【正文】 .... 52 基于 Android 平臺(tái)的移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng) 1 1 緒論 研究背景及研究意義 研究背景 以短訊為基礎(chǔ)的第一代移動(dòng)辦公訪問技術(shù)存在著許多嚴(yán)重的缺陷，其中最嚴(yán)重的問題是實(shí)時(shí)性較差，查詢請(qǐng)求不會(huì)立即得到回答。此外，由于短訊信息長度的限制也使得一些查詢無法得到一個(gè)完整的答案。這些令用戶無法忍受的嚴(yán)重問題也導(dǎo)致了一些早期使用基于短訊的 移動(dòng)警務(wù)通 系統(tǒng)的部門紛紛要求升級(jí)和改造現(xiàn)有的系統(tǒng)。 第二代移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng)采用基于 WAP 技術(shù)的方式，手機(jī)主要通過 瀏覽器 的方式來訪問 WAP 網(wǎng)頁，以實(shí)現(xiàn)信息的查詢，部分地解決了第一代移動(dòng)訪問技術(shù)的問題。第二代的移動(dòng)訪問技術(shù)的缺陷主要表現(xiàn)在 WAP 網(wǎng)頁訪問的 交互能力極差， 因此極大地限制了移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng)的靈活性和方便性。此外，由于 WAP使用的加密認(rèn)證的 WTLS 協(xié)議建立的安全通道必須在 WAP 網(wǎng)關(guān)上終止，形成安全隱患， 所以 WAP 網(wǎng)頁訪問的安全問題對(duì)于安全性要求極為嚴(yán)格的政務(wù)系統(tǒng)來說也是一個(gè)嚴(yán)重的問題。這些問題也使得第二代技術(shù)難以滿足用戶的要移動(dòng)警務(wù)通 。 新一代的移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng)，也就是第三代移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng)融合了 3G 移動(dòng)技術(shù)、智能移動(dòng)終端、 VPN、數(shù)據(jù)庫同步、身份認(rèn)證及 Webservice 等多種移動(dòng) 通訊、信息處理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最新的前沿技術(shù)，以專網(wǎng)和無線通訊技術(shù) 為依托，使得系統(tǒng)的安全性和交互能力有了極大的提高，為電子商務(wù)人員提供了一種安全、快速的現(xiàn)代化移動(dòng)執(zhí)法機(jī)制。新一代移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng)， 數(shù)碼星辰 宇宙盾移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng)，采用了先進(jìn)的自適應(yīng)結(jié)構(gòu)可以靈活地適應(yīng)用戶的數(shù)據(jù)環(huán)境，具有現(xiàn)場零編程、高安全、部署快、使用方便、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)支持 GPRS、CDMA、 Edge 以及所有制式的 3G 網(wǎng)絡(luò) 。 由于人們對(duì)于信息的隨時(shí)隨地的訪問需求，移動(dòng)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。傳統(tǒng)的公安系統(tǒng)是以固定專網(wǎng)的形式訪問的。這樣，雖然能夠滿足大部分公安人員的日常工作，卻無法滿足很多外勤工作人員的需 求。因?yàn)?，外勤工作人員并非工作在公安局中，他們常年工作在外執(zhí)行各項(xiàng)工作，擔(dān)任著治安管理、案件偵破、緊急事件處理、追捕逃犯、走訪調(diào)查等重要的工作。而這些工作中無疑會(huì)牽涉到諸如人口查詢、車輛查詢、逃犯查詢、治安采集、信息比對(duì)等業(yè)務(wù)需求。因此，基于 Android 平臺(tái)的移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng) 2 這些工作特點(diǎn)和性質(zhì)決定了他們需要在非辦公環(huán)境下進(jìn)行隨時(shí)隨地訪問公安專網(wǎng)的需求。因此，公安干警需要方便的移動(dòng)終端，配上簡單易用的移動(dòng)警務(wù)查詢系統(tǒng)來輔助他們進(jìn)行日常外勤工作。 同時(shí)，公安部也注意到移動(dòng)警務(wù)在“科技強(qiáng)警”中所起的作用，已將移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)列入“金盾工程”項(xiàng)目中，成為“ 金盾工程”的重要組成部分。因此，建設(shè)移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)也是公安部下一階段著重的發(fā)展計(jì)劃。 [1] 研究意義 通過該移動(dòng)警務(wù)查詢系統(tǒng)的研究與開發(fā)，將率先模擬實(shí)現(xiàn)移動(dòng)警務(wù)查詢系統(tǒng)對(duì)于公安干警的日常工作的實(shí)際意義。同時(shí)，對(duì)于其他移動(dòng)警務(wù)軟件的研究及開發(fā)起到借鑒和表率作用。不僅如此，本課題采用了 Android 作為該系統(tǒng)運(yùn)行的平臺(tái)，為研究和推廣 Android 平臺(tái)做出了一定的貢獻(xiàn)。 移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 公安部已經(jīng)明確了移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)的重要意義，然而，在國內(nèi)，對(duì)于移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)的研究還很欠缺，以至于 相關(guān)的文獻(xiàn)較少。雖然有相關(guān)資料，但很多并沒有給出系統(tǒng)而全面的分析和設(shè)計(jì)。而在國外，移動(dòng)應(yīng)用在公安日常工作中已非常普遍，公安人員可以使用移動(dòng)終端隨時(shí)隨地完成上傳照片，比對(duì)指紋，采集數(shù)據(jù)，查詢?nèi)丝谛畔?，查詢案件信息等一系列工作?[2] 同時(shí)，由 Google 和開放手機(jī)聯(lián)盟合作開發(fā)的基于 Linux 的移動(dòng)手機(jī)開發(fā)平臺(tái)，正在受到越來越多開發(fā)者和移動(dòng)生產(chǎn)商的青睞。眼下，其發(fā)展勢頭不可阻擋。 選擇基于 Android 移動(dòng)平臺(tái)來設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)，有著豐富的資料和技術(shù)支持。 課題的研究內(nèi)容 1）分析研究 Android 移動(dòng)平臺(tái)并掌握其應(yīng)用原理 移動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)和常規(guī)的基于 PC 的軟件開發(fā)還是有很大的區(qū)別。這是因?yàn)橐苿?dòng)系統(tǒng)，是安裝在形如手機(jī)、 PDA 等無線終端上的。而這些無線終端具有體積、內(nèi)存、電量等因素的限制，所以，開發(fā)移動(dòng)系統(tǒng)，首先需要選取一款合適的移動(dòng)操作系統(tǒng)。 Android 是基于 Linux 的一款開源的手機(jī)操作系統(tǒng)，該平臺(tái)由操作系統(tǒng)、中間件、應(yīng)用程序框架及應(yīng)用軟件組成，是第一個(gè)真正開放和完整的移動(dòng)平臺(tái)。同時(shí)， Android 出自 Google 之手，自然， Google 已將其強(qiáng)大的 Web 訪問和搜索功能內(nèi)嵌進(jìn)了 Android 操作 系統(tǒng)中。這樣，基于 Android 移動(dòng)平臺(tái)，通過無線網(wǎng)絡(luò)，就可以自由地交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地地獲取信息。 [3] 基于 Android 平臺(tái)的移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng) 3 2）解決如何將現(xiàn)有的業(yè)務(wù)邏輯封裝成 Web 服務(wù)，供客戶端調(diào)用 我們知道，公安網(wǎng)是及其保密的，而且是完整的。那么如何讓無線終端通過防火墻訪問到公安專網(wǎng)呢？這里，我們需要用到 Web Service 等相關(guān)的技術(shù)。通過將公安專網(wǎng)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)邏輯封裝成 Web 服務(wù)，在無線終端，通過無線通信技術(shù)，以特定的 Web 服務(wù)對(duì)應(yīng)的協(xié)議進(jìn)行訪問。在對(duì)比了兩種常見的 Web 服務(wù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制，本課題選擇了 REST（ Representational State Transfer），而不是采用 WSDL及 SOAP 協(xié)議。因?yàn)椋?REST 是輕量級(jí)的，協(xié)議簡單，使用類似 HTTP 請(qǐng)求的形式封裝請(qǐng)求，適合移動(dòng)終端的對(duì) web 服務(wù)的訪問。 [4] 由于移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)在核查人口、偵破案件、抓捕逃犯等公安工作中具有及其重要的意義和重大的應(yīng)用價(jià)值，本課題將移動(dòng)計(jì)算技術(shù)、無線通訊技術(shù)、無線Web 服務(wù)訪問技術(shù)、 Android 移動(dòng)平臺(tái)技術(shù)結(jié)合起來，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款移動(dòng)警務(wù)查詢系統(tǒng)。 3）采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)分析設(shè)計(jì)移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng) 4）實(shí)現(xiàn)基于 Android 的移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)并模擬測試 論文的組織結(jié)構(gòu) 本文的結(jié)構(gòu)組織如下： 第 1 章講述了本課題研究的背景及意義，提出了本文的主要研究內(nèi)容 第 2 章詳細(xì)分析并研究了 Android 移動(dòng)平臺(tái)， 并對(duì)開發(fā)工具和關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行介紹 第 3 章對(duì)警務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析并做出總體和詳細(xì)設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。 第 4 章對(duì)警務(wù)系統(tǒng)的功能和編碼實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了一個(gè)介紹 第 5 章對(duì)算比較完整的警務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行了功能性和系統(tǒng)性測試 基于 Android 平臺(tái)的移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng) 4 2 相關(guān)技術(shù)及開發(fā)工具介紹 Android 移動(dòng)平臺(tái) Android 是一款開源手機(jī)操作系統(tǒng)，由 Google 和開放手機(jī)聯(lián)盟（中國 移動(dòng)、摩托羅拉、 TMobile 等 30 多家技術(shù)和無線應(yīng)用的領(lǐng)軍企業(yè)）合作開發(fā)。它是以Linux 為底層技術(shù)而開發(fā)的，它完全開源，幾乎可以運(yùn)行在所有硬件設(shè)備上。Google 通過與運(yùn)營商、設(shè)備制造商、開發(fā)商和其他有關(guān)各方面結(jié)成深層次的合作伙伴關(guān)系，希望建立標(biāo)準(zhǔn)、開放的移動(dòng)電話軟件平臺(tái)，在移動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)形成一個(gè)系統(tǒng)的開放式的移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)。 [5] Android 自面世以來，受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注， Google 已推出一套完整的基于 Java 語言的 SDK，開發(fā)者可以利用 SDK 提供的工具方便地進(jìn)行基于 Android移動(dòng)平臺(tái)的軟件開 發(fā)。同時(shí)， Google 也同步推出了各個(gè) SDK 版本對(duì)應(yīng)的模擬器，方便基于 Android 移動(dòng)軟件的部署和測試。 本章主要分析 Android平臺(tái)的架構(gòu)以及將其應(yīng)用于移動(dòng)警務(wù)查詢系統(tǒng)的基本方法。 Android 移動(dòng)平臺(tái)架構(gòu)分析 Android 平臺(tái)的架構(gòu)從下到上包含了如下幾個(gè)部分： Linux 內(nèi)核， Android 運(yùn)行時(shí)環(huán)境，開發(fā)庫，應(yīng)用框架和應(yīng)用程序（如圖 21 所示）。 圖 21 Android 平臺(tái)的架構(gòu) 基于 Android 平臺(tái)的移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng) 5 Android 四大組件類型 Android 應(yīng)用程序可以分成四種主要類型： Activity 、 Service 、BroadcastReceiver 和 ContentProvider。 1).Activity Activity 簡單來說，就是一個(gè)窗體，可以讓應(yīng)用程序以直觀的方式呈現(xiàn)在用戶的面前，也就是說，呈現(xiàn)在用戶面前的界面就是一個(gè) Activity。所以， Activity就是應(yīng)用程序和用戶之間的交互組件。幾乎所有的 Activity 都是用來和用戶交互的，因此， Activity 最重要的職責(zé)就是負(fù)責(zé)創(chuàng)建一個(gè)窗體，開發(fā)者可以使用setContentView(View)在 Activity 上放置各種 UI 控件。常 見的 Activity 都是以全屏的方式呈現(xiàn)的，但是這并非必須的，還可以通過主題設(shè)置將 Activity 設(shè)置成浮動(dòng)的或者嵌入的。 Android 通過堆棧來管理 Activity。當(dāng)一個(gè) Activity 被啟動(dòng)的時(shí)候，它就被放置在堆棧的頂部，成為直接和用戶交互的 Activity（用戶可以看到的并可以進(jìn)行相關(guān)操作的 Activity）。而之前的 Activity 仍然在棧中。 Activity 具有完整的生命周期，當(dāng)調(diào)用 startActivity 啟動(dòng)一個(gè) Activity 時(shí)，這個(gè) Activity 的生命周期就開始了。圖 22 展示 了 Activity 完整的生命周期。 基于 Android 平臺(tái)的移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng) 6 圖 22 Activity 生命周期 2).Service Service 也是 Android 應(yīng)用程序及其重要的 組件之一，使用它可以在后臺(tái)完成需要長時(shí)間才能完成的操作，或者給其他應(yīng)用提供服務(wù)。 Service 既可以運(yùn)行在獨(dú)立的進(jìn)程中，也可以運(yùn)行在應(yīng)用程序的進(jìn)程里。這就說明，一個(gè) Service 的生命周期可以與應(yīng)用程序的生命周期無關(guān)。如果 Service 運(yùn)行自己的進(jìn)程中，那么應(yīng)用程序可以通過 AIDL 和 Service 進(jìn)行通信。 3). BroadcastReceiver 顧名思義， BroadcastReceiver 就是一個(gè)接收請(qǐng)求并處理 Intent。與 Service 一樣， BroadcastReceiver 也沒有 UI 元素。應(yīng)用 程序中可以利用該組件接收由sendBroadcast() 發(fā)出的 Intent 。 開 發(fā) 者 既 可 以 在 代 碼 中 通 過 使 用() 來注冊(cè)一個(gè) Receiver 實(shí) 例 ， 也 可 以 在 文件中使用 receiver標(biāo)簽來注冊(cè)。 基于 Android 平臺(tái)的移動(dòng)警務(wù)通系統(tǒng) 7 Android 中主要有兩類 Broadcast。一種是普通的 Broadcast，這種 Broadcast是通過 ()發(fā)出的。另一種是有序的 Broadcast，這種 Broadcast是通過 ()發(fā)出的。對(duì)于普通的 Broadcast，它的所有Receiver 運(yùn)行在一個(gè)無序的環(huán)境，甚至同時(shí)運(yùn)行。而對(duì)于有序的 Broadcast，每一次只傳遞到某一個(gè) Receiver。這樣，該 Broadcast 既可以從一個(gè) Receiver 傳遞到另一個(gè) Receiver，也可以在一個(gè) Receiver 中被銷毀，這樣其他的 Receiver 就接收不到該 Broadcast 了。 4). ContentProvider ContentProvider 也是 Android 四大組件之一。主要向應(yīng)用程 序提供數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序可以使用 ContentResolver 接口來操作 ContentProvider。 ContentProvider最主要的用處就是在多個(gè)應(yīng)用程序之間共享數(shù)據(jù)。 Android 已經(jīng)提供了很多種通用數(shù)據(jù)類型的 ContentProvider，比如 audio、 video、 images、 personal contact information 等。 Android 應(yīng)用框架 API 類型 在 Android SDK 中，應(yīng)用框架層表現(xiàn)為一系列組件，開發(fā)者可以利用這些組件開發(fā)出各種應(yīng)用程序。這些組件也是第三方應(yīng)用和 Android系統(tǒng)交互的接口層。這部分 API 主要有以下幾大類： Views、 Intents、 Activity、 Permissions、 Resource Types、 Services、 Notifications、 ContentProviders、以及 XML 支持等。每種類型都有對(duì)應(yīng)的一套管理機(jī)制。 1).Activity Manager：管理所有應(yīng)用程序的生命周期。 2).Window Manager：管理開啟的窗口 (主要是主窗口 )。在 Android 中 Window的概念其實(shí)被 View 替代了。 3).Telephony Manager：處理用戶撥打或者接收電話等操作。 4).Resource Manager：為應(yīng)用程序提供非程序代碼的資源。例如，布局、字符串、圖像等。 5).ViewsSystem：提供 UI 接口，是用來構(gòu)建應(yīng)用程序的基本原件。 6).Content Providers：定義系統(tǒng)級(jí)的數(shù)據(jù)庫，供多個(gè)應(yīng)用程序共享。 Notification Manager：提供提醒功能的 API，提供應(yīng)用程序在狀態(tài)欄中顯示應(yīng)用程序自定義的提示信息。 7).Loc