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1、毕 业 论 文 论文题目 基于Android的智能导游系统的设计与实现院 别 计算机学院专 业 年 级 学 号 姓 名 指导老师 完成时间 教务处制27目 录1 绪论11.1 课题背景11.2 课题内容11.3 课题目的及其意义22 系统开发环境及相关技术22.1 Android开发介绍与环境搭建22.2 JSON简介32.3 Struts2框架简介与环境搭建32.4 Baidu Maps API简介43 系统分析43.1 研究目标43.2 需求分析43.3 性能分析54 系统设计54.1 用户界面设计54.2 数据库设计64.3 程序模块设计85 系统功能模块设计95.1 文件结构与用途95
2、.2 后台定位服务115.3 MapApplication.java类135.4 登录模块155.5 首页模块155.6 导航模块205.7 周边信息查询模块215.8 个人资料模块236 系统测试257 总结26参考文献27致 谢28基于Android的智能导游系统的设计与实现基于Android的智能导游系统的设计与实现摘 要：本文首先分析讨论Android手机软件开发主要技术，以及国内景区导游系统与智能导游的现状。然后讲述了基于百度地图Android SDK以及定位SDK技术所设计的Android平台智能导游系统的实现。该系统设计实现了后台定位、景点导航、景点信息浏览与下载、周边查询等实用
3、功能，具有良好的通用性与灵活性。关键字：Android；智能导游；导航软件；移动开发；百度地图1 绪论1.1 课题背景中国工业和信息部最新公布数据表明，中国智能手机的市场增长率不断攀升，而且，随着移动3G和Wifi热点的不断覆盖，用户对手机的互动娱乐体验也提出了更高要求，各种应用软件开始进入，手机日渐成为互动娱乐的焦点。有关资料显示，我国的旅游业发展实力巨大。首先，是旅游收入增长迅速：2013年春节黄金周全国接待游客达到2.03亿人次，实现旅游收入1170.6亿元人民币，同比增长达到15.1%和15.4%1；其次，固定资产投入力度的不断加大：2009年12月，关于加快发展旅游业意见首次提出“中
4、国旅游日”的概念，旅游业已经出现在了中国国家战略性产业中。然而，国内旅游业的迅猛发展使得传统的人工导游方式不能满足新时代用户的多元化需求。长期以来，游客在景点旅游时只能走马观花，对景点的多媒体信息了解甚少，就本人经验来说，对于外来游客来说更会由于语言的障碍而使得游览质量下降！于是，基于上述，手机终端的智能导游应用便应运而生。1.2 课题内容本课题结合现代景区的相关特性和用户需求，使用JAVA语言，应用百度地图、百度定位（GPS+基站）、JSON数据交换和无线通讯等技术，开发一个基于Android的C/S式智能导航软件系统。这软件使得用户可以利用无线网络以及手机的便捷性无时无刻地享受到景点信息查
5、询、自身位置查询、周边查询、导航等功能所带来的畅快旅游体验。1.3 课题目的及其意义本课题的主要目的是将Javaweb后台服务端、百度地图、定位导航技术与景区导游相结合，从而实现景区导游系统的真正智能化。智能导游系统可以储存大量的景区景点信息，不仅可以广泛传播，而且科学环保、方便快捷。此外，系统还提供了自定位、导航的实用功能，让用户可以彻底抛弃纸质地图，减少路痴的认路障碍。这不仅能直接为游客带来更畅快的旅游体验，同时还完善了景区的旅游管理体制。2 系统开发环境及相关技术2.1 Android开发介绍与环境搭建Android是Google公司开发的基于Linux内核的开源操作系统。它包括：操作系
6、统、用户界面和应用程序，而且不存在任何以往阻碍移动产业创新的专有权障碍2。Android 系统提供了四大基本组件，包括：Activity、Contentprovide、Service、Intentreceiver，每个组件都是一个视图（view）。但上述四大组件对于一个Android应用程序来说，却并不是必须的，可能只需要其中的几种酒可以满足设计需求。Manifext.xml配置文件时Android应用程序不可或缺的一个XML配置文件，其中定义了程序所用到的组件、组件功能以及一些必要条件和权限。Android的上层应用程序一般是由java语言开发，所以首先应该有由SUN公司提供的Java SD
7、K(其中包括JRE：Java Runtime Environment)以及Java主流集成开发环境Eclipse IDE。此外，还需要Android开发专用Google提供的Android SDK和安装在Eclipse的插件Android ADT，为Android开发提供开发工具的升级或者变更，是Eclipse下开发工具的升级下载的工具3。Android开发平台搭建步骤4：(1)首先到http:/www.eclipse.org/downloads/下载Eclipse集成开发环境并且解压，这里推荐下载Java EE 集成版本，可以为平台的搭建省下不少工作。接着再去 站点下载SDK后安装，下载 S
8、DK1.5后解压。(2)双击Eclipse解压后目录中的eclipse.exe然后启动，选择Eclipse菜单中的Help- Install New Software- 选项卡上的Available Software，点击右侧的“Add”输入http:/dl- with”下拉菜单中选择刚才输入的网址。过一会就会出现一个Developer Tools选项，勾上以后点击Next以后Eclipse会自动网上查找Android 开发工具插件，然后找到Android DDMS和Android Development Tools，选中这两个点击Finish，Eclipse就会自动下载并安装Android插
9、件了，最后会提示重启Eclipse。(3)重启后选择Eclipse菜单中的Windows- Preferences 在左侧的Android项目中SDK Location中填入Android SDK解压后的目录，然后点击Apply。(4)在Windows7的系统变量中的path变量中添加一个值，该值指向解压后的Android SDK目录下的tools文件夹。2.2 JSON简介JSON（javaScript Object Notation）是一种轻量级的数据交换格式，它基于javascript却采用了完全独立于语言的文本格式。JSON基于“名称/值”对的集合和值的有效序列表这两种格式，用JSON
10、表示一组值时不但可以减少复杂性也能提高可读性，是网络编程中数据交换的常用格式。2.3 Struts2框架简介与环境搭建Struts是采用Java Servlet/JavaServer Pages技术，开发Web应用程序的开放源码的Framework。采用Struts能开发出基于MVC(Model-View-Controller)设计模式的应用构架。而Struts2是在原有Struts和Webwork的技术基础上进行合并的全新的框架，其体系结构而原有Strcts差异巨大。Structs2是以Webwork为核心，采用拦截器机制来处理用户请求，这样的设计也使得业务逻辑能够与Servlet API完
11、全分离，使应用结构更为合理。Struts2框架的开发需要使用Myeclipse集成开发环境。由于Myeclipse是Eclipse的一个插件，所以在这忽略Eclipse的安装。Myeclipse的安装：首先应该到 name =Downloads&req=viewsdownload&sid=15下载文件MyEclipse_5.5.1GA_E3.2.2_ FullStackInstaller.exe并安装。安装完毕后将其安装目录下的feature和plugin两个目录覆盖到Eclipse的安装目录下，最后卸载刚才安装的Myeclipse5。Tomcat应用服务器的安装：首先，到 安装文件，在安装时
12、选择路径把路径选到JDK的安装路径下的jre。最后配置环境变量：在“我的电脑”上点右键“属性”“高级” “环境变量(N)”。 新建系统变量CATALINA_HOME：C:Program FilesApache Software FoundationTomcat 5.5(我的tomcat安装目录,你写你自己的) 在系统变CLASSPATH的值的后面加入：%CATALINA_HOME%commonlib; 在系统变量Path的值中%JAVA_HOME%bin;的后面加入以下内容：%CATALINA_HOME%bin; 到这里，Tomcat安装完毕6 。Structs2框架的搭建，包括以下步骤：首先
13、创建web项目并导入Structs2所需要的包struts2 core-2.2.1.1.jar、xwork-core-2.2.1.1.jar、commonsfileupload-1.2. 1.jar comm.ons-io-1. 3.2.jar、freemarker-2.3.16.jar、ognl-3.0.jar、javassist-3.7.ga.jar；配置Structs在当前web项目中，在web.xml中配置Struts2所需的核心过滤器。2.4 Baidu Maps API简介百度地图API是为开发者免费提供的一套基于百度地图服务的应用接口，包括JavaScript API、Web服务
14、API、Android SDK、iOS SDK、定位SDK、车联网API、LBS云等多种开发工具与服务，提供基本地图展现、搜索、定位、逆/地理编码、路线规划、LBS云存储与检索等功能，适用于PC端、移动端、服务器等多种设备，多操作系统下的地图应用开发7。3 系统分析3.1 研究目标(1) 学习熟悉Android应用程序的框架、开发过程；(2) 学习熟悉Struts2框架、开发过程；(3) 基于Android的智能导游软件主要实现Android系统访问服务端，利用基于JAVA的网络编程（Apache HttpClient项目）与Webservice调用，针对手机所在的地理位置，实时查询相关景点的
15、基本信息与天气信息，并智能导航；(3) 学习熟悉基于Android的地图GIS开发。3.2 需求分析本软件是一个基于Android的智能导游系统，故使用者应该为成分构成比较广泛的游客，所以UI必须简洁大方，有显浅易懂。而要实现智能导游，首先就必须要求软件起码如人工导游般，能够为用户提供景点的基本信息讲解、位置描述、导航等服务考虑到景区信息与用户信息等的数据量可能十分巨大，本系统应该使用本地/服务器模式以节省用户的移动设备储存空间以及数据流量。综上所述，本系统应该完成以下功能：(1) 采用C/S模式，基于Struts2框架服务端储存用户信息以及显示地图所必须的静态信息，供Android客户端的查
16、询浏览与下载；(2) 用户信息管理，包括：登录与注册、本地景点信息的管理；(3) 以城市为基本的景点信息查询与模糊查询，包括：名称、地址、图片、经纬度、票价及其优惠活动等，并提供景点信息的本地缓存、下载；(4) 用户自定位，景点位置的地图显示与导航；(5) 周边餐饮、卫生间、住宿、医院、加油站等信息的查询。3.3 性能分析本项目的目标是提升游客的旅游体验，所以对程序的性能要求较高，程序应该具有以下的良好性能：(1) 响应速度快。(2) 安全性高(3) 信息处理速度快4 系统设计4.1 用户界面设计根据设计，本软件系统有以下几个界面：登录界面、景点查询综合界面、景点信息显示界面、景点信息本地收藏
17、界面、周边查询界面、景点导航界面。景点查询综合界面是软件的首页，其主体是百度地图。它能根据当前城市（自选或定位默认）或模糊查询用百度地图显示出景点的分布情况。景点信息显示界面为用户显示当前景点的详细情况，包括：名称、地址、电话、门票、优惠、简介、图片等资料，并能根据用户意愿选择下载当前景点信息。景点信息本地收藏界面，其主体是一个ListView。它能够显示出用户的本地景点信息，并实现管理（删除）。周边查询界面，其主体是一个百度地图。用户可以通过它来查询到周边诸如餐饮、酒店、加油站等信息。景点导航界面，其主体是一个百度地图。它可以为用户进行实时导航服务。根据对用户界面显示内容的分析，绘制出用户界
18、面的草图，如图4-1、4-2所示。 我的收藏景点 首页城市景点信息景点简介搜索图4-1 用户界面草图目的地导航 周边查询图4-2 用户界面草图4.2 数据库设计本软件中有一下数据需要存储：用户信息、景点信息、景点信息收藏、全国城市名称。考虑到用户信息与景点信息的庞大数据量，本系统将其存储在服务器端的MySQL数据库，需要时再请求；城市名称数据量较少，为减少用户数据流量，将其存储在手机的SQLite数据库中；而景点信息收藏则存放于SD卡的文件中，综上所述，本系统数据库设计如下：在服务端的MySQL数据库中建立新数据库maps_traverse，并建立新表，包括用户信息表gpsuser和景点信息表
19、spot。如表4-1和表4-2所示。表4-1用户信息表gpsuser的结构属性数据类型说明idInt(11)自动增加的主键usernamevarchar(50)用户名passwordvarchar(50)密码Emailvarchar(50)电子邮箱地址registertimevarchar(50)注册时间powerlimitsvarchar(50)权限statevarchar(50)用户登录状态表4-2 景点信息表spot的结构属性数据类型说明idInt(11)自动增加的主键namevarchar(45)景点名称addressvarchar(45)地址phonevarchar(45)咨询电话i
20、mageurlvarchar(45)图片路径IntroductionTEXT简介LatDOUBLE经度LngDOUBLE纬度FaresFLOAT门票价cityvarchar(45)所在城市编号btimeTIME始开放时间ntimeTIME终开放时间Favourableinfovarchar(45)优惠信息由于全国城市的分布是相对固定的，为了减少操作的麻烦，本软件直接将整个城市数据库city.s3db导入到Android项目的res/raw目录中，直接使用。其中包括省表province，城市表city。如表4-3和表4-4所示。表4-3省表province的结构属性数据类型说明_idintege
21、r自动增加的主键codevarchar(6)省编号namevarchar(60)省名表4-2 城市表city的结构属性数据类型说明_idInteger自动增加的主键codevarchar(6)城市编号namevarchar(60)城市名pcodevarchar(6)城市所在省编号从设计思路上考虑，储存在手机本地的景点信息收藏数据包括JSON文本和JPG格式的图片，将其直接写入SD卡目录以指定规则命名的目录，此方案可以简化对其的读写操作。4.3 程序模块设计从功能需求上分析，整个软件应划分为首页、个人资料、导航、周边查询，四个模块。首页负责景点信息的各类查询、城市的切换、定位，是整个软件的核心；
22、个人资料模块负责管理用户的信息以及本地景点数据；导航负责对用户进行景点、指定位置的目的地导航；周边查询负责为用户提供周边信息的查询。系统模块功能智能导航系统首页我的资料 导航 周边景点标示查询下载位置显示、当前城市收藏景点查询收藏景点管理景点导航指定地点导航个人资料管理登录图如图4-2。图4-2 系统模块功能图5 系统功能模块设计5.1 文件结构与用途在程序开发阶段，首先确定“基于Android的智能导游系统”的工程名为guidemap。工程源代码的结构如图5-1所示。为了使源代码文件的结构更加清晰，guidemap工程设置了多个命名空间，分别用来保存用户界面、数据库、后台服务和工具实体的源代
23、码文件，源代码文件的名称以及说明如表5-1所示。图5-1 guidemap工程的源代码文件表5-1 guidemap工程的文件用途说明包 名 称文 件 名说 明com.guidemap.adapterMyAdapter.java资源适配器monConstants.java公共工具类com.guidemap.controlImageLoader.java远程图片加载类com.guidemap.controlMapApplication.javaApplicationcom.guidemap.controlMyOverLay.java景点覆盖层类com.guidemap.controlOverIt
24、emT.java定位覆盖层类monUrler.javaurl公共类com.guidemap.dbDAO.java城市信息数据库操作com.guidemap.dbDBManager.javaSQLite管理类com.guidemap.entityMyListItem.java地图Item实体类com.guidemap.entityPosition.java景点位置实体类com.guidemap.entitySpot.java景点信息实体类com.guidemap.entityUser.java用户信息实体类com.guidemap.serviceGetLocationService.java后台
25、定位service类com.guidemap.viewCityActivity.java城市切换选择com.guidemap.viewGuideActivity.java导航com.guidemap.viewMainActivity.java主框架com.guidemap.viewMapsActivity.java首页com.guidemap.viewSearchActivity.java周边查询com.guidemap.viewSpotActivity.java景点信息查询Android的资源文件保存在/res的子目录中。/res/drawable/目录中保存的是图像文件，/res/valu
26、es目录中保存的是用来自定义字符串和选项列表的文件；/res/layout目录中保存的是布局XML文件；/res/raw保存的是城市信息数据库文件；而/res/anim保存的是动画效果文件。所有在程序开发阶段可以被调用的资源都保存在这些目录中AndroidManifest.xml文件主要是Activity、Service类的注册和相关权限的许可设置。5.2 后台定位服务GetLocationService.java类的后台定位服务是整个软件的基础，它绑定在软件的Application，从软件运行开始，贯穿整个软件生命周期的始末。其主要功能是不断为系统提供实时的所在经纬度以及所在城市，并存放到公
27、共类Constants的City变量。考虑到本应用的用户对象主要为国内用户，在地图方案上采用了由百度公司开发的免费地图Baidu Maps API。而定位方案采用了Baidu Location API，通过调用此API来实时获取当前位置坐标将其存入Binder类中，而当前城市信息的获取通过百度地图SDK中MKSearch来获取。此模块的实现流程图如图5-2所示。其核心代码如下。MapApplication app = (MapApplication) this.getApplication();if (app.bMap = null) app.bMap = new BMapManager(ge
28、tApplication(); app.bMap.init(app.MAP_KEY,new MapApplication.MyGeneralListener(); 开始初始化百度地图API监听位置变化，并实时获取当前坐标根据坐标查询、获取当前地址信息将获取的信息存入MapApplication 结束图5-2 后台定位服务模块功能流程图app.bMap.start();final MKSearch mMKSearch = new MKSearch();mMKSearch.init(app.bMap, new GeoCoderParser();Log.d(service map, started)
29、;mLocationListener = new LocationListener() Overridepublic void onLocationChanged(Location location) /Log.d(TAG, location change);if (location != null) String strLog = String.format(经度:%frn + 纬度:%f, location.getLongitude(),location.getLatitude();pt = new GeoPoint(int)(location.getLatitude() * 1E6),
30、(int)(location.getLongitude() * 1E6);mMKSearch.reverseGeocode(pt);app.setPt(pt);elseLog.v(Service, getLocation error!);MKSearch的查询结果在GeoCoderParse.onGetResult方法中给出。public void onGetAddrResult(MKAddrInfo arg0, int arg1) if (arg1 != 0) String str = String.format(%d, arg1);Log.d(TAG, str);return;MKGeoc
31、oderAddressComponent address = arg0.addressComponents;Constants.CITY=address.city;Log.d(TAG, Location info: + address.province + address.city + address.district+address.street+address.streetNumber);5.3 MapApplication.java类该类是整个软件的基石，它绑定了后台定位服务，初始化了百度地图SDK，诸如：BMapManager、MKSearch、MKSearchListener等公共类
32、，避免了各Activity之间的冲突与提高了系统的流畅性，它还定义了软件的公共变量。综上，系统可以通过它来控制着整个软件的行为。其核心代码如下。首先，应该在androidmanifest.xml文件中声明。绑定后台服务以及初始化百度地图。MapApplication mApp=this;bMap=new BMapManager(mApp);boolean is=bMap.init(MAP_KEY, new MyGeneralListener();if(is)/设置定位监听时间间隔bMap.getLocationManager().setNotifyInternal(5, 2);bMap.get
33、LocationManager().enableProvider(MKLocationManager.MK_NETWORK_PROVIDER);bMap.getLocationManager().enableProvider(MKLocationManager.MK_GPS_PROVIDER);elseToast.makeText(this, 地图DSK启动失败,Toast.LENGTH_LONG).show();final Intent intent=new Intent();intent.setAction(com.guidemap.ss);bindService(intent, scon
34、, Service.BIND_AUTO_CREATE);其中，MyGeneralListener()类的作用在于在初始化百度地图SDK时检测错误的发生，并为用户提供提醒服务。用于为用户提供导航、周边信息搜索的MKSearch关键代码如下（由于篇幅问题，此处只写出了代码框架，具体流程在导航、周边信息查询模块处给出）。MKSearch mKSearch=new MKSearch();mKSearch.init(app.bMap, new MKSearchListener() Overridepublic void onGetWalkingRouteResult(MKWalkingRouteResu
35、lt arg0, int arg1) Overridepublic void onGetTransitRouteResult(MKTransitRouteResult arg0, int arg1) Overridepublic void onGetSuggestionResult(MKSuggestionResult arg0, int arg1) Overridepublic void onGetRGCShareUrlResult(String arg0, int arg1) Overridepublic void onGetPoiResult(MKPoiResult arg0, int
36、arg1, int arg2) Overridepublic void onGetPoiDetailSearchResult(int arg0, int arg1) Overridepublic void onGetDrivingRouteResult(MKDrivingRouteResult arg0, int arg1) Overridepublic void onGetBusDetailResult(MKBusLineResult arg0, int arg1) Overridepublic void onGetAddrResult(MKAddrInfo arg0, int arg1)
37、);5.4 登录模块登录模块是整个系统的门户，在现实中它的功能是否健全关系到整个系统给用户的第一印象。在这个系统中，登录模块主要为用户提供账号登录与注册，记住最后一次账号与密码，对系统进行GPS、WIFI等状态的检测，以及系统权限等功能。其界面图如图5-3所示。图5-3 登录界面图 当用户打开系统，首先便进入这个登录界面。假如用户上一次成功登录并勾选记住密码，则系统会自动为用户填上上一次登录所用账号密码。与此同时，该模块后台会自动检测当前手机的GPS、WIFI网络状态，因为系统所实现的功能是基于上述两种功能的，假如检测到上述状态为关闭时会提示打开。当用户输入正确账号信息时，系统便会跳转至系统主
38、界面。在注册功能中，用户可以填写账号、密码、E-mail等信息，注册成功的条件是输入的账号不重复，各类输入格式正确。其中，登录的功能流程图如图5-4所示。图5-4 登录功能流程图 开始服务端检测账号数据并将结果反馈至系统登录，向服务端发送账号信息读取上一次记录并填上对应的框存在上一次账号记录？登录失败用户输入账号密码的信息登录成功账号密码正确？结束NNYY5.5 首页模块由上述可知，首页模块是软件功能的核心，正是它奠定了软件的属性：智能导游。它由两个核心界面构成：主界面、景点信息界面。其对应的界面图如图5-5所示。图5-5 首页界面图首先，用户一旦登录成功后，系统就会根据定位信息向服务端的My
39、SQL数据库请求当地的景点数据，并将其显示在地图上。此后，用户可以根据需要，使用以下功能：（1）、模糊搜索，在输入框中输入用户需要了解的景点名称，系统就会将其单独显示出来然后将其置于地图中心；（2）、切换城市，系统默认城市是用户当前所在城市，如果需要，用户可以实时切换城市以了解更多景点；（3）、查询、下载景点详细信息。其模块功能流程图如图5-6所示。为了更好地处理想Web站点请求，包括处理Session、Cookie等细节问题，Apache开源组织提供了一个HttpClient项目，作为一个简单的Http客户端（而不是浏览器）。它可以用于发送HTTP请求，接受HTTP响应8。由于本系统需要从服
40、务端远程获取景点信息，我采用这个Apache HttpClient，数据格式采用JSON，从服务端获取信息的核心方法如下。public static String doGet(String url,Context context) /判断网络if(checkNetwork(context)=false) return null;elseHttpGet httpget =new HttpGet(url);BasicHttpParams httpParams = new BasicHttpParams(); HttpConnectionParams.setConnectionTimeout(htt
41、pParams, 5000); 开始初始化百度地图N标注景点向后台定位服务请求实时位置信息位置为空？Y获取上一次定位的信息根据位置信息向服务端请求景点数据 结束图5-6 景点信息标注功能流程图 HttpConnectionParams.setSoTimeout(httpParams, 5000); HttpClient httpcliend=new DefaultHttpClient(httpParams);String result=new String();try HttpResponse httpresponse=httpcliend.execute(httpget);HttpEntit
42、y httpentity= httpresponse.getEntity();InputStream inputstream= httpentity.getContent();BufferedReader buff=new BufferedReader(new InputStreamReader(inputstream);String line=new String();while(line=buff.readLine()!=null)result=result+line;/System.out.println(result); catch (Exception e) / TODO Auto-
43、generated catch blocke.printStackTrace();result=null;return result; 根据信息将景点标注：public OverItemT(Drawable marker, MapsActivity context, ArrayList slist) super(boundCenterBottom(marker);/ TODO Auto-generated constructor stub this.marker=marker; this.slist=slist; this.ma=context; /根据gplist来制作OverlayItem List lgp=new ArrayList();