李冬睿，趙建保，許統(tǒng)德（.廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院　計(jì)算機(jī)系，廣東 廣州 50507；.廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院　教務(wù)處，廣東 廣州 50507）

基于Android的多人定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)*

李冬睿1，趙建保1，許統(tǒng)德2
（1.廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系，廣東 廣州 510507；2.廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處，廣東 廣州 510507）

目前大多數(shù)導(dǎo)航軟件都采用指南針指向的單目標(biāo)導(dǎo)航模式進(jìn)行定位和導(dǎo)航，此模式無法進(jìn)行一對一定位且導(dǎo)航指示不夠簡明，為了滿足更多定位情境和提供更簡明的導(dǎo)航指示，設(shè)計(jì)了一款基于Android的多人定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供準(zhǔn)確快捷的好友定位以及更多導(dǎo)航生活服務(wù)，具有多人定位、導(dǎo)航找人、定點(diǎn)集合等功能。在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)取得較好的效果。

Android系統(tǒng)；定位；導(dǎo)航；一對一定位；定點(diǎn)集合；百度地圖

0　引言

近年來，隨著3G和4G［1］網(wǎng)絡(luò)的日益完善，智能手機(jī)在國內(nèi)的普及率越來越高，國內(nèi)手機(jī)市場主要以Android手機(jī)和蘋果手機(jī)為主流，而Android系統(tǒng)的開源性和免費(fèi)性使其在國內(nèi)手機(jī)市場占有更高的份額。目前，集定位與導(dǎo)航功能于一身的 Android主流APP有百度地圖、高德地圖和 Google地圖［2］，這些應(yīng)用已實(shí)現(xiàn)汽車導(dǎo)航、公交換乘和步行導(dǎo)航等功能，都采用指南針指向的單目標(biāo)導(dǎo)航模式進(jìn)行定位和導(dǎo)航。雖然這些主流的導(dǎo)航軟件都能很好地解決用戶的定位和導(dǎo)航問題，但在某些應(yīng)用場景卻表現(xiàn)得無能為力，例如逛街找人、學(xué)生考勤、定點(diǎn)集合、老人或小孩跟蹤定位、戶外隊(duì)員管理等。

為使地圖資源能得到充分利用，能適應(yīng)更多的應(yīng)用場景，本文開發(fā)了一款基于Android的多人定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用百度地圖API，突破了以往導(dǎo)航定位的單目標(biāo)模式，實(shí)現(xiàn)了一對一定位、多人定位、導(dǎo)航找人、定點(diǎn)集合、動(dòng)態(tài)好友位置追蹤與指向和手機(jī)防盜等功能，能更好地為便捷生活提供服務(wù)。

1　相關(guān)技術(shù)

1.1 Android平臺(tái)

Android是Google開發(fā)的基于Linux平臺(tái)的開源手機(jī)操作系統(tǒng)［3］。Android平臺(tái)主要在操作系統(tǒng)和中間件支撐下，能夠用于用戶界面設(shè)計(jì)和應(yīng)用軟件開發(fā)［4］。Android自身集成豐富的API，且大部分代碼開源。Android的應(yīng)用框架層采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，從而簡化了 Android應(yīng)用程序的開發(fā)［4］。Android四大組件包括 Activity、Service、BroadCastReceiver和 ContentProvider［5］，Android應(yīng)用程序的開發(fā)環(huán)境只需Eclipse和插件ADT即可［6］。

1.2百度地圖API

百度地圖 API是一套由 JavaScript語言編寫的應(yīng)用程序接口，它提供了網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)的全部功能，包括地圖數(shù)據(jù)、地圖顯示、地圖操作、地圖標(biāo)注、地圖編輯、地圖查詢等［7］。百度通過地圖服務(wù)應(yīng)用接口將應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)和地理信息數(shù)據(jù)捆綁，將復(fù)雜的地理信息系統(tǒng)底層進(jìn)行封裝。用戶可不必了解它的技術(shù)細(xì)節(jié)就能在應(yīng)用中快速構(gòu)建基礎(chǔ)地理底圖［8］。

2　需求分析

2.1功能描述

本系統(tǒng)為用戶提供準(zhǔn)確快捷的好友定位與導(dǎo)航生活服務(wù)，典型應(yīng)用場景有逛街找人、學(xué)生考勤、定點(diǎn)集合、老人或小孩跟蹤定位、戶外隊(duì)員管理等，因此，需具備以下7個(gè)功能：用戶登錄、用戶注冊、好友添加、防盜、多人定位、導(dǎo)航、一對一定位。具體功能詳細(xì)描述如表1所示。

2.2用例分析

根據(jù)以上的功能描述，得出圖1所示的用戶用例圖。

3　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1多人定位系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

為使本系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)更方便，并提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，本系統(tǒng)采用分層模型的設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

3.2多人定位系統(tǒng)時(shí)序圖

在用戶使用本系統(tǒng)時(shí)，首先進(jìn)行身份驗(yàn)證，如果是新用戶則必須先注冊，然后再登錄，登錄成功后可以選擇相應(yīng)的功能，包括防盜、添加好友和多人定位，在多人定位功能中可以實(shí)時(shí)顯示好友所在位置以及集合點(diǎn)位置，并能實(shí)現(xiàn)3種方式的導(dǎo)航，還可進(jìn)行一對一定位來實(shí)現(xiàn)好友互找。系統(tǒng)詳細(xì)時(shí)序圖如圖3所示。

圖1　用戶用例圖

圖2　多人定位系統(tǒng)的分層架構(gòu)設(shè)計(jì)

圖3　多人定位系統(tǒng)的時(shí)序圖

3.3定位功能設(shè)計(jì)

Android手機(jī)可通過 GPS+GPRS、只有 GPS和只有WiFi這3種情況下進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，利用百度地圖API實(shí)現(xiàn)地圖顯示。終端的實(shí)時(shí)位置信息保存在定位服務(wù)器（定位服務(wù)器使用PHP開發(fā)）中，定位服務(wù)器收到各終端的定位請求后，將位置信息發(fā)回給終端，為終端提供必要的路線信息和導(dǎo)航信息。

4　多人定位系統(tǒng)主要功能的實(shí)現(xiàn)

4.1一對一定位的實(shí)現(xiàn)

當(dāng)兩個(gè)用戶互相加為好友后，便可使用一對一定位功能，本功能以指針實(shí)時(shí)指向加距離的方式來實(shí)現(xiàn)定位，從而能更直觀地反映好友相對于自己所在的位置和方向。

根據(jù)當(dāng)前用戶和目標(biāo)用戶的方向來進(jìn)行實(shí)時(shí)更新指南針旋轉(zhuǎn)，更新指南針旋轉(zhuǎn)的線程代碼如下：

//這是更新指南針旋轉(zhuǎn)的線程，靈活使用 handler，每 20 ms檢測方向變化值，對應(yīng)更新指南針旋轉(zhuǎn)

protected Runnable mCompassViewUpdater=new Runnable（）｛

@Override

public void run（）｛

if（mPointer！=null＆＆！mStopDrawing）

｛

if（mDirection！=mTargetDirection）

｛

//計(jì)算耗時(shí)最短的動(dòng)畫

float to=mTargetDirection；if（to-mDirection＞180）

｛to-=360；｝

else if（to-mDirection＜-180）

｛to+=360；｝

//限制MAX_ROTATE_DEGREE的最大速度

float distance=to-mDirection；

if（Math.abs（distance）＞MAX_ROATE_DEGREE）

｛distance=distance＞0 MAX_ROATE_DEGREE：（-1.0f*

MAX_ROATE_DEGREE）；｝

//如果距離短的話需要減慢速度

mDirection=normalizeDegree（mDirection+（（to-mDirection）*

m Interpolator.getInterpolation（Math.abs（distance）＞

MAX_ROATE_DEGREE 0.4f：0.3f）））；//用了一個(gè)加速動(dòng)畫去旋轉(zhuǎn)圖片

Log.e（"test"，""+mDirection）；

float t=mDirection+target；

mPointer.updateDirection（t）；//更新指南針旋轉(zhuǎn)

｝

mHandler.postDelayed（mCompassViewUpdater，20）；//20 ms后重新執(zhí)行自己，比定時(shí)器好

｝｝｝；

當(dāng)兩個(gè)用戶不斷移動(dòng)位置時(shí)，通過兩者的經(jīng)、緯度實(shí)時(shí)更新兩者的距離，更新距離的代碼如下：

private void setjuli（int la，int lo）｛

GeoPoint p1=new GeoPoint（（int）（Omylocation.getMyLocation（）.

latitude*1e6），（int）（Omylocation.getMyLocation（）.

l

ongitude*1e6））；

GeoPoint p2=new GeoPoint（la，lo）；

int jl=（int）（DistanceUtil.getDistance（p1，p2））；

juli.setText（jl+"米"）；

target=get（p1.getLatitudeE6（），p1.getLongitudeE6

（），p2.getLatitudeE6（），p2.getLongitudeE6（））；

｝

4.2添加集合點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)

當(dāng)要向好友添加集合點(diǎn)時(shí)，客戶端向定位服務(wù)器發(fā)送添加集合點(diǎn)請求，添加請求代碼如下：

public void AddCollection（ArrayList＜String＞array，int la，int lo）

throws Exception｛

//添加集合點(diǎn)

String url=BASE_URL+"/addCollection.php"；

int len=array.size（）；

String str="［"；

for（int i=0；i＜len；i++）｛str=str+"""+array.get（i）+"""；if（（i+1）＜len）｛str=str+"，"；｝｝

str=str+"］"；

Map＜String，String＞map=new HashMap＜String，String＞（）；

map.put（"la"，""+la）；

map.put（"lo"，""+lo）；

map.put（"arr"，str）；

Log.e（"info"，"addCollection la："+la+"lo："+lo）；

Log.e（"info"，this.postRequest（url，map））；

｝

5　多人定位系統(tǒng)的應(yīng)用

多人定位系統(tǒng)采用Android 4.2.2+PHP開發(fā)，使用多層架構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的登錄、注冊和功能選擇界面如圖4所示。

圖4　登錄、注冊和功能選擇界面

添加好友、刷新好友位置和導(dǎo)航選擇界面如圖5所示。

一對一定位、添加集合點(diǎn)以及查看好友最近登錄時(shí)間如圖6所示。

圖5　添加好友、刷新好友位置和導(dǎo)航選擇界面

圖6　一對一定位、添加集合點(diǎn)以及查看好友界面

6　結(jié)論

本文詳細(xì)介紹了一款基于 Android平臺(tái)，利用百度地圖API設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的多人定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了一對一定位、多人定位、導(dǎo)航找人、定點(diǎn)集合、動(dòng)態(tài)好友位置追蹤與指向和手機(jī)防盜等功能，該系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的效果并成功上線使用。

［1］丁革媛，高寶芹，孫強(qiáng).無線通信技術(shù)的發(fā)展研究［J］.微型機(jī)與應(yīng)用，2014，33（10）：1-3，6.

［2］王秋穎，陸宇含，王成龍.電子地圖在水利工程管理中的應(yīng)用［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2014，14（7）：107.

［3］陳浩，張敏.基于 ARM的車載導(dǎo)航接收機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.計(jì)算機(jī)測量與控制，2013，21（3）：813-815.

［4］農(nóng)麗萍，王力虎，黃一平.Android在嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用研究 ［J］.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2010，31（11）：2473-2476.

［5］趙亮，張維.基于 Android技術(shù)的界面設(shè)計(jì)與研究［J］.電腦知識與技術(shù)，2009，5（29）：8183-8185.

［6］韓揚(yáng).Android應(yīng)用軟件安全評測工具的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.北京：北京交通大學(xué)，2012.

［7］王紅崧，周海晏.基于百度地圖 API的旅游地理信息系統(tǒng)開發(fā)［J］.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版），2012，23（8）：57-59.

［8］李艷.基于地圖API的 Web地圖服務(wù)及應(yīng)用研究［J］.地理信息世界，2010（2）：54-57.

Design and realization of multip layer positioning system based on Android

Li Dongrui1，Zhao Jianbao1，Xu Tongde2
（1.Department of Computer，Guangdong AIB Polytechnic College，Guangzhou 510507，China；2.Office of Academic Affairs，Guangdong AIBPolytechnic College，Guangzhou 510507，China）

Most of the navigation software uses single target mode of navigation compass point to position and navigate at present，which can′t achieve a person to a person positioning and concise navigation indication.A multiplayer positioning system based on Android is designed in order to meet the more localization context and provide a more concise navigation indicator.The system provides accurate and fast friend positioning and navigation service for life，to provide multi-person positioning，navigation for finding people，fiexd-place assemblies place and other functions.In practical application，this system achieved good results.

Android system；location；navigation；a person to a person positioning；fixed-place assemblies；Baidu map

TP392

A

1674-7720（2015）08-0076-04

2014-11-16）

李冬睿（1983-），通信作者，男，碩士，講師，主要研究方向：圖形圖像處理、模式識別和嵌入式控制。E-mail：Ldr_1983@126.com。

趙建保（1978-），男，碩士，講師，主要研究方向：多媒體信息處理與通信。

許統(tǒng)德（1980-），男，碩士，助理研究員，主要研究方向?yàn)椋簲?shù)據(jù)挖掘，模式識別。

廣東省高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)課題（GDGZ14Y122 ）