毕业论文-基于Android手机导航系统的研究与设计24965.doc
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1、I 毕业论文毕业论文 题目:题目:基于基于 AndroidAndroid 手机导航系统的研究与设计手机导航系统的研究与设计 II 摘摘 要要 本文对 Android 系统的特征,系统架构及应用程序构建、开发都做了比较详细的分析。 同时结合 Google Maps、GPS 定位技术,对在 android 上定位和导航进行了深入的研究, 并设计了基于 android 系统的导航系统。系统使用 java 语言和 eclipse 开发工具进行编 写。同时给出了详细的系统设计过程、部分界面图及主要功能运行流程图,本文还对开发 过程遇到的问题和解决方法进行了讨论。 本系统的主要功能包括手机实时定位,指定地
2、点的寻址,规划导航路径,个人位置跟 踪、监视、展示的应用程序。系统中还涉及了数据库和服务器等方面的技术。本系统只限 于应用层的探讨,对地图偏移等算法不做深入研究。 系统在导航路径方面做了改进,将路径作为文件记录存储,同时上传服务器。区别于 其他同类产品,同时在定位时采用了多种定位方式相互参考,分析研究了 Android 的 GPS 定位和网路定位。 关键词关键词:android; 导航; gps; Google Maps III Abstract In this paper, the characteristics of Android system, system architecture
3、and application bui lding, the development has done a more detailed analysis. Combined with Google Maps, GPS po- sitioning technology, positioning and navigation on the android conducted in-depth study and and roid system is designed based on the navigation system. It use java language and eclipse s
4、ystem development tools to write.At the same time gives a detailed system design process, some interfa- ce flow chart diagram and run the main function, this development process also encountered pro- blems and solutions are discussed. The main function of this system include real-time positioning mo
5、bile phones, addressing the designated place, planning the navigation path, personal location tracking, monitoring, displ- ay applications. System is also involved in other aspects of the database and server technologies. The system of the application layer only on maps do not do in-depth study migr
6、ation and other a- lgorithms. The system has done to improve the navigation path, the path to the record store as a file, and upload server.Different from other similar products, while positioning method using a variety of cross-reference, Analysis of the Androids GPS positioning and network positio
7、ning. Keyword: android, navigation, gps, Google Maps IV 目目 录录 摘摘 要要I ABSTRACT.II 第一章第一章 绪绪 论论.1 1.1课题来源 1 1.2研究背景和存在问题.1 1.2.1手机导航背景1 1.2.2 手机导航面临的问题2 1.3研究目标和方法.2 1.3.1研究的目标2 1.3.2研究的方法3 1.4 本文的内容安排4 第二章第二章 手机导航软件现状和各种技术选择依据手机导航软件现状和各种技术选择依据6 2.1 手机导航的发展和未来.6 2.2 Google Maps 的选择.7 2.3 Android 技术选择9
8、 2.3.1 开发背景 9 2.3.2 android 平台和其他平台比较.10 2.3.3 选择依据 .13 2.4 本章小结14 第三章第三章 需求分析需求分析.15 V 3.1 功能性需求分析15 3.1.1 地图管理 .15 3.1.2轨迹管理16 3.1.3 规划导航路径 17 3.1.4 远程跟踪监视 18 3.2界面需求分析.18 3.3 数据存储需求.19 3.4 环境需求20 3.5 本章小结.20 第四章第四章 ANDROID 手机导航的总体设计手机导航的总体设计.21 4.1 系统功能模块划分21 4.2 系统架构设计22 4.3 用户界面设计.23 4.4 本章小结25
9、 第五章第五章 数据存储设计数据存储设计.27 5.1 数据存储设计原理.27 5.2 数据库存储实现.27 5.2.1 数据库和数据表的创建和打开27 5.2.2 对数据表的操作 .31 5.3 使用 SharePreference 存储.33 5.3 本章小结34 第六章第六章 系统子模块的设计和实现系统子模块的设计和实现35 VI 6.1 地图管理模块的实现.35 6.1.1 在线地图 .35 6.2.2 任意界面的缩放 .36 6.2.3 随时定位个人位置37 6.2.4 调整地图偏移 .38 6.2.5 保持跟踪 .39 6.2 轨迹管理模块的实现.39 6.2.1 新建跟踪记录 .
10、39 6.2.2 地图展示 .40 6.2.3 查询以往轨迹 .42 6.2.4 显示轨迹信息 .43 6.3 规划导航路径模块实现43 6.3.1 已知经纬度查询 .43 6.3.2地址反查44 6.3.3 规划导航路径 45 6.4 本章小结.45 第七章第七章 系统测试系统测试.46 7.1 地图管理模块测试.46 7.1.1 在线地图 .46 7.1.2 地图的缩放 .47 7.1.3 定位个人位置 .47 7.1.4 保持跟踪 .48 7.1.5 调整地图偏移 .48 7.2 轨迹管理模块测试.49 7.2.1 新建跟踪界面 .49 7.2.2 显示过往所有轨迹49 7.2.3 地图
11、展示轨迹 .50 7.2.4 路径信息 .50 7.3 规划导航模块测试51 VII 7.3.1 经纬度查询 .51 7.3.2 地址查询 .51 7.3.3 选择地图模式 .52 7.3.4 调用手机内置地图规划导航路径.52 7.4 本章小结53 结论结论.54 总结.54 展望.54 参考文献参考文献56 致谢致谢.58 1 第一章第一章 绪绪 论论 1.11.1课题来源课题来源 Android 操作系统平台很容易跟Google 其他应用如 Google 地图的整合。 在 Android 应用中,如果能在其中加入Google 地图,则会为你的应用增添强大 的功能,目前不少LBS 应用 (
12、基于地理位置的应用)就是充分将移动跟地图结合 起来。 位置服务(Location-Based Services,LBS) ,又称定位服务或基于位置的服务,融 合了 GPS 定位、移动通信、导航等多种技术,提供了与空间位置相关的综合应用服务。位 置服务首先在日本得到商业化的应用。2001 年 7 月,DoCoMo 发布了第一款具有三角定位 功能的手持设备。2001 年 12 月,KDDI 发布第一款具有 GPS 功能的手机。基于位置的服务 发展迅速,已涉及到商务、医疗、工作和生活的各个方面,为用户提供定位、追踪和敏感 区域警告等一系列服务。 1.21.2研究背景和存在问题研究背景和存在问题 1.
13、2.11.2.1手机导航背景手机导航背景 手机导航(英文名称:Mobile Navigation)就是通过导航手机的导航功能,把你从 目前所在的地方带到另一个你想要到达的地方。手机导航就是卫星手机导航1,它与手机 电子地图的区别就在于,它能够告诉你在地图中所在的位置,以及你要去的那个地方在地 图中的位置,并且能够在你所在位置和目的地之间选择最佳路线,并在行进过程中的为你 提示左转还是右转,这就是所谓的导航。 现在市面上的手机导航还分为两类,一类是真正的通过太空中的卫星进行 GPS 导航1 ,精度在 3-5 米,如天将军 T60 手机的导航2 ;另一类是通过基站和网络进行粗略的导 航的,称为 A
14、-GPS,这种导航没有真正的通过卫星 GPS 导航的精确,一般定位误差为 100 米,如诺基亚 5233 手机的导航 今年以来,具有定位和导航功能的手机正日益受到消费者的追捧,市场前景看好。根 据市场研究机构 Isuppli 的最新预测,2006 年至 2011 年,在全球范围内具备 GPS 定位功 能的手机出货量将翻两番,由 2006 年的 1.096 亿部增长到 2011 年的 4.44 亿部。他们还 预测,到 2011 年,具备定位导航功能的手机在全部出货手机中所占比例将由 2006 年的 11.1%增加到 29.6%。目前 GPS 导航手机市场占有率约为 2.3%,随着 3G 的发展,
15、预计到 2 2011 年 GPS 手机的市场占有率将达到 20%。 随着 GPS 功能向智能手机的渗透,国内将成为一个最大的 GPS 手机市场。我国市场上 也已经有许多设计独特的产品推出,如天将军 T60 导航手机等。有分析人士认为,2010 年是我国 GPS 手机的元年3,GPS 手机已经不仅适应车载导航用户,也能适应步行者以及 人们日常公交的换乘用户使用,未来的 GPS 手机功能将涵盖普通百姓更多的需求。在技术 上,随着 3G 网络的发展,特别是 TD-SCDMA 网络的发展,将为运营商提供基于位置的服务 创造更为有利的条件,应用的范围也将更为广泛。业内人士认为,目前虽然人们已经感受 到了
16、 GPS 手机的魅力,但是绝大多数用户对此的认识仍然只是停留在导航、定位、搜索等 功能上,实际上在一些诸如监控、紧急救援等突发事件中的应用潜力更大,如老人小孩监 控手机、外勤业务人员管理手机4、免安装 GSP 车载防盗报警跟踪手机等。未来,GPS 手 机应用发展将是多元化的,人们将迎来一个 GPS 手机的新时代4 。 1.2.2 手机导航面临的问题手机导航面临的问题 目前,人们虽然已感受到了导航手机的魅力,但是绝大多数用户对此的认识却只停留 在定位、搜索等功能上,一些诸如监控、紧急救援等突发事件中的应用实际上潜力更大。 未来,具有专业导航功能的手机终端产品要想迎来高速发展,进入一个导航手机的新
17、时代, 必须破解诸多瓶颈。 很明显,无论 GPS 或是导航手机,消费者在使用时最为看重的是地图专业性和准确性, 而现行的多数手机还无法实现免费升级地图5,新型 Android 手机尚不足以支持 GPS 功能5 。此外,国内的地图服务商服务能力仍不强。值得一提的是,用户对导航手机的价格仍有 惧怕性,目前市场热门的导航手机来价格集中在 3000-4500 元之间,偏高于一般的智能手 机。这些都是阻碍导航手机市场强劲增长的因素。 移动互联网技术正逐渐走向成熟。只有想不到的,没有做不到的,这便是如今科技发 展的状况。可以预期的是,既拥有专业导航功能又有更强价格优势将会成为厂商抢占导航 手机市场的关键。
18、 智能手机有了 GPS 将达到如虎添翼的效果,目前智能导航手机6也正在风风火火的打 进市场,不久的将来会成为更多消费者购买的对象。 1.31.3研究目标和方法研究目标和方法 1.3.11.3.1研究的目标研究的目标 本系统的主要功能包括手机实时定位,指定地点的寻址,规划导航路径,个人位置跟 3 踪、监视、展示的应用程序。 一、地图管理 1. 在线地图 2. 离线地图(SQLite 数据库存储) 3. 任意界面的地图缩放 4. 随时定位个人位置 5. 调整地图偏移 6. 保持跟踪,随时显示 二、轨迹管理 1. 记录跟踪轨迹,存储数据 2. 导入导出数据文件 3. 读取轨迹记录,并显示在地图上 4
19、. 显示各个轨迹的时间、距离、平均速度等信息 5. 查看以往所有轨迹 三、规划导航路径 1. 已知经纬度查询 2. 输入地址的反查 3. 调用手机内置地图规划导航路径 四、远程跟踪监视 1. 连接服务器 2. 传递位置信息到服务器 1.3.21.3.2研究的方法研究的方法 本文的目标结合Google Maps 位置服务针对手机实时定位7,指定地点的寻址,规划 导航路径,个人位置跟踪、监视、展示等方面来设计基于Android平台的GPS导航系统。 4 系统设计主要研究方法: 1.已知经纬度的查询 用户只需输入目的地的坐标,通过 GeoPoint 的定位,就可以在 MapView 上显示目的地的正
20、确位置。 2.指定地点的寻址 通过 EditText 接受 User 输入欲寻找的地址,再利用 Google 提供的 Geocoder 无误来 取得该地址的 GeoPoint,接着取出 GeoPoint 对象之后,便可通过方才开发好的自定义函 数,更新 Google Map 的内容。 3.规划导航路径 在正式版的 Android SDK 中,删除了原有 M5 版本的 DrivingDirection package,所 以无法通过程序来规划导航路径,但可以调用手机内置的地图程序来传递导航坐标规划路 径。 4.个人的位置跟踪、记录、展示 创建一个新的跟踪,然后后台启动 Service,定时读取
21、GPS 数据获得用户目前所在的 位置信息,将其存入数据库中;用户可以选择以往的跟踪记录,将其轨迹显示在 Map 上, 由此可以记录用户去过的位置。 5.远程跟踪 连接远程服务器,后台启动 Service,定时上传用户的位置,将其存入服务器端数据 库;服务器端可随时查看用户手机位置,和以往用户的跟踪记录。 1.41.4 本文的内容安排本文的内容安排 本文共分 7 章 第一章 阐述了课题的来源,选题的背景、存在的问题和研究的目标、方法。 第二章 剖析了手机导航软件的现状和本系统各种技术选择的依据。 第三章 提出了系统的需求分析,包括功能分析,界面需求分析,数据存储需求,还 有环境需求。 第四章 介
22、绍了手机导航的总体设计思路,系统功能模块,系统总体架构设计,系统 的界面设计等。 5 第五章 详细的研究了数据存储的设计,包括数据存储设计的原理、数据存储的实现 和文件存储。 第六章 分块实现了系统的各项功能,以及详细的设计过程。 第七章 展示了系统的测试结果,及对结果的分析。 6 第二章第二章 手机导航软件现状和各种技术选择依据手机导航软件现状和各种技术选择依据 2.12.1 手机导航的发展和未来手机导航的发展和未来 导航手机市场取得新进展导航手机市场取得新进展 “各家的智能手机的基础功能都基本趋同,未来引起消费者产生购买的更多的会是智 能手机的高端应用,华硕手机希望通专业导航功能来赢得市场
23、。 ”华硕有关负责人近日表 示。其实,不止是华硕,据悉,诺基亚、摩托罗拉、索尼爱立信等企业目前已经陆续推出 了带有 GPS 导航功能的手机。 其实,GPS 导航手机8 与手机电子地图的区别在于,它能够告诉你在地图中所在的位 置及要去的那个地方在地图中的位置,且能在所在位置和目的地之间选择最佳路线,并在 行进过程中提示左转或右转,这就是所谓的导航。 据了解,市面上的导航手机可以分为两类,一类是真正的通过太空中的卫星进行 GPS 导航,误差 3-5 米,如天将军 T60 导航手机等;另一类是通过基站和网络进行粗略的导航 的,称为 A-GPS,这种导航没有真正的通过卫星 GPS 导航的精确,一般定位
24、误差为 100 米, 如诺基亚 5233 手机等。之前,华硕和导航系统领头羊 Garmin 合作推出的 M20 和“睿立方” M10,就是瞄准导航市场的产品。相比 M20, “睿立方”M10 具有屏幕更大、更智能、导航 更快的特点,各方面性能均有大幅提升9。 此次,华硕 A10 的推出,无疑成为了导航手机市场的最新进展。据了解,华硕 A10 内 建的 GPS 芯片经过优化整合,可以在 32 秒中准确搜索定位,还具备实景导航、复杂车道 提示、测速照相提示、超速提醒、自动记录停车地点等专业导航功能。 导航手机市场潜力日现导航手机市场潜力日现 从手机诞生到现在,它不仅解决了通讯的需求,还成为我们的行
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