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移动应用开发

花匠小妙招
2024-11-14 13:00

spContent=本课程是“十四五”江苏省职业教育首批在线精品课程，课程配套“十四五” 职业教育国家规划教材《物联网移动应用开发》，以“物联网智慧工厂移动端系统”为基础，将开发过程拆解成十五个任务，任务安排既遵循Android知识点的学习路径，又符合软件开发的流程，由易到难、环环相扣，以闯关的方式完成每一个任务，既有挑战又有成就感，让您轻松掌握物联网移动应用开发的常用技术。

本课程是“十四五”江苏省职业教育首批在线精品课程，课程配套“十四五” 职业教育国家规划教材《物联网移动应用开发》，以“物联网智慧工厂移动端系统”为基础，将开发过程拆解成十五个任务，任务安排既遵循Android知识点的学习路径，又符合软件开发的流程，由易到难、环环相扣，以闯关的方式完成每一个任务，既有挑战又有成就感，让您轻松掌握物联网移动应用开发的常用技术。

—— 课程团队

课程概述

本课程通过一个经过重新改造的物联网智慧工厂移动端应用系统来覆盖整个移动应用开发课程的教学过程，通过将该系统分解成为十五个任务来支持项目化、模块化教学的需求。每个任务都设定了知识目标、技能、素质目标，实现对Android应用开发知识点和技能点的覆盖。学习者完成每个任务后都可以编译和运行，可以直观的看到学习的成果，后续任务都是建立在前序任务完成的基础上，对前序任务的增量开发，同时设置了四个选做任务用于调节学习进度，完成十五个任务后，最终完成整个系统的开发。

本课程中的物联网系统使用“虚拟仿真软件+物联网云平台”来搭建（也可使用“真实设备+云平台”来搭建，项目代码通用），课程中使用的开发环境为Android Studio 3.2，服务端WebService开发使用Visual Studio 2017。

授课目标

物联网应用技术、移动互联应用技术、软件技术等专业三年制高职学生。

课程大纲

任务一系统概述及设计

课时目标：任务概述：本任务主要完成物联网智慧工厂移动端应用系统的设计。

1.1 项目背景

1.2 项目方案

1.3 系统部署

1.4 系统功能

1.4.1 系统登陆和注册

1.4.2 系统主界面

1.4.3 全局参数设置

1.4.4 传感器历史数据显示

1.4.5 禁入区域警报数据

1.4.6 禁入区域摄像监控

1.4.7 抽屉导航菜单

任务二创建开发环境和项目

课时目标：任务概述：本任务要完成Android Studio开发环境的创建，在Android Studio中完成SmartFactory工程项目的创建、配置、运行，并实现应用启动图标和应用名称的修改。

2.1 初识Android

2.2 Android平台架构

2.3 创建开发环境和工程

2.3.1 创建开发环境

2.3.2 创建工程

2.4 运行应用

2.5 更改应用的启动图标和应用名称

任务三创建Splash界面

课时目标：任务概述：任务二已经构建了一个基本的Android应用，而且查看了它在模拟器中的运行情况。本任务要为应用创建一个Splash界面，Splash界面是应用启动界面，停留6秒后进入应用主界面。Splash界面主要用于显示应用的信息。

3.1 创建Splash活动和布局

3.2 编辑Splash布局

3.3 编辑Splash活动

3.4 修改活动及其生命周期

任务四创建系统主界面

课时目标：任务概述：主界面中我们要向用户显示的内容有各类传感器的信息，关键非工作区域（危险区域）是否有人闯入的信息，还有通风系统和光照系统的开启、关闭、自动调节控制。首界面可以分为三个区域，上面的区域显示环境信息，主要显示温度传感器、湿度传感器、光照传感器信息，中间区域显示非工作区域是否有人闯入信息，下面是通风系统和光照系统的控制区。

4.1 选择主界面布局方式

4.2 创建线性布局

4.2.1 添加环境监控布局

4.2.2 添加禁入区域监控布局

4.2.3 添加设备控制布局

任务五使用活动条导航到全局参数设置界面

课时目标：任务概述：首界面是应用的中心，应用的其他功能都应该通过首界面快速到达，因此需要设计导航来实现从首界面切换到其他功能界面。本任务介绍使用活动条（ActionBar）来实现导航，为用户提供访问全局参数设置功能的捷径，使应用能够留出更多的空间显示具体内容。在Android中主动导航选项往往会增加到活动条。通常可以在活动顶部看到活动条，常用的动作都可以显示在活动条上。我们可以在首界面和其它活动的顶部增加一个活动条，这个活动条包含一个“全局参数设置”的按钮，这样不论用户在什么位置都可以轻松访问全局参数设置功能。

5.1 添加活动条和主题

5.2 创建动作项

5.2.1 在菜单资源文件中定义动作项

5.2.2 活动中实现onCreateOptionsMenu()方法

5.2.3 用onOptionsItemSelected()方法响应活动条点击

任务六创建全局参数设置界面

课时目标：任务概述：智慧工厂应用不是一个封闭的系统，需要从外界来获取数据，或者将应用产生的数据保存到外部系统，这样应用就少不了和外界的系统进行通信，所以一些参数必须要实现设置好，才能保证通信的实现。比如，要从物联网云平台获取传感器数据和通过物联网云平台去控制通风系统、空调系统、照明系统的打开和关闭，应用就要和物联网云平台直接进行通信，需要设置的参数有物联网云平台的IP地址、项目标识，物联网云平台登录的账号和密码，以及各类传感器、执行器ID。为了要实现控制系统的自动控制，需要事先设置好传感器阈值，比如温度阈值为20°C，当温度超过20°C是空调系统自动打开。另外，应用要通过网络连接智能摄像头，实现工厂作业区的实时监控，就要先设置好摄像头的IP地址。任务五已经创建一个名为“SettingActivity”的活动和一个名为“activity_setting”的布局，并实现了从主界面到到这个界面的导航，下面要来设计全局参数设置界面的布局。

6.1 添加网格布局

6.2 添加按钮点击事件

6.2.1 通过匿名内部类实现

6.2.2 通过独立类实现

6.2.3 活动实现OnClickListener接口

6.3 保存全局参数

6.3.1 使用SharedPreference保存参数

6.3.2 使用用户自定义Application保存全局参数

任务七从云平台获取传感器数据并显示

课时目标：任务概述：在主界面环境监控中如何显示传感器的实时数据？通过系统概述中我们知道，传感器采集到数据后，通过无线传感网络传到物联网网关，然后通过网关将数据传到云平台，移动端通过网络访问云平台获取到传感器的实时数据并显示。

7.1 使用第三方提供jar包

7.2 添加网络权限

7.3 创建CloudHelper帮助类

7.4 从云平台获取传感器数据并在主界面更新

7.4.1 通过Handler机制实现线程消息传递

7.4.2 使用定时器定时更新主界面数据

任务八通过云平台控制执行器

课时目标：任务概述：执行器在硬件连接上与传感器方式不同，但对于应用来说是透明的，开发者只和物联网云平台进行通信来控制执行器。虽然如此，开发者也应该尽量多的了解系统的硬件拓扑结构，以便更好的了解用户需求，更好的构建应用。各控制设备和继电器相连，ADAM-4150通过485总线连到物联网网关，Zigbee节点（含继电器模块）通过Zigbee网络连到物联网网关，物联网云平台从移动终端接收控制指令并将指令发送给网关实现对各执行器的控制。

8.1 创建执行器控制方法

8.2 使用适配器设置执行器控制状态

8.3 使用setResult和onActivityResult机制实现返回

任务九创建执行器状态动画

课时目标：任务概述：在主界面中当我们打开或者关闭执行器时，希望右侧的图片能够以动画的形式来显示，比如通风控制设备打开后，风扇图片能够转动，空调控制设备打开后，可以模拟送风动画，这样可以将打开这个动作给用户赋予更加直观的感觉。

9.1 创建通风控制系统风扇动画

9.2 创建空调控制系统送风动画

9.3 创建照明控制系统灯光动画

任务十画传感器数据折线图

课时目标：任务概述：所有的应用都需要存储数据，SmartFactory应用中需要将温度、湿度、光照度数据保存，用户可以通过折线图查看温度、湿度、光照度历史数据。

10.1 使用SQLite数据库保存数据

10.2 创建SQLite帮助器

10.3 使用MPAndroidChart来绘制传感器数据折线图

10.3.1 导入MPAndroidChart图表库

10.3.2 创建活动DataChartActivity

任务十一存储报警信息至服务器并创建报警信息查看界面

课时目标：任务概述：当禁入区检测到有人时，将有人闯入的报警信息存储至服务器。主页面的禁入区监控界面弹出“有人闯入”的提示信息，点击“有人闯入”的提示信息组件，跳转到警报数据页面，警报数据页面以列表框的形式显示所有报警信息。

11.1 创建和部署WebService

11.1.1 创建WebService

11.1.2 部署WebService

11.2 创建WebServiceHelper类

11.3 更新活动MainActivity中定时器任务

11.4 查看历史报警信息

11.4.1 为ListView创建布局

11.4.2 创建自定义适配器WarnAdapter

11.4.3 创建活动WarnListActivity

任务十二创建摄像头监控界面

课时目标：任务概述：点击开启监控按钮，连接摄像头，此时按钮显示内容变为“关闭监控”。点击开启/关闭监控按钮右边的上下左右箭头，可以实现控制摄像头的上下左右转动。摄像头监控界面中通过webview组件显示摄像头画面。

12.1 创建摄像头监控布局文件

12.1.1 创建摄像头布局文件

12.1.2 创建摄像头控制按钮布局文件

12.2 创建Http访问类HttpRequest

12.3 实现摄像头访问

任务十三创建抽屉导航

课时目标：任务概述：创建抽屉导航栏，实现对程序的管理，丰富程序的功能。点击主界面左侧菜单图标弹出抽屉导航界面。此界面中包含个人设置、语言选择、关于软件、切换账户与退出程序等功能，用户可以通过点击侧滑栏中的菜单项跳转到对应的功能界面。

13.1 使用ToolBar、DrawLayout和NavigationView创建抽屉导航

13.1.1 使用ToolBar

13.1.2 创建导航栏

13.2 创建抽屉导航界面中各功能模块

任务十四创建登录注册功能

课时目标：任务概述：登录界面包含了本App的图标、名称、账号密码输入框、登录以及注册按钮。用户如已注册账号，则可在输入框中输入帐号密码，然后点击登录按钮，程序会向服务端验证用户信息，通过则可进入主界面中。如用户未注册账号，可以通过下方注册账号按钮进入到注册账号界面。注册界面中需要用户填写五个信息，其中账号及密码为必填项，填写完成后点击注册完成按钮返回主界面（点击返回也可以回到主界面），程序会将用户填写的信息保存至服务端的数据库当中，在个人设置界面可以查看注册的信息。

14.1 创建并部署WebService

14.2 在WebServiceHelp类中添加登陆以及注册方法

14.3 创建登录注册界面

14.3.1 创建登录界面

14.3.2 创建注册界面

14.2 创建LoginActivity活动实现登录功能

14.3 创建RegisterActivity活动实现注册功能

任务十五实现多语言切换

课时目标：任务概述：在任务十三的基础上，完善Android应用多语言切换的功能。进入语言选择界面，显示当前选择的语言选项，点击其它选项即可切换至相应的语言。返回到主界面，可以观察到界面语言已经更改成功。

15.1 更新语言选择界面

15.1.1创建语言选择界面

15.1.2 创建ListView适配器