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Android开发笔记之简单基站定位程序的实现

2019-10-21 18:51:05
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来源:转载
供稿:网友

经过学习,已经对Android程序的开发流程有了个大体的了解,为了提高我们的学习兴趣,在这一节我们将编写一个简单的基站定位程序。现在LBS(Location Based Service,基于位置的服务)移动应用相当流行(如:微信,切客,嘀咕,街旁等),基站定位是这类程序用到的关键性技术之一,我们来揭开它的神秘面纱吧。

在这一节里,我们会接触到事件、TelephonyManager、HTTP通信、JSON的使用等知识点。

在Android操作系统下,基站定位其实很简单,先说一下实现流程:

调用SDK中的API(TelephonyManager)获得MCC、MNC、LAC、CID等信息,然后通过google的API获得所在位置的经纬度,最后再通过google map的API获得实际的地理位置。(google真牛!)

有同学会问:MNC、MCC、LAC、CID都是些什么东西?google又怎么通过这些东西就获得经纬度了呢?

我们一起来学习一下:

MCC,Mobile Country Code,移动国家代码(中国的为460);

MNC,Mobile Network Code,移动网络号码(中国移动为00,中国联通为01);

LAC,Location Area Code,位置区域码;

CID,Cell Identity,基站编号,是个16位的数据(范围是0到65535)。

了解了这几个名词的意思,相信有些朋友已经知道后面的事了:google存储了这些信息,直接查询就能得到经纬度了。(至于google怎么得到移动、联通的基站信息,这就不得而知了,反正google免费提供接口,直接调用就是)

下面开始动手。

一、设置界面

我们在上一节的程序的基础上进行开发,在DemoActivity的界面上实现这个功能。

首先我们将DemoActivity使用的布局修改一下:

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第1行为TextView,显示提示文字;第2行为一个Button,触发事件;第3行、第4行分别显示基站信息和地理位置(现在为空,看不到)。

layout/main.xml文件内容如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  android:layout_width="fill_parent"  android:layout_height="fill_parent"  android:orientation="vertical" >   <TextView    android:layout_width="fill_parent"    android:layout_height="wrap_content"    android:text="Please click the button below to get your location" />   <Button    android:id="@+id/button1"    android:layout_width="wrap_content"    android:layout_height="wrap_content"    android:text="Click Me" />   <TextView    android:id="@+id/cellText"    android:layout_width="wrap_content"    android:layout_height="wrap_content"    android:text="" />   <TextView    android:id="@+id/lacationText"    android:layout_width="wrap_content"    android:layout_height="wrap_content"    android:text="" /> </LinearLayout>

接下来我们打开DemoActivity.java编写代码。

二、为按钮绑定事件

我们在Activity创建时绑定事件,将以下代码添加到setContentView(R.layout.main);后:

/** 为按钮绑定事件 */Button btnGetLocation = (Button)findViewById(R.id.button1);btnGetLocation.setOnClickListener(new OnClickListener() {  @Override  public void onClick(View arg0) {    // TODO Auto-generated method stub    onBtnClick();  }});

同时还需要在头部import相关组件:

import android.view.View;import android.widget.Button;import android.view.View.OnClickListener;

我们来分析一下这段代码:

首先我们通过findViewById(R.id.button1)找到按钮这个对象,前面加(Button)表示显示的转换为Button对象;

然后设置按钮点击事件的监听器,参数为OnClickListener对象,再重载这个类的onClick方法,调用onBtnClick方法(这个方法得由我们自己去写,他在点击按钮时被调用)。

好了,调用方法写好了,我们来写实现(调用后需要做什么事)。动手编码之前先在脑中整理好思路,养成好习惯。

我们需要在DemoActivty类中添加如下私有方法:

我们需要刚刚提到的onBtnClick回调方法,被调用时实现取得基站信息、获取经纬度、获取地理位置、显示的功能。但是很显然,全部揉到一个方法里面并不是个好主意,我们将它分割为几个方法;

  • 添加获取基站信息的方法getCellInfo,返回基站信息;
  • 添加获取经纬度的方法getItude,传入基站信息,返回经纬度;
  • 添加获取地理位置的方法getLocation,传入经纬度,返回地理位置;
  • 添加显示结果的方法showResult,传入得到的信息在界面上显示出来。

好了,先将方法添上,完整代码如下:

package com.android.demo; import android.R.bool;import android.R.integer;import android.app.Activity;import android.os.Bundle;import android.view.View;import android.widget.Button;import android.view.View.OnClickListener; public class DemoActivity extends Activity {  /** Called when the activity is first created. */  @Override  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    super.onCreate(savedInstanceState);    setContentView(R.layout.main);         /** 为按钮绑定事件 */    Button btnGetLocation = (Button)findViewById(R.id.button1);    btnGetLocation.setOnClickListener(new OnClickListener() {      @Override      public void onClick(View arg0) {        // TODO Auto-generated method stub        onBtnClick();      }    });  }     /** 基站信息结构体 */  public class SCell{    public int MCC;    public int MNC;    public int LAC;    public int CID;  }     /** 经纬度信息结构体 */  public class SItude{    public String latitude;    public String longitude;  }     /** 按钮点击回调函数 */  private void onBtnClick(){       }     /** 获取基站信息 */  private SCell getCellInfo(){   }     /** 获取经纬度 */  private SItude getItude(SCell cell){       }     /** 获取地理位置 */  private String getLocation(SItude itude){       }     /** 显示结果 */  private void showResult(SCell cell, String location){       }}

现在在onBtnClick方法中编码,依次调用后面几个方法,代码如下:

/** 按钮点击回调函数 */private void onBtnClick(){  /** 弹出一个等待状态的框 */  ProgressDialog mProgressDialog = new ProgressDialog(this);  mProgressDialog.setMessage("正在获取中...");  mProgressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_SPINNER);  mProgressDialog.show();     try {    /** 获取基站数据 */    SCell cell = getCellInfo();         /** 根据基站数据获取经纬度 */    SItude itude = getItude(cell);         /** 获取地理位置 */    String location = getLocation(itude);         /** 显示结果 */    showResult(cell, location);         /** 关闭对话框 */    mProgressDialog.dismiss();  }catch (Exception e) {    /** 关闭对话框 */    mProgressDialog.dismiss();    /** 显示错误 */    TextView cellText = (TextView)findViewById(R.id.cellText);    cellText.setText(e.getMessage());  }}

按钮相关的工作就完成了,接下来编写获取基站信息的方法。

三、获取基站信息

获取基站信息我们需要调用SDK提供的API中的TelephonyManager,需要在文件头部引入:

import android.telephony.TelephonyManager;import android.telephony.gsm.GsmCellLocation;

完整代码为:

/** * 获取基站信息 *  * @throws Exception */private SCell getCellInfo() throws Exception {  SCell cell = new SCell();   /** 调用API获取基站信息 */  TelephonyManager mTelNet = (TelephonyManager) getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);  GsmCellLocation location = (GsmCellLocation) mTelNet.getCellLocation();  if (location == null)    throw new Exception("获取基站信息失败");   String operator = mTelNet.getNetworkOperator();  int mcc = Integer.parseInt(operator.substring(0, 3));  int mnc = Integer.parseInt(operator.substring(3));  int cid = location.getCid();  int lac = location.getLac();   /** 将获得的数据放到结构体中 */  cell.MCC = mcc;  cell.MNC = mnc;  cell.LAC = lac;  cell.CID = cid;   return cell;}

如果获得的位置信息为null将抛出错误,不再继续执行。最后将获取的基站信息封装为结构体返回。

四、获取经纬度

在这一步,我们需要采用HTTP调用google的API以获取基站所在的经纬度。

Android作为一款互联网手机,联网的功能必不可少。Android提供了多个接口供我们使用,这里我们使用DefaultHttpClient。

完整的方法代码如下:

/** * 获取经纬度 *  * @throws Exception */private SItude getItude(SCell cell) throws Exception {  SItude itude = new SItude();   /** 采用Android默认的HttpClient */  HttpClient client = new DefaultHttpClient();  /** 采用POST方法 */  HttpPost post = new HttpPost("http://www.google.com/loc/json");  try {    /** 构造POST的JSON数据 */    JSONObject holder = new JSONObject();    holder.put("version", "1.1.0");    holder.put("host", "maps.google.com");    holder.put("address_language", "zh_CN");    holder.put("request_address", true);    holder.put("radio_type", "gsm");    holder.put("carrier", "HTC");     JSONObject tower = new JSONObject();    tower.put("mobile_country_code", cell.MCC);    tower.put("mobile_network_code", cell.MNC);    tower.put("cell_id", cell.CID);    tower.put("location_area_code", cell.LAC);     JSONArray towerarray = new JSONArray();    towerarray.put(tower);    holder.put("cell_towers", towerarray);     StringEntity query = new StringEntity(holder.toString());    post.setEntity(query);     /** 发出POST数据并获取返回数据 */    HttpResponse response = client.execute(post);    HttpEntity entity = response.getEntity();    BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));    StringBuffer strBuff = new StringBuffer();    String result = null;    while ((result = buffReader.readLine()) != null) {      strBuff.append(result);    }     /** 解析返回的JSON数据获得经纬度 */    JSONObject json = new JSONObject(strBuff.toString());    JSONObject subjosn = new JSONObject(json.getString("location"));     itude.latitude = subjosn.getString("latitude");    itude.longitude = subjosn.getString("longitude");         Log.i("Itude", itude.latitude + itude.longitude);       } catch (Exception e) {    Log.e(e.getMessage(), e.toString());    throw new Exception("获取经纬度出现错误:"+e.getMessage());  } finally{    post.abort();    client = null;  }     return itude;}

在这里采用POST方法将JSON数据发送到googleAPI,google返回JSON数据,我们得到数据后解析,得到经纬度信息。

五、获取物理位置

得到经纬度后,我们将之转换为物理地址。

我们仍然使用DefaultHttpClient来调用google地图的API,获得物理信息,不过在这里我们使用GET方法。

完整的方法代码如下:

/** * 获取地理位置 *  * @throws Exception */private String getLocation(SItude itude) throws Exception {  String resultString = "";   /** 这里采用get方法,直接将参数加到URL上 */  String urlString = String.format("http://maps.google.cn/maps/geo?key=abcdefg&q=%s,%s", itude.latitude, itude.longitude);  Log.i("URL", urlString);   /** 新建HttpClient */  HttpClient client = new DefaultHttpClient();  /** 采用GET方法 */  HttpGet get = new HttpGet(urlString);  try {    /** 发起GET请求并获得返回数据 */    HttpResponse response = client.execute(get);    HttpEntity entity = response.getEntity();    BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));    StringBuffer strBuff = new StringBuffer();    String result = null;    while ((result = buffReader.readLine()) != null) {      strBuff.append(result);    }    resultString = strBuff.toString();     /** 解析JSON数据,获得物理地址 */    if (resultString != null && resultString.length() > 0) {      JSONObject jsonobject = new JSONObject(resultString);      JSONArray jsonArray = new JSONArray(jsonobject.get("Placemark").toString());      resultString = "";      for (int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) {        resultString = jsonArray.getJSONObject(i).getString("address");      }    }  } catch (Exception e) {    throw new Exception("获取物理位置出现错误:" + e.getMessage());  } finally {    get.abort();    client = null;  }   return resultString;}

GET方法就比POST方法简单多了,得到的数据同样为JSON格式,解析一下得到物理地址。

六、显示结果

好了,我们已经得到我们想要的信息了,我们把它显示出来,方法代码如下:

/** 显示结果 */private void showResult(SCell cell, String location) {  TextView cellText = (TextView) findViewById(R.id.cellText);  cellText.setText(String.format("基站信息:mcc:%d, mnc:%d, lac:%d, cid:%d",      cell.MCC, cell.MNC, cell.LAC, cell.CID));   TextView locationText = (TextView) findViewById(R.id.lacationText);  locationText.setText("物理位置:" + location);}

七、运行程序

我们的编码工作已经完成了。在上面的代码中有些地方需要的引入代码没有提到,下面把完整的代码贴出来:

package com.android.demo; import java.io.BufferedReader;import java.io.InputStreamReader; import org.apache.http.HttpEntity;import org.apache.http.HttpResponse;import org.apache.http.client.HttpClient;import org.apache.http.client.methods.HttpGet;import org.apache.http.client.methods.HttpPost;import org.apache.http.entity.StringEntity;import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient; import org.json.JSONArray;import org.json.JSONObject; import android.app.Activity;import android.app.ProgressDialog;import android.content.Context;import android.os.Bundle;import android.telephony.TelephonyManager;import android.telephony.gsm.GsmCellLocation;import android.util.Log;import android.view.View;import android.widget.Button;import android.widget.TextView;import android.view.View.OnClickListener; public class DemoActivity extends Activity {  /** Called when the activity is first created. */  @Override  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    super.onCreate(savedInstanceState);    setContentView(R.layout.main);     /** 为按钮绑定事件 */    Button btnGetLocation = (Button) findViewById(R.id.button1);    btnGetLocation.setOnClickListener(new OnClickListener() {      @Override      public void onClick(View arg0) {        // TODO Auto-generated method stub        onBtnClick();      }    });  }     /** 基站信息结构体 */  public class SCell{    public int MCC;    public int MNC;    public int LAC;    public int CID;  }     /** 经纬度信息结构体 */  public class SItude{    public String latitude;    public String longitude;  }     /** 按钮点击回调函数 */  private void onBtnClick() {    /** 弹出一个等待状态的框 */    ProgressDialog mProgressDialog = new ProgressDialog(this);    mProgressDialog.setMessage("正在获取中...");    mProgressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_SPINNER);    mProgressDialog.show();     try {      /** 获取基站数据 */      SCell cell = getCellInfo();       /** 根据基站数据获取经纬度 */      SItude itude = getItude(cell);       /** 获取地理位置 */      String location = getLocation(itude);       /** 显示结果 */      showResult(cell, location);       /** 关闭对话框 */      mProgressDialog.dismiss();    } catch (Exception e) {      /** 关闭对话框 */      mProgressDialog.dismiss();      /** 显示错误 */      TextView cellText = (TextView) findViewById(R.id.cellText);      cellText.setText(e.getMessage());      Log.e("Error", e.getMessage());    }  }     /**   * 获取基站信息   *    * @throws Exception   */  private SCell getCellInfo() throws Exception {    SCell cell = new SCell();     /** 调用API获取基站信息 */    TelephonyManager mTelNet = (TelephonyManager) getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);    GsmCellLocation location = (GsmCellLocation) mTelNet.getCellLocation();    if (location == null)      throw new Exception("获取基站信息失败");     String operator = mTelNet.getNetworkOperator();    int mcc = Integer.parseInt(operator.substring(0, 3));    int mnc = Integer.parseInt(operator.substring(3));    int cid = location.getCid();    int lac = location.getLac();     /** 将获得的数据放到结构体中 */    cell.MCC = mcc;    cell.MNC = mnc;    cell.LAC = lac;    cell.CID = cid;     return cell;  }     /**   * 获取经纬度   *    * @throws Exception   */  private SItude getItude(SCell cell) throws Exception {    SItude itude = new SItude();     /** 采用Android默认的HttpClient */    HttpClient client = new DefaultHttpClient();    /** 采用POST方法 */    HttpPost post = new HttpPost("http://www.google.com/loc/json");    try {      /** 构造POST的JSON数据 */      JSONObject holder = new JSONObject();      holder.put("version", "1.1.0");      holder.put("host", "maps.google.com");      holder.put("address_language", "zh_CN");      holder.put("request_address", true);      holder.put("radio_type", "gsm");      holder.put("carrier", "HTC");       JSONObject tower = new JSONObject();      tower.put("mobile_country_code", cell.MCC);      tower.put("mobile_network_code", cell.MNC);      tower.put("cell_id", cell.CID);      tower.put("location_area_code", cell.LAC);       JSONArray towerarray = new JSONArray();      towerarray.put(tower);      holder.put("cell_towers", towerarray);       StringEntity query = new StringEntity(holder.toString());      post.setEntity(query);       /** 发出POST数据并获取返回数据 */      HttpResponse response = client.execute(post);      HttpEntity entity = response.getEntity();      BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));      StringBuffer strBuff = new StringBuffer();      String result = null;      while ((result = buffReader.readLine()) != null) {        strBuff.append(result);      }       /** 解析返回的JSON数据获得经纬度 */      JSONObject json = new JSONObject(strBuff.toString());      JSONObject subjosn = new JSONObject(json.getString("location"));       itude.latitude = subjosn.getString("latitude");      itude.longitude = subjosn.getString("longitude");             Log.i("Itude", itude.latitude + itude.longitude);           } catch (Exception e) {      Log.e(e.getMessage(), e.toString());      throw new Exception("获取经纬度出现错误:"+e.getMessage());    } finally{      post.abort();      client = null;    }         return itude;  }     /**   * 获取地理位置   *    * @throws Exception   */  private String getLocation(SItude itude) throws Exception {    String resultString = "";     /** 这里采用get方法,直接将参数加到URL上 */    String urlString = String.format("http://maps.google.cn/maps/geo?key=abcdefg&q=%s,%s", itude.latitude, itude.longitude);    Log.i("URL", urlString);     /** 新建HttpClient */    HttpClient client = new DefaultHttpClient();    /** 采用GET方法 */    HttpGet get = new HttpGet(urlString);    try {      /** 发起GET请求并获得返回数据 */      HttpResponse response = client.execute(get);      HttpEntity entity = response.getEntity();      BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));      StringBuffer strBuff = new StringBuffer();      String result = null;      while ((result = buffReader.readLine()) != null) {        strBuff.append(result);      }      resultString = strBuff.toString();       /** 解析JSON数据,获得物理地址 */      if (resultString != null && resultString.length() > 0) {        JSONObject jsonobject = new JSONObject(resultString);        JSONArray jsonArray = new JSONArray(jsonobject.get("Placemark").toString());        resultString = "";        for (int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) {          resultString = jsonArray.getJSONObject(i).getString("address");        }      }    } catch (Exception e) {      throw new Exception("获取物理位置出现错误:" + e.getMessage());    } finally {      get.abort();      client = null;    }     return resultString;  }     /** 显示结果 */  private void showResult(SCell cell, String location) {    TextView cellText = (TextView) findViewById(R.id.cellText);    cellText.setText(String.format("基站信息:mcc:%d, mnc:%d, lac:%d, cid:%d",        cell.MCC, cell.MNC, cell.LAC, cell.CID));     TextView locationText = (TextView) findViewById(R.id.lacationText);    locationText.setText("物理位置:" + location);  }}

我们连上手机在手机上运行程序看看。

不出意外的话程序运行起来了,自动跳转到了主界面。点击“Click Me”,出错了!

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详细的错误信息为:Neither user 10078 nor current process has android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION.

原来是没有权限,经过前面的学习,我们知道Android在应用的安全上下了一番功夫,要用一些特殊功能必须先报告,安装应用的时候列给用户看,必须要得到用户的允许。这里我们用了获取基站信息的功能,涉及到用户的隐私了,所以我们必须申明一下。

打开AndroidManifest.xml配置文件,在里面添加相应的配置信息:

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"></uses-permission>

我们继续把网络连接的权限申明也加上:

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission>

再编译运行看看(点击“Click Me”后程序会卡住,等待一段时间才有反应,取决于网络情况):

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成功啦!

可能有的同学还是出现错误,没有成功:

█ 提示“www.google.com…”什么的错误

请确认你的手机能访问互联网,调用google的API是必须联网的。

█ 提示获取不到基站信息

你确定你是在手机上测试的吗?模拟器可不行哦。或者你的手机使用的CMDA网络?这个例子只支持GSM网络…

█ 获取不到经纬度

很有可能你中奖了,你所在的基站还没纳入google的数据库…(话说我之前也遇到过,怎么查就是查不出经纬度来,返回数据为空)

█ 获取到的地理地址不正确

这个可能程序出错了,可能google出错了?

其实google map API返回的数据中还包含了很多其他信息,我们可以用来开发一些更有趣的功能,如制作我们专属的地图软件、足迹记录软件等,充分发挥你的创造力:)

八、总结

这个程序基本实现了基站定位功能,但还有很多问题,如:点击了按钮后界面会卡住(访问网络时阻塞了进程)、未对异常进一步处理、不兼容CMDA网络等。

另外这个程序的精度也不够,获得的位置实际上是基站的物理位置,与人所在的位置还有一定差距。在城市里面,一般采用密集型的小功率基站,精度一般在几百米范围内,而在郊区常为大功率基站,密度很小,精度一般在几千米以上。

想要取得更高的精度需要通过一些其他的算法来实现,如果大家有兴趣的话我们可以一起来研究一下,再专门写篇笔记。

可见写一段程序和做一个实际的产品是有很大差别的。

结尾
这一节基本实现了最简单的基站定位,只是作为学习的例子,远远达不到产品的要求,请大家见谅。

我们进一步熟悉了JAVA编码,之前没怎么接触JAVA看起来有点吃力的同学建议找点JAVA基础的书来看看。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持VEVB武林网。


注:相关教程知识阅读请移步到IOS开发频道。
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