地图上定位人员所在位置，显示附近路灯，并区别显示附近故障路灯，便于维护人员查看。

第2章 相关技术

2.1 微信小程序开发步骤

通过使用微信小程序官方推出的开发工具微信Web开发者工具才能进行微信小程序的开发。在微信公众平台注册成为一名微信小程序开发者后即可下载微信Web开发者工具，同时可以在微信公众平台后台的“开发”——“开发设置”中获取到所申请到的AppID，这个小程序ID是所开发的小程序的“身份证”。

安装完微信Web开发者工具并登陆后，点击新建项目，填入项目名称、项目目录以及所申请到的AppID即可完成微信小程序的项目创建，进入微信小程序Web开发者工具界面。微信小程序Web开发者工具界面可简单划分为五个模块：位于上方用于各项快捷操作的菜单栏，左方用于显示程序实际显示效果的手机模拟器，中间显示代码文件存储路径的代码文件目录，右方编写代码的代码编辑区以及下方进行程序调试的调试区。在代码文件目录进行文件创建后，在代码编辑区写入编写的代码，再通过调试区的提示信息进行debug后即可在手机模拟器中展示出小程序的实际效果。

当然，由于手机与模拟器的不同，也可以通过菜单栏的真机调试功能将编写的程序通过二维码下载到手机中进行真机调试。

2.2 微信小程序MINA框架

微信服务团队为小程序开发了MINA框架，MINA框架类似于淘宝Weex、Vue框架，但又绝不雷同。MINA框架将便于微信小程序开发的工具集合在一起，为开发者提供了大量基础功能如：网络通信、文件系统、任务管理、数据安全等。并为开发者提供了一整套JavaScript API，让熟悉JavaScript的app开发者能够迅速上手并方便地使用MINA框架提供的各种基础功能与能力，缩短应用的开发周期。

框架提供了基于 JavaScript 语言的逻辑层与脱胎于HTML、CSS语言的视图层描述语言 WXML 、WXSS，并在提供了数据传输和事件机制来在逻辑层与视图层中进行数据的双向交流。数据传输和事件机制通过响应用户的交互来将数据绑定从而让数据与视图保持同步，通过调用逻辑层的相应方法如setData将结果传输到视图层就可以完成页面的数据更新。

MINA框架图可分为三层：逻辑层、视图层和系统层。MINA框架架构图见图2.1。

逻辑层是MINA框架的服务中心，由各个页面的.js脚本文件负责，逻辑层为微信小程序中的各个页面实现网络通信，文件管理、页面路由和应用生命周期管理功能。微信小程序中每个页面对应的生命周期都由页面逻辑层的page()函数实现，生命周期控制函数有5种，分别实现不同的功能。

图2.1 微信小程序MINA框架架构图

微信小程序MINA框架的逻辑层是基于JavaScript语言实现的，并且微信小程序团队为了提高开发小程序的效率，还对其进行了大量修改，例如：增加app和page方法，进行程序和页面的注册；提供丰富的API,，如map、二维码扫描等多样化的能力；微信小程序中的每个页面的作用域都是独立的，提高了模块化编程开发能力。

视图层由各个页面的WXML文件和WXSS文件负责，开发者可以通过微信小程序团队提供的一套类似HTML与CSS的语言来搭建页面的基础视图结构，也可以用微信小程序开发者团队提供的大量基础组件来控制页面的展现样式。微信小程序的视图层的作用就是以组件为基本单元来显示逻辑层的数据，从构成上讲，微信小程序的视图层由.wxml文件与.wxss文件的组合构成。

微信小程序的系统层的主要功能包括临时数据缓存、文件存储以及网络存储与调用。例如，在map接口可以进行http网络请求，通过验证配置的subkey，将请求结果返回手机进行实时地图显示，从各类微信API接口中进行文件和网络存储与调用。在此之外，项目根目录下有三个全局性的系统文件，分别负责小程序项目的全局公共样式小程序公共逻辑和管理小程序公共配置。

2.3 相关接口

2.3.1 用户公开信息获取接口

在微信小程序中，开发者可以通过wx.getUserInfo接口获取用户的公开信息（如昵称，头像等），在该接口中包含了withCredentials参数用于检测登录态信息以及success，fail和complete三种回调函数并会在该接口成功调用后将用户的公开信息存入userInfo对象中并返回，然后通过对userInfo对象的调用即可完成用户的登录。

2.3.2 用户地理位置信息获取接口

在微信小程序中，开发者可以通过wx.getLocation接口获取用户的地理位置信息（经度，维度），通过调节参数type为’wgs84’或’gcj_02’可控制返回的参数符合WGS-84地心坐标系还是国家测量局02号标准。当接口成功调用后会讲用户的地理位置信息存入latitude和longitude两个参数中，可以在下面地图显示接口中进行使用这两个参数完成用户定位功能。

2.3.3 地图显示接口

在微信小程序中，开发者可以通过map接口进行地图的显示，并可通过wx.createMapContext接口或在微信公众平台后台通过申请腾讯位置服务进行个性化地图定制。map接口会以输入的latitude和longitude参数显示的地理位子坐标为中心进行地图的显示，通过scale参数调节地图的缩放级别，还可以利用markers函数在地图上进行标点，本次设计中的路灯标记就是利用该函数实现的。

2.3.4 小程序跳转接口

在微信小程序中，开发者可以通过wx.navigateTo接口进行页面的切换。利用wx.navigateTo接口可以保留当前页面，跳转到应用内的某个页面，还可以使用 wx.navigateBack 接口返回到原页面。这两个接口的运用在小程序内页面的切换中起到了巨大的作用。

第3章 系统需求分析及总体设计

3.1 系统需求分析

3.1.1 系统可行性分析

确定需求分析是软件开发流程的第一步，需求分析可以提前分析出后续开发过程中是否会出现重大无法解决的问题。确定需求能对后续的系统总体结构设计以及系统的实现起到很大的帮助，能在很大程度上规避开发风险，为后续开发节省金钱精力与时间。需求分析的第一步要进行系统可行性分析，系统可行性分析能有效避免在开发过程中由于经济、技术或操作这三方面带来的开发失败的情况。只有同时满足这三个可行性才可以进行后续的开发与设计，若有其中一个不满足，都可能会导致开发中途失败，从而白白浪费人力物力时间精力。从经济角度考虑，需要考虑其是否能带来良好的收益，如果开发这个系统不能带来收益，那么这个开发就毫无进行的必要；从技术角度考虑，则需要考虑当前能获取或学习的技术能否支撑这个系统的开发，如果开发系统的技术无法获取或者连学习渠道都没有，那开发失败也是必然的结果；从操作方面考虑，则是需要考虑这个系统开发后能否简化操作，让需要实现的功能变得简单，如果使用该系统比原有的系统更复杂，更难操作，那么也没有开发的必要。 下面我们就从这3个方面进行可行性分析：

1）经济可行性分析

经济可行性分析就是将系统开发完成可能带来的收益与成本进行简单的预估，最理想的情况下系统预计带来的收益远大于系统开发所需的成本，开发所需承受的风险小，效益高。

在开发成本上，本系统采用微信小程序作为开发工具，而微信小程序属于跨平台的应用，不需要像传统APP一样分别开发Andorid版本和IOS版本，开发成本和维护成本都远低于传统APP。

综上所述，本系统的维护成本以及开发成本远低于传统APP，可认为本系统开能带来的收益将会大于成本，在经济上具有可行性。

2）技术可行性分析

技术可行性分析就是判断系统开发所需要的技术，要求不出现不会的甚至是没有渠道可以学习的技术，这样才能保证系统开发不会陷入无法完成的境地，因此技术可行性分析是否成功对于系统的开发能否成功起着决定性的作用。

在开发时间上，由于微信小程序属于跨平台的应用，不需要分别开发适应Andorid系统和IOS系统的两种版本，所以开发时间远低于传统APP。

在技术实现上，本次小程序开发采用的是微信开发者框架与Javascript 语言。Javascript语言早已有一套成熟的学习方案，暂且不谈。微信开发者框架为开发者准备了一整套微信开发者团队提供的基础组件和大量的外接端口，利用这些端口与组件可以便利的对微信小程序进行开发。虽然微信小程序的出现时间还不久，对应的技术也属于新兴阶段，但是背后有着腾讯强大技术团队支撑下的微信开发者团队早已经为微信小程序开发人员准备了完善而全面的系统开发文档和对应的开发者交流论坛，通过对系统开发文档的研究以及微信小程序开发者交流论坛上的互相交流，这使得微信小程序的对开发者较为友好。

综上所述，有着成熟学习方案的Javascript 语言以及有着全面的系统开发文档与开发者交流论坛的微信开发者框架都不能构成技术上无法解决的难点，可认为本系统在技术上具有可行性。

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