基于Android对青少年使用手机的管理软件设计与实现

杨益民 彭媛

摘要：近些年來移动互联网应用高速发展，对于青少年使用手机造成亲子关系、师生关系破裂这一社会问题变得越来越受重视。从目前现有的管理软件来看，虽然做到了一定的限制和管理，但是涉及的应用有限，且存在数据更新不及时等问题。为了解决这些问题，文章从引言，设计思路，产品优势，测试实例等方面介绍了该手机管理软件。该软件以帮助家长管理和帮助青少年养成良性使用习惯为主要目的，不对内容进行监视。其主要模块为：统计模块和管理模块。具体来说，在其他应用启动时，统计模块开始计时，当时间到达管理模块设定的阈值时，发送命令给管理模块，触发强制机制，在周期内管理模块做出修改后，强制机制解除，并发送命令至统计模块，统计模块继续计时，若周期内统计模块未做修改，该周期结束后，强制机制解除，统计模块全部清零，进入下一周期。该软件基于IDEA开发环境搭建了一个Android SDK开发环境，核心功能统计应用使用情况通过调用Google提供的API实现，同时应用Java语言对其他辅助功能进行编写实现。经过大量功能测试，结果表明，解决了现有产品存在的部分问题。

关键词：Android;管理;青少年;Java;Google

中图分类号：TP311.52      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）30-0075-03

Abstract： In recent years，with the rapid development of mobile Internet applications，more and more attention has been paid to the social problem of the breakdown of the parent-child relationships and teacher-student relationship caused by the use of mobile phones by teenagers. From the current management software，although it has achieved certain restrictions and management，but the application involved is limited，and there are problems such as data update is not timely. In order to solve these problems，this paper introduces the mobile phone management software from the background，design ideas，product advantages，product examples and other aspects. The main purpose of the software is to help parents manage and help teenagers form good use habits，without monitoring the content. Its main modules are statistical module and management module. Specifically，when other applications start，the statistics module starts timing. When the time reaches the threshold set by the management module，it sends a command to the management module to trigger the mandatory mechanism. After the management module makes changes in the cycle，the mandatory mechanism is removed，and the command is sent to the statistics module. The statistics module continues to count. If the statistics module has not been modified in the cycle，after the end of the cycle The forced mechanism is removed，and all statistical modules are cleared to enter the next cycle. The software builds an Android SDK development environment based on the ideal development environment. The core function statistics application usage is realized by calling the API provided by Google. At the same time，Java language is used to write and implement other auxiliary functions. After a large number of functional tests，the results show that some problems of existing products have been solved.

Key words： Android; Java; management; teenagers; Google

1 背景

随着社会的进步，时代的发展，智能手机走进家家户户，不论男女老少，使用智能手机俨然成为社会常态。根据第45次《中国互联网发展状况统计报告》显示，截至2020年3月我国网民规模达到9.03亿，手机网民规模达8.97亿，手机网民占网民比例达到99.3%。低龄网民数量猛增，尤其是青少年群体占比最大，达到了40.8%。学生群体则占总比26.9%。报告中还指出，15-19岁网民人均手机App最多，达到84个，其次为20-29岁网民群体，人均手机app达到65个，App种类繁多，随着时间的推移游戏已经不再是青少年沉迷的主要原因，还有即时通信，网络音视频（含小视频），网络文学等 [1]。现阶段的监管方式主要以家长监督或者老师监督为主，但是由于青少年群体在青春期普遍存在的逆反心理和逐渐完善的自主意识，监管存在着一定的局限性，所以对于青少年使用智能手机这个问题一直是家长和老师的痛处，而家长具有防范手机沉迷的意识和警觉性，在生活学习各方面可以引导孩子合理使用手机，对他们的健康成长有着重要的作用[2-3]。为了解决青少年沉迷手机这个问题并且方便家长监管、引导，该项目开展了基于Android平台对青少年使用手机情况的管理软件的研究。

2 总体方案

2.1 开发环境

在IntelliJ IDEA 2019.1 x64中创建Android工程并做了相关基本配置（兼容版本、页面布局等）后，应用Java语言开展程序开发。

2.2 设计思路

本系统的设计思路为：将孩子手机安装本软件后，手动输入家长手机号并通过短信验证码的方式与家长手机绑定，同时申请获得手机权限[4]。之后家长设定使用周期和使用时间，当孩子使用手机时，本软件将自动读取孩子手机中的应用列表，并且记录应用使用的情况，上传至云端服务器并同步到家长的手机[5]，家长可以设定孩子对任意应用的使用时间及强制措施，例如强制锁机、强制断网等，孩子正常使用手机可以等到下个周期使用时间重新置0，或者家长延长本周期内孩子手机使用时间。同时本软件对应用内容不做监控，只针对应用的使用情况进行统计，保证了孩子隐私权的同时还有利于养成孩子合理使用手机的习惯。部分流程如图1所示。

2.3 系统架构

本软件包含17个Java类文件9个activity来实现部分功能[6]，系统总体架构如图2示。

2.4 模块功能实现

2.4.1 统计模块

Google在Android 21版本后发布了一个android.app.usage的API，软件通过该官方API获取并统计应用的使用情况[7]。通过usage中的getTotalTimeForeground（）来获取应用在前台的使用时间，getPackageName（）来获取包名。在函数 queryUsageStats 中设置时间类型，统计时间来获取所有应用的UsageStats的结果，将其保存在result中。部分代码如下。

2.4.2 管理模块

在超出限制时间后，自动执行强制措施。由于强制措施大部分是系统级别的指令，所以必须先在Mainfest.xml中注册权限。获取权限后对接收到的type进行判断来决定执行何种措施。部分代码如下。

3 产品优势

对于在传统模式下家长和老师的监督效果有限且若方法不当容易加剧青少年逆反心理，造成家庭关系破裂、师生关系不和，国家也出台了相关政策措施，2017年2月，在国务院法制办官网公布的《未成年人网络保护条例（送审稿）》当中，第23条： “禁止未成年人在每日的0：00至8：00期间使用网络游戏服务”[8]。 由于市面上主流的手机游戏大多由腾讯公司开发运营，腾讯公司为此推出“腾讯成长守护平台”针对腾讯系列游戏软件做了监测，数据每周更新一次，时效性低，存在一定纰漏，在引言中提到，现如今App种类繁多，沉迷原因不单单是游戏，腾讯成长守护平台不能够对所有软件进行监测，本软件则实现了对手机所有软件使用情况的监测和记录，并同步至家长手机，时效性高，不对内容做监视，保护青少年的隐私权，有利于促进家庭、师生关系和睦。

4 测试实例

记录运行时间和操作次数如图3示。

使用限制和強制措施如图4示。

5 结束语

本软件实现了利用Google提供的android.app.usage的API来获取手机中各个应用的使用情况以及使用时间，同时家长手机可以设定限制时间和强制措施，并经网络通信将数据同步发送到双方手机，数据较为单一，传输速度快。本软件也存在着部分不足，如权限获取问题，服务器问题等，虽然在AndroidMainfest.xml文件中声明了权限，但是一些root权限下的命令还是不能直接被允许。在测试中发现，外网无法正常获取数据，只能通过本地传输。今后将进一步研究如何安全地获取Android权限问题以及如何与外网建立稳定连接等。

参考文献：

[1] 中国互联网络中心.第45次《中国互联网络发展状况统计报告》[R].（2020-04-27）[2020-07-10]. http：//www.cac.gov.cn/2020-04/27/c_1589535470378587.htm.

[2] 宋志飞，杨友发.青少年预防手机沉迷的应对策略[J].心理月刊，2019，14（22）：30.

[3] 麦清，曹瑞.天津市中学生手机互联网使用状况调查与建议[J].天津市教科院学报，2019（4）：83-88，96.

[4] 朱佳伟，喻梁文，关志，等.Android权限机制安全研究综述[J].计算机应用研究，2015，32（10）：2881-2885.

[5] 林汝泽，徐媛媛，方凯，等.基于HTTP协议的Android手机数据同步实现[J].信息通信，2013，26（1）：96.

[6] 夏德冰，陈庆奎.Android应用中一种Activity窗口管理系统[J].计算机系统应用，2012，21（6）：224-227，248.

[7]Google.Android developers[DB/OL].（2019-12-27）[2020-07-12]. https：//developer.android.google.cn/reference/android/app/usage/package-summary.html？hl=zh-cn.

[8] 国家互联网信息办公室.未成年人网络保护条例[R].（2016-10-01）[2020-07-10]. https：//baike.baidu.com/item/%E6%9C%AA%E6%88%90%E5%B9%B4%E4%BA%BA%E7%BD%91%E7%BB%9C%E4%BF%9D%E6%8A%A4%E6%9D%A1%E4%BE%8B/16243359？fr=aladdin#3.

【通联编辑：谢媛媛】