基于Android平台的移动APP开发方法与应用研究

韩晓艳

摘要：该文在Android平台体系结构分析前提下，阐述了Android平台的程序特点、关键技术，以及APP的功能模块和设计要求，并以智能家居为例，对基于Android平台的移动APP开发方法与应用研究进行了重点探讨，以供参考。

关键词：Android平台；APP应用；应用开发

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）18-0071-02

基于Android平台的各类具有高实用价值的应用软件也大量被开发，例如APP等。传统智能家居是指利用家中控制设备、电脑等操作控制家居设备，从而实现家居智能化。但这种智能家居欠缺便捷性，只能在家里的设备上进行操作。由于移动互联网更加便捷、稳定、灵活，本文拟开发基于Android平台的移动智能家居APP，以进一步提升家居智能化水平。

1 Android平台的体系结构及应用开发技术

1.1 Android体系结构

作为最新一代移动操作系统，Android平台能支持强大的硬件配置和多种无线通信方式，在智能移动终端中应用比较广泛。Android平台的体系架构分为四层，即Linux内核、系统运行库（Libraries）、应用程序框架（Application Framework）及应用程序（Application）。应用程序框架和应用程序由Java语言编写，系统运行库由C和C++语言编写，Android Runtime是运行Java程序所需的Dalvik虚拟机，Linux Kernel是Linux内核和相关驱动。

1.2 Android应用开发技术

1）Android常用组件。Android系统是开源的，不少开发者都根据实际需求，对其进行了一些有针对性的改进和完善，开发出具有较好实用性的软件開发工具组件。在这些组件中，常用的有如下几种：一是Context工具包，其是组件调用的必需工具，本质上是一个接口；二是Activity，这是用户真正面对的组件，APP应用过程中的所有交互性的操作，均由其来实现；三是Service，Service属于一个程序的后台，不在前台运行的未关闭程序，可放入Service继续运行。

2）Android应用程序。Android平台的各层系统框架承接不同的功能和模块，且它们之间具有紧密的联系，下层的应用模块会为上层的功能提供支持和服务。在这其中，应用程序层与应用软件客户端相关性最大。应用程序层的View视图，通常和Activity组合使用，可以用作大多数Widget控件的父类，利用其创建一个新的用户界面并进行设置、调试和装饰。布局管理器的主要功能是控制各子控件的位置和排列组合。另外，Android平台自身也有一些比较简单的布局，可以用来进行简单的用户界面设计，让用户拥有更丰富的选择。在Android系统中，XML文件的作用主要是进行资源定义和数据存储，可以简化应用程序资源调用的过程，提高系统反应速度。

2 Android软件开发流程与关键技术

2.1 Android软件开发流程

Android操作系统以Linux的自由及开放源代码为基础，开发语言主要是Java，加密解密算法、图形图像开发等一些特殊应用环境，可能会用到C/C++。Google在2013年发布了An-droid Studio，因此，目前开发Android APP应用程序可采用Eclipse和Android Studio。相对来说，使用Android Studio开发APP更加便捷。构建Android环境的工具及开发环境搭建流程，具体见表1和图1所示。

2.2基于Android平台下移动APP开发关键技术

Android应用程序每个进程都运行于一个Dalvik虚拟机中，设置Linux的权限可对应用访问权限进行设置。在特殊情况下，多个应用共享一个Linux进程。开发基于Android平台的移动APP所用到的关键技术，主要有快速开发框架技术和数据存储技术。快速开发框架技术能提高Android信息类管理系统的开发效率，当前比较流行的5款主流快速开发框架，具体见图2所示，其优缺点比较具体见表2所示。

3基于Android平台的移动智能家居客户端APP开发设计

3.1客户端界面设计

为提高用户对软件的忠实度，在进行设计之前，先对用户需求进行分析。界面设计结合用户对移动APP功能的需求，采用系统中自带的控件进行，体现出便捷、全面、友好的特点。客户端安装在使用Android系统的移动智能终端上，与服务器后台建立连接。

3.2客户端登录与管理任务执行模块设计

只有用户名和登录密码信息验证正确，才能进入系统进行操作。如果验证不正确，则无法成功登录系统。登陆界面主要包括编辑文本、检查盒、按钮等控件，用户登录成功后，会收到服务器发送的当前最新任务安排与待完成任务列表，用户可根据管理任务进行操作，系统收到指令后，便会转到客户端管理任务执行模块。该模块主要包括家电控制模块、环境监控模块、系统设置模块。

3.3客户端结构设计

1）uI控制界面。Android应用程序一般会包含多个Activi-ty，其相互可进行通信和跳转。其他组件可在Activity上显示。设计UI界面时，先完成View设计并利用set Content View将其在屏幕上显示，View载入可通过XML文件设置或Java代码编写方式实现。

2）通信模块。服务器端指定端口号，创建Server Socket，然后处于侦听状态。用户创建Socket对象，并与服务器建立连接，在此基础上，服务器会返回客户端的Socket对象，从而完成建立通信机制的任务，并进行数据传输。

3）SQLite数据库。SQLite数据库是关系型数据库，内存和资源占用比较小，非常适宜用于移动APP设计。同时，SQLite数据库具有良好的跨平台性，可以应用在不同的操作系统上，且能兼容多种语言。利用C或Java等程序设计语言，均可对其进行快速的控制。

4）人机交互技术。现在终端软件控制的方式比较多元，常见的有按键控制、触屏控制、手势控制等。本文采用手势控制方式，采集手势动作图像后，利用算法进行处理和识别。首先进行手势建模，提取人手的形状、大小、数目等特征信息，通过图像增强、噪声去除、特征提取、边界处理等，在此基础上，获得图像的基本信息和特征参数，然后，建立图像模型。手势模型图像与数据库中的图像模型自动进行比较，符合的便是相应的手势。

3.4系统测试与实现

1）Matlab程序实现。加载手势图片，根据对话框中的提示进行文件处理。程序会将文件名称和路径返给系统，供系统进行调用。然后，根据算法编写程序，提取特征向量。采用模板匹配算法，计算待测图像和模板图像两者特征向量之间的欧式距离，从而实现Matlab程序的功能。

2）系统测试。假定系统模型库中只有“石头”、“剪刀”、“布”三种手势，分析160种手势，统计正确率。由4个人每个人做出10种手势。结果表明，识别结果正确概率达到92.1%，表明系统具有较高的实用性。

4结束语

综上所述，Android是现今移动互联最为火热的软件平台，具有良好的应用价值。本文基于Android平台，设计了移动智能家居APP应用，经系统测试与实现，该APP符合设计预期，可以较好地满足用户的需求。endprint