软件影响15（2023）100472原始软件出版物海滩和天气：一个移动人群感知平台，用于报告海滩状况Jairo Peña-Abreu，Fernando Terroso-SaenzUniversidad Catolica de Murcia（UCAM），Campus de los Jeronimos，Guadalupe，30107，Spain自动清洁装置保留字：移动Crowdsensing移动应用天气信息系统海滩条件A B标准移动人群感知（MCS）已成为一个重要的解决方案，以捕获上下文数据在大的空间尺度。然而，一些相关领域，如旅游业，缺乏利用监控和协调机制提供新服务的机制。在这种情况下，目前的工作介绍了海滩和天气（BW）一种新的参与式MCS工具，贡献者能够报告他们目前所在的海滩的当前状态。通过这种方式，我们能够为海滩提供可靠和灵活的信息系统，这将有助于阳光和海滩旅游是主要经济活动的地区代码元数据当前代码版本v1.0用于此代码版本的代码/存储库的永久链接https://github.com/SoftwareImpacts/SIMPAC-2023-1可复制胶囊法律代码许可证GNUv3使用git的代码版本控制系统使用Java、Android的软件代码语言、工具和服务编译要求，操作环境依赖Android Studio 3.4，Android 6.0（Marshmallow，API 23），Picasso 2.7，JCoord 1.0，KSoap2、Google Cloud Platform、PostgreSQL、Oracle Glassfish。如果 可用 链路 开发人员文档/手册问题支持电子邮件fterroso@ucam.edu1. 动机和意义在这些日子和时代，个人移动装置配备有多个传感器的调色板这允许捕获与手机持有者及其周围环境相关的大量上下文信息作为一个重要的副作用，这种无休止的丰富缓解了移动人群感知（MCS）范式的发展，该范式允许感知无法在个人水平上检测到的大规模现象[2]。在工业和学术领域提出的大多数MCS系统都专注于主要与城市或人类移动环境相关的传感任务，如检测空气污染水平[3]或区域的道路网络状态[4]。然而，在能够感知城市领域之外的现象∗通讯作者。电子邮件地址：fterroso@ucam.edu（F. Terroso-Saenz）。第1http://www.iplaya.es/2 https://www.eltiempo.es/https://doi.org/10.1016/j.simpa.2023.100472与此同时，有大量的天气信息系统（WIS），可以非常详细地报告特定空间区域（例如城市）的当前和未来天气状况[5]。其中一些平台最近在其功能中加入了特别与海滩有关的天气通过这种方式，它们可以告知相关的海岸线环境因素，例如特定海滩的预期水温，湿度水平或风速一、二尽管世界上最受欢迎的旅游类型之一是与阳光和海滩活动有关的旅游类型（例如，60%的欧洲游客喜欢沿着海边度假）[6]，但上述海滩的WIS受到两个重要限制。首先，他们依赖于通常每天提供天气报告的数据源然而，海滩是特别敏感的地方，其天气状况可能在几个小时内变化非常快。此外，它们没有正确地捕捉到其他上下文特征，接收日期：2023年1月2日;接收日期：2023年1月19日;接受日期：2023年1月25日2665-9638/©2023作者。由Elsevier B.V.出版。这是一篇开放获取的文章，使用CC BY许可证（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表软件影响杂志 首页：www.journals.elsevier.com/software-impactsJ. Peña-Abreu和F. 泰罗索-萨恩斯软件影响15（2023）1004722Fig. 1. 海滩天气平台的一般概述。在左侧，每个贡献者报告他当前所在海滩的状态，如蓝色箭头所示。在右侧，平台的用户或消费者可以根据所有贡献者的汇总报告看到海滩的当前状态，如橙色箭头所示。海滩位置也可能对其潜在用户感兴趣，例如位置中的人数，沙子或水的清洁程度。这些可能是夏季游客在前往一个海滩或另一个海滩时可能考虑为了解决这些缺点，我们实施了海滩天气（BW），这是一种参与式MCS服务，为海滩提供了增强和及时的WIS。通过Android应用程序，用户可以报告他们当前所在海滩的不同方面。此外，它还允许根据最新用户的报告查看其他海滩的当前状态然后，后端服务器，主要是在J2EE开发，收集和融合所有生成的信息。2. 软件描述B W的总体概述&如图所示。1.一、我们可以看到，该系统包括两个关键元素，客户端模块，运行作为一个移动应用程序，以及后端服务器，收集和聚合来自贡献者的所有报告。它还处理消费者想要知道某个海滩的现状的请求。客户端和服务器之间的编排是通过基于简单对象访问协议（SOAP）的Web服务完成的我们将在下面的部分中看到这些元素的实现细节2.1. 移动应用B W的移动应用程序是用Java开发的，它与Android API级别23至28 兼 容 。 更 多 关 于 de-tail ， 应 用 程 序 的 源 代 码 包 括 14 个android.app.Activity类。图2显示了他们的工作流程，正如我们所看到的，我们采用了模型-视图-控制器模式来开发移动验证 用户和贡 献者。一旦 启动移动 应用程序 ，登录 页面由SplashScreenActive 提 供 。 然 后 ， 它 自 动 转 换 到TPMainActiv-ityLogin活动。此活动依赖于Google登录机制，通过Gmail凭据验证平台内的注册用户和贡献者 这是由移动电话的GamearioWS-GoogleSignIn类处理的。 这将生成一个令牌，供用户在将来的访问中使用。这种基于令牌的访问由移动应用程序。发送海滩的状态报告。应用程序的主视图由TPMainMenuActivity类提 供 。 从 这 个 视 图 中 ， 我 们 可 以 移 动 到 负 责 de-form 的TPFormDataActivity。将海滩的状态报告传送到后端服务器。 做因 此， 上述 活 动通 过DatosWSAddNew 控 制器 类调 用 Web 服 务的/addNewData方法向后端发送JSON文件。这个JSON除了包含一个目标海滩的唯一标识符，根据用户描述海滩状态的7个特征。这些特征由范围从1到10的数值定义。具体而言，它们告知目标的（1）风速、（2）涌浪水平、（3）云层覆盖、（4）水清洁度、（5）沙清洁度、（6）占用水平和（7）彩旗3海 滩 . 此 外 ， TPFormDataActivity 还 允 许 用 户 通 过FotografiaWSAddNew发送海滩图片控制器类找到离贡献者最近的海滩。当一个贡献者想要发送一个报告时，它只能是关于他目前所在的海滩的为此，TPFormDataActivity首先发现最近的海滩通过PlayasWSGetClosest控制器将用户当前的GPS坐标发送到服务器，接下来，服务器返回其空间质心最接近用户通过考虑欧几里得距离来计算坐标。重要的是要注意，如果用户距离他最近的位置超过600米，client. 这样，每个Activity（视图）都使用第三方Java类（控制器）来访问后端服务器（模型）中存储的数据。为了清楚起见，我们将根据图1中描述的关键步骤描述此工作流程的最重要元素。1.一、3在某些国家，如西班牙，海滩通常包括一个警告旗，通过三色代码，黄色和绿色，告知用户每天的海洋天气状况。J. Peña-Abreu和F. 泰罗索-萨恩斯软件影响15（2023）1004723图二. B W移动应用程序的工作流程。 活动用蓝色方框表示。 每个蓝色箭头表示连接2个不同视图的Intent。 此外，每个活动都通过橙色虚线箭头与Java类链接，Java类使其能够访问后端服务器的特定服务当用户在海滩上时，系统假定用户当前不位于任何海滩中，并且阻止他向平台递送任何报告搜 索 海 滩 的 信 息 。 移 动 应 用 程 序 中 显 示 海 滩 当 前 状 态 的 类 是StatusPlayaActivity 。为 此 ， 此 活 动 使 用 控 制 器DatosWSGetStatusPlaya来从所述服务器检索JSON文件，所述JSON文件包括被计算为所述目标海滩在当天的所有接收到的报告的平均值的7个目标特征。为了展示所有拍摄于该海滩，一个次要的活动，ListPhotosBeachActivity被使用。此活动依赖于FotografíaWSGetPlaya控制器从后端模块中检索这些照片。2.2. 后端服务器后端服务器提供了一系列方法，用于从移动应用程序接收数据和向移动应用程序发送数据 从这个意义上说，菲 3示出了由这样的服务器提供的不同方法。后端服务器的一个关键特性是估计根 据 收 到 的 报 告 ， 确 定 海 滩 的 现 状 从 后 端 服 务 器 的 类TPHelperDatos.java 提 取 的 清 单 （ 在 第 5 页 中 给 出 ） 显 示 了getBeachStatusAverage方法负责计算这样的估计。最后，后端服务器还包括一个关系数据库，用于存储受监控海滩的元数据以及发送的报告的贡献者。 正如我们在图中看 到 的。 4、数据库是复合的在4个不同的表中，t_data包括时间戳和地理位置。找到由贡献者发送的报告，t_photographs存储他们的图三. 由后端服务器中托管的Web服务提供的方法。在base64中编码的照片中，t_beaches包括当前由BW支持的海滩的元数据，并且t_users定义在平台中注册的所有用户（贡献者和消费者）J. Peña-Abreu和F. 泰罗索-萨恩斯软件影响15（2023）1004724公共TDatosAverage获取海滩状态平均值（I n t e g e rpublic int P）{L i s t TDatos> L i s t TDatos =new Ar ray List TDatos >（）;交易记录=null;离子s s s i o n = TPHibernate Util .int n = int n（）;尝试{t r a n s a c t i o n = s e s i o n . begin Transaction（）;Query q = s e s i o n .创建查询（“从 t_ d a t a 作为 datos哪里datos。TPlayas =“”的一声+ id P +“和datos。timestamp > cur r e n t_ d a t e“）;l i s t T d a t os =（L i s t T Datos>）q。int i（i）;}抓住 （ 例外情况（e）i f（t r a n s a c t i o n ！= 空值）{ t r a n s a c t i o n。int n =nums（）;}e.int T r a ce（）;扔 e;{\fn黑体\fs22\bord1\shad0\3aHBE\4aH00\fscx67\fscy110} {s s s i o n.int n = nums（）;}I n t e g e r wind = 0 ; In t e g e r s well = 0;I n t e g e r云 = 0 ;I n t e g e r占用 = 0 ;I t e g e r C le a n l in es s = 0; I t e g e rs和C lean n l in es s = 0; Int e g e rcolored Flag = 0 ;TDatosAverage平均=新int n（）;i f（l i s t T d a t o s.public int findDuplicate（）{对于（TDatos a：l i s t T d a to os）{ wind = wind + a . return（）;s well = s well + a . get O leaje（）;clouds = clouds + a . int n（）;占用=占用+ a . return（）;水清洁度=水清洁度+ a . 获得净水效果 （）的情况;s和d C lean n l in es s = s和d C lean n l in es s + a.在es s（）中得到S和C lean l;colored Flag = colored Flag + a。getString（）;}风=数学圆（风） / 我是T d a tos。sort（）;得很好 数学。圆井/我是T d a tos。sort（）;云 = Math .圆（云/我是T d a tos。sort（）;占用=数学。圆（占用率 /l i s t T d a to os.sort（）;水清洁度= Math .圆形（水洁净度/我是T d a tos。 sort（）;s和d C lea n l in es s = Math.圆（s和d C lean n l in es s/l i s t T d a t o s。s i z e（））;colored Flag = Math .round（colored Flag / l i s t T d a to s . sort（）;平均= 新TDatosAverage（风，膨胀，云，入住率、水洁净度、沙洁净度、彩旗）的情况下;}否则{平均 . 设置空数据 （）的情况;}返回平均;}3. 说明性示例J. Peña-Abreu和F. 泰罗索-萨恩斯软件影响15（2023）1004725本节提供了一个说明性示例，说明如何使用B W报告海岸线海滩的状态及其可视化外观移动应用程序的登录页面如图所示。5点作为我们可以看到，用户首先需要引入有效的Gmail凭据，使用应用程序。然后，B W的移动应用的初始视图显示与离用户的当前位置最近的海滩相关的信息。从这个意义上说，菲图5b示出了基于所收集的数据报告海滩的当前状态的移动应用的总体视图。图5c显示了当前海滩的照片的合作画廊。这个画廊可以很容易地访问，只需点击图中描绘的主要照片。 5 b.J. Peña-Abreu和F. 泰罗索-萨恩斯软件影响15（2023）1004726见图4。 平台关系数据库的设计图五. B& W的 面 板 显示海 滩 的状态，并在可 用 的海滩中搜索。负责每个视图的特定Activity显示在括号中。J. Peña-Abreu和F. 泰罗索-萨恩斯软件影响15（2023）1004727见图6。 与生成报告相关的移动应用程序面板。(a)及（b）B W视图，以报告泳滩的状况。为了更好的可视化，这个面板被分成两个子图（TPFormDataActivity类）。（c）用户通过其应用程序提交的报告列表（InfoSendedActivity类）。给定图5 b中的面板，用户可以通过点击界面底部的按钮来报告其所在的海滩的状态，该按钮具有西班牙语文本šCómo está la playa hoy？今天的海滩怎么样？）.在这种情况下，图1和图2中的面板被设置为：图6a、b显示了可以报告的海滩的不同背景因素。一旦用户点击按钮！现在开始！（现在，发送它！）JSON报告被发送到后端服务器。应用程序的视图，用户可以检查他提交的所有报告如图所示。 6 c.由于其协作性质，移动应用程序还允许用户在平台中注册新的海滩。如图图7显示，贡献者只需要进入应用程序的导航视图（图7a），选择Añadir nueva playa（添加新海滩）选项（带有+图标的选项），完成新海滩所需的元数据，其（1）名称、（2）UTM坐标、（3）城市、（4）邮政编码和（5）国家的术语以及初始照片（图7b）。最后，用户还可以通过交互式地图查看平台中所有注册的海滩（图7c）。通过点击每个红色引脚，我们可以访问其当前状态（图中的面板）。 5 b）。图8示出了后端服务器的4个不同面板。第一个是登陆页面的服务器与登录和密码字段（图。8a）。第二个显示的面板列出了在B W平台中注册的所有海滩（图8b）。在这种情况下，平台的管理员可以手动验证用户报告的海滩信息的可靠性。他们还可以修改海滩的某些元数据，以防出现错误或删除重复数据。第三个面板显示了所有用户收集的特定海滩的照片库（图8c）。在这种情况下，管理员也可以删除某些照片，只要它们不合适或点击每张图片下面的垃圾桶图标，这是不准确的。最后，第四个面板显示平台中所有注册用户（客户端和贡献者）的列表。在这种情况下，BW管理员可以启用、禁用甚至从平台中删除用户4. 影响随着Android成为全球使用最广泛的手机操作系统之一，我们预计BW将被许多用户使用。鉴于许多不同国家的阳光和海滩旅游的相关性，我们认为该项目构成了在这些地方部署基于MCS的解决方案的宝贵样板从这个意义上说，平台的当前设计遵循模型-视图-控制器模式，可以轻松地使其适应新的设置。例如，对用户界面稍加修改，就可以使用该系统报告游泳湖的状态，或者在更广泛的范围内报告其他具有娱乐设施的自然空间的状态。更详细地说，拟议的框架允许用户定义新的兴趣点并告知他们。在后端部分，管理员能够过滤来自贡献者的报告B W的另一个有趣的影响是，它允许用户上传一个特定地方的照片，其中包含了几个与天气相关的元数据。作为副作用，这将允许最终生成娱乐空间的标记图像的大型数据集。然后，这些收集到的数据可能有助于在图像识别领域开发新的算法。在运营方面，我们通过在2019年7月至10月在西班牙发布移动应用程序，评估了系统的适用性。J. Peña-Abreu和F. 泰罗索-萨恩斯软件影响15（2023）1004728见图7。 与海 滩 管 理 相 关 的B& W小 组 认为移动应用程序。负责每个视图的特定Activity显示在括号中。见图8。 B W的后端面板。J. Peña-Abreu和F. 泰罗索-萨恩斯软件影响15（2023）1004729Google Play商店结果，32个独特的贡献者发送了至少一份关于41个不同海滩的报告。该平台共收到980份报告和550张竞合利益作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，可能会影响本文报告的工作致谢本研究的财政支持由MCIN/AEI/10.13039/ 501100011033资助的西班牙PID 2020 - 112827 GB-I 00基金提供。引用[1]Z. Yan，杨氏D. Chakraborty，移动传感中的语义学，Synth。塞曼特。WebTheoryTechnol.4（1）（2014）1-143.[2] C.Borcea，M.塔拉西拉河Curtmola，MobileCrowdsensing，ChapmanandHall/CRC，2016.[3] L. Liu ， W. Liu ， Y. 郑 惠 南 马 角 ， 澳 - 地 Zhang ， Third-eye ： A mobilephone-enabledcrowdsensing system for air quality monitoring，Proc. ACM Interact. 暴徒Wearable Ubiquitous Technol. 2（1）（2018）1-26.[4] F. Arcas-Tunez，F. Terroso-Saenz，基于人群轨迹数据分析的森林路径状况监测，J.Ambient Intell。智能环境。13（1）（2021）37-54.[5] M.G. 德沃斯，W。Hazeleger，D.Bari，J.Behrens，S.本杜卡岛加西亚-马蒂R. van Haren，S.E.豪普特河Hut，F. 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