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基于Android的网络化遥控器系统的研究与实现.pdf

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基于 ANDROID 网络化 遥控器 系统 研究 实现
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武汉理工大学硕士学位论文基于Android的网络化遥控器系统的研究与实现姓名:姜凡申请学位级别:硕士专业:计算机应用技术指导教师:库少平20100401摘 要随着网络时代的来临,各式各样的移动终端也正一步步走入人们的生活,成为人们获取外界信息的主要途径。与此同时,随着信息社会的发展,人们对信息的需求量在不断的增加。传统的电视遥控器采用独立的工作模式,它们无法获取外界的信息,难以满足现代生活的需求。与普通遥控器相比,结合了先进的移动终端技术和网络通讯技术,网络化遥控器不仅具有传统遥控器的功能,同时还能提供全方位的信息交换功能,帮助用户获取电视节目预告信息,有助于人们合理安排,节省时间和资源。Android平台为开发者提供了丰富的界面开发组件,灵活的内部机制和完备的数据库引擎。而且Android是一个开源平台,不但可以降低软件成本,而且方便进行底层移植。本文首先给出了课题的研究背景,然后对当前流行的移动终端平台的现状和优缺点进行了阐述。进而详细的分析了Android平台的功能特征、体系结构。接着解析了Android应用程序的组成,重点介绍Activity的生命周期和Intent的意义。最后基于Android平台,设计并实现了一个网络化遥控器的应用程序。该应用程序主要包括Home、Search、Tv IIlfo、Prog Info、My Selection、My Control六个应用模块。Home模块负责初始化数据,同时用来显示推荐的视频点播节目。Search模块负责提供视频点播节目的搜索功能。TV hlfo模块负责显示频道节目的预告信息。Prog Info模块负责显示某个节目的详细信息,并提供观看和收藏该节目的功能。My Selection模块负责管理用户收藏的所有节目,同时自带有~个闹钟模块,用于提醒用户收看到点的收藏节目。TV Control模块主要负责遥控电视,包括切换频道和开启/关闭机顶盒。本程序提供的界面环境友好、操作简便,响应迅速;系统基本上实现了需求设计的全部功能,而且已经有实物样本出产;系统经过反复测试,可以保证运行稳定。关键字:Android;遥控器;广播机制;数据库;手势识别Abst ractWith the advent of the Internet technology,a wide range of mobile terminals areentering into people’S lives gradually and becoming the main means to access toinformation outside.At the same time,with the development of information society,the requirement for information of people is constantly increasing.In addition,because the independence of traditional remote control,they could not get theinformation outside and satisfy the requirement of modern life.Compared withnormal remote control,the networking remote control has combined the technologyof advanced mobile devices and network communication,SO that it not only includesthe functions of traditional remote control,but also provides a full range ofinformation exchange capabilities that will help users get the information of TV guide.It will help people to make reasonable arrangements to save time and resources.Android platform has provided rich UI development widgets,flexible internalmechanism and complete database engine to Android developers.Moreover,as allopen source platform,Android could not only reduce the cost of software but alsofacilitate to precede underlying伊aft.At first,this paper explains the research background of this project,and then theactuality,merits and demerits of current popular mobile terminal platforms have beendescribed.Further detailed analysis of the functional characteristics and architectureof the Android platform has酉Ven.After that,resolves the composition of Androidapplications,focusing on the life cycle of Activity and significance of Intent.Finally,based Android platform,has designed and implemented a networking remote controlapplication.The application includes six application modules,namely Home,Search,T、,IIlfo,Prog IIlfo,My Selection,My Contr01.Home module is responsible forinitializing data,used to display VOD programs recommended.Search module isresponsible for providing search function for VOD programs.rⅣIIlf0 is responsiblefor displaying the forecast information of Live program.Prog Info module isresponsible for displaying the details of a program and providing watching andcollection functions of the program.My Selection module is responsible forⅡmanaging all the programs collected,and it cOmes with an alarm module that used toremind the user to watch collected Live programs when time is up.1'V Controlmodule is mainly responsible for controlling TV remotely,including switchingchannels and turning on/off set-top box.This program has provided an environment—friendly interface,it is easy tooperate and response fast.System design has realized all the features of projectrequirement,and there is a real sample of remote controller.After repeated testing,system could guarantee a stable operation.Keywords:Android;Remote control;Broadcast mechanism;Database;GesturerecognitionHI独创性声明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、)签名: 乏包 日期:鲨!!:主::暨学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名).凯 导师(签名).动可日期神。Ⅵ武汉理工大学硕士学位论文1.1课题简介第1章绪论Remote Control是一个基于Android系统的网络遥控器的应用程序。该遥控器可以通过WI.FI设备连接到Intemet,从电视运营商提供的服务器下载节目预告信息,保存在遥控器内部的数据库中。用户通过遥控器可以轻松的查看频道(Live)节目预告信息和节目内容的详解介绍,并且可以将感兴趣的节目收藏起来,当被收藏的节目开始的时候,遥控器会以闹铃的方式提醒用户收看。遥控器还同时提供了视频点播(VOD)节目的浏览和搜索功能。该遥控器将通过红外装置(IrDA)与机顶盒(STB)通信,根据用户的操作遥控电视机。1.2课题研究的背景及意义伴随着网络设备以及数字信息产品的相继问世,第三代数字通信(3G)技术经过多年发展,开始获得人们的广泛接受。在移动设备的革命中,移动终端设备已经跨越了仅仅将通信作为唯一目标的模式,而变成具有更多市场的微型计算机平台。随着通信设备和移动计算的巨大发展,人们在日常工作及生活中将会获得更为丰富的服务和信息。这种无处不在而且真正移动的通信方式,正在给我们的工作方式、生活方式以及我们的交流方式甚至对周围世界都产生着巨大的影响【¨。2007年11月,Google推出了基于Linux平台的开放性移动设备综合平台一--Android。从软件层次上来说,其结构包括了一个操作系统,中间件以及一些关键的平台应用程序。由于其主要目标是应用于移动电话,因此拥有手机工作所需的全部应用。Android是一种基于[email protected].6内核的综合操作环境。一开始,Android的目标是定位于移动电话领域,其中包括智能手机或更为普通的平板手机等。但是,以Android丰富的功能支持和全面的计算服务,它完全有能力拓展到移动电话以外的市场,比如掌上电脑和上网本。Android同样也可以用于其他的移动终端I到。Android平台最大的优势在于它是一个开放性的体系架构。Google为其提供了非常丰富的开发和调试环境,同时Android还提供了各种可扩展的用户体验。Android里面具有对数据库的支持功能,多媒体功能,非常丰富的图形系统和功能强大的浏览器13J。Android是谷歌与开放手机联盟联合开发的,该联盟由包括中国移动、摩托罗拉、爱立信、宏达、宏基和T.Mobile在内的33家手机制造业,软件商和无线武汉理工大学硕士学位论文应用的领军企业组成。通过与运营商、设备制造商、开发商和其他有关各方结成深层次的合作伙伴关系,希望通过建立开放式、标准化的移动手机软件平台,在整个移动产业内形成一个开放式的生态系统。此举必会推进移动产业创新更好、更快的发展,从而在不远的将来为用户提供各种各样不可预知的服务和应用【4J。随着网络时代的来临,各式各样的移动终端也正~步步走入人们的生活,成为人们获取外界信息的主要途径。与此同时,随着信息社会的发展,人们对信息的需求量在不断的增加。传统的电视遥控器采用独立的工作模式,它们无法获取外界的信息,难以满足现代生活的需求。与普通遥控器相比,结合了先进的移动终端技术和网络通讯技术,网络化遥控器不仅具有传统遥控器的功能,同时还能提供全方位的信息交换功能,帮助用户获取电视节目预告信息,有助于人们合理安排,节省时间和资源,优化人们的生活方式,为人们提供舒适、便利的家庭生活空间。1.3相关智能移动终端平台的现状分析智能移动终端平台一般应用于手机、掌上电脑、上网本等移动终端上。目前主流的智能移动终端平台主要有Symbian、iPhone OS、Windows Mobile和PalmOS四种种。而Google推出的Android由于其免费开源的特性,市场发展潜力被广泛看好。1.3.1 Symbian 0SSymbian操作系统是由诺基亚、索尼爱立信、摩托罗拉、西门子等几家大型移动通讯设备商共同投资,设计的手机操作系统,它包含由Symbian Ltd所提供的相关函式库、用户界面架构和共用工具的参考实现,它的前身是Psion的EPOC,并且以独占的方式的执行于ARM处理器。Symbian是以EPOC为基础,其架构类似于许多桌面操作系统,·它也包含先占式、多线程和内存保护。Symbian认为无线通讯设各除了要提供声音沟通功能外,同时也应具有其它种沟通方式,如触摸笔、键盘等。在硬件设计上,它可以提供多种不同风格的外型,如使用真实或虚拟的键盘,在软件功能上可以容纳许多功能,包括与他人互相分享信息、传输数据、浏览网页、管理个人生活行程以及收发电子信件或传真等。Symbian的最大优势是在于它是专为便携式设备而设计。归功于使用Symbian风格的编程理念、清除堆栈、和节省内存,将这些功能与其他技术搭配使用,会降低内存使用量且内存泄漏量极少。以至在有限的资源下,可以执行数月乃至数年。类似技术也运用于节省磁盘和记忆卡使用空间。再2武汉理工大学硕士学位论文者,Symbian的编程是使用事件驱动,当应用程序没有事件可处理时,会关闭CPU。这是通过一种叫主动式对象的编成理念实现的。正确的使用这些技术可节省电量,有效地延长电池使用时间。也正是这些技术让Symbian的C++变得相当专业,并有着过陡的学习曲线。不过,许多Symbian的设备也可以利用VisualBasic、Python、OPL、Simkin以及Perl搭配J2ME和自行开发的Java来使用。通常,Symbian机型所采用的硬件配置较低,且各类机型采用的的处理器主频较低,虽然系统可以使其获得较高的处理效能,但是在多媒体等方面的表现依然不尽如人意。在多媒体方面,Symbian OS对主流的媒体格式的支持性较差。Symbian OS虽然采用多种平台,来适应不同人群和各类需要,但是这同样也给Symbian OS带来了一种限制性的发展障碍。各个平台之间第三方软件不兼容,且软件开发商多专注于某一个平台,大大减少了各个平台上可用的第三方软件,给用户带来了一定的不便。版本之间兼容性差也是Symbian OS需要改进的一个地方,每当新版本的Symbian OS发布并有产品面世时,系统的兼容性便成了其发展的一个大敌。相当多的一部分软件都需要软件开发商跟进,开发出新的版本才能得以解决。Symbian另一个缺点是细节注意不够,由于Symbian只提供给厂商一个内核及UI,很多细节功能需要厂商去添加,但是很多厂商将着眼点放在了产品的多功能及综合性能等方面,往往忽略了一些基本的功能。某些机型甚至连工作日闹钟这类功能都需要第三方软件才能实现,这无疑给不熟悉Symbian的用户的带来了极大的不便15叫。1.3.2 iPhone 0siPhone OS或OS X iPhone是苹果公司专为iPhone开发的移动操作系统。它主要是使用在iPhone、iPod touch以及iPad上。如同其基于的Mac OS X操作系统一样,它是基于Darwin的。iPhone OS的系统架构可分为四个层次:核心操作系统层(the Core OS layer),核心服务层(the Core Services layer),媒体层(the Medialayer),可轻触层(the Cocoa Touch layer)。整个操作系统占用的存储空间大概为512MB。基于大型多触点显示屏和领先性新软件,iPhone引入了全新的用户界面,让用户只用手指即可控制iPhone。iPhone移动设备同时也开创了软件尖端功能的新纪元,重新定义了移动电话的功能。iPhone和iPod Touch上使用的是基于ARM架构的中央处理器,而不是苹果的麦金塔计算机使用的x86处理器(如以前的PowerPC或MC680x0),它使用的OpenGL ES 1.1.是由PowerVR视频卡渲染的。因此,Mac OS X操作系统上的应3武汉理工大学硕士学位论文用程序不能直接复制到iPhone OS上运行。他们需要针对iPhone OS的ARM重新编写,比如Safari网络浏览应用程序。从iPhone OS 2.0开始,通过审核的第三方应用程序,已经能够通过苹果的ApP Store进行发布和下载了。另外苹果至今仍没有宣布任何计划允许iPhone运行Java['q。1.3.3 W i ndows Mob i I e微软推出的Windows Mobile是专为Pocket PC掌上电脑和Smartphone智能手机设计的移动软件平台。Windows Mobile将用户熟悉的Windows个人电脑操作系统拓展到了个人移动设备中,其基础为Win 32 API,优势是:界面类似于台式机的Windows,方便熟悉电脑的人操作;自带应用软件丰富,内置Office Word、Excel、Power Point,内置Intemet Explorer、Media Player:与电脑同步非常便捷,完全与Outlook、Office Word、Excel等兼容;强大的多媒体功能支持,借助第三方软件可播放几乎任何流行格式的音频和视频文件;触摸式操作,可与iPhone相媲美;极为丰富的第三方软件,尤其是词典,卫星导航软件均可运行。此外,由于该平台的智能手机在采用的硬件配置(如内存、储存卡容量等)上也较其它平台的智能手机高得多,因此性能更为强劲,操作起来反应快捷。但是,这种手机也有其一定的缺点,如因配置高、功能多而产生耗电量大、电池续航时间短、硬件采用成本高;对不熟悉电脑的人来说操作较为复杂;体积略大,许多操作需要使用触摸笔等【引。1.3.4 PaIm 0SPalm OS是Palm公司开发的专用于掌上电脑上的一种32位的嵌入式操作系统,它在掌上电脑市场上占主导地位,特别是曾一度占据90%的市场份额。PalmOS是早期由US Robotics(后来被3Com收购,后期再独立改名为Palm公司)研制的专门用于其掌上电脑产品Palm的操作系统。由于它是专为Palm产品设计和开发的操作系统,而其产品由推出时就超过了苹果公司的Newton而取得了极大的成功,所以Palm OS也因此声名大噪。随后IBM、Sony、Handspring等厂商均取得了Palm OS的授权,使用到其旗下产品中。易于使用的Palm OS操作系统,运作占用的内存与处理器资源较小,速度也很快。但同样也是因为Palm OS对低功耗和低硬件要求的理念设计过分地追求,而且不能支持多线程编程,在当今智能终端高速发展的市场似乎已经显得格格不入I引。4武汉理工大学硕士学位论文1.4论文组织结构第1章首先阐述了课题研究内容、背景和意义,然后对目前较流行的智能移动平台的发展状况和优缺点进行了介绍。第2章首先分析了Android平台的功能特征,然后对Android的体系结构进行了深入的剖析,最后介绍了Android开发环境的搭建步骤。第3章首先介绍了Android应用工程的文件组成,然后对Android的应用程序的四个构成组件逐一进行了详细介绍,接着对Activity的生命周期进行了详尽的分析,最后对Intent的概念,属性以及其主要用途做了阐述。第4章对遥控器系统项目设计需求进行了详细的讲解。给出了项目界面设计方案,重点介绍了界面跳转流程、操作方式以及各模块相关功能点。第5章论述了遥控器系统红外模块、数据存储模块、数据处理模块、应用模块的设计和实现过程。同时对Android应用程序开发中的界面开发、数据库、XML解析、多媒体、线程通信机制、广播机制、Intent机制等知识点进行了详细的讲解。第6章总结了课题研究的主要成果,也分析了依然存在的不足,并对今后的进一步研究方向作出了展望。5
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