一款基于Android平臺(tái)的移動(dòng)導(dǎo)航定位應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　摘要：隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和Android平臺(tái)移動(dòng)智能終端的普及，各具特色的基于位置的服務(wù)應(yīng)用接踵而至。由于全球定位系統(tǒng)GPS應(yīng)用領(lǐng)域的不斷延伸和擴(kuò)展，傳統(tǒng)的LBS僅限于單方位置信息呈現(xiàn)，已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的社交網(wǎng)絡(luò)需求，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)導(dǎo)航定位具有現(xiàn)實(shí)的意義，開發(fā)基于Android平臺(tái)的LBS具有巨大潛力。本文提出一種新的LBS應(yīng)用場(chǎng)景——移動(dòng)導(dǎo)航定位，并結(jié)合Android平臺(tái)應(yīng)用程序開發(fā)的特點(diǎn)及結(jié)合百度Map API，借簽C/S軟件設(shè)計(jì)模式設(shè)計(jì)一款方便實(shí)用的移動(dòng)導(dǎo)航定位應(yīng)用系統(tǒng)。

　　引言

　　隨著Android平臺(tái)的智能終端走進(jìn)了越來越多人的生活，基于位置服務(wù)(LBS)無疑是移動(dòng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們逐漸生活在一個(gè)高樓大廈和如蜘蛛網(wǎng)般道路所建立的“水泥森林”當(dāng)中，在這“水泥森林”里要面臨大量標(biāo)志和規(guī)則在一個(gè)陌生的城市或城市的陌生街道里，即使知道目的地的位置，也會(huì)被大量的道路標(biāo)志和規(guī)則所攪亂，能否有一種方法來隨時(shí)導(dǎo)引我們向正確的方向前進(jìn)呢?為了方便外出，少花時(shí)間找路、問人以及更及時(shí)地關(guān)注物流相關(guān)動(dòng)態(tài)，研究基于Android系統(tǒng)移動(dòng)終端的導(dǎo)航定位技術(shù)就有了很好的應(yīng)用前景。

　　當(dāng)前基于位置服務(wù)的發(fā)展方向正趨向于個(gè)性化和本地化，不同的人群對(duì)基于位置的服務(wù)的功能和性能等方面都有不同的需求。目前提供導(dǎo)航服務(wù)的系統(tǒng)只是人與物或者物與物之間的導(dǎo)航，對(duì)于日常生活中兩個(gè)或者多個(gè)好友在一個(gè)陌生的城市，因?yàn)椴皇煜け舜苏也坏交蛘呷菀鬃咤e(cuò)路導(dǎo)致不能見面，以及動(dòng)態(tài)了解物流動(dòng)態(tài)所在的位置的相關(guān)軟件還沒有出現(xiàn)，本文基于Android平臺(tái)結(jié)合百度Map API相關(guān)功能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一款移動(dòng)導(dǎo)航定位服務(wù)系統(tǒng)，從而為用戶提供功能更加方便、界面更加友好的移動(dòng)導(dǎo)航定位服務(wù)。

　　1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　本文采用典型的C/S設(shè)計(jì)模式即客戶端和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，提出了一種更輕巧、簡(jiǎn)便的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，如圖1所示?？蛻舳税惭b相應(yīng)的應(yīng)用軟件，遠(yuǎn)程服務(wù)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，客戶端向服務(wù)器請(qǐng)求服務(wù)，服務(wù)器向客戶端提供服務(wù)。以電子地圖為基礎(chǔ)，集成用戶位置需求，綜合利用無線通信網(wǎng)絡(luò)(TD—SCDMA/LTE)、有線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)多方用戶移動(dòng)導(dǎo)航定位。

　　利用百度Map API技術(shù)構(gòu)建位置服務(wù)系統(tǒng)，通過采用服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、客戶端三層結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)。客戶端主要實(shí)現(xiàn)的功能包括地圖基本功能操作，包括加載地圖、瀏覽地圖、地圖縮放、POI查詢及移動(dòng)導(dǎo)航定位地圖顯示。服務(wù)器用主要于處理客戶端注冊(cè)、驗(yàn)證登陸、服務(wù)查詢請(qǐng)求并響應(yīng)，利用Map API將移動(dòng)位置地理信息顯示地圖上。數(shù)據(jù)服務(wù)器主要被服務(wù)器存取用戶信息和各種空間數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，成本低，具有理論的可行性和實(shí)際的可用性。

　　2 關(guān)鍵技術(shù)研究

　　2.1 Android平臺(tái)及應(yīng)用開發(fā)

　　Android是一個(gè)由Linux+Java構(gòu)成的移動(dòng)設(shè)備軟件框架，它包括一個(gè)操作系統(tǒng)、中間件和一些關(guān)鍵應(yīng)用。采用了分層的架構(gòu)，如圖2所示。從架構(gòu)圖看，Android分為4層，分別是應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)運(yùn)行庫層和Linux核心層，具有平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化、用戶可定制以及服務(wù)免費(fèi)等特色。

　　Android程序的載體是各個(gè)應(yīng)用程序包，而程序運(yùn)行的主體是各種“組件”。從應(yīng)用程序的角度，各個(gè)組件對(duì)外的聯(lián)系是程序處理的一個(gè)關(guān)鍵問題，組件接口包括與用戶的接口和與其他包的接口兩部分內(nèi)容。Android的應(yīng)用程序是用Java語言開發(fā)的，其編程語言完全開源免費(fèi)，基于此平臺(tái)，對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。

　　2.2 GPS定位技術(shù)

　　移動(dòng)終端的定位是通過檢測(cè)移動(dòng)終端和基站之間傳播信號(hào)的特征參數(shù)來獲取幾何位置，再根據(jù)移動(dòng)終端定位進(jìn)行定位估計(jì)位置。GPS全球定位系統(tǒng)是由美國國防部在20世紀(jì)70年代開始聯(lián)合研制的新型衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由24顆定位衛(wèi)星組成，所有衛(wèi)星分布比較獨(dú)特，軌道高，兼具測(cè)時(shí)和測(cè)距的功能。GPS全球定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全球覆蓋，各種氣象條件下的全天候工作，定位精度高，定位導(dǎo)航可實(shí)時(shí)連續(xù)。定位衛(wèi)星的這種分布便于需要導(dǎo)航的設(shè)備在全球的任意地點(diǎn)、任意時(shí)間都可同時(shí)觀測(cè)到4顆以上的通信衛(wèi)星，并能保持良好的定位解算精度。今天的智能手機(jī)平臺(tái)大多都配備了全功能的GPS接收機(jī)及配套應(yīng)用，根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。

　　2.3 百度地圖API

　　百度地圖API針對(duì)移動(dòng)終端特別開發(fā)出百度地圖移動(dòng)版API，百度移動(dòng)地圖API是基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用程序接口，支持Android平臺(tái)。與此同時(shí)，移動(dòng)地圖免費(fèi)對(duì)外開放地圖SDK和定位SDK API，若需要在同一個(gè)工程中同時(shí)使用地圖SDK和定位SDK，需先申請(qǐng)同一個(gè)key，接口使用無次數(shù)限制。

　　地圖SDK是一套基于Android平臺(tái)的應(yīng)用程序接口，可以使用該套SDK開發(fā)適用于Android系統(tǒng)移動(dòng)設(shè)備的地圖應(yīng)用，通過調(diào)用地圖SDK接口，可以輕松訪問百度移動(dòng)地圖服務(wù)和數(shù)據(jù)，構(gòu)建功能豐富、交互性強(qiáng)的地圖類應(yīng)用程序。同時(shí)百度移動(dòng)地圖定位SDK是一個(gè)提供基礎(chǔ)定位API的第三方平臺(tái)，為各類應(yīng)用提供定位能力，提升用戶體驗(yàn)。通過移動(dòng)地圖API，用戶可以再移動(dòng)終端上便捷、輕松、準(zhǔn)確地訪問百度地圖服務(wù)和數(shù)據(jù)。地圖定位原理如圖3所示。

　　百度移動(dòng)地圖采用GPS、基站、Wi—Fi信號(hào)進(jìn)行定位。當(dāng)應(yīng)用程序向SDK發(fā)起服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，SDK會(huì)根據(jù)應(yīng)用的客觀因素(GPS、基站、Wi—Fi信號(hào))的實(shí)際情況(如是否開啟GPS、是否連接網(wǎng)絡(luò)、是否有信號(hào)等)來生成相應(yīng)地理信息依據(jù)進(jìn)行響應(yīng)。

　　3 系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

　　本文的研究目的是實(shí)現(xiàn)好友共享地理信息的移動(dòng)導(dǎo)航定位系統(tǒng)，通過后臺(tái)的推送服務(wù)，更新并發(fā)送給其好友，并在客戶端上通過百度Map上顯示出來。只要用一個(gè)賬號(hào)和密碼登陸，使用者就匹配數(shù)據(jù)庫相關(guān)數(shù)據(jù)就可以加載好友列表，并進(jìn)行位置共享進(jìn)而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)導(dǎo)航功能，系統(tǒng)整體功能架構(gòu)如圖4所示。