Android物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)細(xì)致入門與最佳實(shí)踐

第1章 Android系統(tǒng)介紹
1.1 智能手機(jī)系統(tǒng)概述 1
1.1.1 昨日王者——Symbian（塞班） 1
1.1.2 谷歌公司的Android 2
1.1.3 Mac公司的iOS 3
1.1.4 微軟公司的Windows Phone 3
1.1.5 黑莓公司的Blackberry OS 4
1.2 總結(jié)Android的核心優(yōu)勢(shì) 5
1.2.1 強(qiáng)有力的業(yè)界支持 5
1.2.2 研發(fā)陣容強(qiáng)大 5
1.2.3 為開發(fā)人員“精心定制” 5
1.2.4 開源 6
1.3 Android系統(tǒng)架構(gòu)概覽 6
1.3.1 底層操作系統(tǒng)層（OS） 7
1.3.2 運(yùn)行庫(kù)（Libraries）和Android 運(yùn)行環(huán)境（RunTime） 7
1.3.3 Application Framework（應(yīng)用程序框架） 8
1.3.4 頂層應(yīng)用程序（Application） 8
1.4 核心組件 8
1.4.1 Activity界面 8
1.4.2 Intent和Intent Filters 9
1.4.3 Service服務(wù) 9
1.4.4 Broadcast Receiver發(fā)送廣播 10
1.4.5 用Content Provider存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 10
1.5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改變未來(lái) 11
1.5.1 什么是物聯(lián)網(wǎng) 11
1.5.2 發(fā)展歷程 11
1.5.3 Android正在成為物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng) 12
1.6 Android智能設(shè)備蓬勃發(fā)展 13
1.6.1 常見(jiàn)的Android智能設(shè)備 13
1.6.2 新興熱點(diǎn)——可穿戴設(shè)備 15
1.6.3 可穿戴設(shè)備的發(fā)展前景分析 18
1.6.4 Android對(duì)穿戴設(shè)備的支持——Android Wear 19
第2章 搭建Android開發(fā)環(huán)境
2.1 獲取Android源碼 20
2.1.1 在Linux系統(tǒng)獲取Android源碼 20
2.1.2 在Windows平臺(tái)獲取Android源碼 21
2.2 編譯源碼 27
2.2.1 常見(jiàn)的錯(cuò)誤分析 28
2.2.2 實(shí)踐演練——演示兩種編譯Android程序的方法 29
2.3 搭建Android 應(yīng)用開發(fā)環(huán)境 33
2.3.1 安裝JDK 34
2.3.2 獲取并安裝Eclipse和Android SDK 37
2.3.3 快速安裝SDK 39
2.3.4 安裝ADT 40
2.3.5 驗(yàn)證設(shè)置 42
2.3.6 創(chuàng)建Android虛擬設(shè)備（AVD） 44
2.3.7 啟動(dòng)AVD模擬器 46
第3章 傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)
3.1 HTTP通信 48
3.1.1 使用HTTP傳輸數(shù)據(jù) 48
3.1.2 使用Apache接口傳輸數(shù)據(jù) 49
3.1.3 使用java.net傳輸數(shù)據(jù) 54
3.1.4 使用Android網(wǎng)絡(luò)接口傳輸數(shù)據(jù) 56
3.1.5 實(shí)例3-1：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備屏幕中傳遞HTTP參數(shù) 57
3.1.6 實(shí)例3-2：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中訪問(wèn)HTTP地圖 60
3.2 使用Socket傳輸數(shù)據(jù) 62
3.2.1 Socket Java網(wǎng)絡(luò)開發(fā)基礎(chǔ) 63
3.2.2 使用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù) 64
3.3 下載遠(yuǎn)程數(shù)據(jù) 66
3.3.1 實(shí)例3-3：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中下載網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的圖片 67
3.3.2 實(shí)例3-4：下載并播放網(wǎng)絡(luò)MP3 67
3.4 遠(yuǎn)程上傳數(shù)據(jù) 73
3.4.1 實(shí)例3-5：上傳物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的文件到遠(yuǎn)程服務(wù)器 73
3.4.2 實(shí)例3-6：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中采用GET方式向服務(wù)器傳遞數(shù)據(jù) 75
3.5 處理XML數(shù)據(jù) 79
3.5.1 XML的概述 79
3.5.2 XML的語(yǔ)法 79
3.5.3 實(shí)例3-7：在物聯(lián)網(wǎng)中使用SAX解析XML數(shù)據(jù) 80
3.5.4 實(shí)例3-8：在物聯(lián)網(wǎng)中使用DOM解析XML數(shù)據(jù) 83
第4章 使用藍(lán)牙傳輸數(shù)據(jù)
4.1 藍(lán)牙傳輸技術(shù)介紹 85
4.2 BLE藍(lán)牙傳輸技術(shù)介紹 86
4.2.1 低功耗藍(lán)牙的架構(gòu) 86
4.2.2 低功耗藍(lán)牙分類 87
4.2.3 低功耗藍(lán)牙的特點(diǎn) 88
4.2.4 BLE和傳統(tǒng)藍(lán)牙BR/EDR的對(duì)比 88
4.3 藍(lán)牙規(guī)范 89
4.3.1 Bluetooth常用規(guī)范 89
4.3.2 藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu) 90
4.3.3 低功耗（BLE）藍(lán)牙協(xié)議 91
4.4 低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧 92
4.4.1 什么是低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧？ 92
4.4.2 藍(lán)牙協(xié)議體系中的協(xié)議 93
4.5 TI公司的低功耗藍(lán)牙解決方案 95
4.5.1 獲取藍(lán)牙協(xié)議棧 95
4.5.2 BLE藍(lán)牙協(xié)議棧結(jié)構(gòu) 96
4.5.3 BLE低功耗藍(lán)牙系統(tǒng)架構(gòu) 98
4.5.4 硬件抽象層HAL和BLE低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧 99
第5章 Android藍(lán)牙系統(tǒng)詳解
5.1 Android系統(tǒng)中的藍(lán)牙模塊 104
5.2 和藍(lán)牙相關(guān)的接口類 106
5.2.1 BluetoothSocket類 106
5.2.2 BluetoothServerSocket類 107
5.2.3 BluetoothAdapter類 108
5.2.4 BluetoothClass.Service類 115
5.2.5 BluetoothClass.Device類 115
5.3 Android中的低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧 116
5.3.1 低功耗藍(lán)牙協(xié)議?；A(chǔ) 116
5.3.2 低功耗藍(lán)牙API詳解 116
5.4 實(shí)例5-1：使用藍(lán)牙控制電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng) 127
第6章 物聯(lián)網(wǎng)語(yǔ)音識(shí)別開發(fā)詳解
6.1 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)概述 140
6.1.1 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的發(fā)展歷史 140
6.1.2 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的發(fā)展歷程 141
6.2 Text-To-Speech語(yǔ)音識(shí)別技術(shù) 141
6.2.1 Text-To-Speech基礎(chǔ) 141
6.2.2 總結(jié)Text-To-Speech開發(fā)流程 142
6.2.3 實(shí)例6-1：使用Text-To-Speech實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別 145
6.2.4 實(shí)例6-2：物聯(lián)網(wǎng)中文語(yǔ)音識(shí)別 147
6.3 Voice Recognition語(yǔ)音識(shí)別技術(shù) 151
6.3.1 Voice Recognition技術(shù)基礎(chǔ) 152
6.3.2 實(shí)例6-3：使用Voice Recognition實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別 154
6.4 實(shí)例6-4：將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的提醒文字轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音 157
第7章 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備手勢(shì)識(shí)別
7.1 Android事件監(jiān)聽(tīng)機(jī)制詳解 162
7.1.1 總結(jié)Android中的監(jiān)聽(tīng)事件 162
7.1.2 Android事件偵聽(tīng)器的回調(diào)方法 163
7.1.3 Android事件處理模型 165
7.1.4 基于自定義監(jiān)聽(tīng)器的事件處理 166
7.2 手勢(shì)識(shí)別開發(fā)詳解 168
7.2.1 手勢(shì)識(shí)別類GestureDetector 168
7.2.2 手勢(shì)檢測(cè)器類GestureDetector 169
7.2.3 手勢(shì)識(shí)別處理事件和方法 172
7.3 實(shí)例7-1：通過(guò)單擊的方式移動(dòng)圖片 172
7.4 實(shí)例7-2：實(shí)現(xiàn)常用的手勢(shì)識(shí)別操作 176
7.5 實(shí)例7-3：實(shí)現(xiàn)手勢(shì)翻頁(yè)效果 179
第8章 在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中處理多媒體數(shù)據(jù)
8.1 Android多媒體系統(tǒng)架構(gòu)基礎(chǔ) 186
8.1.1 OpenMax框架介紹 187
8.1.2 OpenCore框架介紹 188
8.1.3 Stagefright框架介紹 189
8.2 Graphics類詳解 190
8.2.1 Graphics類基礎(chǔ) 190
8.2.2 使用Graphics類 190
8.2.3 實(shí)例8-1：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中使用矩形類Rect和RectF 191
8.3 二維動(dòng)畫 194
8.3.1 類Drawable 194
8.3.2 實(shí)現(xiàn)Tween動(dòng)畫效果 196
8.3.3 實(shí)例8-2：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)Tween動(dòng)畫效果 196
8.3.4 實(shí)例8-3：演示Tween動(dòng)畫的四種動(dòng)畫效果 198
8.3.5 實(shí)現(xiàn)Frame動(dòng)畫效果 202
8.4 OpenGL ES詳解 203
8.4.1 OpenGL ES基礎(chǔ) 203
8.4.2 Android用到OpenGL ES 204
8.4.3 OpenGL ES的基本操作 204
8.4.4 實(shí)例8-4：使用OpenGL ES繪制一個(gè)正方形 208
8.5 音頻開發(fā) 211
8.5.1 音頻接口類 211
8.5.2 AudioManager控制鈴聲 213
8.5.3 實(shí)例8-5：設(shè)置短信提示鈴聲 215
8.6 錄音詳解 221
8.6.1 使用MediaRecorder接口錄制音頻 221
8.6.2 使用AudioRecord接口錄音 224
8.7 在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中播放音樂(lè) 226
8.7.1 使用AudioTrack播放音頻 227
8.7.2 使用MediaPlayer播放音頻 227
8.7.3 使用SoundPool播放音頻 228
第9章 Android傳感器系統(tǒng)架構(gòu)詳解
9.1 Android傳感器系統(tǒng)概述 229
9.2 Android傳感器應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ) 231
9.2.1 查看包含的傳感器 231
9.2.2 模擬器測(cè)試工具——
SensorSimulator 232
9.2.3 實(shí)例9-1：檢測(cè)當(dāng)前設(shè)備支持的傳感器 236
第10章 光線傳感器和磁場(chǎng)傳感器開發(fā)詳解
10.1 光線傳感器詳解 239
10.1.1 光線傳感器介紹 239
10.1.2 使用光線傳感器的方法 240
10.1.3 實(shí)例10-1：獲取物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中光線傳感器的值 241
10.1.4 實(shí)例10-2：顯示物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中光線傳感器的強(qiáng)度 243
10.2 磁場(chǎng)傳感器詳解 245
10.2.1 Android系統(tǒng)中的磁場(chǎng)傳感器 246
10.2.2 實(shí)例10-3：獲取物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中磁場(chǎng)傳感器的三個(gè)分量 246
10.2.3 實(shí)例10-4：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中使用磁場(chǎng)傳感器 248
第11章 加速度傳感器、方向傳感器和陀螺儀傳感器
11.1 加速度傳感器詳解 258
11.1.1 Android系統(tǒng)中的加速度傳感器 258
11.1.2 實(shí)例11-1：獲取X、Y、Z軸的加速度值 259
11.1.3 實(shí)例11-2：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)仿微信“搖一搖”效果 261
11.2 方向傳感器詳解 266
11.2.1 Android中的方向傳感器 266
11.2.2 實(shí)例11-3：測(cè)試當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的三個(gè)方向值 267
11.2.3 實(shí)例11-4：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中開發(fā)指南針程序 269
11.3 陀螺儀傳感器開發(fā)詳解 271
11.4 實(shí)例11-5：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中使用加速度傳感器和陀螺傳感器 272
第12章 旋轉(zhuǎn)向量傳感器、距離傳感器和氣壓傳感器
12.1 旋轉(zhuǎn)向量傳感器開發(fā)詳解 286
12.1.1 Android中的旋轉(zhuǎn)向量傳感器 286
12.1.2 實(shí)例12-1：確定當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的方向 287
12.2 距離傳感器開發(fā)詳解 295
12.2.1 Android系統(tǒng)中的距離傳感器 295
12.2.2 實(shí)例12-2：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖屏功能 297
12.3 氣壓傳感器開發(fā)詳解 303
12.3.1 氣壓傳感器在智能手機(jī)中的應(yīng)用 303
12.3.2 實(shí)例12-3：實(shí)現(xiàn)一個(gè)Android氣壓計(jì) 303
第13章 溫度傳感器和濕度傳感器
13.1 溫度傳感器開發(fā)詳解 312
13.1.1 Android系統(tǒng)中溫度傳感器 312
13.1.2 實(shí)例13-1：開發(fā)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)溫度計(jì) 314
13.1.3 實(shí)例13-2：測(cè)試設(shè)備電源的溫度 316
13.2 濕度傳感器開發(fā)詳解 329
13.2.1 Android系統(tǒng)中的濕度傳感器 329
13.2.2 實(shí)例13-3：獲取遠(yuǎn)程濕度傳感器的數(shù)據(jù) 330
第14章 物聯(lián)網(wǎng)條形碼識(shí)別開發(fā)詳解
14.1 Android拍照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 336
14.2 Camera系統(tǒng)底層架構(gòu)分析 339
14.2.1 V4L2 API介紹 339
14.2.2 總結(jié)操作V4L2的流程 340
14.2.3 V4L2驅(qū)動(dòng)框架 342
14.2.4 實(shí)現(xiàn)Video核心層 343
14.3 Camera系統(tǒng)的硬件抽象層 346
14.3.1 Android 2.1及其以前的版本 347
14.3.2 Android 2.2及其以后的版本 348
14.3.3 實(shí)現(xiàn)Camera硬件抽象層 349
14.4 Camera系統(tǒng)的Java部分 350
14.5 開發(fā)拍照應(yīng)用程序 357
14.5.1 通過(guò)Intent調(diào)用系統(tǒng)的照相機(jī)Activity 357
14.5.2 調(diào)用Camera API拍照 358
14.5.3 總結(jié)Camera拍照的流程 359
14.6 解析二維碼 361
14.6.1 QR Code碼的特點(diǎn) 361
14.6.2 實(shí)例14-1：使用Android設(shè)備解析二維碼 362
第15章 物聯(lián)網(wǎng)NFC近場(chǎng)通信開發(fā)詳解
15.1 近場(chǎng)通信技術(shù)基礎(chǔ) 371
15.1.1 NFC技術(shù)的特點(diǎn) 371
15.1.2 NFC的工作模式 372
15.1.3 NFC和藍(lán)牙的對(duì)比 372
15.2 射頻識(shí)別開發(fā)技術(shù)概覽 373
15.2.1 RFID技術(shù)簡(jiǎn)介 373
15.2.2 RFID技術(shù)的組成 373
15.2.3 RFID技術(shù)的特點(diǎn) 374
15.2.4 RFID技術(shù)的工作原理 375
15.3 Android系統(tǒng)中的NFC 375
15.3.1 分析Java層 376
15.3.2 分析JNI部分 392
15.3.3 分析底層 397
15.4 總結(jié)開發(fā)NFC APP的方法 397
15.5 綜合實(shí)例：在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中使用NFC發(fā)送消息 401
第16章 物聯(lián)網(wǎng)穿戴開發(fā)技術(shù)詳解
16.1 Google Now開發(fā)基礎(chǔ) 406
16.1.1 Google Now介紹 406
16.1.2 Google Now的用法 407
16.2 Android Wear詳解 409
16.2.1 什么是Android Wear 409
16.2.2 搭建Android Wear開發(fā)環(huán)境 411
16.3 開發(fā)Android Wear程序 415
16.3.1 創(chuàng)建通知 415
16.3.2 創(chuàng)建聲音 418
16.3.3 給通知添加頁(yè)面 421
16.3.4 通知堆 422
16.3.5 通知語(yǔ)法介紹 423
16.4 實(shí)例16-1：開發(fā)一個(gè)Android Wear
程序 424
16.5 實(shí)例16-2：實(shí)現(xiàn)手機(jī)和Android Wear的交互 431
第17章 Android智能家居系統(tǒng)
17.1 需求分析 445
17.1.1 背景介紹 445
17.1.2 傳感技術(shù)的推動(dòng) 446
17.1.3 Android與智能家居的
緊密聯(lián)系 446
17.2 系統(tǒng)功能模塊介紹 447
17.3 系統(tǒng)主界面 447
17.3.1 實(shí)現(xiàn)布局文件 447
17.3.2 實(shí)現(xiàn)程序文件 448
17.4 系統(tǒng)設(shè)置 450
17.4.1 總體配置 450
17.4.2 系統(tǒng)總體配置 450
17.4.3 構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù) 453
17.5 家用電器控制模塊 455
17.5.1 家用電器控制主界面 456
17.5.2 溫度控制界面 458
17.5.3 電燈控制界面 459
17.6 快速預(yù)案管理模塊 462
17.6.1 天氣情況 462
17.6.2 歷史數(shù)據(jù) 467
17.6.3 系統(tǒng)設(shè)置 470
第18章 Android健康心率計(jì)系統(tǒng)
18.1 系統(tǒng)介紹 476
18.1.1 什么是心率 476
18.1.2 系統(tǒng)功能 477
18.2 具體實(shí)現(xiàn) 477
18.2.1 掃描藍(lán)牙設(shè)備 477
18.2.2 藍(lán)牙控制界面 480
18.2.3 藍(lán)牙BLE設(shè)備適配器 489
18.2.4 藍(lán)牙BLE服務(wù)適配器 491
18.2.5 傳感器測(cè)試心率 494
18.2.6 圖形化顯示心率值 495
第19章 Android行車記錄儀
19.1 選擇線路規(guī)劃目的地 498
19.1.1 系統(tǒng)主Activity界面 498
19.1.2 布局文件capture.xml 501
19.2 Adapter適配器處理 503
19.3 生成騎行路線圖 506
19.3.1 實(shí)時(shí)導(dǎo)航服務(wù) 506
19.3.2 線路計(jì)劃監(jiān)聽(tīng)服務(wù) 507
19.3.3 線路任務(wù)服務(wù) 507
19.3.4 在地圖中顯示行駛線路 509
19.3.5 生成導(dǎo)航視圖 509
19.4 街道分析 511
19.5 海拔數(shù)據(jù)分析 513
第20章 Android多功能電視盒子
20.1 Android TV介紹 515
20.2 系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu) 516
20.3 系統(tǒng)主界面 517
20.3.1 系統(tǒng)主界面布局 517
20.3.2 系統(tǒng)主界面Activity 518
20.4 本地服務(wù) 526
20.4.1 本地服主務(wù)界面 526
20.4.2 應(yīng)用程序管理界面 530
注：以下內(nèi)容讀者可在源代碼下載包中學(xué)習(xí)使用。
附錄A
A.1 編譯Android Kernel 534
A.1.1 獲取Goldfish內(nèi)核代碼 534
A.1.2 獲取MSM內(nèi)核代碼 537
A.1.3 獲取OMAP內(nèi)核代碼 537
A.1.4 編譯Android的Linux內(nèi)核 537
附錄B
B.1 Android藍(lán)牙系統(tǒng)架構(gòu)分析 540
B.1.1 初始化藍(lán)牙芯片 540
B.1.2 藍(lán)牙服務(wù) 541
B.1.3 管理藍(lán)牙電源 542
B.2 Android BlueDroid架構(gòu)詳解 542
B.2.1 Android系統(tǒng)中BlueDroid的架構(gòu) 542
B.2.2 Application Framework層分析 542
B.2.3 分析Bluetooth System
Service層 550
B.2.4 JNI層詳解 551
B.2.5 HAL層詳解 556
附錄C
C.1 傳感器之Java層詳解 557
C.2 傳感器之Frameworks層詳解 563
C.2.1 監(jiān)聽(tīng)傳感器的變化 563
C.2.2 注冊(cè)監(jiān)聽(tīng) 563
C.3 傳感器之JNI層詳解 575