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1、 毕 业 设 计中文题目基于Android校园信息终端研发英文题目Research and Development of A Campus Information Terminal based on Android 院 系：计算机与信息工程学院年级专业：2010级空间信息与数字技术姓 名：学 号：指导教师：职 称：副教授2014年5月诚信声明书毕业设计（论文）诚信声明书本人郑重声明：在毕业设计（论文）工作中严格遵守学校有关规定，恪守学术规范；我所提交的毕业设计（论文）是本人在 指导教师的指导下独立研究、撰写的成果，设计（论文）中所引用他人的文字、研究成果，均已在设计（论文）中加以说明；在本人的
2、毕业设计（论文）中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据。本设计（论文）和资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。学生签名： 年 月 日摘要摘 要智能手机出现后，凭借其强大的功能，已经成为人们必不可少的随身性物品，这种随身性物品能够让人们随时获取想要的信息。Android操作系统是谷歌公司推出的一款基于Linux的开源手机平台，该平台凭借良好的用户体验性和开源的特性，占据了操作系统的主流地位。在此背景下，本课题立足于厦门理工学院，基于Android手机开发平台，研发一套校园APP应用系统。该课题将解决学生传统获取课表的方式，学生只需通过学号，就能获取自己的课程表信息。且用户只
3、需通过软件，将日程安排输入至系统，就可拥有一张随身携带的电子日程安排，从而摆脱使用传统纸质版学习计划表的情况。同时，该课题还将解决找寻上课地点难的问题，利用智能手机的定位功能，实现了理工学院校园导航定位服务。关键词：Android；导航定位；课表查询；日程管理IIIABSTRACTABSTRACTAfter the emergence of smart phones, with its powerful features, has become an indispensable player of the goods, which would allow people to carry ite
4、ms of ready access to the information you want. Android operating system is Google introduced a Linux-based open source mobile platform, with a good user experience and open-source characteristics, occupied the mainstream operating system. In this context, this paper based on the Xiamen University o
5、f Technology, based on the Android mobile development platform, the development of a campus APP applications. The topic will address students of traditional ways to get curriculum, students simply by student number, you can get your own curriculum information. And the user simply by software to sche
6、dule the input to the system, you can have a portable electronic schedule, so get rid of the case of using the traditional paper version of the study plan table. Meanwhile, the subject will solve the difficult problem of finding school places, the use of smart phones targeting capabilities to achiev
7、e the Polytechnic campus navigation and positioning services.Key Words:Android;Navigation and positioning;Schedule the query;Course management目录目 录第1章 绪论11.1 研究背景与目的11.2 研究现状分析11.2.1 校园信息应用研究现状11.2.2 导航定位研究现状21.3 主要研究内容21.4 技术路线3第2章 系统需求分析42.1 总体需求分析42.2 功能性需求分析4第3章 系统总体设计73.1 系统总体设计73.2 数据库设计73.3 服
8、务器设计8第4章 系统详细设计94.1 系统建模及详细设计94.1.1 系统导航定位功能详细设计94.1.2 日程安排详细设计104.1.3 自动获取课程表信息详细设计10第5章 系统实现115.1 系统的总体实现115.2 系统具体实现115.2.1 登陆页面的实现115.2.2 校园导航定位的实现125.2.3 日程安排的实现145.2.4 自动获取课程表的实现15第6章 结论与展望176.1 结论176.2 进一步的工作方向17参考文献18致 谢19第1章 绪论第1章 绪论1.1 研究背景与目的随着智能手机的不断普及，手机的功能由以往的以通信为主，向集商务、娱乐、信息查询为一体的个人智能
9、终端的方向发展1。这些功能的出现，已经慢慢的改变了人们的日常生活，将人们的生活方式带入了手机互联网时代2。Android操作系统是谷歌公司推出的一款基于Linux的开源手机平台，凭借良好的用户体验性和开源的特性，Android操作平台拥有无可比拟的优势3，得到了广泛的关注和应用。基于Android 平台的应用程序（APP）的开发群体也迅速的壮大了起来4。厦门理工学院每年都会有一大批新生入学，入学的新生对自己的大学都是有一种强大的好奇心，迫切想要了解自己的校园情况，另一方面，新生刚进入学校，面对流动式的上课、活动等校园生活，需要随时能够查看课程信息和上课地点，并能够快速的找到上课和活动地点，而这
10、个目前并没有相关的软件帮助理工学院学生解决，传统的导航定位地图，都只能找到大范围的地点，并不合适厦门理工学院这类小范围导航的要求，获取课表的方式，更是只能通过打印教务系统的课表，或是直接登录教务系统获取。鉴于上述背景，本课题立足于厦门理工学院，基于学校课表数据库和校园地图，利用Android开发平台，研发出手机课程表以及校园导航定位功能，并提供学生日程安排等功能，解决学生在学习生活中遇到的上述问题，为学生日常生活提供数字化服务。1.2 研究现状分析1.2.1 校园信息应用研究现状自从Android风靡全球，Android在校园课表应用方面取得了可喜的成绩。2011年，广州周末网络科技有限公司研
11、发了一个针对大学生最实用的校园应用Android程序，应用通过对接各大高校的教务系统，快速将课表录入到手机，实现使用手机查阅课程信息的功能，目前该系统已支持全国3000所高校，对接高校教务（选课）系统，快速导入课表到手机，免除了手动添加课程的繁琐，该校园应用软件也吸引了大众的眼球，广州周末网络科技有限公司也为此软件实现了千万元的融资5。2012年10月，南京理工大学学生研发的Android校园助手，通过学生学号及密码实现校园课表查询，教室使用情况查询，学生考试成绩查询等功能。高成英6等在基于Android的校园个人事务管理与信息服务系统设计与实现一文中，对Android在校园信息应用领域做了重
12、要阐述，文献提出了软件在校园应用方面的优势以及实现取代传统电脑获取信息学生教务信息的方法，对Android校园应用中的应用做了美好的展望，Android应用程序将取代传统信息获取方式，并将广泛应用于校园生活。1.2.2 导航定位研究现状每一个开发基于位置服务的信息系统的动机是：“为了获取的确切信息，在实时正确的地点提供个性化的设置服务和正确的位置服务”7。在基于Android导航定位的研究领域，目前百度平台提供了百度地图API（地图应用程序编程接口，能够帮助开发人员在网站中构建功能丰富、交互性强的地图应用程序8。）,谷歌公司提供谷歌地图API,通过该类API接口，可以从地图库里调用相应的地图，
13、为导航定位服务提供地图基础9。Google 为Android 开发提供了3 种定位服务10：电子地图、街景和数字地球，Google公司推出的Google Earth 服务11，将数字地球模块集成在移动设备中，确保了用户可以随时地使用Google Earth 服务，而不必在PC 客户端进行操作12，根据不同需要，调用不同的定位方式，Android 系统基于地图服务和导航服务的工具开发市场已经比较成熟13，Android在导航定位应用方面已经相当成熟，打车软件，公交应用等方面已经广泛应用14。李腾雷15等在基于Android 移动平台的校园导航系统的设计与实现文献中对Android校园导航做了详细
14、描述，系统针对桂林电子科技大学校园导航LBS 应用的设计与实现进行分析，实现了校园内用户通过Android 客户端查询自身的位置、目的地点的路线、建筑的位置等信息，校园外用户通过在论坛中话题发布、校园资讯查阅等方式了解校园信息。当前，大多数导航应用多是基于车载导航，城市繁华地区的导航16，小区域的导航，例如校园等，因需要精确到具体教学楼等，所以应用并不多见，但是相应的技术已经成熟，完全可以通过自己矢量化相应的地图来实现。1.3 主要研究内容基于Android校园app开发主要是以厦门理工学院为基础，基于Android开发平台，开发一套适合理工学院学生使用的程序，主要解决以下问题：1.校园导航定
15、位。系统将加载厦门理工学院校园地图，通过GPS获取定位坐标，并将获取的定位坐标在地图上显示，实现实时动态定位校园地图，从而实现校园小范围导航定位的功能。2.日程信息管理。用户使用该功能，可以根据日常需要，将日程安排信息录入日程表，系统将可以保存学生录入的数据，从而形成一张日程表，供学生随时查阅，系统将能自动判别日期，将界面主动显示到相应的星期。3.自动获取课程表。每位学生都拥有一个学号，这是用来判别学生身份的一个象征，因此，系统将借助于这个特性，使得学生通过学号来获取对应的课程信息，学生将通过输入学号，系统将查询对应的数据库，将信息布局在手机界面端。1.4 技术路线基于Android的校园信息
16、管理系统以Mysql和Sqlite做数据库，Mysql作为远程数据库，Android端使用Http协议与后台进行通信，通信传输的内容为Json格式的数据。系统还将使用厦门理工学院校园地图作为导航地图，通过调用Android的GPS定位服务，实现导航服务。10第2章 系统需求分析第2章 系统需求分析2.1 总体需求分析 该系统首先是基于厦门理工学院开发，其目的必然是服务于厦门理工学院学生。系统将基于Android平台下开发实现，利用当前热门的JAVA开发语言。解决学生传统课表获取的方式，使得学生能够通过手机迅速获取自身课程相关信息，并通过调用校园地图，将实现能够通过地图，快速的找到上课地点或活动
17、地点等信息，学生可结合自己的学习计划，利用系统，为自己安排每天的日程，该系统立足于厦门理工学院，开发功能适合理工学院学生学习生活，能够为学生提供数字化服务。2.2 功能性需求分析学生传统获取课程表，制定学习计划的方式已然不适合数字化高度发达的今天，新生能否快速找到上课地点是一个很重要的问题。鉴于这些需求，基于Android校园信息应用开发系统主要实现校园导航定位，学生日程安排，自动获取课程表的功能。用户使用系统后，将可以自动选择三大功能之一进行操作，如图2.1所示。加载校园地图获取坐标地图定位日程管理日程查阅校园信息终端导航定位学生日程安排自动获取课程表输入学号获取课程表图 2.1系统功能图由
18、以上系统介绍图可知，用户进入系统后，可以有三大模块可供选择操作。拿新生用户群来说，进入系统，首先可能会需要查阅上课地点，通过自己已输入好的日程信息，确定需要前往的地点，再进入导航定位模块，启动GPS定位服务，将可以导航到上课地点，从而解决找寻地点的麻烦，可见，整个系统功能是相辅相成的。详细功能分析如下：1.校园导航定位传统GPS定位有很大的局限性，定位系统必须能够获取3颗或3颗以上的卫星信号才能实现定位，搜索卫星的过程有时十分漫长，可能需要10分钟以上才能接收到卫星信号17。由于手机等移动平台支持联网，故Android 设备上既提供了传统的GPS 定位系统，又提供了A-GPS（辅助全球卫星定位
19、系统）定位的方式18。A-GPS 是一种结合了网络基站信息和GPS 信息对移动台进行定位的技术，可以在GSM/GPRS、WCDMA 和CDMA2000 网络中使用，能够提高GPS的定位精度，能够通过移动通信运营基站实现快速定位，由于移动平台和平板等广泛性使用，利用A-GPS将有助于解决定位功能的实现，使用GPS 和A-GPS 相结合的方式获取定位信息，实现理工校园小范围的定位功能。首先，将获取学校的地图数据。厦门理工学院测绘专业的学生每年都会测量大量的校园数据，通过获取这些数据，利用Arcgis软件对数据进行矢量化，配色等处理，并将地图切片处理，运用Android技术，将获取的地图添加，并对地
20、图进行坐标转化。拥有坐标后的地图，手机获取用户坐标后，就能将坐标点显示在地图上，从而实现导航定位的功能。校园导航定位功能分析如图2.2所示。矢量化校园地图加载校园地图GPS获取定位坐标在校园地图上显示定位点 实现导航定位功能校园导航定位模块图2.2导航定位功能分析图2.学生日程安排很多学生都爱给自己制定一个学习日程计划，传统的制定计划方式大多通过纸质版的方式建立，学生将需要完成的任务与时间写在纸上，然后按照相应的计划安排自己的学习。这种方式在手机如此发达的今天，显然已经过时，纸质版的课程计划不易携带，因此，由上述需求及问题出发，基于Android校园信息管理系统设计出日程管理的功能。日程安排是
21、指学生能够使用系统，将每个学年或每周的学习计划输入至系统，系统将可以对该计划实施管理，以便学生能够随时查阅。日程安排功能分析如图2.3所示。选择课节和星期输入课程名称输入上课地点图 2.3日程安排分析图3.自动获取课程表每个学生都需要知道自己大学生活的课程表信息，学生传统查询课程表的方式，都是通过登录学校教务管理系统或通过查看教务管理系统下载打印的纸质版课程表，这类方式有很大的局限性，学生如果不在电脑旁边，查询课表的难度将会很大，纸质版的课程表携带和保存都不易。由这些需求和问题出发，基于Android校园信息管理系统设计出学生课表信息的获取。课表信息的获取是指学生通过学号信息，获取当前学期的课
22、程表，并将所获取的课程表信息保存至该系统平台，以便随时查看。自动获取课程表功能分析如图2.4所示。输入学号获取课程表前端布局展示图2.4 自动获取课程表分析图第3章 系统总体设计第3章 系统总体设计3.1 系统总体设计基于Android校园信息管理系统分为服务端和移动端两个模块。服务端主要负责处理接收到的数据，并根据功能需求，将数据存入数据库并返回给移动端，移动端负责实现图形交互界面和数据逻辑的控制。服务器端的设计，通过JAVAEE开发实现，JAVAEE访问服务器端的MySql数据库，将获取的数据以JSON格式的数据返回给客户端，客户端将数据解析，并展示在前台。移动端还将调用手机本地的数据库，
23、实现对数据库的一些基本操作。访问服务器端，将通过Http协议实现。具体系统结构如图3.1所示。图 3.1系统整体结构架构图3.2 数据库设计校园信息应用系统的实现，需要借助数据库对数据存储。其中包括学生课程表信息和课程安排。由于课程表的特殊性，借助于远程访问数据库的操作，系统使用关系型数据库Mysql存储数据，而对于课程安排的操作，为了使系统较为简洁，将使用系统自带的Sqlite数据库。基于Android的校园信息应用系统的数据库包括：课程信息表（Course）、日程安排计划表（StudyPlan）、开学日期表(Term)。数据库表设计如图3.2所示。图 3.2数据库表设计3.3 服务器设计基
24、于Android的校园应用系统服务器使用JAVAEE开发，远程访问数据将以JSON格式的数据传递。图 3.3基于Android校园信息应用系统后台代码结构基于Android校园信息终端研发服务器端代码结构如图3.3所示，主要包括com.ciws.dao、com.ciws.entity、com.ciws.resource、com.ciws.service和com.ciws.webservice五个包，com.ciws.dao保存的是访问远程数据库Mysql，以及对数据库的主要操作方法；com.ciws.entity保存的是数据库字段操作的get和set方法；com.ciws.resource保存
25、的是获取JSON格式数据的方式；com.ciws.webservice保存的是以rest服务访问数据库。第4章 系统详细设计第4章 系统详细设计4.1 系统建模及详细设计在此，已经完成了系统需求分析与系统的架构设计，系统的详细设计也想当重要。了解了基于Android校园APP开发的各种功能和目标架构后。分析系统的模型结构，为系统模型结构设计提供保障。4.1.1 系统导航定位功能详细设计导航定位是为学生快速找到上课或活动地点提供的服务。用户可以通过Android手机内置的GPS导航芯片接收卫星数据，利用LocationListener监听器，监听设备位置，并利用onLocationChanged
26、()方法实现监客户端位置的变化，利用GpsStatus.Listener()来监听客户端GPS的状态的监听，包括GPS的启动，停止等信息。实时获取用户所在的位置，并将位置信息显示在校园地图上，从而解决校园地物查询的麻烦。打开手机的GPS功能后，若是成功，便可以在系统实时显示当前的位置信息。基于Android校园定位的流程图如图4.1所示：图 4.1导航定位流程图通过以上流程图，可以看出，运行系统后，开启导航定位功能，系统将在15秒内接收GPS卫星信号，若是成功接收并实现定位，将在地图上显示出当前的位置信息，若是未能实现定位，将提示相关信息，并停止定位，需检查相关设备后再运行程序，才可实现定位服
27、务。4.1.2 日程安排详细设计日程安排，是该项目的一个重要功能。通过自定义日程，学生能够合理的制定课程学习计划。基于Android平台的校园信息系统日程安排的流程如图4.2所示：图 4.2手动添加课程表流程图通过上图可以看出，用户可以根据实际需要，将每天不同的课节输入至日程表中，从而拥有一张电子日程表，成功添加日程信息后，功能将会调用当前日期，自动显示对应星期的课程信息。4.1.3 自动获取课程表信息详细设计课表查询是该项目的重要功能。课表的获取，主要是通过学生学号获取。基于Android平台的校园信息系统自动获取课表信息的状态图如图4.3所示：图 4.3自动获取课程表流程图通过上图可以看出
28、，用户输入学号后，系统将识别学号，当学号通过验证后，系统将会返回所有该学号的课程数据，并通过合理布局，展示在客户端上。第5章 系统实现第5章 系统实现5.1 系统的总体实现本系统采用嵌入式的系统设计思想，对基于Android校园APP开发经过相关的需求分析和设计，针对系统及用户群体的特点，以Rational Rose为分析工具，JAVA为编程语言，建立一个javaee工程运行在PC机上当做服务器与远程数据库相连。利用MySQL建立服务器端数据库，利用所建的Webservice连接到数据库，完成了基于Android校园信息管理系统的需求，达到了预期效果。5.2 系统具体实现5.2.1 登陆页面的
29、实现运行校园信息系统，可以看到系统的主要功能模块，系统的主要操作模块也一目了然，其中包括校园导航定位，日程安排，自动课程表。点击任意一个，可以进入相应的功能区域。系统登陆界面如图5.1所示。图 5.1系统登录图 5.2.2 校园导航定位的实现校园导航定位的实现，首先将厦门理工学院地图准备好。用Arcgis软件矢量化校园地图，然后将地图导出为图片格式的地图，如图5.2所示。 图 5.2校园地图 导出地图后，利用PS技术对图片进行切片处理，图片切片处理是为了能够更好的显示地图，防止图片太大，不易缓冲。将地图按照256*256像素进行切片处理，将地图切片按a_b.png格式命名，其中，a为切片对应的
30、行号，b为切片对应的列号，其中a和b均从0开始命名。如图5.3所示。 图 5.3切片图片加载切片图片，系统采用数组方式控制加载图片，自定义一个二维数组，通过找到切片图片，利用切片图片的编码id，将图片按照二维数组排列，利用页面布局的Layout控件，获取该数组信息，图片就将显示在Layout布局中，从而完成了地图的加载 。为了实现定位，图片加载进入页面后，每个栅格点都有对应的坐标，预先设置两个坐标点对应的经纬度，根据预设两点的坐标差，推算出单位坐标代表的经纬度信息，调用获取屏幕分辨率的方法，推算每个栅格点对应的经纬度，从而推算每个栅格点对应的经纬度，使地图每个点都拥有了自己的经纬度坐标。调用G
31、PS的定位方法，实现用户所处位置经纬度的获取，将该经纬度在地图上标出，就可完成校园导航定位功能的实现。在首页点击进入校园导航定位功能，将进入到校园导航定位服务。整个屏幕将显示厦门理工学院的地图，地图将校园信息完整的展示在界面上，用户可以自行浏览校园数据，并快速找到目的地所在地，可以根据地图导航到达该地点。当用户不知自己所处位置时，可以点击屏幕右下角的定位服务功能，系统将提示获取到的经纬度坐标，并定位到地图上.导航定位如图5.4所示。图 5.4导航定位图5.2.3 日程安排的实现日程安排是该系统一个重要组成部分，该功能主要是利用了Android系统自带的Sqlite数据库实现。系统设计两个数据库
32、，日程安排计划表（StudyPlan）以及开学日期表(Term)。在对数据库操作时，利用星期查询日程安排计划表，将查询到的数据用分隔符连接起来，自定义一个数组，利用split方法，将获取到的数据在分隔符处切割，从而将对应的数据写入对应的日程中。系统运行如下图所示。图 5.5日程添加图 5.6系统设置 在首页点击进入手动课程表功能后，将进入到手动添加课程表页面，在页面上，将显示每天的课程信息，并能自动识别周几，点击屏幕上的游鱼图标，将可以查阅每天的课程信息。利用手机的menu功能键，将出现编辑课表 ，设置，关于，退出四个小功能模块，点击编辑课表，将可以编辑每天的课表信息，输入课程名称和地点等信息
33、，将完成一学期的课程信息录入，以后查阅时将能快速的知道每天的课程安排。使用设置功能后，将可以设置软件的背景图片，也可以设置开学日期，从而查看已上课时间，该功能完成了需求分析的要求，如图5.7所示。图 5.7日程安排图5.2.4 自动获取课程表的实现自动获取课程表，该功能基于Mysql数据库实现。Android访问远程Mysql数据库，先通过HTTP协议，将请求发送给后台的Web服务器，Web服务器根据请求，利用已经写好的SQL语句，将请求数据生成相应的SQL语句访问服务器，把读取的数据内容封装成JSON格式，通过HTTP协议回传给Android设备，Android将获取的JSON数据解析，将解
34、析的数据显示在客户端上，这就完成了对远程课表信息的获取工作。自动获取课程表是用户通过输入自己的学号，能够从数据库中自动读取出课程信息的操作。用户通过该功能，能够快速获取自己的课程表信息。该功能原本设计思路是通过访问校园数据库获取数据，但由于权限不足等原因，无法访问校园数据库，故模拟一个数据库，从而实现远程访问数据库的功能。自动获取课程表如图5.8所示。图 5.8自动获取课程表19第6章 结论与展望第6章 结论与展望6.1 结论智能手机的推广，Android平台的绽放，带来了手机的一次重大变革，手机一改通信为主的背景，展现出了无与伦比的魅力。基于Android校园信息终端研发，利用了Androi
35、d和Javaee技术，实现了校园导航定位、日程安排和课程表获取的功能，为理工学院学生生活提供了便利。与传统大学学习生活方式相比，基于Android校园信息终端有以下特点：一、该校园信息终端为学生了解校园和找寻活动地点提供了一种方式，学生再也不必通过问路等方式找到活动地点了。二、帮助学生拥有了一份可随时查阅的电子学习计划，学生不用通过写纸质版的日程安排了。三、帮助学生能够随时获取自己的课程表，学生不必再登陆教务系统，只需在该终端输入学号，就能获取课程表信息了，从而方便了学生的学习生活。基于Android校园信息终端，为学生大学生活提供了数字化的服务，有一定的实用价值。6.2 进一步的工作方向基于
36、Android校园信息终端研发，功能已经具备了一定的实用价值，但是由于未能拥有权限访问校园数据库，基于教务处数据库的课表信息的实时获取未能实现，该系统实用价值受到了限制。终端将根据需要，尝试不同方法，进一步的研究课程表功能。终端功能与学生实际生活需求还有很大差距，下一步可以根据学生的实际需求，研发出相应功能，逐步完善该系统。例如，可以通过查阅课程表，查出相应的空教室，让学生能够到教室自习，充分利用教室的资源等。参考文献参考文献1 董智明,张志荣,张长学,等.智能终端主流平台：Android的IPv6分析J.移动通信,2011(01):80.2 智能手机操作系统及其比较分析J 信息技术，2008
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41、起四年生活的点点滴滴，我的心中充满了感激。首先我要感谢袁莹博士在我实习与毕业设计期间给予的指导和关心。我对Android开发的兴趣始于参与袁莹导师指导的创新实验项目，我的学位论文也是源于该项目，在我对项目的研究过程中，袁莹博士给我了很多的指导，并对我论文的撰写提供了很多的帮助。感谢袁莹博士，感谢他为我答疑解惑、加油鼓励。老师们严谨的治学态度、精益求精的工作作风、渊博的知识和创新的精神深深地感染了我，让我受益匪浅。我还要感谢这四年来教导过我的老师们，感谢您们的教诲，让我在四年里学到了不少有用的知识和技能。感谢一起陪伴我度过四年岁月的同学们，四年里有你们的陪伴让我的生活不孤单，此刻我的回忆里填满了我们一起奋斗的点点滴滴。感谢我的家人，谢谢你们一直以来给予我的各种支持，你们永远是我坚强的后盾。值此论文付梓之际，谨向所有关心、支持和帮助过我的老师、同事、朋友和亲人致以最真挚的谢意！ 学生签名： 年 月 日