专利名称：一种高效智能手机用户交互特征的监测方法
技术领域：
本发明涉及智能手机，具体涉及一种高效的智能手机用户交互特征的监测方法及系统，属于嵌入式系统应用软件领域。
背景技术：
随着嵌入式系统的运算能力、存储容量、多媒体处理能力快速发展，智能手机能够支持的应用越来越多，功能越来越强大，向着多样化、个性化的方向发展，成为用户生活中不可缺少的电子用品。另一方面，延长电池使用时间仍然是智能手机系统亟待解决的重要问题。个性化的功能、高效能成为智能手机用户和系统开发者追求的目标。如何在给用户提供良好交互方式和使用体验的同时，提高系统效能是系统开发者面临的挑战。越来越多的研究表明，软件如何运行以及用户如何使用智能手机，是决定系统能·耗和电池使用时间的两个关键要素。智能手机是典型的交互式设备，用户与系统的交互主要体现在两个方面1)智能手机软件通过显示器或发声设备，向用户指示系统当前的运行状况和电池使用状况，为用户做出正确决策提供有效支持。2)用户通过智能手机的输入设备和菜单启动或终止应用程序，调控使用系统的模式，例如启动不同的应用，或者让手机待机，从而改变手机效能，从而以有限的电池容量获得优质的用户体验。其次，不同用户使用习惯存在显著差异，设计通用低能耗管理策略不利于实现提高系统能效、改善用户体验的目标。但就同一个用户而言，应用软件执行和用户使用习惯却有显著特征和稳定性。利用数据挖掘技术对用户交互行为和软件操作部件的特征的历史数据进行归纳，可以得到用户交互特征和软件操作部件特征，进而引导用户实现更为便捷智能的能耗优化配置和管理。现有智能手机上有一些优化配置管理软件，能够进行优化清理节省存储空间和资源占用，提供开关系统部件的快捷操作，以及查看系统信息，或者提供个性化的交互界面和皮肤。但这些软件缺少关注个体用户的个性化使用习惯，以及基于此特征的个性化系统优化；缺少高效能的智能手机在线数据收集方法。
发明内容
本发明的目的在于实现一种高效率的智能手机用户交互特征的信息的监测收集方法，用于实时在线收集智能手机用户的个性化的交互的信息，以高效低开销的方式存储在手机上，并在合适的时机，自动传送到云服务器上。为下一步自适应优化智能手机的配置和管理提供数据支持，达到提高智能手机系统效能和用户体验的最终目标。在本方法中，利用智能手机操作系统中的事件处理机制，建立用户交互特征信息监测及收集的机制，实时动态采集电池电量、用户交互、应用程序执行的信息；采用基于索引的高效数据压缩方法，将特征信息压缩3-20倍，极大地节省了系统存储资源；利用基于无线通信的自适应端云数据传输方法，在适当时机传输手机端的监测信息到云服务器端，完成端-云间的数据传输。以上方法具有实时、高效、节能特征，具有广泛的应用推广价值。
具体来说，本发明的方法包括下列步骤A.在智能手机操作系统(下文简称操作系统)中，定义一个实现监测功能的应用(简称监测应用)，其实现方法为Al.定义应用的主界面，用于开启或关闭监测服务；A2.定义应用的监测服务，用于注册或注销监听器，并响应监听器的事件，记录监测数据，该服务由用户通过主界面启动或关闭；A3.定义三个监听器A，B, C，按照静态或动态的方式注册到系统的事件处理框架中；所述的监听器A，用于监测电池电量变化事件，采用动态方式注册/注销；所述的监听器B，用于监测用户交互操作事件，采用静态方式注册/注销； 所述的监听器C，用于监测屏幕关闭事件，采用动态方式注册/注销；所述的动态注册方式，指由监测服务将其注册到智能手机操作系统的事件处理框架中，或当应用被卸载时，从该框架中注销该监听器；所述的静态注册方式，指在操作系统安装该应用程序时，就将监听器注册到事件处理框架中，监测服务仅负责当应用被卸载时，从框架中注销该监听器；所述的事件处理框架，指在操作系统中的事件处理相关的软件模块，包括一个事件处理队列、监听器注册接口(方法)、常驻内存的文件操作接口(方法)；用于处理智能手机系统部件触发的事件，并发送消息给事件监听器；所述的“系统部件”，指的是智能手机上的电池、显示屏、触摸屏、无线网卡等部件。A4.定义数据发送服务，被监听器A唤醒后，利用HTTP连接服务，将数据库中的信息进行打包，按照数据流方式，发送给云服务器；A5.定义云接收服务器，在具有公开IP的服务器上运行，监听HTTP端口。当接到数据发送服务发来的数据传输请求时，开始接受其发来的数据，进行数据转换，存入相应的文本文件；B.启动监测应用，其实现方法为BI.用户手工启动应用，进入Al所述的应用的主界面；B2.在主界面中，用户启动监测服务，监测服务注册监听器A和监听器C ;C.在手机运行过程中，当电池电量变化时，监测电池电量变化及智能手机中应用执行信息，其实现方法为Cl.事件处理框架处理电池电量变化事件，唤醒监听器A，并将事件消息发送给监听器A;C2.监听器A从事件消息中读取电池电量、电池状态信息；C3.监听器A将C2步骤中读取的信息，作为消息发送给监测服务；C4.监测服务接收监听器A发来的消息，读取手机中当前正在运行状态的应用的信息，为应用编号，记录状态信息；D.在手机运行过程中，当用户滑动屏幕解锁时，监测用户交互行为和应用执行的信息，其实现方法为Dl.事件处理框架处理用户解锁事件，唤醒监听器B，并将事件消息发送给监听器B ；
D2.监听器B检查监测服务是否处于开启态，若开启则向服务器发送启动监测服务消息，若未开启则结束；D3.监测服务响应监听器B发来的消息，将监听器C注册到事件处理框架中； D4.监测服务响应监听器B发来的消息，启动一个后台线程D，并记录当时的时间；D5.后台线程D每IOs扫描当前正在运行的应用程序，并记录应用程序标识；D6.当用户关闭屏幕时，事件处理框架唤醒监听器C ;监听器C向监测服务发送屏幕关闭消息；D7.监测服务响应监听器C发来的消息，实现以下操作D7. I注销监听器C，并行线程D发送结束消息；D7. 2线程D接收结束消息后，记录当前时间，计算用户交互的总时间；E.监测服务将读取的信息采用基于索引的方式进行数据压缩，并保存在数据库中。实现方法如下El.电池状态信息取值为0-5,电量信息取值为0-100 ;故将两个信息联合在一起压缩至2个字节(16位)，转换为短整型存入数据库；E2.应用程序执行状态信息是一个二进制位序列，该序列中的每一位对应一个应用程序，其偏移与应用的索引相对应；其值为I表示该应用程序被用户启动；其值为O表示该应用程序没有被用户启动；数据库结构包括以下信息E. 3. I应用信息表(AppInfo):用于为应用建立索引；表内每条记录格式为(indexINT, package TEXT, label TEXT)；所述的index指应用的索引编号,从0至η ;表达了应用被抓取的先后顺序；所述的package指应用的唯一标识符，用于保证记录应用的唯一'I"生；所述的label:应用的名称；依据系统语言不同可能获得不同结果；E. 3. 2电量信息表(BatteryInfo):用于记录电量变化时采集到的数据,表内每条记录格式为(time LONG, status SHORT, data BLOB)；所述的time指获得电量变化消息的时间；所述的status指当前充放电状态；所述的data指电量变化时正在运行的应用的索引的序列；E. 3. 3用户行为信息表(UserInfo):用于记录用户行为数据,表内每条记录格式为(timeLONG, duration INT, data BLOB)；所述的time指用户解锁屏幕的时间；所述的duration指从用户解锁屏幕至屏幕被(用户或应用)关闭的持续时间；所述的data指检测期间，用户启动的应用的索引的序列；F.当手机充电时，监测服务自适应地利用WiFi通信功能，与云端接收服务器通信，传输所记录的信息，其实现方法如下Fl.手机充电时，事件处理框架处理电池充电事件，唤醒监听器A，并将事件消息发送给监听器A ;F2.监听器A确认手机处于电池充电状态，并确认WiFi是否已开启；如果没有开启，则开启WiFi ;如果已经开启，则直接利用开启的WiFi功能；唤醒数据发送服务；F3.数据发送服务通过服务器的URL建立HTTP服务连接，获得输出流句柄；F4.数据发送服务读取最近传输时间并将记录的信息从数据库中提取出来；F5.数据发送服务将所需信息按照一定的格式进行打包，然后写入F. 3所获得的输出流句柄中，其格式如下表所示
权利要求
1.一种高效智能手机用户交互特征的监测方法，其步骤包括 A.在操作系统中，定义一个实现监测功能的监测应用，其实现方法为 Al.定义应用的主界面，用于开启或关闭监测服务； A2.定义应用的监测服务，用于注册或注销监听器，并响应监听器的事件，记录监测数据，该服务由用户通过主界面启动或关闭； A3.定义三个监听器A，B，C，按照静态或动态的方式注册到系统的事件处理框架中；A4.定义数据发送服务，被监听器A唤醒后，利用HTTP连接服务，将数据库中的信息进行打包，按照数据流方式，发送给云服务器； A5.定义云接收服务器，在具有公开IP的服务器上运行，监听HTTP端口。当接到数据发送服务发来的数据传输请求时，开始接受其发来的数据，进行数据转换，存入相应的文本文件； B.启动监测应用，其实现方法为 BI.用户手工启动应用，进入Al所述的应用的主界面； B2.在主界面中，用户启动监测服务，监测服务注册监听器A和监听器C ； C.在手机运行过程中，当电池电量变化时，监测电池电量变化及智能手机中应用执行信息，其实现方法为 Cl.事件处理框架处理电池电量变化事件，唤醒监听器A，并将事件消息发送给监听器A ； C2.监听器A从事件消息中读取电池电量、电池状态信息； C3.监听器A将C2步骤中读取的信息，作为消息发送给监测服务； C4.监测服务接收监听器A发来的消息，读取手机中当前正在运行状态的应用的信息，为应用编号，记录状态信息； D.在手机运行过程中，当用户滑动屏幕解锁时，监测用户交互行为和应用执行的信息，其实现方法为 Dl.事件处理框架处理用户解锁事件，唤醒监听器B，并将事件消息发送给监听器B ；D2.监听器B检查监测服务是否处于开启态，若开启则向服务器发送启动监测服务消息，若未开启则结束； D3.监测服务响应监听器B发来的消息，将监听器C注册到事件处理框架中； D4.监测服务响应监听器B发来的消息，启动一个后台线程D，并记录当时的时间； D5.后台线程D每IOs扫描当前正在运行的应用程序，并记录应用程序标识； D6.当用户关闭屏幕时，事件处理框架唤醒监听器C ;监听器C向监测服务发送屏幕关闭消息； D7.监测服务响应监听器C发来的消息，实现以下操作 D7. I注销监听器C，并行线程D发送结束消息； D7. 2线程D接收结束消息后，记录当前时间，计算用户交互的总时间； E.监测服务将读取的信息采用基于索引的方式进行数据压缩，并保存在数据库中。实现方法如下 El.电池状态信息取值为0-5，电量信息取值为0-100 ;故将两个信息联合在一起压缩至2个字节(16位)，转换为短整型存入数据库；E2.应用程序执行状态信息是一个二进制位序列，该序列中的每一位对应一个应用程序，其偏移与应用的索引相对应；其值为I表示该应用程序被用户启动；其值为O表示该应用程序没有被用户启动； F.当手机充电时，监测服务自适应地利用WiFi通信功能，与云端接收服务器通信，传输所记录的信息，其实现方法如下 Fl.手机充电时，事件处理框架处理电池充电事件，唤醒监听器A，并将事件消息发送给监听器A ; F2.监听器A确认手机处于电池充电状态，并确认WiFi是否已开启；如果没有开启，则开启WiFi ;如果已经开启，则直接利用开启的WiFi功能；唤醒数据发送服务； F3.数据发送服务通过服务器的URL建立HTTP服务连接，获得输出流句柄； F4.数据发送服务读取最近传输时间并将记录的信息从数据库中提取出来； F5.数据发送服务将所需信息按照一定的格式进行打包，然后写入F3所获得的输出流句柄中； F6.云端接收服务器接收数据，进行数据转换，并存入文本文件。实现方法如下 F6. I当接收到的数据包中包含新的应用时，将F5步骤中的8字节长整型时间数据，与服务器当前时间相减，变为4字节的整型数； F6. 2对于用户交互期间的应用执行情况信息，以服务器初次接收应用时间及应用标识的组合为文件名，将转换后的与用户交互相关的应用执行信息，存入该文件； F6. 3对于电池电量变化时记录下来的应用执行情况信息，以数据初次接收时间及应用标识的组合为文件名，将转换后的应用执行信息，存入该文件。
2.如权利要求I所述的高效智能手机用户交互特征的监测方法，其特征在于，所述的监听器A，用于监测电池电量变化事件，采用动态方式注册/注销；所述的监听器B，用于监测用户交互操作事件，采用静态方式注册/注销；所述的监听器C，用于监测屏幕关闭事件，采用动态方式注册/注销。
3.如权利要求I所述的高效智能手机用户交互特征的监测方法，其特征在于，El步骤中数据库结构包括以下信息 E3. I应用信息表(AppInfo):用于为应用建立索弓I;表内每条记录格式为(indexINT, package TEXT, label TEXT)； 所述的index指应用的索引编号，从O至η ;表达了应用被抓取的先后顺序； 所述的package指应用的唯一标识符,用于保证记录应用的唯一'丨生； 所述的label:应用的名称；依据系统语言不同可能获得不同结果； E3. 2电量信息表(BatteryInfo):用于记录电量变化时采集到的数据,表内每条记录格式为(time LONG, status SHORT, data BLOB)； 所述的time指获得电量变化消息的时间； 所述的status指当前充放电状态； 所述的data指电量变化时正在运行的应用的索引的序列； E3.3用户行为信息表(UserInf0):用于记录用户行为数据，表内每条记录格式为(timeLONG, duration INT, data BLOB)； 所述的time指用户解锁屏幕的时间；所述的duration指从用户解锁屏幕至屏幕被(用户或应用)关闭的持续时间；所述的data指检 测期间，用户启动的应用的索引的序列。
全文摘要
本发明公开了一种高效智能手机用户交互特征的监测方法，该方法包括在智能手机操作系统中启动该监测应用，在手机运行过程中，电池电量变化时，监测电池电量变化及智能手机中应用执行信息，在手机运行过程中，用户滑动屏幕解锁时，监测用户交互行为和应用执行的信息，监测服务将读取的信息采用基于索引的方式进行数据压缩，并保存在数据库中，当手机充电时，利用WiFi通信功能，向云端接收服务器传输所记录的信息。本发明实时动态采集电池电量、用户交互、应用程序执行信息，高效数据压缩方法极大地节省系统存储资源，自适应数据传输方法节能高效实现端-云间的数据传输；有助于智能手机优化配置和个性化的优化，具有良好的市场前景和应用价值。
文档编号H04M1/725GK102932465SQ20121044147
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者赵霞, 吕现磊 申请人:北京工商大学