基于Android的青少年监护系统设计与实现 

金逸灵++万少华

摘要：为了青少年的身心健康，设计了基于Android平台的青少年监护系统。家长客户端通过特殊短信向学生客户端发送监护命令，学生客户端响应并执行，监护内容包括获取GPS定位、获取当前应用程序列表、限制上网、关闭或卸载应用程序等。Web服务器端用于保存客户端信息、查询学生客户端状态、提供家长客户端之间交流平台以及分析学生客户端行为。将远程监控与Android平台相结合，构建青少年监护系统，使家长能有效掌握学生使用手机情况。

关键词：Android；远程监控；移动应用开发

DOIDOI：10.11907/rjdk.161553

中图分类号：TP319

文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2016）009010402

作者简介作者简介：金逸灵（1995-），女，安徽安庆人，中南财经政法大学信息与安全工程学院学生，研究方向为电子商务系统及应用开发；万少华（1978-），男，湖北云梦人，博士，中南财经政法大学信息与工程学院副教授、硕士生导师，研究方向为物联网与无线网络。

0引言

越来越多的家长给学生配备了智能手机。由于青少年自律能力较弱，往往会出现过度使用情况，不仅严重影响学习，而且有害身心健康。鉴于此，本文基于Android平台设计并实现了青少年监护系统。该系统实现了家长客户端查看学生客户端的程序运行状态、关闭或卸载应用程序、控制网络连接、追踪行动轨迹、隐藏监护系统等功能，从而合理制约学生对手机的使用。通过GPS定位等功能为学生安全提供保障，为其营造良好的学习和成长环境。Web服务器端利用数据挖掘技术，获取有效信息，对学生客户端的行为进行分析，提出合理建议。除此之外，该系统还具有强制执行力，不会被自制力不强的青少年关闭或卸载，影响监护。

1关键技术

1.1短信过滤

1.1.1号码过滤

当一条短消息到达学生客户端时，首先获取发件人号码，用这一号码去匹配相应监护对，如果不匹配监护对中家长客户端号码，则判定为正常短信，将该短信存储在收件箱中，学生可随时读取；如果匹配则将该短信拦截，转入内容检查过程。

1.1.2内容检查

对短信内容进行审查，主要依据关键词匹配方式进行，使用的字符串匹配算法是BM经典算法[1]。本系统关键词由开发者自定义，将调用不同处理模块的特殊命令关键词预先添加进数据库表中。对于自定义关键词匹配不成功的短信则按照正常短信处理；匹配成功的短信，学生客户端响应监护命令，且该类短信不显示在学生手机上，命令执行完毕后，向家长发送反馈短信。

1.2数据挖掘

数据挖掘（Data mining），又名数据库知识发现（Knowledge Discovery in Database，KDD），指从数据库存储的海量数据中找寻隐藏的、先前未知的有价值信息的过程[2]，具有特征化、区分、关联、相关分析、分类、预测、聚类等功能。本系统结合聚类分析、主成分分析、关联规则等数据挖掘方法，分析学生客户端行为，为家长提供准确有效的信息，同时为家长监护提供合理化建议。

1.3图标隐藏

本系统设计初衷是用于家长对学生使用手机情况进行监护，要求学生客户端系统接入方式有较强的隐蔽性。将APP入口activity申明为接收隐式的intent启动，也就是在manifest中的intent-inflate标签里的data标签下加上android：scheme，这样就可以在学生手机上隐藏本系统图标。

2系统结构设计

系统总体结构为“Web服务器端+家长客户端+学生客户端”，如图1所示。家长客户端通过短信向学生客户端发送监护命令，学生客户端响应命令执行相应的监护行为，监护内容包括获取GPS、获取手机当前应用程序列表、限制上网、关闭或卸载应用程序等。Web服务器端用于保存客户端信息、查询学生客户端状态、提供家长客户端之间交流平台以及分析学生客户端行为。

家长客户端之间可以在Web服务器提供的平台上进行交流；家长客户端可以访问Web服务器端，Web服务器端通过网络向家长客户端发送信息；学生客户端通过网络将某些信息上传到Web服务器端，Web服务器端进行接收并保存；家长客户端通过发送特殊短信的方式对学生客户端实施监护行为，学生客户端通过特殊短信将监护的情况反馈给家长客户端。

3系统功能设计

本系统分为客户端和Web服务器端。Web服务器与后台数据库连接，客户端分为家长客户端和学生客户端。家长与学生客户端通过注册，向Web 服务器提交各自唯一的账号和密码。家长在登录后需进行监护对象匹配，输入学生手机客户端账号和密码，经Web 服务器验证成功后方可进行监护。安装在学生手机上的应用程序在第一次运行后，其图标自动隐藏，学生不易发现、卸载。

学生客户端在收到短信后解析短信内容，通过电话号码和特殊字符识别此短信是否为监护命令。如果是正常联系短信则不予处理，若发现其为包含特殊字符的远程监护短信，则调用相应处理模块，与家长客户端或Web服务器端进行交互，发送相应的状态信息。短信系统识别后自动拦截，不显示在学生手机上。

系统总体功能结构如图2所示。

3.1家长客户端功能

3.1.1监护对象匹配

家长在注册时选择监护对象匹配，输入欲监护学生的手机号码，向其发送匹配验证码。输入验证码后，服务器端验证该验证码的正确性，若正确且其它信息都填写合法，家长客户端和学生客户端就结成监护对。

3.1.2发送命令

登录家长客户端APP后，点击相应功能模块发送特殊监护命令短信至学生客户端。

3.1.3信息交流

家长在客户端登录后可通过发帖、回帖的方式与其他家长进行交流。

3.2Web服务器端功能

3.2.1轨迹追踪

可以查看某个时间点学生的GPS信息，或查看某段时间内学生的运动轨迹图，进行轨迹追踪。

3.2.2传送信息

给家长客户端发送学生客户端的某些监护信息，包括GPS信息和当前手机运行状态信息等。

3.2.3数据挖掘

使用分类分析，对学生行为建模，进行主成分分析，挖掘主要影响因素，使用关联规则算法分析监护行为、学生使用智能手机的情况与成绩之间的关系，将分析得出的意见推送给家长，例如什么方式的监护最有效，什么行为可能产生不良影响，什么时间使用手机最频繁，需重点监护的“温馨提醒”和“建议”等。

3.3学生客户端功能

3.3.1接收、解析命令

学生客户端收到短信后首先进行号码过滤，获知发件人号码，用此号码去匹配相应监控对的家长客户端号码。如果不匹配则按正常短信处理，如果匹配则拦截并进行内容检查，依据短信内容，匹配数据库中预先自定义的特殊命令关键字，如果不匹配则按正常短信处理，若匹配其中一个则调用相应处理模块，与家长客户端或Web服务器端进行交互，发送相应状态信息，实施监护行为。命令执行完毕后，向家长发送反馈短信。

3.3.2获取GPS

如果发现短信是包含获取GPS命令的远程监护短信，则调用GPS模块，获取GPS信息。

3.3.3获取手机运行状态

如果发现短信是包含获取手机运行状态命令的远程监护短信，则调用运行程序模块，获取手机应用程序信息。

3.3.4发送状态

在系统根据特殊短信命令调用处理模块获得监护信息后，自动将其发送给家长客户端或新建线程，通过网络将信息上传到Web服务器。

3.3.5开启或关闭网络

如果发现短信是包含开启或关闭网络命令的远程监护短信，则调用联网管理模块，开启或关闭学生客户端网络连接。

3.3.6关闭或卸载应用程序

如果发现短信是获取手机运行状态命令的远程监护短信，且欲关闭某应用程序，则调用关闭应用程序模块；如果为欲卸载某应用程序的监护短信，则调用卸载应用程序模块进行卸载。

4结语

本系统创新性地将远程控制的相关技术应用到家长对学生的管理上，在一定程度上解决了青少年滥用手机现象，相比于单一且效果不理想的传统教育管理方式，本系统能更有效管理学生的日常生活。本系统也适用于其他家庭成员、亲密好友、保密性要求较高的部门工作人员，适用范围广。目前，移动应用技术逐渐渗透到人们的工作和生活中，伴随着中央提出的“互联网+”思想，本系统利用互联网平台和信息通信技术，将互联网与传统教育行业深度融合，为家长提供了一种新的监护方法，具现实意义，应用前景良好。

参考文献参考文献：

[1]张倩倩.基于Android短信服务的手机安全监控系统的设计与实现[D].天津：天津大学，2012.

[2]孙振华.基于数据挖掘技术的分析决策系统的研究与实现[D].北京：北京邮电大学，2014.

责任编辑（责任编辑：杜能钢）