Android物联网开发从入门到实战

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本书内容分为 5篇，共计 17章，循序渐进地讲解了 Android物联网开发的基本知识。本书从获取源码和搭建应用开发环境开始讲起，依次讲解了基础知识篇、数据传输篇、信息识别篇、传感器应用篇和技术提高篇这
5大部分内容。在讲解每一个知识时，都遵循了理论联系实际的讲解方式，从内核分析到接口
API实现，再到实战演练，后到综合实例演练，彻底剖析了物联网项目开发的完整实现流程。本书几乎涵盖了当下
Android物联网开发的绝大多数内容，讲解方法通俗易懂并且详细，不但适合应用高手们学习，也特别便于初学者学习和理解。

本书适合 Android驱动开发者、Linux开发人员、Android物联网开发人员、Android爱好者、Android源码分析人员、Android应用开发人员、Android传感器开发人员、
Android智能家居开发人员、
Android可穿戴设备人员的学习，也可以作为相关培训学校和大专院校相关专业的教学用书。

第1篇 基础知识篇

第 1章  Android系统介绍 ………………………… 2

1.1 纵览智能设备系统 ……………………………… 2

1.2 分析 Android成功的秘诀 ……………………. 5

1.3 剖析 Android系统架构 ……………………….. 7

1.4 核心组件 ……………………………………………. 9

1.5 进程和线程 ………………………………………. 12

1.6 物联网技术改变未来 ………………………… 13

1.7 智能设备凶猛来袭 ……………………………. 15

第 2章搭建 Android开发环境 ………………… 21

2.1   在 Linux系统获取 Android源码 ……….. 21

2.2   在 Windows平台获取 Android源码 …… 22

2.3   编译源码 ………………………………………….. 24

实践演练——演示两种编译 Android 程序的方法 …….. 28

2.4   编译 Android Kernel ………………………….. 32

2.5   搭建 Android应用开发环境 ………………. 36

第2篇  数据传输篇

第 3章
基本数据通信 ……………………………. 52

3.1 HTTP通信 ……………………………………….. 52

实战演练——在屏幕中传递 HTTP参数 ….. 60

实战演练——在户外运动过程中访问 HTTP地图 ……….. 64

3.2使用 Socket实现数据通信………………….
67

3.3下载数据 ………………………………………….. 72

实战演练——下载远程服务器中的图片 …..
72

实战演练——下载网络中的 JSON信息 ….. 73

实战演练——下载并播放网络 MP3
………… 78

3.4上传数据 ………………………………………….. 84

实战演练——上传文件到远程服务器 ……… 84

实战演练——使用 GET方式上传数据 ……. 87

实战演练——使用 POST方式上传数据 ….. 91

3.5处理 XML数据 ………………………………… 94

实战演练——使用 SAX解析 XML数据….100

实战演练——使用 DOM解析 XML数据 ……103

第 4章
 蓝牙技术详解 ………………………….. 106

4.1 短距离无线通信技术概览 ……………….. 106

4.2 低功耗蓝牙基础 ……………………………… 108

4.3   蓝牙 4.0 BLE基础 …………………………… 112

4.4   蓝牙规范 ………………………………………… 113

4.5   低功耗蓝牙协议栈详解 …………………… 118

4.6  
TI公司的低功耗蓝牙 ……………………… 121

4.7   实战演练——使用蓝牙控制电风扇 ….. 129

第 5章
 Android蓝牙系统详解 ……………….. 142

5.1   Android系统中的蓝牙模块 ……………… 142

5.2   分析蓝牙模块的源码 ………………………. 143

5.3   和蓝牙相关的类 ……………………………… 145

5.4   Android
BlueDroid架构详解 …………….
155

5.5   Android中的低功耗蓝牙协议栈 ………. 168

第3篇  信息识别篇

第 6章  语音识别技术详解 ……………………. 216

6.1   语音识别技术基础 ………………………….. 216

6.2 
Text-To-Speech技术 ……………………….. 217

实战演练——使用 Text-To-Speech实现语音识别 …………..221

实战演练——借助开源项目实现中文语音识别 ……………..222

6.3     Voice Recognition技术详解 …………….. 227

实战演练——使用 Voice
Recognition实现语音识别 ……….230

6.4   实战演练——为设备中所有的 APP实现语音提醒功能 ……….. 233

第 7章  手势识别实战 ………………………….. 261

7.1     Android中的事件监听机制 ……………… 261

7.2   手势识别技术介绍 ………………………….. 266

7.3   实战演练——通过点击的方式移动图片 …………. 271

7.4   实战演练——实现各种手势识别 ……… 274

7.5   实战演练——实现手势翻页效果 ……… 278

第 8章  在物联网设备中处理多媒体数据 …. 284

8.1  
Android多媒体系统架构基础 …………..
284

8.2 
Graphics类详解 ………………………………. 288

8.3  二维动画 ………………………………………… 293

8.4  OpenGL
ES详解 ……………………………… 301

8.5  音频开发 ………………………………………… 312

8.6  录音详解 ………………………………………… 321

8.7  在物联网设备中播放音乐 ……………….. 327

8.8  为物联网设备实现振动功能 ……………. 329

8.9  实战闹钟功能 …………………………………. 330

第 9章  GPS地图定位 …………………………. 331

9.1  位置服务 ………………………………………… 331

实战演练——在 Android设备中实现 GPS定位 ……….334

9.2  随时更新位置信息 ………………………….. 336

实战演练——监听当前设备的坐标和海拔 ………… 339

9.3  在设备中使用地图 ………………………….. 348

实战演练——在 Android设备中使用谷歌地图实现定位 …….. 353

9.4  接近警报 ………………………………………… 357

实战演练——接近某个位置时实现自动提醒 ………… 361

第4篇 传感器应用篇

第 10章 Android传感器系统架构详解 ……. 376

10.1 
Android传感器系统概述 ……………….. 376

10.2 
Java层详解 …………………………………… 377

10.3 
Frameworks层详解 ………………………..
383

10.4 
JNI层详解 ……………………………………. 395

10.5 
HAL层详解 ………………………………….. 424

10.6 
Android传感器应用开发基础 …………
432

实战演练——检测当前设备支持的传感器 ………….437

第 11章
光线传感器和磁场传感器…………. 439

11.1  光线传感器详解 ……………………………. 439

实战演练——获取设备中光线传感器的值 ………. 441

实战演练——显示设备中光线传感器的强度 ………. 443

11.2  磁场传感器详解 ……………………………. 445

实战演练——获取磁场传感器的 3个分量 ……….. 447

实战演练——演示常用传感器的基本用法 ………… 448

第 12章
加速度传感器、方向传感器和陀螺仪传感器 ……… 458

12.1  加速度传感器详解 ………………………… 458

实战演练——获取 X、Y、Z轴的加速度值 ………… 462

实战演练——实现仿微信“摇一摇”效果 ……….. 464

12.2  方向传感器详解 ……………………………. 471

实战演练——测试当前设备的 3个方向值 …………….473

实战演练——开发一个指南针程序……….475

12.3  陀螺仪传感器详解 ………………………… 477

12.4  实战演练——联合使用加速度传感器和陀螺仪传感器 ……… 481

第 13章
旋转向量传感器、距离传感器和气压传感器 …… 504

13.1  旋转向量传感器详解 …………………….. 504

实战演练——确定设备当前的方向……….505

13.2  距离传感器详解 ……………………………. 516

实战演练——实现自动锁屏功能 …………. 519

13.3  气压传感器详解 ……………………………. 525

实战演练——开发一个 Android 气压计 ……… 526

第 14章
温度传感器和湿度传感器 …………. 536

14.1  温度传感器详解 ……………….. 536

实战演练——开发一个 Android 温度计 ……….. 539

实战演练——测试电池的温度 …………….. 541

14.2  湿度传感器详解 ……………………………. 553

实战演练——获取远程湿度传感器的数据 …….. 554

第5篇 技术提高篇

第 15章
条形码解析技术详解 ……………….. 562

15.1 
Android拍照系统结构基础 ……………. 562

15.2  底层程序详解 ……………………………….. 564

15.3  拍照系统的硬件抽象层 …………………. 571

15.5  开发拍照应用程序 ………………………… 581

15.6  解析二维码 …………………………………… 585

实战演练——使用 Android相机解析二维码 ………… 585

第 16章 NFC近场通信技术详解 ……………
594

16.1  近场通信技术基础 ………………………… 594

16.2  射频识别技术详解 ………………………… 595

16.3 
Android系统中的 NFC
………………….. 598

16.4  在 Android系统编写 NFC APP的方法 …………..
619

16.5  实战演练——使用 NFC发送消息 ……….. 622

第 17章 Google Now和 Android Wear详解 ………….. 627

17.1 
Google Now介绍 …………………………… 627

17.2 
Android Wear详解 ………………………… 629

17.3  开发 Android Wear程序 ………………… 634

17.4  实战演练——开发一个 Android Wear 程序 …………. 642

17.5  实战演练——实现手机和 Android Wear的交互……… 649

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2007年 11月 5日，谷歌公司宣布基于 Linux平台的开源手机操作系统 Android诞生，该平台号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件，本书作者将和广大读者一起共同领略这款系统的神奇之处。

 

市场占有率高居

截至 2014年 9月，Android在手机市场上的占有率从 2013年的 68.8%上升到 85%。而 iOS则从去年的 19.4%下降到 15.5%，WP系统从原来的 2.7%，小幅上升至 3.6%。从数据上看， Android平台占据了市场的主导地位。

由数据可以看出 Android市场的占有率增加幅度较大，WP市场小幅增长，但 iOS却有所下降。就目前来看，智能手机的市场已经饱和，大多数用户都在各个平台中转换。而就在这样一个市场上， Android还增长了 10%左右的占有率确实不易。

 

为开发人员提供了平台

（1）保证开发人员可以迅速转型进行 Android应用开发

Android应用程序是通过 Java语言开发的，开发人员只要具备 Java开发基础，就能很快上手并掌握。作为单独的 Android应用开发，对 Java编程门槛的要求并不高，即使是没有编程经验的“门外汉”，也可以在突击学习 Java之后学习 Android。另外， Android完全支持 2D、3D和数据库，并且和浏览器实现了集成。所以通过 Android平台，程序员可以迅速、高效地开发出绚丽多彩的应用，例如，常见的工具、浏览器和游戏等。

（2）定期举办奖金丰厚的 Android大赛

为了吸引更多的用户使用 Android开发程序，谷歌已经成功举办了奖金为数千万美元的开发者竞赛，鼓励开发人员创建出创意十足、十分有用的软件。这种大赛对开发人员来说，不但能练习自己的开发技术，并且高额的奖金也是学员们学习的动力。

（3）开发人员可以利用自己的作品赚钱

为了能让 Android平台吸引更多的关注，谷歌提供了一个专门下载 Android应用的门店 Android
Market，网址是 https://play.google.com/store。在这个门店中允许开发人员发布应用程序，也允许 Android用户下载自己喜欢的程序。作为开发者，需要申请开发者账号，申请后才能将自己的程序上传到 Android Market，并且可以对自己的软件进行定价。只要所开发的软件程序足够吸引人，就可以获得很可观的金钱回报。这样实现了学习和赚钱两不误，吸引了更多开发人员加入到 Android大军中来。

 

本书的内容

本书内容分为 5篇，共计 17章，循序渐进地讲解了开发 Android物联网开发的基本知识。本书从获取源码和搭建应用开发环境开始讲起，依次讲解了基础知识篇、数据传输篇、信息识别篇、传感器应用篇和技术提高篇 5部分内容。在讲解每一个知识时，都遵循了理论联系实际的讲解方式，从内核分析到接口实现，再到实战演练，后到综合实例演练，彻底剖析了物联网开发的完整实现流程。本书几乎涵盖了当下 Android物联网开发的绝大多数内容，讲解方法通俗易懂并且详细，不但适合应用高手们学习，也特别便于初学者学习并理解。

 

本书的版本

Android系统自 2008年 9月发布个版本 1.1，截至 2014年 10月发布版本 5.0，一共有十多个版本。由此可见，Android系统升级频率较快，一年之中少有两个新版本诞生。如果过于追求新版本，将力不从心。所以建议广大读者不必追求的版本，只需关注流行的版本即可。据官方统计，截至 2014年 10月 25日，占据前 3位的版本分别是 Android 4.3、Android 4.4和 Android 4.2，其实这 3个版本的区别并不是很大，只是在某领域的细节上进行了更新。为了及时体验 Android系统的功能，本书使用的版本是主流的 Android 5.0。

 

本书特色

本书内容十分丰富，我们的目标是通过一本图书，提供多本图书的价值，读者可以根据自己的需要有选择地阅读。在内容的编写上，本书具有以下特色。

（1）内容全面，讲解细致

本书几乎涵盖了Android物联网开发所需要的所有知识点，详细讲解了每一个物联网项目的实现过程和具体移植方法。每一个知识点都力求用详实和易懂的语言展现在读者面前。

（2）遵循合理的主线进行讲解

为了使广大读者彻底弄清楚 Android物联网开发的各个知识点，在讲解每一个知识点时，从 Linux内核开始讲起，依次剖析了底层架构、 API接口连接和具体应用的知识。遵循了从底层到顶层，实现了 Android物联网开发大揭秘的目标。

（3）章节独立，自由阅读

本书每一章内容都可以独立成书，读者既可以按照本书编排的章节顺序进行学习，也可以根据自己的需求对某一章节针对性地学习，相信阅读本书会带来很大的快乐。

（4）实例典型，实用性强

本书讲解了现实中典型的 Android物联网项目的实现方法和架构技巧，这些经典应用都是在商业项目中需要的部分。读者可以直接将本书中的知识灵活运用，应用到自己的项目中，实现无缝对接。

（5）附配资源丰富

本书配有丰富的学习资源，除源代码、PPT之外，还实录了 75个高清学习视频，既有相关知识点讲解视频，也有详细的项目开发过程。除此以外，本书额外赠送了 38个 Android应用开发学习视频，以及 15个 Android应用开发综合案例，包括仿小米录音机、音乐播放器、跟踪定位系统、仿陌陌交友系统、手势音乐播放器、智能家居系统、湿度测试仪、象棋游戏、抢滩登陆游戏、九宫格数独游戏、健康饮食系统、仓库管理系统、个人财务系统、仿去哪儿酒店预定系统、仿开心网客户端等。通过这些附配资源，读者的学习过程会更加方便、快捷。

l读者对象

本书适合 Android学习者、Android硬件开发者、Android物联网开发人员、Android爱好者、Android应用开发人员学习，也可以作为相关培训学校和大专院校相关专业的教学用书。

由于水平有限，本书中的纰漏和不尽如人意之处在所难免，诚请读者提出意见或建议，以便修订使之更臻完善。我们提供了售后支持网站（http://www.chubanbook.com）及 QQ群（192153124），读者朋友如有疑问可以在此提出，一定会得到满意的答复。