基于Android平台的导航系统

安志宏，高宇飞

(衡水学院 数学与计算机科学学院，河北 衡水 053000)

随着移动终端技术及手机硬件的发展，智能手机已成为人们生活的重要组成部分．目前，市场占有率最大的当属Android及IOS平台．从2002到2007几年内，可以说是塞班的天下．而自Android1.1发布以来，Android以其开源性，迅速占领了手机市场的半壁江山．Android平台无论从接口，还是功能上，都有很强的优势．而在价格上，Android手机却比IOS的苹果手机低廉得多，使得苹果手机似乎成为了一种高消费的奢侈品．在国内，Android手机更是占到了智能机市场 90 %的份额．传统的以纸质地图来人工导航的方式就显得格格不入．纸质地图不能更新，容易磨损，携带不便，在使用时有很大的不便．地图科技化、自动化已成为相关产品发展的必然趋势，将地图融入Android，不仅使用简单，而且还实现了智能导航，省去了人工，提高了导航的精确度．

当前已有的地图导航应用存在一定缺陷性．谷歌是最早提供地图导航服务的商家之一，但国内使用谷歌导航存在一定的依赖性，如果谷歌不给提供服务，那么用户是不可能使用相关服务的．就在2010年2月23日，谷歌公司总部决定正式退出中国，并最终关闭中国的搜索服务，转用香港服务器来提供简体服务．同时，谷歌在中国相继关闭了一系列的服务．这使得谷歌导航的使用存在很大的风险性．

另外，现有产品的侧重点往往在导航上，忽视了用户在使用时遇到的问题，那就是方向的识别．地图给出的路径是在地图上标注到达目的地的路线．而用户通常在获得了路径以后，由于不确定方向，使得自己越走越远，当发现方向不对而原路返回时却浪费了不少的时间和精力．

因此，本文提出了在开发系统时采用国内数据，基于 Android平台，并在导航前让用户通过指南针功能明确方向的观点．

1 系统架构

系统的物理架构主要是这样的：基于Android API设计编码，通过Android系统加载到Android移动平台，而硬件平台通过键盘及触摸屏输入请求及参数来调用GPS等模块获得相关数据，再由显示器返回给用户[1]．如图1所示．

图1 系统物理结构

2 UI规划

软件在打开时首先显示主界面，列出各项功能供用户进行选择，包括：地图浏览、位置定位、公交路线查询、路径规划、离线地图管理、指南针等功能，点击相对应的图片即可进入各个功能模块．

为了方便用户对地图的查看，首先设计一个地图浏览的功能，通过该功能，用户可以查看全国各地的交通图．并且提供给用户对地图的平移和缩放功能，通过放大功能使用户能够查看更为详细的情况，通过缩小功能则可以从全局查看．如图2所示．

图2 地图浏览

位置定位功能主要通过将用户位置在地图中作标记来实现．当用户位置发生改变时，通过设置监听器可以重新定位[2]，实现动态定位．该功能的实现主要分为两种方式，即 GPS定位与网络定位[3]．从精确度上分析，GPS定位的方法定位精确[4-5]，无需网络连接，但受周边环境影响较大，有高层建筑物或是在室内时，都无法定位．而网络定位虽然在精度上不及 GPS定位，但网络定位的方法速度较快，不受周边环境影响，在一定程度上弥补了GPS的不足．定位时，用户可以手动设定定位方式，打开GPRS，关闭GPS，则系统使用网络定位；打开GPS，关闭GPRS，则使用GPS定位．定位成功，则返回用户在地图中的定位标记．

公交路线查询功能可以设置两个参数，分别为城市与线路，例如：查询衡水市的 12路公交车，即输入“衡水”，再输入“12”．如图3所示．

图3 公交路线

路径规划通过用户设置起点与终点，为用户展示路径，该功能主要使用网络资源，通过向百度地图的 API服务发送请求，来获取路径相关点，然后通过解析网络或本地地图数据，在地图上标记这些点，绘成路线，通过界面返回给用户．

离线地图管理功能主要用来管理离线地图，用户可以输入城市名称，通过搜索来查看该城市的离线地图，若存在则展示给用户，不存在可以点开始按钮进行下载，同时可以停止及删除．再加入扫描离线包的功能，若导入了离线地图，通过该功能可以自动识别并加载．

指南针功能为用户指明方向，使用时只需将手机放平，与水平面平行，箭头所指方向为北方，该功能主要通过手机的传感器实现，具体运用到了手机的电子罗盘功能．通过Android的sensor类来管理．

3 系统主要功能编码实现

3.1 地图浏览编码

该功能主要用到几个基础类：

MapActivity：该类用来显示 AndroidMap的 Activity类，如果没有本地地图资源，则需要连接底层网络来获取地图数据．所有要显示 MapView的 Activity都要继承 MapActivity类，由于该类属于抽象类，所以在onCreate()中，都必须创建一个MapView的实例．

MapView：主要用来显示地图的 View组件，继承自 android.view.ViewGroup．同时，该组件只能被MapActivity来创建，并配合使用．由MapActivity来管理MapView连接网络或本地资源的线程．

MapController：用来控制地图的移动和缩放等．使用 MapController来控制地图，可以通过下面的代码来实现：

MapController mapController= mapView.getController(); //获取控制对象

mapView.displayZoomControls(true); //实现缩放显示并可控

GeoPoint point = new GeoPoint((int) (37.715 * 1E6), (int) (115.704 * 1E6));//设置要显示的地图中心点，此处设为衡水市区

mapController.setCenter(point);//加载到地图组件中

mapView.getController().setZoom(12); //设置默认显示大小级别

mapView.setDoubleClickZooming(true)//设置双击实现放大

3.2 定位编码

该功能主要在地图组件的基础上标记当前手机所处的位置，通过GPS或网络方式向定位SDK发出请求，SDK根据定位依据通过LocationClientOption方法返回定位结果．再设置LocationListener监听器来监听位置的改变，重新标记当前位置．

3.3 导航编码

该功能需要实现MKSearchListener接口中的onGetWalkingRouteResult方法，该方法首先设置起点与终点，返回两点之间在地图中标记的路径．

3.4 指南针核心编码

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

System.out.println("MainActivity.onCreate()");

setContentView(R.layout.activity_main);

// 获取界面中显示指南针的图片

znzImage = (ImageView) findViewById(R.id.znzImage);

// 获取真机的传感器管理服务

mSensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);

}

@Override

protected void onResume() {

super.onResume();

System.out.println("MainActivity.onResume()");

// 为系统的方向传感器注册监听器

mSensorManager.registerListener(this,

mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION),

SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME);

}

public void onSensorChanged(SensorEvent event) {

System.out.println("MainActivity.onSensorChanged()");

// 真机上获取触发event的传感器类型

int sensorType = event.sensor.getType();

// 模拟器上获取触发event的传感器类型

switch (sensorType) {

case Sensor.TYPE_ORIENTATION:

// 获取绕Z轴转过的角度．

float degree = event.values[0];

// 创建旋转动画（反向转过degree度）

RotateAnimation ra = new RotateAnimation(currentDegree, -degree,

Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f,

Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);

// 设置动画的持续时间

ra.setDuration(200);

// 运行动画

znzImage.startAnimation(ra);

currentDegree = -degree;

break;

}}

4 结语

指南针功能的实现使用户成功避免了导航方向的错误，定位以及导航功能为用户出行带来了极大的方便．同时，百度地图API的使用摆脱了对国外数据的依赖．相信导航类的产品在今后会逐渐解决并完善方向问题，并且逐渐减小对国外地图数据的依赖性．

[1] 隆志坚.Android平台基于Google Map Api的导航应用技术研究和实现[J].办公自动化,2011(16):46-48.

[2] 曾薪夷.基于Android平台的GPS导航系统的设计与实现[J].计算机与现代化,2012(9):255-258.

[3] 刘洋.GPS+无线网络:混合定位助力LBS[J].电子设计技术,2009(4):82.

[4] 李明,陈晓,何锋锋.GSM网络在GPS/GSM卫星定位公众服务系统的应用[J].移动通信,2008(13):60-64.

[5] 邬群勇,张爱国,许其凤,等.GPS移动定位与移动网络定位精度的分析[J].全球定位系统,2010(5):33-37.