【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ISM 頻段，其數(shù)據(jù)速率為 1MbPs，采用時(shí)分雙工傳輸方案實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸。藍(lán)牙技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)是抗干擾性強(qiáng)，不易被竊聽。由于藍(lán)牙技術(shù)專門針對(duì)于短距離應(yīng)用，因此藍(lán)牙的協(xié)議保證了近距離之內(nèi)的數(shù)據(jù)穩(wěn)定發(fā)送，不會(huì)被其他頻段的信號(hào)干擾。藍(lán)牙的劣勢(shì) :距離短，傳輸速度慢。藍(lán)牙技術(shù)有效傳輸距離為 10 厘米到 10米，增加發(fā)射功率可達(dá)到 100 米，即便如此也無(wú)法與 WiFi 的鋪網(wǎng)能力比肩。藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)連接使用加密技術(shù)，同時(shí)采用口令驗(yàn)證連接設(shè)備，可同時(shí)與其他 7個(gè)以內(nèi)的設(shè)備 構(gòu)成微型網(wǎng)絡(luò)，1個(gè)藍(lán)牙設(shè)備可以同時(shí)加入 8個(gè)不同的微型網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有 1Mb/S 的傳輸頻寬，當(dāng)兩個(gè)以上的設(shè)備共享一個(gè)信道時(shí)，就可以構(gòu)成一個(gè)藍(lán)牙微型網(wǎng)絡(luò)，并由其中的一個(gè)裝置主導(dǎo)傳輸量，當(dāng)設(shè)備尚未加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它先進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。 藍(lán)牙根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的概念提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線連接，在任意一個(gè)有效通訊范圍內(nèi)，所有的設(shè)備都是平等的，并且遵循相同的工作方式。基于 TDMA 原理和藍(lán)牙設(shè)備的平等性，任一藍(lán)牙設(shè)備在主從網(wǎng)絡(luò) (Pico)和分散網(wǎng)絡(luò)(Scatter)中，既可作主設(shè)備 (Master)，又可作從設(shè) (Slaver)，還可同時(shí)既是主設(shè)備（ Master），又是從設(shè)備 (Slaver)。因此在藍(lán)牙系統(tǒng)中沒有從站的概念，另外所有的設(shè)備都是可移動(dòng)的，組網(wǎng)十分方便。 藍(lán)牙技術(shù)系統(tǒng)一般由天線單元、鏈路控制（固件）單元、鏈路管理（軟件）單元和藍(lán)牙軟件（協(xié)議棧）單元四個(gè)功能單元組成如圖 8所示。 圖 6 藍(lán)牙系統(tǒng)的組成 作為一個(gè)新興事物，藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問題和不足之處，如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意。 WIFI 技術(shù) WiFi 是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備（如 PDA、手機(jī)）等終端以無(wú)線方式 互相連接的技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，以及 及 IEEE 等標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，現(xiàn)在 這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已被統(tǒng)稱作 WiFi。它為用戶提供了無(wú)線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問。同時(shí)，它也是在家里、辦公室或在旅途中上網(wǎng)的快速、便捷的途徑。 WiFi 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是由 AP(Access Point)和無(wú)線網(wǎng)卡組成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在開放性區(qū)域，通訊距離可達(dá) 305 米；在封閉性區(qū)域，通訊距離為 76 米到 122 米，方便與現(xiàn)有的線以太網(wǎng)絡(luò)整合，組網(wǎng)的成本更低。 WiFi 以其自身諸多優(yōu)點(diǎn)，受到人們推崇。 WiFi 技術(shù) 突出的優(yōu)勢(shì)在于較廣的局域網(wǎng)覆蓋范圍 ， WiFi 的覆蓋半徑可達(dá)100 米左右 ， 相比于藍(lán)牙技術(shù)覆蓋范圍較廣 ； 傳輸速度快 : WiFi 技術(shù)傳輸速度非?？?， 適合高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù) ； 無(wú)須布線 ： WiFi 最主要的優(yōu)勢(shì)在于不需要布線 ， 因此非常適合移動(dòng)辦公用戶的需要。健康安全 ： 規(guī)定的發(fā)射功率不可超過 100 毫瓦 ， 實(shí)際發(fā)射功率約 60～ 70 毫瓦 ， 而手機(jī)的發(fā)射功率約 200毫瓦～ 1 瓦間 ， 手持式對(duì)講機(jī)高達(dá) 5瓦 。 與后者相比 ， WiFi 產(chǎn)品的輻射更小。 圖 7 幾種常見無(wú)線技術(shù)的頻率 表 1 幾種常見無(wú)線技術(shù)的比較 通過分析表 1 和圖 7，對(duì)常見的幾種無(wú)線技術(shù)進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn) ZigBee在覆蓋距離，組網(wǎng)難易程度，低功耗，低成本上都有很大的優(yōu)勢(shì)，但是由于其技術(shù)剛剛起步，各種協(xié)議還不夠成熟，這就是為什么市面上的移動(dòng)設(shè)備幾乎沒有支持 ZigBee 技術(shù)的。而且通過一段時(shí)間的測(cè)試，驗(yàn)證了 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定這一事實(shí)，因此本設(shè)計(jì)最終選用什么技術(shù)因環(huán)境而定。 語(yǔ)言 及 Android 平臺(tái) 介紹 Android 開發(fā)所用的語(yǔ)言是 Java 語(yǔ)言，所以再詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)之前有必要首先介紹一下 Java 語(yǔ)言。 Java 語(yǔ)言概述 Java是一種可以撰寫跨平臺(tái)應(yīng)用軟件的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，是由 Sun Microsystems公司于 1995年 5月推出的 Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和 Java平臺(tái) （即 JavaSE, JavaEE, JavaME）的總稱。 Java 技術(shù)具有卓越的通用性、高效性、平臺(tái)移植性和安全性，廣泛應(yīng)用于個(gè)人 PC、數(shù)據(jù)中心、游戲控制臺(tái)、科學(xué)超級(jí)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話和互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)擁有全球 最大的開發(fā)者專業(yè)社群。在全球云計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下， Java 更具備了顯著優(yōu)勢(shì)和廣闊前景。 編程語(yǔ)言的風(fēng)格十分接近 C、 C++語(yǔ)言。 Java 是一個(gè)純的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，它繼承了 C++ 語(yǔ)言面向?qū)ο蠹夹g(shù)的核心， Java 舍棄了 C++語(yǔ)言中容易引起錯(cuò) 誤的指針（以引用取代）、運(yùn)算符重載（ operator overloading）、多重繼承（以接口取代）等特性，增加了垃圾回收器功能用于回收不再被引用的對(duì)象所占據(jù)的內(nèi)存空間，使得程序員不用再為內(nèi)存管理而擔(dān)憂。在 Java SE 版本中， Java 又引入了泛型編程（ Generic Programming）、類型安全的 枚舉 、不定長(zhǎng)參數(shù)和自動(dòng)裝 /拆箱等語(yǔ)言特性。 Java 語(yǔ)言基本語(yǔ)法 Java 作為一種獨(dú)立的編程語(yǔ)言， 包括一些基本的語(yǔ)法概念： final 類：為防止他人從你的類上派生新類，此類是不可擴(kuò)展的。 動(dòng)態(tài)調(diào)用比靜態(tài)調(diào)用花費(fèi)的時(shí)間要長(zhǎng)。 多態(tài) 類：在 java 中，對(duì)象變量是多態(tài)的。而 java 中不支持多重繼承。 抽象類：規(guī)定一個(gè)或多個(gè)抽象方法的類本身必須定義為 abstract。 例： public abstract string getDescripition Java 中的每一個(gè)類都是從 Object 類擴(kuò)展而來(lái)的。 object 類中的 equal 和 toString 方法。 equal 用于測(cè)試一個(gè)對(duì)象是否同另一個(gè)對(duì)象相等。 toString 返回一個(gè)代表該對(duì)象的字符串，幾乎每一個(gè)類都會(huì)重載該方法，以便返回當(dāng)前狀態(tài)的正確表示。 （ toString 方法是一個(gè)很重要的方法） 通用編程：任何類類型的所有值都可以同 object 類型的變量來(lái)代替。 封裝：就是把數(shù)據(jù)和行為結(jié)合起在一個(gè)包中） 并對(duì)對(duì)象使用者隱藏?cái)?shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)過程，一個(gè)對(duì)象中的數(shù)據(jù)叫他的實(shí)例字段（ instance field）。 重載：當(dāng)多個(gè)方法具有相同的名字而含有不同的參數(shù)時(shí)，便發(fā)生重載。編譯器必須挑選出調(diào)用哪個(gè)方法。 數(shù)組 列表： ArrayList 動(dòng)態(tài)數(shù)組 列表， 是一個(gè)類庫(kù)，定義在 包中，可自動(dòng)調(diào)節(jié)數(shù)組的大小。 class 類 object 類中的 getclass 方法返回 class 類型的一個(gè)實(shí)例，程序啟動(dòng)時(shí)包含在 main 方法的類會(huì)被加載，虛擬機(jī)要加載他需要的所有類，每一個(gè)加載的類都要加載它需要的類。 Java 與 C/C++的差異 熟悉 C 語(yǔ)言和 C++語(yǔ)言的讀者一定想搞清楚這個(gè)問題，實(shí)際上， Java確實(shí)是從 C 語(yǔ)言和 C++語(yǔ)言繼承了許多成份，甚至可以將 Java 看成是 類 C語(yǔ)言 發(fā)展和衍生的產(chǎn)物。比如 Java 語(yǔ)言的變量聲明，操作符 形式 ，參數(shù)傳遞， 流程控制 等方面和 C 語(yǔ)言， C++語(yǔ)言完全相同 .盡管如此， Java 和 C 語(yǔ)言， C++語(yǔ)言又有許多差別，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方 面： 1) Java 中對(duì) 內(nèi)存 的分配是動(dòng)態(tài)的，它采用面向?qū)ο蟮臋C(jī)制，采用 運(yùn)算符 new 為每個(gè)對(duì)象分配內(nèi)存空間，而且，實(shí)際內(nèi)存還會(huì)隨程序運(yùn)行情況而改變。程序運(yùn)行中 Java 系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)內(nèi)存進(jìn)行掃描，對(duì)長(zhǎng)期不用的空間作為 ”垃圾 ”進(jìn)行收集，使得 系統(tǒng)資源 得到更充分地利用 .按照這種機(jī)制，程序員不必關(guān)注內(nèi)存管理問題，這使 Java 程序的編寫變得簡(jiǎn)單明了，并且避免了由于內(nèi)存管理方面的差錯(cuò)而導(dǎo)致系統(tǒng)出問題。而 C 語(yǔ)言通過 malloc（）和 free（）這兩個(gè) 庫(kù)函數(shù) 來(lái)分別實(shí)現(xiàn)分配內(nèi)存和釋放內(nèi)存空間的， C++語(yǔ)言中則通過運(yùn) 算符 new 和 delete 來(lái)分配和釋放內(nèi)存。在 C 和 C++這種機(jī)制中，程序員必須非常仔細(xì)地處理內(nèi)存的使用問題。一方面，如果對(duì)己釋放的內(nèi)存再作釋放或者對(duì)未曾分配的內(nèi)存作釋放，都會(huì)造成死機(jī)；而另一方面，如果對(duì)長(zhǎng)期不用的或不再使用的內(nèi)存不釋放，則會(huì)浪費(fèi)系統(tǒng)資源，甚至因此造成資源枯竭。 2) Java 不在所有類之外定義 全局變量 ，而是在某個(gè)類中定義一種公用靜態(tài)的變量來(lái)完成全局變量的功能 。 3) Java 不用 goto 語(yǔ)句 ，而是用 trycatchfinally異常處理語(yǔ)句來(lái)代替 goto語(yǔ)句處理出錯(cuò)的功能。 4) Java 不支持 頭文件 ，而 C 和 C++語(yǔ)言中都用頭文件來(lái)定義類的原型，全局變量，庫(kù)函數(shù)等，這種采用頭文件的結(jié) 構(gòu)使得系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)相當(dāng)繁雜。 5) Java 不支持宏定義，而是使用關(guān)鍵字 final 來(lái)定義 常量 ，在 C++中則采用宏定義來(lái)實(shí)現(xiàn)常量定義，這不利于程序的可讀性。 6) Java 對(duì)每種數(shù)據(jù)類型都分配固定長(zhǎng)度。比如，在 Java 中， int 類型總是 32 位的，而在 C 和 C++中，對(duì)于不同的平臺(tái)，同一個(gè)數(shù)據(jù)類型分配不同的字節(jié)數(shù)，同樣是 int 類型，在 PC 機(jī)中為二字節(jié)即 16 位，而在 VAX11 中，則為 32 位 .這使得 C 語(yǔ)言造成不可移植性，而 Java 則具有跨平臺(tái)性（平臺(tái)無(wú)關(guān)性）。 7) 類型轉(zhuǎn)換不同。在 C 和 C++中，可通過指針進(jìn)行任意的類型轉(zhuǎn)換，常常帶來(lái)不安全性，而在 Java 中，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)對(duì)對(duì)象的處理要進(jìn)行類型相容性檢查，以防止不安全的轉(zhuǎn)換。 8) 結(jié)構(gòu)和聯(lián)合的處理。在 C 和 C++中，結(jié)構(gòu)和聯(lián)合的所有成員均為公有，這就帶來(lái)了安全性問題，而在 Java 中根本就不包含結(jié)構(gòu)和聯(lián)合，所有的內(nèi)容都封裝在類里面。 9) Java 不再使用指針。指針是 C 和 C++中最靈活，也最容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)類 型 .由指針?biāo)M(jìn)行的內(nèi)存地址操作常會(huì)造成不可預(yù)知的錯(cuò)誤，同時(shí)通過指針對(duì)某個(gè)內(nèi)存地址進(jìn)行顯式類型轉(zhuǎn)換后，可以訪問一個(gè) C++中的私有成員，從而破壞安全性。而 Java 對(duì)指針進(jìn)行完全地控制，程序員不能直接進(jìn)行任何指針操作。 10） 避免平臺(tái)依賴。 Java 語(yǔ)言編寫的類庫(kù)可以在其它平臺(tái)的 Java 應(yīng)用程序中使用，而不像 C++語(yǔ)言必須依賴于 Windows 平臺(tái)。 安卓歷史及介紹 Android 一詞最早出現(xiàn)于法國(guó)作家利爾亞當(dāng)（ Auguste Villiers de l39。IsleAdam）在 1886 年發(fā)表的科幻小說(shuō)《未來(lái)夏 娃》中。他將外表像人的機(jī)器起名為 Android。 安卓最早由高科技 Andy Rubin 公司研發(fā)， Andy Rubin 創(chuàng)立了兩個(gè)手機(jī)操作系統(tǒng)公司： Danger 和 Android。 Danger 5 億美元賣給微軟，今年成為了 Kin，Android4 千萬(wàn)美元賣給 Google。 Android 一詞的本義指 “機(jī)器人 ”，同時(shí)也是 Google 于 2020 年 11 月 5 日宣布的基于 Linux 平臺(tái)的開源手機(jī)操作系統(tǒng)的名稱，該平臺(tái)由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成，號(hào)稱是首個(gè)為移動(dòng)終端打造的真正開放和完整的移動(dòng)軟件。 安卓發(fā)展及現(xiàn)狀 2020 年 9 月 22 日，美國(guó)運(yùn)營(yíng)商德國(guó) TMobile 在紐約正式發(fā)布第一款A(yù)ndroid 手機(jī) ——TMobile G1。該款手機(jī)為臺(tái)灣宏達(dá)電 (HTC)代工制造，是世界上第一部使用 Android 操作系統(tǒng)的手機(jī)，支持 WCDMA/HSPA 網(wǎng)絡(luò)，理論下載速率 ，并支持 WiFi。 2020 年 10 月 28 日正式發(fā)布 了 Android 智能手機(jī)操作系統(tǒng)。 2020 年 1 月 7 日， Google 在其美國(guó)總部正式向外界發(fā)布了旗下首款合作品牌手機(jī) Nexus One(HTC G5)，并同時(shí)開始對(duì)外發(fā)售。 2020 年 5 月 20日， Android “凍酸奶 ”(Froyo)的 SDK 發(fā)布。市場(chǎng)份額增至 %2020 年 12月6日， Android “姜餅 ”(Gingerbread)的 SDK 發(fā)布。 2020 年 2月 22 日， Android “蜂巢 ”(Honeyb)的 SDK 發(fā)布。 2020 年 5 月，谷歌宣布將推出 “冰激凌三明治 ”，此時(shí) Android 的市場(chǎng)份額已達(dá) %。 2020 年 7 月， Android 的 SDK 發(fā)布。 2020 年 8 月 15 日，谷歌 125 億美元收購(gòu)摩托羅拉移動(dòng)，將 Android 系統(tǒng)又推向新的高潮。 安卓版本介紹及支持 Android 在正式發(fā)行之前，最開始擁有兩個(gè)內(nèi)部測(cè)試版本，并且以著名的機(jī)器人名稱來(lái)對(duì)其進(jìn)行命名，它們分別是： 阿童木 （ Android Beta），發(fā)條機(jī)器人（ Android ）。后來(lái)由于涉及到版權(quán)問題， 谷歌 將其命名規(guī)則變更為用甜點(diǎn)作為它們系統(tǒng)版本的代號(hào)的命名方法。甜點(diǎn)命名法開始于 Android 發(fā)布的時(shí)候。作為每個(gè)版本代表的甜點(diǎn)的尺寸越變?cè)酱螅缓蟀凑?26 個(gè)字母數(shù)序： 紙杯蛋糕 （ Android ）， 甜甜圈 （ Android ），松餅 （ Android ）， 凍酸奶 （ And