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1.2 国内外研究现状
1.2.1 Android手机平台现状分析
搭载Android操作系统的智能手机目前已经成为市场上最炙手可热的智能产品。来自美国市场研究机构Gartner的数据显示,Android操作系统所占的市场份额从2008年的0.5%急剧增长到2010年的22.7%,先后超过微软的Windows Mobile及苹果的iOS[8]。近几年增长势头持续,特别在北美地区,其手机销售同比增长高达707%。如此迅猛的发展得益于Android平台自身独特优势:它不仅仅是一款手机操作系统,更像是一个对任何开发人员开放的移动终端开发平台。所以一经推出便引起世界各地开源爱好者的关注。
目前的Android系统,具有成本低廉、良好的用户体验、较强的开放性等特点,成本低廉使得Android手机在更注重性价比的中国市场中迅速占据一席之地,而开源性吸引了更多的开发商在Android平台不断推出各式各样的应用程序。另外,Android智能手机有Android Market和众多第三方应用商店做后盾,其应用方面的资源非常丰富。同时,简单易懂的操作界面也使Android手机更受消费者的欢迎。
1.2.2 位置信息服务系统研究现状
LBS(Location Based Service,基于位置的服务)最初只是移动运营商招徕顾客的一种手段,如今越来越多的消费者却希望能随时随地使用这项服务。LBS结合空间信息技术和无线通讯技术,实时获取移动终端用户的地理位置信息,能够在电子地图平台支持下为用户提供这种增值业务来辅助解决其他问题[2]。比如信息查询、地图服务、手持终端的导航、弱势群体的跟踪和区域告警等。目前市场中此类手机软件所依赖的网络地图服务不尽相同,下面对常见的几种国内外地图服务进行简要比较分析:
1.Google Maps
Google在2005年2月8日推出了在线地图服务,随着Google Maps API的发布,Google Maps受到了全世界更多软件开发商的关注。到2009年,Google Maps迅速成长为最受欢迎的在线地图服务。它界面直观、内容丰富,通过API
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被整合在许多Web应用之中。Google 为了满足用户的心理需求,不断的升级外观以及改善使用体验,比如最近推出了餐馆预定服务和“Uber”功能。Google Maps的创新性和开放性使其在互联网上取得了很大成功。
2.Bing Maps
Bing Maps是微软公司推出的Bing服务中线上地图服务,它的亮点是能够提供45°鸟瞰视角。使用鸟瞰模式,用户眼前的视角和站在5、6层楼房窗前看外面差不多。所以Bing Maps一问世便吸引了大众的注意。最近微软又对Bing Maps进行了多项改进,最新支持的 12 种室内地图总数升至 900多个,同时新增3D建筑显示,对用户来说显示方式更加友好。不过Bing Maps在国内市场并未普及,因为其地图服务仅限于北美地区,其他地区的地图不是很详尽甚至是错误的。
3.高德地图
近年来,高德在移动互联网领域可谓是风生水起。易观国际统计数据显示,2013年第一季度,高德地图占据中国手机客户端市场29.8%的份额,位居第一。高德地图的优势在于它精确和人性化的导航功能,并拥有自己的地图数据资源,这使得众多车载软件使用高德地图。
4.百度地图
百度地图在中国有着庞大的用户群,相比Google Maps,在中国地区使用百度地图能够得到更详细精确的地理位置信息。百度地图容纳了超过500万生活服务类数据,与它进行深度合作的数据合作伙伴有60余家,日均定位请求数超过35亿次。现在,百度地图已经从定位软件向生活工具演进,为用户提供了大量实用的功能,如路径规划、导航、公交查询、查找周边生活服务、通过地理围栏技术帮助用户知道停车场的实时空位状态等。 1.3 主要研究内容
本文在深入分析Android平台相关概念和技术的基础上,结合百度地图API库设计并实现了一个Android平台轨迹追踪系统,该系统能够实现自我定位、实时轨迹追踪、历史轨迹管理等核心功能。不同身份用户使用该系统时系统的不同数据处理方式,是研究的重点之一,也是本文的创新点。
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1.4 论文结构安排
本文共分六章,结构安排如下:
第一章 绪论。主要介绍研究背景和目的,分析目前Android系统发展和国内外手机位置信息服务系统的研究现状,给出本文研究内容。
第二章 Android平台概述。主要介绍Android技术的发展,深入研究和分析Android平台体系架构和应用组成,并阐述了开发环境的搭建过程。
第三章 定位技术及百度地图API。重点介绍百度地图API接口的使用方法和相关的环境配置,同时简单介绍了手机定位技术。
第四章 轨迹追踪应用系统设计。从总体设计的角度分析了系统需求、功能模块划分、界面设计和数据存储方式,并对系统状态进行建模。
第五章 轨迹追踪应用系统实现。实现了系统各界面和模块,并给出了相应代码。
第六章 总结。对本文内容进行了总结,以及对未来工作作出展望。
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2 安卓Android平台概述
2.1 Android简介及发展历史
Android的意思是“机器人”,是Google于2007年11月5日基于Linux开发的一个开源操作系统,主要应用于便携设备。Android操作系统由底层的Linux操作系统、中间件和核心的应用程序组成,其中应用程序是由Java语言开发的[3]。同时,Google宣布组建一个全球性的开发联盟,这一联盟包括手机生产商、手机芯片生产商及网络运营商,他们将共同支持Google发布新的系统及应用程序,共同开发Android系统的开放源代码。
Android手机操作系统推出后,版本更新非常快,几乎每隔半年就推出一个新版本。从2008年9月23日发布的最早的版本Android 1.0到2014 年 10 月 15 日的全新操作系统Android 5.0,每个版本都对以前的版本功能加以完善,同时增强了界面的美化。下面对Android版本的发展历程作简单介绍:
1.Android 1.0版本
2008年9月发布的Android 1.0 如今看起来略微简陋,主要功能有:能够实现多任务处理、WiFi、蓝牙和即时通讯,支持完整的HTML网络浏览和浏览器多页面浏览,在内置的Android Market 软件市场完成APP下载和升级。
2.Android 1.5版本
Android 1.5版本相比之前的1.1版本增加了插件和对屏幕虚拟键盘的支持,同时增加了视频录制功能,用户可直接从手机上传视频和照片到特定网站。Android 1.5还改进了GPS功能,定位库使用了A-GPS技术,搜星速度大幅提高,结果更加精确。
3.Android 2.0/2.1版本
在Android 1.6支持CDMA网络的基础上,优化了硬件速度,屏幕分辨率更高,对Google Maps 3.1.2进行改进,同时支持蓝牙2.1标准。
4.Android 4.0版本
Android 4.0目前是最为普及、市场份额最大的Android版本,改进后的Android 4.0的UI界面给用户更多的新鲜感和流畅性,为使用双核乃至多核处理
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器的手机进行专门的优化,Android 4.0系统内部集成了数据追踪系统,可以追踪、分析移动数据流量,设置移动数据使用上限,功能非常齐全。
5.Android 5.0版本
Android 5.0 是自Android 4.0以来Android系统又一次重大升级,最大的变化在于UI用户界面的设计,新系统采用全新的 “Material Design”设计规范,界面更加简洁、色彩更加丰富。Android 5.0对支持的64位应用和架构进行了优化,在安全性方面,新增了访客模式,优化了面部解锁等。可以说,Android 5.0带来了更加直观的通知、性能和续航的提升、更聪明的安全功能、以及更出色的开发者工具。 2.2 Android平台特征
Android平台具有以下特性[4]:
1.系统中的应用程序和组件可替换和重用:可以把不喜欢的程序都替换掉,安装自己满意的程序,如系统的打电话功能,文件管理功能等。
2.用Dalvik虚拟机来优化移动设备:Android所有应用程序都是用强大的Java语言编写,Java语言编译过的类文件通过DX工具转换成.dex文件可在虚拟机中运行;另外Dalvik采用的寄存器模式大大加快了程序的运行速度。
3.优化的图形图像库:Android系统包含了2D、3D图形库,这些有利于游戏的开发。
4.强大的数据存储功能:Android平台提供了多种数据存储方式,如文件存储、网络存储等,最主要的是集成了SQLite数据库,它采用机构化的存储方式,给手机数据的存储带来了极大便利。
5.基于WebKit引擎开发的内部浏览器:这意味着手机相当于电脑,基本上结束了WAP时代,用户使用手机就可以像使用电脑一样在互联网中遨游。
6.多媒体支持:Android平台支持常见的音频、视频和静态图像格式(如H.264、MPEG4、AAC、MP3、AMR、PNG、JGP、GIF)
7.依赖硬件的技术:GMS电话技术、蓝牙、WiFi、3G、GPS导航、照相机、指南针和加速计等。