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KIOSK 工程业务与技术导读
面向第一次接手工程的开发者。本文基于 2026-08-04 的代码状态整理,目标是先建立完整的业务和技术心智模型,再进入具体模块开发。
1. 一句话理解这个工程
KIOSK 是部署在景区或线下门店 Android 自助终端上的照片售卖与打印客户端:游客可以上传手机照片,或通过人脸识别找到景区相机拍摄的照片,完成选片和支付后,由终端连接 DNP 照片打印机出片。
它同时还是一台长期在线的设备,因此还承担:
- 设备身份认证和配置同步
- WebSocket 实时消息接收与心跳上报
- 微信扫码隐私取片任务
- 打印机、纸张余量和任务状态管理
- 待机海报、视频、直播和语音播放
- 运营素材上传
- APK 在线升级和开机自启动
应用名称是“自助照片打印”,Application ID 为 com.yzx.kiosk,最低支持 Android 8.0(API 26)。
2. 业务参与方
理解下面几个参与方后,工程中的接口和状态会清晰很多。
| 参与方 | 职责 |
|---|---|
| 游客 | 在终端上选业务、拍照识别人脸、选片、扫码支付和取走照片 |
| 手机端/微信页面 | 扫终端二维码、上传照片、支付或发起隐私取片 |
| KIOSK Android 客户端 | 展示业务页面,维护设备状态,接收订单并驱动打印机 |
| Oscar 业务后端 | 下发设备配置、二维码、价格、订单、Socket Token、版本信息等 |
| 照片盒子/人脸服务 | 保存景区相机照片,提供公网或局域网人脸检索及图片地址 |
| OSS | 保存照片、海报、视频、音频和升级包等文件 |
| DNP 打印机 | 实际输出照片,当前主要适配 RX1 和 QW410 |
| 运维人员 | 配置设备密钥、局域网模式、纸张数、素材、打印机和应用版本 |
整体关系如下:
flowchart LR
Visitor["游客"] --> Kiosk["Android KIOSK"]
Phone["手机端 / 微信"] <-->|"上传、支付、取片"| Backend["Oscar 业务后端"]
Kiosk <-->|"HTTPS API"| Backend
Kiosk <-->|"WebSocket 消息与心跳"| Backend
Kiosk <-->|"人脸检索、照片读取"| FaceBox["照片盒子 / 人脸服务"]
Backend <--> OSS["阿里云 OSS"]
Kiosk -->|"下载或上传素材"| OSS
Kiosk -->|"DNP SDK 打印任务"| Printer["RX1 / QW410 打印机"]
Operator["运维人员"] --> Kiosk
3. 用户能看到的主要业务
3.1 首页
首页是所有业务的入口,主要展示:
- 人脸识别照片/打卡点照片打印入口
- 上传手机照片打印入口
- 微信扫码隐私取片二维码
- 首页宣传视频
- 当前打印任务状态
- 剩余打印纸张数和客服电话
首页双击特定区域会弹出管理密码,校验后进入设置页。首页 60 秒无操作,且当前没有打印任务时,会进入待机海报或直播层;用户触摸后返回首页。
主要代码:
3.2 手机照片上传打印
这是 capture type = 1 的业务。
sequenceDiagram
actor User as 游客
participant K as KIOSK
participant API as 业务后端
participant WS as WebSocket
participant P as DNP 打印机
User->>K: 进入“上传手机照片打印”
K->>API: 获取上传二维码和打印服务信息
K-->>User: 展示二维码、价格和规格
User->>API: 手机扫码并上传照片
WS-->>K: code=1 扫码成功
WS-->>K: code=2 下发 file_map 照片列表
K-->>User: 展示照片并选择
K->>API: verify-result 计算单价和总价
K->>API: get-pay-url 获取支付二维码
User->>API: 手机支付
WS-->>K: code=5 支付成功及订单信息
K-->>User: 支付成功,确认要打印的照片
K->>P: 逐张下载、处理并打印
K->>API: print-notify 上报每张结果
K->>API: print-complete 上报订单完成
对应页面链路:
首页
-> 上传照片二维码页 UploadPhotoScreen
-> 照片选择页 PhotoSelectScreen
-> 支付成功页 PaySuccessScreen
-> 打印页 PrintingScreen
-> 自动返回首页
核心类:
UploadPhotoViewModel.kt:加载上传二维码,监听扫码和文件列表事件PhotoSelectViewModel.kt:选片、计价、获取支付二维码PaySuccessViewModel.kt:支付后再次确认打印照片PrintingViewModel.kt:逐张下载、打印、记录并上报结果
服务端通过 file_map 同时下发 OSS 和局域网地址。客户端根据设置中的“使用 LAN”开关选择 *_lan_url 或 *_oss_url。
3.3 人脸识别照片打印
这是 capture type = 2 的业务,适用于景区相机、无人机或打卡点预先拍摄的照片。
业务过程:
- 游客进入人脸识别页。
- CameraX 打开前置相机,支持 5 秒倒计时或手动拍照。
- 客户端把照片上传到照片盒子的
/{sn}/api/search接口。 - 服务根据人脸相似度返回当天匹配的照片。
- 终端展示缩略图,游客选择照片。
- 客户端请求后端计算价格并生成支付二维码。
- WebSocket 收到支付成功事件后进入支付成功页和打印页。
主要代码:
FaceRecognitionScreen.kt:相机页面FaceRecognitionViewModel.kt:拍照、方向修正和人脸检索FaceRecognitionResultViewModel.kt:结果展示、选片、计价和支付FaceSearchService.kt:人脸搜索 Retrofit 接口
人脸服务地址、盒子 SN 和 Token 来自设备配置。设置为 LAN 模式时走局域网地址,否则走公网地址。
3.4 微信扫码隐私取片
隐私取片不是通过当前页面一步步操作,而是后台 WebSocket 直接下发的打印任务。
处理过程:
- 首页显示服务端配置的微信隐私取片二维码。
- 用户在微信侧完成选片或确认。
- WebSocket 收到
code = 4消息。 PrintQueueManager按订单去重并排队。PrivacyPrintService依次下载照片并调用打印机。- 首页顶部显示“手机尾号 xxxx 用户正在打印/打印完成”。
- 客户端上报单张结果和订单完成状态,并更新纸张余量。
主要代码:
这条链路允许游客在手机端操作打印时,终端屏幕继续服务其他用户,因此打印状态通过全局状态栏展示,而不是强制占用前台页面。
3.5 打印机处理
打印能力封装在 PrinterService.kt 中,底层使用 DNP 本地 AAR/JNI SDK。
当前处理步骤:
- 枚举打印机端口并保存打印机 ID。
- 根据 ID 区分 RX1 和 QW410。
- 按打印机方向旋转原图。
- 保持原比例缩放,居中绘制到白色背景画布。
- 保存为 300 DPI BMP 文件。
- 创建
PrintJob并加入 DNPPrintQueue。 - 更新打印状态、打印记录和纸张余量。
尺寸配置位于 PRINTSIZE.kt:
| 打印机 | 画布尺寸 | 方向 |
|---|---|---|
| DNP RX1 | 1840 × 1240 | 横向 |
| DNP QW410 | 1266 × 1836 | 纵向 |
工程里的打印包目录名是历史拼写 priter,并不是文档笔误。
3.6 待机广告、直播和语音
设备配置接口会下发海报、背景音乐、首页视频及直播信息。
- 图片/视频海报使用 Compose + Media3 展示
- 首页底部视频通过 ExoPlayer 循环播放
- 景区直播通过 RTMP 地址播放
- WebSocket 绑定成功后发送
type = 304订阅直播变化 - 本地页面引导语音由
LocalAudioPlayService管理 - 网络 BGM 和其他音频由
AudioPlayService管理 - 打印通知还可通过阿里云语音合成播报
主要代码:
PosterScreenWithLiveOrSlideshow.ktScenicLivePosterController.ktAudioPlayService.ktLocalAudioPlayService.kt
3.7 设备管理和运营配置
设置页用于现场运维,主要包括:
- 切换公网/局域网照片地址
- 设置剩余打印纸张数
- 打开设备配置页和打印机管理页
- 查看帮助中心、关于我们和协议页面
- 手动检查应用更新
设备配置页还可以维护:
- 设备密钥
- 景区和客服电话
- 隐私取片二维码开关
- 首页直播和新版首页开关
- 最多 5 个已选海报
- 背景音乐
- 上传自定义图片、视频和音频素材
运营配置既会调用 /api/oscar/config/set 保存到后端,也会同步一部分到本地 MMKV,供首页立即读取。
主要代码:
3.8 在线升级与设备自启动
VersionUpdateManager 请求 type = 8 的最新 Android 终端版本,下载 APK 后通过 FileProvider 拉起系统安装界面。Manifest 同时注册了开机和包更新广播,目标是让自助终端重启或升级后恢复运行。
主要代码:
4. 应用启动时发生什么
应用进程启动,App.onCreate 完成全局初始化
-> 系统或桌面启动 SplashActivity
-> 等待约 1.5 秒
-> 进入 MainActivity
-> 初始化无操作检测并注册 WebSocket 监听器
-> MainActivity 获取 Socket Token
-> WebSocket 连接并发送 type=1000 绑定设备
-> Compose 创建 AppNavHost 并进入首页
-> HomeViewModel 拉取设备配置
-> 每 5 秒发送 type=1001 心跳
-> 首页开始展示入口、二维码、视频和纸张信息
-> 无操作 60 秒后展示待机海报或直播
Application 级初始化在 App.kt 中完成,包括 Hilt、MMKV、日志、Toast、Coil 缓存和全局状态初始化。DNP SDK 延迟到第一次使用打印机时初始化。
5. WebSocket 协议在客户端中的作用
WebSocket 是业务闭环的关键,不只是普通通知。当前客户端使用的主要消息如下:
| 方向 | 类型或 code | 含义 |
|---|---|---|
| 客户端 -> 服务端 | type = 1000 |
使用 Socket Token 绑定设备 |
| 客户端 -> 服务端 | type = 1001 |
心跳,上报设备、打印机状态和剩余纸张 |
| 客户端 -> 服务端 | type = 304 |
订阅景区直播状态 |
| 服务端 -> 客户端 | code = 1 |
手机扫码成功 |
| 服务端 -> 客户端 | code = 2 |
上传照片列表到达 |
| 服务端 -> 客户端 | code = 4 |
隐私取片打印任务 |
| 服务端 -> 客户端 | code = 5 |
支付成功,包含订单和照片信息 |
| 服务端 -> 客户端 | code = 100000 |
绑定、心跳或直播动作成功 |
| 服务端 -> 客户端 | code = 100099 |
Token 失效,需要刷新并重新绑定 |
WebSocketService 把上传/支付类消息转换为 SharedFlow<UploadPhotoEvent>,页面 ViewModel 各自订阅;隐私打印则直接进入后台打印队列。
6. 网络认证和环境
普通 HTTP 请求由 RequestInterceptor.kt 添加:
sn = 设备 SN
timestamp = 当前秒级时间戳
token = MD5(sn + deviceSecret + timestamp)
设备密钥需要先在设备配置页录入。没有密钥时客户端不会生成 token 请求头,首页会提示先配置设备密钥。
构建环境由 BuildConfig 区分:
| 构建类型 | HTTP API | WebSocket |
|---|---|---|
| Debug | api-test.zhifly.cn |
测试 WSS |
| Release | api.zhifly.cn |
正式 WSS |
配置位置为 app/build.gradle.kts,网络组件装配位于 NetworkModule.kt。
7. 工程采用的技术
7.1 语言、构建和 UI
| 技术 | 用途 |
|---|---|
| Kotlin 2.1.10 | 主要开发语言,JVM Target 11 |
| Gradle 8.11.1 + AGP 8.10.0 | Android 构建系统 |
| Jetpack Compose + Material 3 | 主要页面 UI |
| ViewBinding + XML | Splash 等少量传统页面 |
| Navigation Compose | 页面路由和回退栈 |
| StateFlow / SharedFlow | 页面状态、全局状态和实时事件 |
| Coroutines | 网络、打印、上传下载和倒计时等异步任务 |
整体采用接近单 Activity + MVVM 的结构:
flowchart TD
UI["Compose Screen"] --> VM["Hilt ViewModel"]
VM --> Repo["Repository / Manager"]
Repo --> Api["Retrofit Service"]
Repo --> Local["Room / MMKV"]
VM --> Device["打印机、相机、播放器"]
WS["WebSocketService"] --> Flow["SharedFlow / StateFlow"]
Flow --> VM
VM --> Nav["AppNavigator"]
Nav --> UI
7.2 依赖注入和架构组件
- Hilt:Application、Activity、ViewModel、Repository 和 Service 的依赖注入
- KSP:Hilt、Room 和 Glide 等代码生成
- Lifecycle ViewModel:页面状态和协程生命周期
- 自定义
AppNavigator:通过 SharedFlow 解耦 ViewModel 与 NavController BaseViewModel:统一导航、Loading、网络结果和登录失效处理
7.3 网络与实时通信
- Retrofit + Gson:业务 REST API
- OkHttp:HTTP、APK 下载和 WebSocket
- 自定义请求拦截器:设备 SN、时间戳和签名 Token
- 自定义响应拦截器与结果层:统一解析业务 code
- WebSocket:扫码、照片列表、支付成功、隐私打印、直播和设备心跳
7.4 数据存储
| 存储 | 保存内容 |
|---|---|
| MMKV | 设备密钥、设备配置、Socket Token、盒子地址、纸张数、打印记录和开关状态 |
Room AppDatabase |
运营素材上传任务及进度 |
Room CloudDatabase |
OSS 上传、下载任务 |
| 应用私有文件目录 | 处理后的打印 BMP、缓存和下载文件 |
| Coil 磁盘缓存 | 网络图片缓存,当前限制约 50 MB |
MMKV 的统一访问入口是 AppStoreDataSource.kt,全局响应式状态集中在 AppState.kt。
7.5 图片、相机和扫码
- CameraX:人脸识别页拍照
- Coil / Glide:网络图片加载
- uCrop:照片裁剪
- PictureSelector:本地运营素材选择
- ML Kit Barcode Scanning + ZXing:扫码识别和二维码生成
- Android Bitmap/Canvas:打印前旋转、缩放和白底合成
7.6 音视频与云能力
- AndroidX Media3 / ExoPlayer:视频、音频和 RTMP 直播
- 阿里云 OSS SDK:素材上传下载
- 阿里云语音 SDK:状态语音合成
- 高德地图 SDK:定位相关能力
- DNP PhotoPrint SDK:照片打印机控制
本地闭源 SDK 位于 app/libs/,这是工程能否完整构建和连接硬件的重要前提。
8. 代码目录怎么理解
app/src/main/java/com/yzx/kiosk/
├── App.kt # Application 初始化
├── SplashActivity.kt # 启动页
├── MainActivity.kt # 单 Activity 容器、Socket 和待机层
├── audio/ # 在线/本地音频播放
├── base/ # ViewModel 基类
├── component/ # 通用 Compose 组件和全局 UI
├── datastore/ # MMKV 封装和全局状态
├── navigation/ # 路由、导航事件和 NavHost
├── network/
│ ├── db/ # 上传任务 Room 数据库
│ ├── di/ # Hilt 网络与协程模块
│ ├── interceptor/ # 请求签名和响应处理
│ ├── manager/ # 素材上传任务调度
│ ├── model/ # 请求、响应和实体
│ ├── repository/ # 数据仓库
│ └── service/ # Retrofit 接口
├── priter/ # DNP 打印服务和打印状态
├── receiver/ # 开机/更新广播
├── ui/
│ ├── device/ # 设备和运营素材配置
│ ├── face/ # 人脸识别业务
│ ├── home/ # 首页
│ ├── poster/ # 待机海报和直播
│ ├── printer/ # 打印机管理
│ ├── setting/ # 设置、协议和帮助
│ └── upload/ # 上传、选片、支付、打印
├── utils/ # 更新、日志、二维码、超时等工具
│ └── cloud/ # OSS 上传下载及第二套 Room 数据库
└── websocket/ # 长连接、实时事件和隐私打印队列
9. 建议的代码阅读顺序
第一次接手时,不建议从工具类或所有依赖开始看。按下面顺序更容易建立上下文:
README.md:先把工程跑起来,理解环境和硬件要求。AppRoutes.kt和AppNavHost.kt:知道有哪些页面和用户动线。HomeScreen.kt和HomeViewModel.kt:理解首页配置如何驱动业务入口。ui/upload/viewmodel/:完整看一遍上传、选片、支付、打印主链路。ui/face/viewmodel/:理解第二条照片来源链路。WebSocketService.kt:理解页面为什么会因服务端消息自动跳转。PrinterService.kt和PrivacyPrintService.kt:理解硬件和后台任务。NetworkService.kt与AppStoreDataSource.kt:梳理接口和持久化字段。ui/device/、utils/cloud/和VersionUpdateManager:最后看运营配置、素材和升级能力。工程代码审查报告.md:了解当前缺陷和发布风险。
10. 接手时最容易混淆的几个概念
capture type
1:用户从手机上传的照片2:通过人脸搜索得到的景区照片
它会贯穿计价、支付、打印通知和订单完成接口。
file_map
一张照片不只有一个 URL,而是同时包含图片 ID、OSS 原图/缩略图地址和 LAN 原图/缩略图地址。打印必须保留图片 ID,服务端才能正确记录每张照片的状态。
设备 SN、设备密钥和 Socket Token
- 设备 SN:当前主要取 Android ID,标识终端
- 设备密钥:运维录入,用于普通 HTTP 请求签名
- Socket Token:后端接口动态获取,用于 WebSocket 绑定
这三个值用途不同,排查鉴权问题时不要混在一起。
公网模式和 LAN 模式
切换的是照片盒子服务和照片 URL 的访问方式,不是 Debug/Release 环境切换。Debug/Release 由构建类型决定,LAN/公网由设备设置决定。
两类打印
- 前台打印:游客在终端完成上传/人脸业务后进入
PrintingScreen - 后台隐私打印:WebSocket
code = 4直接进入PrivacyPrintService
两条链路最终都调用 PrinterService,但任务队列、UI 展示和状态上报入口不同。
11. 接手后的优先验证清单
在开始改业务前,建议用测试环境完成以下闭环:
- 配置设备密钥,确认设备配置接口成功。
- 确认 WebSocket 绑定成功且心跳包含正确纸张和打印机状态。
- 手机扫码上传一张照片,走完选片、计价和支付事件。
- 使用相机完成一次人脸搜索,分别测试公网和 LAN 地址。
- 连接 RX1 或 QW410,各打印一张横图和竖图。
- 验证单张
print-notify和最终print-complete到达服务端。 - 发送一条隐私打印任务,确认不会阻断前台用户操作。
- 验证海报、视频、直播、BGM 和无操作返回逻辑。
- 验证重启后开机自启动、配置恢复和 Socket 重连。
- 在准备发布前阅读代码审查报告并处理签名、隐私、打印结果和并发问题。
12. 当前需要特别注意的技术债
本文重点是业务和技术导读,不展开缺陷细节;但以下问题会直接影响你对现有实现的判断:
- Release 当前实际使用 Debug 签名,且签名信息直接写在 Gradle 配置中。
- 打印任务加入 SDK 队列后不等于物理打印成功,当前成功判定不够可靠。
- 部分 Token、设备密钥和业务配置保存在未加密 MMKV 中。
- WebSocket、打印通知及上传下载存在并发和恢复方面的风险。
- APK 更新缺少足够的完整性与签名校验。
- 自动化测试覆盖少,Lint 当前仍有待处理项。
具体证据、文件位置和修复建议见 工程代码审查报告.md。
如果要修改某个业务,优先从对应页面的 ViewModel 顺着 Repository、WebSocket 或 PrinterService 向下追踪;如果问题表现为“页面没有自动跳转”,通常还要同时检查 WebSocket 消息是否到达以及 SharedFlow 订阅是否仍处于活跃生命周期。