计算机硕士毕业论文：基于Android系统的行程记录监护系统的设计与实现

第一章绪论

1.1课题研究的背景与意义
随着时代的变迁,社会的发展,城市中的生活节奏越来越快,人们的压力也越来越大,他们把更多的希望寄托在孩子身上。然而,呈递増趋势的未成年人受侵害和未成年人犯罪的案件拆散了一个个原本幸福的家庭,击碎了一个个美好的愿望。孩子的人身安全和管理教育问题成为困扰家长们的两大难题。本文以解决送两大难题为着眼点,利用功能强大的智能手机(所谓智能手机,简单地说,就是一部像电脑一样可以通过安装软件来拓展手机基本功能的手机)对手机持有者实施定位和追踪,掌握其行程并进行记录,从而实现监护。
目前,手机主流的操作系统有iOS、WindowsPhone和Android系统。iOS系统是苹果手机专用系统,由苹果公司开发。iOS系统在应用中存在以下问题:第一,iOS中的后台驻留不是执行中的程序,而是近期使用过的程序。打开一些程序,按Home键返回主界面,重启手机,先前的程序仍旧出现在后台。所开启后的程序不是常驻内存,当应用达到一定数量,会自动把部分程序替换掉;第二,价格过高,应用群体受到限制;第三,不开放源代码,扩展相对不足;第四,不能定制用户界面。WindowsPhone系统是微软发布的一款手机操作系统,系统在应用中存在以下问题:第一,后台与iOS系统的后台一样,也是"伪后台";第二,操作效率较低。后台管理不支持关闭功能,且最多只支持5个后台程序,影响用户对软件的使用需求;第二,程序退出只能一层一层的退出,影响用户体验;第四,应用程序的数量和质量远远落后于iOS和Android。而Android系统其良好的开放性、平台开发的便捷性、硬件和软件使用的经济性等突出特点占据全球智能手机操作系统市场52.5%的份额,占据中国市场68.4%的份额,成为使用人数最多、市场份额最大的智能手机。由于Android平台的高普及率以及发展前景,本文将基于Android系统的行程记录监护系统作为课题进行研究。
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1.2国内外研究进程及现状
本课题就是凭借装载Android系统的手机上的GPS功能对被监护人的行程进行记录,从而实现监护。
回顾定位系统的发展史,精密的电子定位系统是在第二次世界大战时由美国麻省理工学院无线电实验室开发成功的,它采用的是以陆上无线电基地台为架构的定位系统,利用无线电波的波长及电波到达的时间,使用三角定位法由计算器计算出所在的位置。这种装置虽然误差值很大,甚至可能超过一公里,但是在GPS还没出现之前,却是大部份飞机和船舶所能依赖的定位装置。
美国于1958年开始研制子午仪导航定位系统(Transit),并于1964年推出,因经度不高,无法满足军方需要,从1973年开始,美国国防部开始推进全球卫星定位系统--GPS。GPS自推出之日起,在全球卫星定位市场达到了垄断地位,在海湾战争、科索沃等几场局部战争中发挥了重要作用。自2000年5月1日起,美国在原有的导航信号中采用人为干扰的方式加入干扰信号,使其重新生成导航信息,人为降低了GPS导航定位的精度,造成民用导航精度与军用导航精度相差一个数量级,而未经过人为干扰的导航精度只提供给军方和经过授权的个人。
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第二章相关开发技术与理论

2.1Android操作系统概况
Android系统能够在短时间内快速发展,并且逐渐成为市场占有率第一的操作系统,究其原因在于显著的并占有优势的特点。Android系统的底层建立在Linux系统之上,其硬件平台的适应面也更为广阔。Android系统已经成为全球最具有影响力的手机操作系统,三星、HTC等手机厂商纷纷投入Android系统阵营,我国国内各大智能手机巨头如小米、华为、联想、中兴等凭借搭载的Android系统,在国内外市场上攻城掠地,不断扩大自己的份额。随着芯片性能的不断提高以及智能传感器的成本越来越低,搭载Android系统的手机,越来越与传统手机不同,更类似于人们随身携带的小电脑,因此,Android智能手机在未来IT领域中将具有更加重要的地位,由于用户不可能时时刻刻随身携带电脑在身边,也不可能随时保持电脑在线,在硬件要求不太高的应用领域,智能手机代替电脑已经越来越成为一种趋势。
本文设计与实现的系统运行于Android4.0上平台。该版本平台经过上市几年的市场考验,其强大的功能、和高效性、稳定性得到了广大用户的充分认可。纵览Android的历个版本,有趣的是,Android每一个重大的版本更新,谷歌都会起一个甜腻的名字,同时谷歌总部也会新増添一座雕塑。从1.5版本起,每个版本的名字都按照首字母的先后顺序,以甜品来命名并延续至今。
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第三章需求分析与总体设计……………………23
3.1需求概述……………………………………23
3.2技术支持………………………………23
3.3系统运行流程………………………………24
3.4系统结构设计……………………25
3.5系统模块和数据传输调用关系设计…………27
3.6短信识别匹配模块流程设计…………29
3.7本章小结………………………………30
第四章系统各模块的功能与实现…………31
4.1基于Android系统的行程记录监护系统监护端…31
4.1.1用户界面层(UI层)……………………31
4.1.2监听控制层………………………………33
4.2基于Android系行程记录监护系统被监护端…35
4.2.1用户输入界面……………………35
4.2.2短信识别匹配模块……………………36
4.2.3定时计数模块……………………37
4.2.4GPS数据采集模块……………………38
4.2.5发送短信模块……………………40
4.3本章小结………………………………40
第五章系统测试……………………41
5.1测试环境的构建……………………42
5.1.1测试硬件环境……………………42
5.1.2测试的软件环境……………………43
5.2测试用例……………………44
5.3测试结果……………………45
5.4本章小结……………………50
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第五章系统测试

5.1测试环境的构建
测试环境是一个较为确定并且可以明确说明的条件。对于同一个软件,不同的测试环境可以得出不完全相同的测试结果,这一点充分说明每一个测试结果都需要依附于一定的测试环境之内,测试并不是完全客观的行为。测试人员没有必要为创建一个近乎完美的测试环境费尽必力,只要能够创建一个满足需要的、明确一致的、比较稳定的测试环境即可。
测试环境通常包含计算机软件、硬件、历史数据等。其对提高系统的效率和稳定性起着十分重要的作用。
本系统测试的硬件环境的具体内容如表5-1所示:
测试用例是对测试计划中的每一个测试项目的进一步实例化,它实际掌控着软件测试的执行过程。市场中已经有诸多相关书籍总结了设计测试用例的多种规则和策略。从工程实践的角度考虑,应当遵循以下几点:
1.清楚软件的阶段任务和最终任务,使测试用例具有突出的代表性,能够成为各种合法与不合法,合理与不合理,边界与越界以及极限的输入数据、操作和环境设置等的代表;
2.测试结果的可再现性:是指对于相同的测试用例,系统的执行结果应该是一样的;
3.测试结果的可判定化是指测试执行结果的正确性是可以预先判定的。
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结论

本文主要是对基于Android系统的行程记录监护系统进行研究,利用两部装有Android系统的智能手机,展示出被监护人授权给监护人,允许其通过发送短信的方式了解自己的位置变化,监护人发送格式短信将被监护人的手机后台GPS功能激活,被监护人的手机自动记录行程并按照格式短信的要求将行程记录数据自动回复给监护人,监护人通过BaiduMap清楚地查看被监护人回复短信前所去过的地方,从而实施监护。本课题主要实现了以下功能:
1.短信识别匹配功能。当在用户界面中点击发送信息模块按钮后,监听系统将编好的旨在了解被监护人地理位置的格式短信发送到被监护人的手机上,被监护端收到短信后,从来信分离出来信号码与来信,并与本地注册信息进行化对,如果信息号码和内容已经注册过,则匹配成功。
2.实现GPS数据采集功能。当短信匹配成功后,被监护人的手机后台监听程序被激活,然后按照格式短信的要求采集地理位置。如果格式短信需要某一时刻的地理位置,就记录某一时刻的位置信息;如果格式短信需要某一段时间内的地理位置,则对此段时间内固定间隔的位置变化情况进行采集并存储下来,直到满足格式短信的要求。
3.短信自动回复功能。如果格式短信需要某一时刻的地理位置,监听程序采集到地理位置后,自动将位置信息回复到监听系统;如果格式短信需要某一段时间内的地理位置,则对此段时间内固定间隔的位置变化情况进行采集并存储下来,直到满足格式短信的要求,再自动将位置信息回复到监护系统。无论是发送某一时刻的地理位置还是某一段时间内的地理位置,都是以经度、纬度的信息形式体现的。

参考文献（略）