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学生的技术与实现
摘 要
在新能源汽车产业高速发展的大背景之下,在社区智慧化建设稳步推进的大环境之下,小区新能源汽车充电站也成为了支撑绿色出行、提高居民生活质量的重要基础设施。但是传统的充电站管理模式存在很多问题,例如设备运维效率低、运行状态监控缓慢、用户体验差、数据管理分散等,而且各个角色之间也很难实现有效的合作。本系统主要解决小区充电站运维管理、用户服务、数据控制等各方面的重大问题,其目的在于给用户、维修人员、管理员这三个角色创建起一个高效、便捷、安全、透明的一体化服务管理系统。
关键词:充电桩;小区充电桩;SpringBoot;Vue.js;MySQL
- 研究背景和意义
以SpringBoot为依托设计和实现小区新能源汽车充电站服务管理平台的主要目的就是利用技术手段来解决小区充电站管理效率低、用户体验差、多角色协同难等各方面的不足。把用户信息、充电桩信息、订单信息等资源整合起来,给充电站提供全面的充电服务管理、充电桩状态监控、在线支付、用户问题处理等服务,提高充电站工作效率,优化管理流程,改善用户使用体验。另外,该系统会给用户、管理员以及维修人员提供方便的操作界面以及丰富的功能,从而达到各个角色分工合作的目的。以此来推动小区新能源汽车充电服务的数字化、智能化发展,给整个新能源汽车产业注入新的活力。
国内外研究现状
国内随着新能源汽车的迅速发展,小区用电量不断增加,小区新能源汽车充电站服务管理平台也成了一个研究的热点。有一部分研究者使用Java、Spring Boot等比较先进的技术框架结合物联网、大数据分析、地图定位等技术来构建出一个具有用户管理、充电桩状态监测、在线支付、订单管理等多种功能的综合性服务平台。这些系统不但可以提高充电站的管理效率,而且可以提高用户体验。但是与国外先进水平相比,国内系统在智能化程度、多角色协同管理能力、异常处理机制、数据安全等各方面还存在一定的不足,在充电桩状态实时更新、多支付方式集成、用户反馈处理效率、员工维修任务管理等几个方面还有待提高。
2.1 Java语言简介
Java语言是本系统后端开发的基础,系统后端业务逻辑的代码实现全部用Java语言来完成,涵盖了用户登录注册验证、充电桩信息查询和状态更新、充电订单生成和支付计算、维修员工作汇报提交和审核、管理员权限分配和数据管理、投诉反馈处理、充电常识信息展示等各个功能模块。在安全性方面,Java自身的安全机制来保证用户密码的加密、接口访问的安全以及数据传输的校验等重要环节。
2.2 SpringBoot框架
Spring Boot是本系统后端的主要开发框架,在搭建整个后端服务体系的过程中被使用到了。它主要做两件事,一是建立项目的大体架构,二是封装RESTful接口、实现业务逻辑分层、处理前端请求和数据响应、集成MyBatis进行数据库操作、配置角色权限拦截、处理跨域请求、实现接口日志记录等。
3.2 需求分析
系统对用户、维修员、管理员这三个角色的实际使用场景及业务目标进行调研与整理之后,就系统的功能、性能、操作、安全等方面的具体需求作出了明确的说明,从而确保系统开发能够贴合实际的应用需求,并且能够满足使用主体的基本要求。
3.2.1 功能需求
用户功能需求上,用户是系统的主要服务对象,用户的功能需求主要是充电服务使用、个人信息管理这两方面。用户必须在完成账号注册和登录之后才能查看充电桩的位置、状态、价格、参数等详细信息,可以在线预约、充电下单、在线支付。用户可以查看自己所有的订单记录、充值记录、充电记录,可以管理自己的资料,可以修改自己的密码,可以浏览充电常识、安全须知等科普内容。用户对于充电服务或者设备出现问题时,可以上报提出投诉申请,保证充电的过程是方便透明、安全的。
3.2.2 性能需求
系统的整体风格比较简约,页面布局逻辑清楚,全流程的操作步骤设计得比较简单直接,普通使用者不需要接受专业的操作指导就可以快速地熟悉并熟练地使用系统功能。
3.2.3 操作需求
系统具备了关键词检索、条件筛选、分页展示等实用功能,对调取数据信息的速度和后台控制的效率都有很大的提升作用。整体交互界面简洁整齐、布局清晰,所有的操作步骤都比较简单容易被理解。
3.2.4 安全需求
系统使用了角色权限隔离的方式,不同的角色只能对相应的功能模块进行操作,从而有效地控制了操作的边界,防止出现越权的情况。
4.1 系统结构功能设计
系统结构功能设计属于开发过程中的一个部分。根据小区新能源汽车充电站的实际运营需要,对系统整体架构、模块划分、业务流程等各方面进行一定的安排。
4.1.1系统结构设计
系统采用的是浏览器和服务器之间交互的B/S架构。目前web类应用开发主流的架构是平台适配性强、后期运维方便、运行安全系数高的一系列优点,可以给系统提供稳定的访问支持[13]。
4.1.2 系统功能设计
住宅小区新能源汽车充电站运维管理系统是为了解决小区内充电站点的运营管理问题,实现对充电站点的流程数字化控制而创建起来的信息化管理平台。
本架构主要使用MySQL数据库作为资料库,系统创建后,任何有关资料的增加、修改或删除等操作都需要与数据库进行交互,所有的系统资料都应该保存在数据库中,为了保证系统的安全性,必须禁止没有得到许可的更改表结构的行为,并且保证表中的各个字段都是正确的,只有通过一系列严格的方法才能达到数据安全、完整和一致的目的[15]。
4.2.2 数据库逻辑设计
数据库是系统的核心,负责保存和管理所有的数据,保证数据库中信息有一定的自主性和安全性,这些信息可以相互共享,在某些情况下还可以进行有限的数据交换。守护好数据库内部信息十分重要,未经验证的存取和使用行为都不能被允许,创建数据库系统时,需要根据实际需求有计划地进行开发和设计工作,以下列举了数据表架构设计的一些主要要点。
字段名称 | 类型 | 长度 | 字段说明 | 主键 | 默认值 |
id | bigint | 主键 | 主键 | ||
addtime | timestamp | 创建时间 | CURRENT_TIMESTAMP | ||
yhzh | varchar | 200 | 用户账号 | ||
yhxm | varchar | 200 | 用户姓名 | ||
mima | varchar | 200 | 密码 | ||
xingbie | varchar | 200 | 性别 | ||
lxdh | varchar | 200 | 联系电话 | ||
touxiang | longtext | 4294967295 | 头像 | ||
chepaihao | varchar | 200 | 车牌号 | ||
money | varchar | 200 | 余额 | 200 |
本表用于对充电常识进行分类管理,方便用户按类别快速查找相关内容。
表4-2 Charging Knowledge Classification(充电常识分类)
字段名称 | 类型 | 长度 | 字段说明 | 主键 | 默认值 |
id | bigint | 主键 | 主键 | ||
addtime | timestamp | 创建时间 | CURRENT_TIMESTAMP | ||
flmc | varchar | 200 | 分类名称 |
5.1 用户模块实现
实现了个人信息、充电桩、充电常识等模块。
5.1.1 用户登录注册
用户进入系统首页之后,在身份认证页面中选择相应的登录角色,依次输入账号和密码进行提交,校验成功之后才能进入到住宅小区新能源汽车充电站管理系统的主要操作界面,具体的界面展示如图5-1所示
5.1.2 首页界面
在首页界面,用户可以看到轮播图及关于我们等内容
5.1.3 充电桩类别
在充电桩类别界面,用户可以看到不同的电桩类别。
5.1.4 充电桩租赁
5.1.5 充电常识
5.1.6 在线客服
5.1.7 个人中心
5.2 维修员模块实现
可以实现充电桩、工作汇报、个人中心等。
5.2.1 维修员登录
在登录页面,维修员可以进行账号登陆。
5.2.2 充电桩维修
6.1 测试目的
项目向前推进的时候,系统测试这个环节就显得十分重要,它主要是为了找出并修复软件中存在的缺陷,经过仔细考虑之后保证产品上市之前不会存在明显的问题,从而避免给用户造成不好的体验。这样做的结果就是用户的满意度以及产品市场的认可度都会得到提高,目前该款应用正在进行一轮全面的测试,希望最终能够给用户带来非常棒的使用体验和服务质量。
6.2 测试方法
为了保证项目有条不紊地进行,并取得预期的效果,必须制订出详尽的评估方案,首先让开发者承担起测试者的角色,精心设计出一系列的测试用例,针对包含添加、删除、修改、查询、登录等内容,以及有关登记和个人资料的操作等各个方面的综合系统进行全面的检测。在添加功能检测时,检查新信息能否无误、正确地输入到系统中。当进行删除功能检测时,查看系统能否稳定、准确地删除指定记录,当进行修改功能检测时,关注数据更新是否流畅,有无遗漏原有信息,查找功能检测保证搜索结果准确无误,登录检测查看身份验证体系是否有效,登记检测查看账号创建过程是否方便可靠,个人资料管理功能检测查看用户能否简单地守护和更新自己的个人信息。
参考文献
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- 苏小伟. 基于SpringBoot的汽车维修企业智能化管理系统的设计与实现[D]. 北京交通大学, 2022. DOI:10.26944/d.cnki.gbfju.2022.000750.
- 孙铁强,刘俊,于洪健,等. 基于SpringBoot框架的在线监测和专家系统的研究 [J]. 自动化应用, 2024, 65 (04): 15-16+19. DOI:10.19769/j.zdhy.2024.04.006.
- 姚丹,李睿敏,付锐. “双碳”背景下的新能源汽车智能化充电平台应用研究 [J]. 电子制作, 2024, 32 (14): 109-111+60. DOI:10.16589/j.cnki.cn11-3571/tn.2024.14.001.
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- 段剑利. 基于区块链技术的新能源汽车充电桩安全认证与管理系统研究 [J]. 长江信息通信, 2024, 37 (02): 151-153. DOI:10.20153/j.issn.2096-9759.2024.02.046.