基于Android手机的防丢失定位系统的设计_陈凯辉

第３０卷第４期２０１３年１２月河　北　省　科　学　院　学　报Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｈｅｂｅｉ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　ＳｃｉｅｎｃｅｓＶｏｌ．３０Ｎｏ．４Ｄｅｃ．２０１３收稿日期：２０１３－０９－０８作者简介：陈凯辉（１９８１－），男，河北保定人，硕士，讲师，主要从事计算机网络与移动网络技术应用研究．文章编号：１００１－９３８３（２０１３）０４－００６８－０６基于Ａｎｄｒｏｉｄ手机的防丢失定位系统的设计陈凯辉（河北保定外国语学校，河北保定　０７１０００）摘　要：该系统可以用于保护小孩或老人丢失，利用蓝牙技术判断被保护人员是否脱离安全范围，利用基站网络定位或ＧＰＳ定位获取被保护人的位置，通过短信将各种信息发送到用户，从而达到保护目标的目的。

关键词：防丢失；Ａｎｄｒｏｉｄ；蓝牙定位；ＬＢＳ中图分类号：ＴＮ９１５ 文献标识码：ＡＡｎｔｉ－ｌｏｓｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ａｎｄｒｏｉｄ　ｐｈｏｎｅｓＣＨＥＮ　Ｋａｉ－ｈｕｉ（Ｂａｏｄｉｎｇ　Ｆｏｒｅｉｇｎ　Ｌａｎｇｕａｇｅ　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｈｅｂｅｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｂａｏｄｉｎｇ　Ｈｅｂｅｉ　０７１０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｃｈｉｌｄｒｅｎ　ｏｒ　ｅｌｄｅｒｌｙ　ｐｅｏｐｌｅ　ｌｏｓｔ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｗｈｅｔｈｅｒ　ｔｈｅ　ｐｅｒｓｏｎ　ｉｓ　ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓａｆｅ　ｒａｎｇｅ，ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ａ　ｂａｓｅｓｔａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｏｒ　ＧＰＳ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｔｏ　ｇｅｔ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ　ｐｅｒｓｏｎ，ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｓｅｎｔ　ｖｉａ　ＳＭＳ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｕｓｅｒ，ｓｏ　ａｓ　ｔｏ　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌｏｓｓ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ；Ａｎｄｒｏｉｄ；Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；ＬＢＳ随着人们生活水平的提高，智能手机已经进入千家万户，基本做到了人手一机，基于智能手机开发软件已经成为一大趋势。

在众多应用中，基于ＬＢＳ（Ｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｂａｓｅｄ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）位置服务的软件已经隐然独成一支。

利用手机完成防丢失、定位，充分利用已有的资源，不必增加新的设备，必将成为新的发展方向，特别是针对小孩老人等弱势群体，简易的防丢失系统能够完全满足他们的需求笔者研讨的防丢失定位系统，就是以智能手机为硬件平台，在Ａｎｄｒｏｉｄ系统下开发的基于ＬＢＳ和蓝牙技术的一种。

其本质是利用蓝牙技术判断两部手机之间的距离是否超过安全范围，利用ＬＢＳ技术获取位置信息。

两部手机之间以短信作为指令的载体。

第４期陈凯辉：基于Ａｎｄｒｏｉｄ手机的防丢失定位系统的设计１　利用蓝牙技术判断安全范围在本系统中首先明确安全范围为１０ｍ，超过了这个范围，可以判断为脱离安全范围。

那么如何判断两部手机之间的距离。

传统方法为两部手机分别定位，之后通过各自经纬度的计算，得到两部手机之间的距离。

计算方法如下：ｐｒｉｖａｔｅ　ｃｏｎｓｔ　ｄｏｕｂｌｅ　ＥＡＲＴＨ＿ＲＡＤＩＵＳ＝６３７８．１３７；ｐｒｉｖａｔｅ　ｓｔａｔｉｃ　ｄｏｕｂｌｅ　ｒａｄ（ｄｏｕｂｌｅ　ｄ）｛ｒｅｔｕｒｎ　ｄ＊Ｍａｔｈ．ＰＩ／１８０．０；｝ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｄｏｕｂｌｅ　ＧｅｔＤｉｓｔａｎｃｅ（ｄｏｕｂｌｅ　ｌａｔ１，ｄｏｕｂｌｅ　ｌｎｇ１，ｄｏｕｂｌｅ　ｌａｔ２，ｄｏｕｂｌｅ　ｌｎｇ２）｛　ｄｏｕｂｌｅ　ｒａｄＬａｔ１＝ｒａｄ（ｌａｔ１）；　ｄｏｕｂｌｅ　ｒａｄＬａｔ２＝ｒａｄ（ｌａｔ２）；　ｄｏｕｂｌｅ　ａ＝ｒａｄＬａｔ１－ｒａｄＬａｔ２；　ｄｏｕｂｌｅ　ｂ＝ｒａｄ（ｌｎｇ１）－ｒａｄ（ｌｎｇ２）；　ｄｏｕｂｌｅ　ｓ＝２＊Ｍａｔｈ．Ａｓｉｎ（Ｍａｔｈ．Ｓｑｒｔ（Ｍａｔｈ．Ｐｏｗ（Ｍａｔｈ．Ｓｉｎ（ａ／２），２）＋　Ｍａｔｈ．Ｃｏｓ（ｒａｄＬａｔ１）＊Ｍａｔｈ．Ｃｏｓ（ｒａｄＬａｔ２）＊Ｍａｔｈ．Ｐｏｗ（Ｍａｔｈ．Ｓｉｎ（ｂ／２），２）））；　ｓ＝ｓ＊ＥＡＲＴＨ＿ＲＡＤＩＵＳ；　ｓ＝Ｍａｔｈ．Ｒｏｕｎｄ（ｓ＊１００００）／１００００；　ｒｅｔｕｒｎ　ｓ；｝其中，Ａ点经度，纬度分别为ｌａｔ１、ｌｎｇ１，Ｂ点的经度、纬度分别为ｌａｔ２、ｌｎｇ２。

从此公式可知，传统方法获取距离需要的计算过程比较复杂，而且在两部手机位置发生变化时，需要不断的修正，重新计算，计算量大。

再来看手机实现定位，一般可以采用的方案有基站定位、网络定位以及ＧＰＳ定位。

其中，基站定位、网络定位两种方式定位快，受环境影响小，耗电低，但是精度不高，有时误差会超过５００米，因此不宜采用。

ＧＰＳ定位精度高，可以达到１０ｍ，但是定位慢，受环境影响大，耗电量大，而且不能实现室内定位，也不是理想的方法。

综上所述，使用传统方法判断是否脱离安全范围，存在精度低、时间慢、耗电量大、计算量大等缺点，不是理想的选择。

因此，本系统提出一个新的思路：采用蓝牙技术判断是否脱离安全范围。

蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般１０ｍ内）的无线电技术。

根据蓝牙相关规范，典型的蓝牙、低耗电的蓝牙有效传输距离均为１０ｍ。

这样，可以通过两部手机的蓝牙连接是否断开判断是否脱离安全范围。

两部手机建立蓝牙连接，在安全范围之内，两部手机保持连接。

如果两部手机之间建立的蓝牙连接断开，则可以判断已经脱离的安全范围。

这样，既避免了传统方法的大量计算，而且，实时性较高。

此外，蓝牙技术功率低，一般只有２．５ｍＷ，适合长时间工作。

因此使用蓝牙技术判断是否脱离安全范围是比较理想的选择。

９６河北省科学院学报２０１３年第３０卷２　实现蓝牙程序设计２．１　蓝牙框架结构在Ａｎｄｒｏｉｄ４．２之前，Ｇｏｏｇｌｅ一直使用的是Ｌｉｎｕｘ官方蓝牙协议栈，即知名老牌开源项目ＢｌｕｅＺ。

随着Ａｎｄｒｏｉｄ设备的流行，ＢｌｕｅＺ也得到了极大的完善和扩展，但好景不长。

从Ａｎｄｒｏｉｄ４．２即ＪｅｌｌｙＢｅａｎ开始，Ｇｏｏｇｌｅ便在Ａｎｄｒｏｉｄ源码中推出了ＢｌｕｅＤｒｏｉｄ以替代ＢｌｕｅＺ。

相比ＢｌｕｅＺ，ＢｌｕｅＤｒｏｉｄ其框架结构变得更为简洁和清晰。

２．２　程序设计基于Ａｎｄｒｏｉｄ平台开发蓝牙软件比较简单，通过查询Ａｎｄｒｏｉｄ开发手册可知，所有关于蓝牙开发的类都在ａｎｄｒｏｉｄ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ包下。

步骤如下：（１）启动蓝牙功能首先通过调用静态方法ｇｅｔＤｅｆａｕｌｔＡｄａｐｔｅｒ（）获取蓝牙适配器ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＡｄａｐｔｅｒ。

其次，调用ｉｓＥｎａｂｌｅｄ（）来查询当前蓝牙设备的状态，如果返回为ｆａｌｓｅ，则表示蓝牙设备没有开启，接下来你需要封装一个ＡＣＴＩＯＮ＿ＲＥＱＵＥＳＴ＿ＥＮＡＢＬＥ请求到ｉｎｔｅｎｔ里面，调用ｓｔａｒｔＡｃｔｉｖｉｔｙ－ＦｏｒＲｅｓｕｌｔ（）方法使能蓝牙设备。

（２）查找设备使用ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＡｄａｐｔｅｒ类里的方法，你可以查找远端设备或者查询在你手机上已经匹配的其他手机。

（３）扫描设备调用ｓｔａｒｔＤｉｓｃｏｖｅｒｙ（）方法，扫描匹配设备，应用程序为了ＡＣＴＩＯＮ＿ＦＯＵＮＤ动作需要注册一个ＢｒｏａｄｃａｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒ来接受设备扫描到的信息。

（４）连接设备在应用程序中，想建立两个蓝牙设备之间的连接，须实现客户端和服务器端的代码。

一个开启服务来监听，一个发起连接请求。

（５）服务端的连接在连接两台设备时，一个必须作为服务端，目的是监听外来连接请求，在监听到一个连接上的ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＳｏｃｋｅｔ时给客户端。

当客户端从ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＳｅｒｖｅｒＳｏｃｋｅｔ得到ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＳｏｃｋｅｔ以后就可以销毁ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＳｅｒｖｅｒＳｏｃｋｅｔ。

（６）客户端的连接初始化一个与远端设备的连接，需要先获取代表该设备的一个ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＤｅｖｉｃｅ对象。

可以通过ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＤｅｖｉｃｅ对象来获取ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＳｏｃｋｅｔ并初始化连接。

在蓝牙设备连接后，可以通过ＢｒｏａｄｃａｓｔＲｅｃｅｉｖｅｒ获得连接状态。

当连接断开时，及时获取信息，并发出警报声，提醒用户。

实机测试图如图１和图２。

０７第４期陈凯辉：基于Ａｎｄｒｏｉｄ手机的防丢失定位系统的设计图１　目标在安全范围内图２　目标脱离安全范围３　获取被保护人的位置在被保护者脱离安全范围后，或者在两人距离较远时，如何获取被保护人位置信息？正如上文所述，手机定位，一般可以采用的方案有基站定位、网络定位以及ＧＰＳ定位。

Ａｎｄｒｏｉｄ开发ＡＰＩ已经定义了在Ａｎｄｒｏｉｄ系统提供的定位服务程序接口中。

对应的两个主要的ＡＰＩ类为：定位服务管理类（ＬｏｃａｔｉｏｎＭａｎａｇｅｒ）提供了对定位服务的管理。

最为一个单例。

并不能被用来创建对象。

定位服务提供类（ＬｏｃａｔｉｏｎＰｍｃｉｄｅｒｓ）代表了侮一种能够决定设各位盆的定位服务。

使用系统提供的定位服务。

可以让你获得设备当前的地理位置。

并能记录下设备移动的踪迹。

但是由于这两个ＡＰＩ类需要Ｇｏｏｇｌｅ的支持，因此，在我国使用时，经常会遇到错误。

因此，在本系统中，采用百度地图Ａｎｄｒｏｉｄ定位ＳＤＫ来实现。

定位ＳＤＫ支持多样化服务与定位策略，用户可通过设置不同的定位时间间隔、选择不同的定位服务模式、定制不同的定位结果信息来满足自身需求。

程序实现如下：使用基本定位功能基本定位功能指的根据用户实际需求，返回用户当前位置的基础定位服务。

包含ＧＰＳ和网络定位（Ｗｉ－Ｆｉ和基站定位）功能。

初始化ＬｏｃａｔｉｏｎＣｌｉｅｎｔ类Ｐｕｂｌｉｃ　ＬｏｃａｔｉｏｎＣｌｉｅｎｔ　ｍＬｏｃａｔｉｏｎＣｌｉｅｎｔ＝ｎｕｌｌ；Ｐｕｂｌｉｃ　ＢＤＬｏｃａｔｉｏｎＬｉｓｔｅｎｅｒ　ｍｙＬｉｓｔｅｎｅｒ＝ｎｅｗ　ＭｙＬｏｃａｔｉｏｎＬｉｓｔｅｎｅｒ（）；Ｐｕｂｌｉｃ　ｖｏｉｄ　ｏｎＣｒｅａｔｅ（）｛１７河北省科学院学报２０１３年第３０卷　ｍＬｏｃａｔｉｏｎＣｌｉｅｎｔ＝ｎｅｗ　ＬｏｃａｔｉｏｎＣｌｉｅｎｔ（ｇｅｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＣｏｎｔｅｘｔ（））；　ｍＬｏｃａｔｉｏｎＣｌｉｅｎｔ．ｒｅｇｉｓｔｅｒＬｏｃａｔｉｏｎＬｉｓｔｅｎｅｒ（ｍｙＬｉｓｔｅｎｅｒ）；｝Ｐｕｂｌｉｃ　ｃｌａｓｓ　ＭｙＬｏｃａｔｉｏｎＬｉｓｔｅｎｅｒ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓＢＤＬｏｃａｔｉｏｎＬｉｓｔｅｎｅｒ｛　＠Ｏｖｅｒｒｉｄｅ　Ｐｕｂｌｉｃ　ｖｏｉｄ　ｏｎＲｅｃｅｉｖｅＬｏｃａｔｉｏｎ（ＢＤＬｏｃａｔｉｏｎｌｏｃａｔｉｏｎ）｛ ｉｆ（ｌｏｃａｔｉｏｎ＝＝ｎｕｌｌ） ｒｅｔｕｒｎ； ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ　ｓｂ＝ｎｅｗ　ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ（２５６）； ｓｂ．ａｐｐｅｎｄ（＂Ｌａｔｉｔｕｄｅ：＂）； ｓｂ．ａｐｐｅｎｄ（ｌｏｃａｔｉｏｎ．ｇｅｔＬａｔｉｔｕｄｅ（））； ｓｂ．ａｐｐｅｎｄ（＂＼ｎ　ｌｏｎｔｉｔｕｄｅ：＂）； ｓｂ．ａｐｐｅｎｄ（ｌｏｃａｔｉｏｎ．ｇｅｔＬｏｎｇｉｔｕｄｅ（））； ｓｂ．ａｐｐｅｎｄ（＂＼ｎ　ｒａｄｉｕｓ：＂）； ｓｂ．ａｐｐｅｎｄ（ｌｏｃａｔｉｏｎ．ｇｅｔＲａｄｉｕｓ（））； ｝　｝发起定位请求发起定位请求。