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探討安卓系統(tǒng)的手機(jī)定位軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)論文
位置信息服務(wù)即Location Based Service，簡稱LBS。通過由運(yùn)營商所提供的無線通訊網(wǎng)絡(luò)或GPS等外部定位方式來獲取移動終端用戶的具體地理坐標(biāo)信息，并在GIS等地理信息系統(tǒng)平臺的支持下，為用戶提供智能終端定位、智能導(dǎo)游等增值服務(wù)。具體來說，地圖定位、自動觸發(fā)景點(diǎn)多媒體信息、游覽軌跡信息和周邊服務(wù)設(shè)施信息都應(yīng)該是LBS所涉及的服務(wù)范圍。利用信息化技術(shù)將游客、旅游實(shí)體、旅游實(shí)體管理者這3方聯(lián)系到了一起，并達(dá)成了交互的目的。也正是基于此系統(tǒng)，游客可以在出行期間得到更好的信息化服務(wù)。
1.安卓系統(tǒng)下LBS智能終端導(dǎo)游系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)闡述
位置信息服務(wù)LBS主要是基于3方技術(shù)來共同完成的，它們是來自于移動終端的定位軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及安卓系統(tǒng)。以下就一一闡述這3方下的具體關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)。
1.1定位軟件技術(shù)
定位軟件技術(shù)是LBS智能導(dǎo)游系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵核心，一般起到功能作用的是Skyhook Wi-Fi定位系統(tǒng)和蜂窩基站定位系統(tǒng)，包括外部全球定位系統(tǒng)GPS。這幾項(xiàng)技術(shù)都通過天線向外部發(fā)送信號，并尋求距離自己最近的復(fù)數(shù)基站，通過它們的信號轉(zhuǎn)遞進(jìn)行信號定位。而Skyhook Wi-Fi則運(yùn)用到了固定熱點(diǎn)技術(shù)，它能直接與手機(jī)或其它智能移動終端的MAC地址相互綁定，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)無線信號的接入，從而獲取用戶想要的地理定位信息。
另外，利用智能手機(jī)內(nèi)部的微機(jī)電三軸加速傳感器也能夠?qū)崿F(xiàn)對智能導(dǎo)游系統(tǒng)功能的應(yīng)用。其功能實(shí)現(xiàn)原理是手機(jī)在空間坐標(biāo)系中同時向3個方向軸上輸出加速度分量，并通過這3個方向的加速度積分計(jì)算來推導(dǎo)出空間三維速度和位置，為用戶提供準(zhǔn)確的服務(wù)。
1.2網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)包含許多種，比如套接字通信，HTTP協(xié)議，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等等。首先說套接字通信(socket)，是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的基礎(chǔ)，能夠支持TCP/IP協(xié)議獲取最基本的網(wǎng)絡(luò)通信包，從而實(shí)現(xiàn)對客戶端服務(wù)器的連接，進(jìn)一步獲取本地IP，本地DNS，遠(yuǎn)距離IP及DNS。另外，安卓系統(tǒng)中的SDK、CFNetwork framewrok也能為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通信接口提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程位置查詢。
而HTTP協(xié)議則提供了簡潔快捷的應(yīng)用層技術(shù)，基于信息傳輸主體內(nèi)容的實(shí)體、通信層與應(yīng)用層之間的通信連接、HTTP所傳輸?shù)南?nèi)容、客戶端向服務(wù)器發(fā)送的內(nèi)容請求、接受客戶請求時HTTP月艮務(wù)器端的響應(yīng)以及由URI表示網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的資源來為LBS提供更好的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持。
1.3安卓系統(tǒng)
安卓系統(tǒng)出現(xiàn)相對較晚，主要采用了軟件堆層的主題架構(gòu)，并細(xì)分為3大部分，底層Linux內(nèi)核、中間層函數(shù)庫Library及虛擬機(jī)，還有上層具體app應(yīng)用軟件，它們都是由C語言、c++、JAVA等計(jì)算機(jī)語言所編寫的程序。
針對LBS來說，安卓系統(tǒng)中的Linux和Application Framework則更加關(guān)鍵。Linux主要為安卓系統(tǒng)提供核心系統(tǒng)服務(wù)，是連接智能手機(jī)軟硬件系統(tǒng)的抽象層，并將二者細(xì)化分層。所提供的服務(wù)也是統(tǒng)一的，能夠屏蔽一些不相關(guān)層的信息，使各個信息層之間處于不關(guān)聯(lián)狀態(tài)。而Application Framework則是利用安卓系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用程序來簡化手機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并將LBS中所需要應(yīng)用的視圖、音頻等組件集合起來，允許用戶使用各個應(yīng)用程序來訪問其它數(shù)據(jù)，這在智能導(dǎo)游系統(tǒng)中是十分重要的，即通過對系統(tǒng)資源的共享應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)手機(jī)定位。
2.基于LBS的安卓智能手機(jī)導(dǎo)游系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
整體而言，基于LBS的安卓智能手機(jī)導(dǎo)游系統(tǒng)軟件應(yīng)該包括優(yōu)化了的封裝位置定位服務(wù)、高品質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)、實(shí)時的數(shù)據(jù)緩存服務(wù)以及其它一部分交互展示功能。正是這些關(guān)鍵技術(shù)的加入才豐富和提升了手機(jī)定位軟件的應(yīng)用性能和運(yùn)行效率。
2.1基于LBS的相關(guān)定位控件設(shè)計(jì)
2.1.1控件設(shè)計(jì)
BPLocation是LBS中一個較為重要的位置服務(wù)控件，它能夠創(chuàng)建uIAccelerometerDelegate與CLLocationManagerDelegate接口，通過它們實(shí)現(xiàn)對GPS位置信息的獲取。同時它也能計(jì)算GPS漂移數(shù)據(jù)量，實(shí)現(xiàn)對用戶運(yùn)動軌跡函數(shù)的推算、區(qū)域檢測等等。近似于BPLocation類的相關(guān)函數(shù)種類眾多，文中簡單介紹3種：instance是典型的BPLocationManger類，它屬于靜態(tài)函數(shù)，能夠根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)XCBPLocationManger變量的獲得;LocationManager則通過設(shè)置DesiredAccuracy來獲取用戶的位置方向與具體信息數(shù)據(jù);還有accelerometer，它是基于UIAcceIerometer抽象類的控件，它就是利用到了微機(jī)電的三軸加速傳感器，可以在用戶手機(jī)LBS軟件客戶端的x，y，z三個軸上實(shí)施加速度，進(jìn)而計(jì)算用戶手機(jī)設(shè)備智能導(dǎo)游系統(tǒng)的運(yùn)行速度，起到糾正手機(jī)內(nèi)部GPS定位誤差的作用。
2.1.2設(shè)計(jì)應(yīng)用
在具體應(yīng)用中，LBS的相關(guān)控件會根據(jù)手機(jī)的位置實(shí)施運(yùn)動軌跡的定位，可以實(shí)時記錄用戶的運(yùn)行軌跡，一旦出現(xiàn)任何漂移，也能將這些偏差自動濾掉，這就是過濾偏移。過濾偏移共有2種方式：利用GPS歷史記錄確定偏移是否存在;再者就是利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度和加速度來確定定位是否存在偏移，這種方法更加合理，而且精確度也有保證。
區(qū)域檢測也可以通過手機(jī)安卓系統(tǒng)檢測游客在所規(guī)定區(qū)域范圍內(nèi)的運(yùn)動軌跡，這是智能導(dǎo)游系統(tǒng)所慣用的技術(shù)。當(dāng)游客離開規(guī)定區(qū)域時，系統(tǒng)會發(fā)送消息通知用戶，告知用戶的運(yùn)行軌跡，比如一些用戶在跑步時會用到的計(jì)步軟件，它的檢測原理主要以規(guī)定區(qū)域中心點(diǎn)作為主要檢測中心，當(dāng)用戶運(yùn)動時，系統(tǒng)會為其與區(qū)域中心點(diǎn)做比較，所比較出的結(jié)果就是用戶以中心點(diǎn)為軸心的運(yùn)動軌跡。
2.2基于網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的相關(guān)模塊設(shè)計(jì)
就網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)而言，主要將研究重心放在BPFormDataRequest和BPRequestQueue的設(shè)計(jì)上。BPFormDataRequest是BPHTTPRequest的子類，在擴(kuò)展手機(jī)智能導(dǎo)游系統(tǒng)對POST的支持時，就要實(shí)現(xiàn)基于POST的所有位置數(shù)據(jù)請求參數(shù)設(shè)置和相關(guān)文件上傳，這樣才能發(fā)揮BPFromDataRequest的實(shí)際作用，明確數(shù)據(jù)24#的路徑和網(wǎng)絡(luò)通信模塊的所有通信接口。
相對而言，BPRequestOueue則銜承于NSOperationOueue模塊，它能夠管理并實(shí)現(xiàn)BPHTTPRequest的實(shí)時復(fù)數(shù)請求，同時也允許其對象在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中發(fā)送任何位置信息請求，它與普通的傳輸信息模塊是不同的，它對位置信息的確定性更強(qiáng)，而且嚴(yán)重依賴于圖像來定位如圖l所示。
如果客戶通過手機(jī)端創(chuàng)建BPHTTPRequest模塊，并發(fā)送信息請求，所發(fā)送的信息將以隊(duì)列形式等待響應(yīng)處理，此時LBS也會監(jiān)測定位信息的傳送狀態(tài)。當(dāng)請求處理完畢，服務(wù)器端將會收到所返回的結(jié)果并做記錄，同時釋放用戶所要求的請求資源。
2.3基于UI視頻圖像交互展示技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
手機(jī)智能導(dǎo)游軟件要實(shí)現(xiàn)對視頻圖像的交互展示，就必須基于展示模塊來設(shè)計(jì)UI。本文所介紹的是對定位軟件系統(tǒng)中原始UIImageYiew的擴(kuò)展，即BPImageView的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)地圖類型數(shù)據(jù)的可視化分析，為智能導(dǎo)游系統(tǒng)提供更多的位置空間數(shù)據(jù)和可視化功能，以地圖和影像的形式展示出來。為了實(shí)現(xiàn)地圖、影像等數(shù)據(jù)的可視化，需要通過ARView模塊中的動態(tài)加載及流技術(shù)對地理位置信息進(jìn)行強(qiáng)化。所以本文主要介紹了基于UI視頻圖像交互展示技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，希望幫助手機(jī)實(shí)現(xiàn)對地理數(shù)據(jù)可視化信息獲取的功能強(qiáng)化。
2.3.1基于BPImageView模塊的網(wǎng)絡(luò)圖片加載設(shè)計(jì)
因?yàn)锽PImageView是UIImageView的子類，所以應(yīng)該實(shí)現(xiàn)其父類UIImageView對所有圖片顯示類以及圖片存儲數(shù)據(jù)的合理運(yùn)用。這里采用的方法是利用BPImageView來接收setImageURL消息，然后引用基于BPImageLoader的可視化信息強(qiáng)化輸出方法。此方法可以達(dá)到查看網(wǎng)絡(luò)中緩存數(shù)據(jù)存在性的目的。如果數(shù)據(jù)存在，就說明它們可以直接以圖片的形式載入。如果數(shù)據(jù)不存在，則表示要再次通過BPImageLoader類進(jìn)行l(wèi)oadlmage For URL數(shù)據(jù)的調(diào)用，重新加載圖片。
2.3.2 ARView視圖功能UI強(qiáng)化的設(shè)計(jì)
首先要說，ARView是具備2部分視圖的，它們是興趣點(diǎn)POI視圖和實(shí)施傳輸視頻流如圖2所示。
2個POI點(diǎn)視圖處于疊加狀態(tài)，這就可以確定POI的興趣點(diǎn)，如果以視圖表示POI，就可以了解到用戶對該P(yáng)OI點(diǎn)視圖的興趣度。這里采用一個叫做placesOfTnterestCoordinates的數(shù)組，通過四維向量來表示數(shù)組中用戶所記錄的興趣點(diǎn)坐標(biāo)，這樣就可以利用系統(tǒng)來記錄用戶的位置信息，為用戶導(dǎo)航。
3.結(jié)語
基于安卓系統(tǒng)的手機(jī)定位軟件的開發(fā)與設(shè)計(jì)應(yīng)該是全方位的，LBS位置信息服務(wù)的多角度設(shè)計(jì)理念也恰好迎合了這一點(diǎn)發(fā)展需求，讓手機(jī)智能系統(tǒng)更加人性化、系統(tǒng)化和精確化，特別是可視化與智能定位的巧妙設(shè)計(jì)應(yīng)用也體現(xiàn)了它對于目前無線通訊服務(wù)的重要性。而且這種位置信息服務(wù)技術(shù)也切實(shí)地運(yùn)用到了諸如旅游這樣的人類大型產(chǎn)業(yè)中，為社會發(fā)展贏取了一定的效率和效益。所以說，LBS技術(shù)是一種具有巨大潛能的，前景無限美好的現(xiàn)代化技術(shù)，也希望它可以應(yīng)用到除旅游外的其它各個領(lǐng)域，發(fā)揮它的科技智慧，為人類造福。
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