本科毕业设计基于android平台的博物馆导览系统.docx
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本科毕业设计基于android平台的博物馆导览系统
成人高等教育
毕业设计（论文）
题目：
Android博物馆多媒体导览系统设计
指导教师姓名：
xx职称：
教授
学生姓名：
树人专业：
计算机科学与技术
层次及形式：
本科函授班号：
201x级
成绩：
二0一四年四月十日
吉林大学成人高等教育
学生毕业设计（论文）申报表
学生姓名
树人
班级、专业
xx计算机科学与技术
学院（中心、函授站）名称
工作单位
现从事何种工作
软件开发
设计（论文）题目
Android博物馆多媒体导航系统设计
指导教师姓名
xxx
职称
教授
设计（论文）题目涉及的工作区
（特殊专业需填写）
设计（论文）内容、技术要求、主要设计方法及已具备的条件：
本文介绍使用Android博物馆多媒体导览App软件，浏览不同地区博物馆的历史文物，有多种语言的语音播放、虚拟浏览博物馆、二维码扫描与地图定位。
手机能正确显示博物馆的各种文物介绍和准确获取定位信息
设计方法及具备条件：
首先要设计出博物馆文物的展示界面，其实用代码实现界面的各个功能。
拟完成设计（论文）的时间：
2014年5月10日
学院（中心）或成人教育学院意见：
注：
本表由学生填写。
一式三份，相关学院（中心）或成教学院、指导教师、学生各一份。
吉林大学成人高等教育
专科生毕业设计（论文）评定表
学生姓名
树人
班级、专业
xx计算机科学与技术
学院（中心、函授站）
设计（论文）题目
Android博物馆多媒体导览系统设计
指导教师对毕业设计（论文）评语：
指导教师签字：
年月日
注：
本表由指导教师填写
Android博物馆多媒体导览系统设计
摘要
随着3G时代的来临，手机的重要性日益突显，google公司的andriod系统杀入智能手机的市场中，超过了Nokia的symbian系统占据了市场第一的位置，andriod系统以其开放的源代码和方便简洁的操作成为了智能手机领域的领头羊。
随着生活网络化的发展，人们的生活无时无刻不发生着改变，因为科技影响着人们的生活。
而现在的手机已经成为了新的网络终端，在智能手机上的应用也方便和改善着人们的生活。
本文就利用开放平台实现博物馆导览系统手机端进行了深入研究，介绍了Android的相关知识，GooleMap相关理论。
手机端正是基于Android平台开发的，采用Android的3G通讯技术、Android平台支持的GPS和网络定位技术、Android操作系统的开放API的三者结合。
该系统可以在参观博物馆时，进行浏览不同地区博物馆的历史文物，多种语言的语音播放文物介绍，体验虚拟浏览博物馆，扫描文物的二维码，地图定位搜索附件旅游景点与酒店等。
最后给出基于Android系统实现博物馆多媒体导览系统手机终端的解决方案，并实现了手机参观导览的应用，从实践角度证明模型框架的可行性。
关键词：
二维码AndroidGPS,GoogleMap
ABSTRACT
Withthecomingof3gera,mobilephonesincreasinglyhighlighttheimportanceofGoogle'sandroidsystemintothesmartphonemarket,morethantheNokiasymbiansystemtakesupamarketforthefirstposition,theandroidsystemwithitsopensourcecodeandconvenientandsimpleoperationhasbecomealeaderinthefieldofsmartphones.
Alongwiththedevelopmentofthenetworkoflife,thelifeofpeoplearechanging,scienceandtechnologyaffectpeople'slife.Nowthemobilephonehasbecomeanewnetworkterminal,applicationinsmartphonesalsoconvenientandimprovepeople'slives.
Inthispaper,theuseofmobileterminalopenplatformtoachievethemuseumtoursystemcarriedonthethoroughresearch,thispaperintroducestherelatedknowledgeofAndroid,GooleMaprelatedtheory.
MobilephoneisbasedontheAndroidplatformdevelopment,USEStheAndroid3gcommunicationtechnology,theAndroidplatformsupporttheGPSandnetworkpositioningtechnology,combinationofAndroidopenAPI.Thesystemcanvisitthemuseum,toviewthehistoryofthedifferentpartsofthemuseumofculturalrelics,culturalrelicsinmultiplelanguages,virtualbrowsingexperiencemuseum,scantheqrcodeofculturalrelicsmaplocationsearchattachmentattractionsandhotels,etc.
MuseummultimedianavigationsystemisgivenbasedontheAndroidsystemofmobileterminalsolutions,andimplementstheapplicationofmobilephonevisittour,fromtheperspectiveofpracticeprovedthefeasibilityofthemodelframework.
KEYWORDS:
QRAndroidGPSGoogleMap
目录
1绪论1
1.1.2Android平台的发展1
1.2国内外研究现状2
1.3课题任务、重点研究内容、主要工作3
2Android平台相关技术5
2.1Android平台特征5
2.2Android平台的组成6
2.2.1linux内核6
2.2.2系统运行库6
2.2.3应用程序框架7
2.2.4应用程序7
2.3Android应用程序层次分析7
2.3.1Activity7
2.3.2Service8
2.3.3BroadcastRecevier8
2.3.4ContentProvider8
2.3.5Intent8
2.4Google云推送技术支持8
2.5GoogleMap技术支持9
2.5.1定位服务9
2.5.2地图服务9
2.6MVC设计模式10
3博物馆导览系统总体分析与设计10
3.1博物馆导览系统概要10
3.1.1博物馆导览系统业务核心11
3.1.2博物馆导览系统手机终端业务11
3.2系统功能性需求11
3.2.1播放文物介绍11
3.2.2地图管理12
3.2.3云推送12
3.3系统的性能需求12
3.4系统的标准性12
3.5系统运行需求12
3.6系统的设计模式13
3.7系统模块详细设计14
3.7.1Google云推送14
3.7.2信息管理14
3.7.3定位管理15
3.7.4博物馆地图管理15
4基于Android系统的博物馆导览系统实现和测试16
4.1手机终端模块实现16
4.2系统测试16
4.2.2测试分析16
4.2.3解决办法16
5总结17
致谢18
参考文献19
1绪论
1.1Android平台简介
1.1.1Android平台产生的背景
2007年11月5日，Google发布了基于Linux平台的开源移动手机平台--Android。
该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件等组成，号称是首个为移动终端打造的真正的开放的移动开发平台。
2008年9月22日，美国运营商T-MobileUSA在纽约正式发布第一款Google手机--T-MobileG1。
该款手机为中国台湾宏达电代工制造，是世界上第一部使用Android操作系统的手机，支持WCDMA/HSPA网络，理论下载速率为7.2Mbit/s，并支持Wi-Fi无限局域网络。
Google与开放手机联盟（OpenHandsetAlliance）合作开发了Android移动开发平台，这个联盟由摩托罗拉、高通、宏达电和T-Moblie、中国移动等在内的30多家移动通讯领域的领军企业组成。
Google与运营商、设备制造商、开发商和其他第三方结成了深层次的合作伙伴关系，希望通过建立标准化、开放式的移动电话软件平台，在移动产业内形成一个开放式的生态系统。
Android作为Google企业战略的重要组成部分，将进一步推进“随时随地为每个人提供信息”这一企业目标的实现。
全球为数众多的移动电话用户从未使用过任何基于Android的移动通讯设备，Google的目标是让移动通讯不依赖于设备甚至平台。
处于这个目的，Android将补充而不会代替Google长期以来奉行的移动发展战略：
通过与全球各地的手机制造商和移动运营商结成合作伙伴，开发即有用又有吸引力的移动服务，并推广这些产品。
Android系统在国内的发展主要在于针对Android系统的二次开发上，目前以Android系统源码为基础，再深度定制改版而成的操作系统主要有创新工场投资的点心公司开发的点心操作系统、中国移动的Ophone、联想的乐Phone、阿里云手机操作系统及雷军的小米科技开发的MIUI。
1.1.2Android平台的发展
自Android平台发布到2008年底，第一步采用Android平台的GoogleG1手机面市，经过整整一年的时间精心打造的G1手机于当年便实现了市场占有率7%的奇迹。
在之后的短短几年间Android经历了数次的版本升级。
从最开始的1.0版本升级到目前最新的2.3版本。
版本的更新很好的体现了平台新技术、新功能的演进，为开发人员开发优秀的用户体验的应用程序奠定了很好的基础[1]。
随着Android平台市场占有率的提高，AndroidMarket也进一步的发展壮大，自2009年1月1日起AndroidMarket开始出手付费程序开始到同年5月，AndroidMarket平台上共有2300款软件，相比1月增长了进200%。
9月12日，第三方Android应用网站Androlib（Android应用下载网站）的信息显示，AndroidMarket手机软件商店中的软件数量已经突破了1万，其中免费软件占64.2%。
1.2国内外研究现状
2006年7月，Obvious三个程序员伊万·威廉姆斯、杰克·多尔西和伯利兹·斯通推出了Twitter，其中的伊万·威廉姆斯就是曾经开创了博客的先去，2006年离开Google的伊万·威廉姆斯和伯利兹·斯通开创了Obvious公司，而Twitter正视现在Obvious所专注的运营项目。
Twitter[2]的特征：
简易。
虽然Twitter有许多延伸出来的功能，还有成千上万种第三方应用功能加入，但是Twitter本质上还是一种以不到140个词来描述你正在进行的活动的途径。
不论在何时何地，只要拥有一部手机或者是同网络连接的电脑，Twitter用户就可以同跟随者进行交流，而正视这种简易性早就了今天Twitter的成功。
雪球效应。
Twitter能够成功的另一个因素就是他的受众众多。
而这一点得意于其与手机绑定的功能。
只要拥有一部手机可以收发短信，用户就可以通过手机随时随地地向Twitter发送信息，而这些信息则会马上被所有跟随你的用户看到。
开源性。
Twitter成功的另一个原因就是其软件的开源性，这意味着每一个对改进Twitter有想法的人都可以讲其付诸实践。
这使得Twitter的服务更加贴近用户的需求。
中国微博目前仍然处于市场萌芽阶段，市场参与者数量不多，市场仍然处于慢热状态。
在新兴科技企业，最著名的企业发展规律是HypeCycle模型。
这个模型描述了许多新兴科技企业发展的必经之路。
即一般会被夸大的预期巅峰值后，市场预测才会不断降温，进入铲平与商业模式创新阶段，此时市场预期逐渐回归理性，市场预期才会不断降温，回归理性。
类似于Twitter的微博也符合此发展规律。
手机地图服务是随着地理信息技术、卫星定位技术和移动通信技术的发展而出现的新的地图应用形式，它为人们通过移动设备享用地理信息服务提供了方便，使用户能在手机上享受和网络上同样的地图服务。
手机地图服务是指在手机上利用GPS或者网络实现精确定位，通过使用WAP方式或客户端方式，得到相关位置信息的业务。
手机地图为用户提供了一种便捷实用的掌上地图，通过手机屏幕，用户可以查询城市信息、查找自己的位置、查找道路信息，方便了出行。
手机地图服务的主要特点是：
①移动性和便携性，手机用户可以自由的移动。
②覆盖面广，移动通信网覆盖的范围都可以使用。
③交通服务，通过手机地图了解全国各个地方的位置情况，并获得路线。
④查询广泛，通过手机地图随时查询自己所处的位置和好友的位置。
GoogleMaps的诞生标志着网络地图服务的兴起，近年来，国内外相继推出了各种各样的网络地图服务，主要有以下几种：
①Google地图服务。
2005年4月，Google正式推出GooleMaps，它以矢量地图、卫星地图、混合地图3种服务模式向全球提供了地图搜索和逐级缩放的地图服务，让全球用户体验到了新的地图服务模式。
为了使Goole地图服务得到更广泛的应用，2005年6月29日，Goole对外提供了便于二次开发的开放式地图服务应用程序接口GooleMapAPI，让全世界对GoogleMaps感兴趣的人能够自行开发GoogleMaps服务。
2006年，Google又发布了移动平台的地图服务，地图数据通过无线连接的方式直接传输到手机平台上，用户通过手机上网即可获得地图服务。
Google地图服务的创新性和开放性使其在互联网上取得了极大的成功。
②Yahoo!
Local地图服务
③MircosoftVirtualEarth服务
Google地图服务的成功在国内引起了极大的关注。
国内知名网站都陆续推出了自己的地图服务。
其中反映最快的是搜狐旗下的搜狗。
第一个在国内推出了地图服务。
随后中国的搜索门户XX也推出了自己的地图服务。
其功能于Google地图相比更具本地特色，也更加实用。
但这些服务一般不提供开放的API接口。
尽管在地图服务方面，国内网站已经取得了可喜的进步，但是无一例外地，国内的地图服务都无法提供国外三大地图服务均可提供的高分辨率卫星地图的功能。
1.3课题任务、重点研究内容、主要工作
Android是新型的操作系统平台。
利用Android作为终端开发模型，可以方便地实现网络业务手机终端化。
移动通信的3G技术非常容易地实现各系统或者模块之间的网络传递，并且能够通过消息服务提供商实现可靠和健壮的消息传递，解决了数据传输问题。
这里重点关注的是开放平台和手机终端之间的数据交换，因此考虑数据交换组件功能实用和简便且高效，并不求大求全。
在广泛参考国内外文献的基础上，结合3G，GoogleMap，网络多媒体技术，为实现网络环境下Android平台和开放平台之间的数据交换提供了一种有效的解决方法。
本文的主要工作体现在以下几个方面：
从实际需要出发，分析博物馆应用软件的应用需求，设计基于Android的框架结构，给出基于Android的数据处理模型。
介绍研究中用到的相关技术，其中详细解释了博物馆导览系统及其相关技术概念、特点，概要介绍文物的微博、微信的分享及自动化展示了博物馆信息。
给出一个基于Android和采用JSON为消息格式的数据交换模型。
该模型是以开放平台为中心的星型结构，客户之间进行数据交换都是通过开放平台进行传递。
同时给出该模型的总体架构，客户端和服务器端的模块结构，对各模块的功能进行说明，并且对博物馆客户端开发对应的处理模块，实现数据处理业务。
本文的组织结构如下：
第1章为绪论，阐明了系统开发的背景、意义，并对博物馆导览、地图服务进行了简单的介绍。
第2章是Android平台相关技术，详细分析了Android的架构，并介绍了Android平台的特性、应用程序的构成和工作机制等。
第3章是对博物馆导览系统的分析。
介绍了它的定义、服务、相关技术及核心组成部分。
基于Android平台的手机终端软件的设计，主要介绍了终端软件两个功能模块的相关技术选型、总体设计思路、系统组成部分设计和业务逻辑功能设计。
第4章为基于Android平台的手机终端软件的实现，主要介绍了终端软件的各个层次结构、各个功能模块的实现过程和相关技术应用，以及存在问题和解决办法。
第5章为结束语，主要对论文的工作进行了总结，阐述了进一步的研究方向和内容。
2Android平台相关技术
2.1Android平台特征
随着科技的发展，移动电话（MobilePhone）正朝着智能化的方向发展，逐步成为多种工具的功能载体，而Android就是这样一个智能手机的平台、一个多种工具的功能载体。
1）．通信工具
移动电话的最基本功能为通信功能，因此使用运营商提供的通信网络进行语音通话也是Android平台的最基本功能。
除了传统的语音通话功能外，Android平台还具有短消息功能，以及通常移动电话都具有的个人信息系统管理方面的功能（如电话本等）。
2）．网络工具
随着数字业务使用的普遍化，移动电话通常被作为网络工具使用，即移动电话可以完成电脑的部分功能。
而Android平台在网络方面的功能主要包括浏览器、IM（即时信息）、邮件等。
3）．媒体播放器
随着多媒体技术的发展应用，在移动电话上进行音频和视频播放已经成为经常使用的功能。
由此，Android平台具有支持更多的音频/视频格式，支持更高分辨率的视频，可更流畅地播放视频，以及支持网络流媒体等功能。
4）．媒体获取设备
随着移动电话与媒体获取设备的集成日益增强，Android平台提供了照相机、录音机、摄像机等功能。
5）．多类型的连接设备
Android平台提供了多种连接方式，如USB、GPS、红外、蓝牙、无线局域网等。
6）．具有友好和绚丽的用户界面
Android平台具有友好的用户界面，使用户容易学习和操作；同时具有绚丽的用户界面，具有良好的视觉效果。
7）．可以个性化定制的平台
Android平台针对于用户的个性化需求，提供了全面自定义手机的功能。
除了上述介绍的Android平台的功能以外，其在技术上还具有以下几个方面的特性：
全开放智能移动电话平台。
支持多硬件平台。
使用众多的标准化技术。
核心技术完整、统一。
完善的SDK和文档。
完善的辅助开发工具。
2.2Android平台的组成
Android不仅仅是一种操作系统，它更是一个开元的体系架构。
Android应用了开源社区的成果，并将其针对移动设备进行了一些列的优化。
Android平台各个组成部分为我们提供了如下功能，如图2.1所示。
图2.1Android平台框架
2.2.1linux内核
Android平台最下层结构的核心为嵌入式Linux2.6操作系统。
安全性、内存管理、网络协议栈和驱动模型等都依赖于内核。
同时Linux内核层也是硬件和软件栈之间的抽象层。
这一层主要功能是为上层及提供设备相关的驱动程序，包括：
显示驱动、键盘驱动、Flash内存驱动、照相机驱动、音频驱动、蓝牙驱动、WiFi驱动、BinderIPC驱动、PowerManagement（电源管理）[3]。
2.2.2系统运行库
1）Android程序库
Android包含一些C/C++库，这些库能被Android系统中不同的组件使用。
它们通过Android应用程序框架为开发者提供服务。
以下是一些核心库：
*系统C库：
一个从BSD继承来的标准C系统函数库（libc），它是专门为基于embeddedlinux的设备定制的。
*媒体库：
基于PacketVideoOpenCORE;该库支持多种常用的音频、视频格式回放和录制，同时支持静态图像文件。
编码格式包括MPEG4,H.264,MP3,AAC,AMR,JPG,PNG。
*SurfaceManager：
对显示子系统的管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的无缝融合。
*LibWebCore：
一个最新的web浏览器引擎用，支持Android浏览器和一个可嵌入的web视图。
*SGL：
底层的2D图形引擎
*3Dlibraries：
基于OpenGLES1.0APIs实现;该库可以使用硬件3D加速（如果可用）或者使用高度优化的3D软加速。
*FreeType：
位图（bitmap）和矢量（vector）字体显示。
*SQLite：
一个对于所有应用程序可用，功能强劲的轻型关系型数据库引擎。
2）Android运行库
Android包含一个核心库的集合，提供大部分在Java编程语言核心类库中可用的功能。
每一个Android应用程序是Dalvik虚拟机中的实例，运行在他们自己的进程中。
Dalvik虚拟机设计成在一个设备可以高效地运行多个虚拟机。
Dalvik虚拟机可执行文件格式是（.dex），dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统。
大多数虚拟机包括JVM都是基于栈的，而Dalvik虚拟机则是基于寄存器的。
同时虚拟机是基于寄存器的，所有的类都经由JAVA编译器编译，然后通过SDK中的"dx"工具转化成.dex格式由虚拟机执行。
两种架构各有优劣，一般而言，基于栈的机器需要更多指令，而基于寄存器的机器指令更大。
dx是一套工具，可以将Java.class转换成.dex格式。
一个dex文件通常会有多个.class。
由于dex有时必须进行最佳化，会使文件大小增加1-4倍，以ODEX结尾。
Dalvik虚拟机依赖于Linux内核提供基本功能，如线程和底层内存管理。
Dalvik虚拟机依赖于linux内核的一些功能，比如线程机制和底层内存管理机制。
2.2.3应用程序框架
在应用程序框架层，Android开发人员可
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