近年來，物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算的迅猛發(fā)展，逐步改變了社會的生產(chǎn)方式，大大提高了生產(chǎn)效率和社會生產(chǎn)力。工業(yè)和信息化部發(fā)布的《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)分冊（2016—2020年）》總結(jié)了“十二五”規(guī)劃中物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所獲得的成就，并分析了“十三五”期間面臨的形勢，明確了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展思路和目標(biāo)，提出了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的6大任務(wù)，分別是強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)布局、完善技術(shù)創(chuàng)新體系、推動物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用、構(gòu)建完善標(biāo)準(zhǔn)體系、完善公共服務(wù)體系、提升安全保障能力；提出了4大關(guān)鍵技術(shù)，分別是傳感器技術(shù)，體系架構(gòu)共性技術(shù)，操作系統(tǒng)，以及物聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)融合關(guān)鍵技術(shù)；提出了6大重點領(lǐng)域應(yīng)用示范工程，分別是智能制造，智慧農(nóng)業(yè)，智能家居，智能交通和車聯(lián)網(wǎng)，智慧醫(yī)療和健康養(yǎng)老，以及智慧節(jié)能環(huán)保；指出要健全多層次、多類型的物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)和服務(wù)體系，支持高校、科研院所加強(qiáng)跨學(xué)科交叉整合，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科建設(shè)，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)復(fù)合型專業(yè)人才。該發(fā)展規(guī)劃為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展指出了一條鮮明的道路，同時也表明了我國在推動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面的堅定決心，相信物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模會越來越大。
本書采用任務(wù)式開發(fā)的學(xué)習(xí)方法，利用實際的開發(fā)案例，由淺入深地介紹Android應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，每個案例均有完整的開發(fā)過程，即生動的開發(fā)場景、明確的開發(fā)目標(biāo)、深入淺出的原理學(xué)習(xí)、詳細(xì)的開發(fā)實踐、任務(wù)驗證、開發(fā)小結(jié)、思考與拓展。每個案例均附有完整的開發(fā)代碼，讀者在此基礎(chǔ)上可以快速地進(jìn)行二次開發(fā)，從而將其轉(zhuǎn)化為各種比賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的案例。
本書分為4篇。
第1篇為Java開發(fā)基礎(chǔ)。本篇主要介紹Java的基本知識和語法，主要內(nèi)容包括Android應(yīng)用開發(fā)環(huán)境、Java開發(fā)基礎(chǔ)、海拔高度數(shù)據(jù)的定義與轉(zhuǎn)換、溫度和濕度數(shù)據(jù)的記錄、智能背包系統(tǒng)的設(shè)計。
第2篇為Android開發(fā)基礎(chǔ)。本篇主要介紹Android的基本知識和語法，主要內(nèi)容包括Android項目框架與調(diào)試、空氣質(zhì)量顯示界面的設(shè)計、城市氣象監(jiān)控設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)用界面的設(shè)計、城市環(huán)境系統(tǒng)功能菜單的設(shè)計、城市燈光控制系統(tǒng)界面事件的處理。
第3篇為Android開發(fā)進(jìn)階。本篇主要介紹Android的高級知識和語法，主要內(nèi)容包括工廠通風(fēng)系統(tǒng)界面的切換、工廠火警監(jiān)測系統(tǒng)界面的設(shè)計、設(shè)備列表管理界面的設(shè)計、智能電表日志的記錄、光照度記錄的查詢、智能醫(yī)療儀表圖形的動態(tài)顯示、遠(yuǎn)程控制服務(wù)端的通信。
第4篇為物聯(lián)網(wǎng)Android應(yīng)用開發(fā)。本篇主要以實例的形式講述面向物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的Android應(yīng)用程序開發(fā)，主要內(nèi)容包括物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)框架及Android開發(fā)接口、倉庫環(huán)境管理系統(tǒng)的設(shè)計。
本書既可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的教材或教學(xué)參考書，也可供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。對于物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)和Android開發(fā)的愛好者來說，本書也是一本深入淺出的技術(shù)讀物。
本書在編寫過程中借鑒和參考了國內(nèi)外專家、學(xué)者和技術(shù)人員的相關(guān)研究成果，作者盡可能按學(xué)術(shù)規(guī)范予以說明，但難免會有疏漏，在此向相關(guān)作者表示深深的敬意和謝意。如有疏漏，請及時通過出版社與作者聯(lián)系。
本書的出版得到了廣東省自然科學(xué)基金項目（2018A030313195）和廣州市科技計劃項目（201804010262）的資助。感謝中智訊（武漢）科技有限公司在本書編寫過程中提供的幫助，特別感謝電子工業(yè)出版社在本書出版過程中給予的大力支持。
由于本書涉及的知識面廣，限于作者的水平和經(jīng)驗，疏漏之處在所難免，懇請廣大專家和讀者批評指正。
作 者
2020年6月
第1篇 Java開發(fā)基礎(chǔ)
任務(wù)1 Android應(yīng)用開發(fā)環(huán)境 3
1．1 開發(fā)場景：如何搭建Android應(yīng)用開發(fā)環(huán)境 3
1．2 開發(fā)目標(biāo) 3
1．3 原理學(xué)習(xí)：Android系統(tǒng)架構(gòu)和開發(fā)框架 4
1．3．1 Android系統(tǒng)架構(gòu) 4
1．3．2 Android應(yīng)用開發(fā)框架 5
1．4 開發(fā)實踐：創(chuàng)建第一個Android應(yīng)用程序 6
1．4．1 JDK的安裝與配置 7
1．4．2 Android Studio的安裝與配置 10
1．4．3 創(chuàng)建第一個Android應(yīng)用程序 12
1．4．4 導(dǎo)入Android項目 16
1．5 任務(wù)驗證 17
1．6 開發(fā)小結(jié) 17
1．7 思考與拓展 17
任務(wù)2 Java開發(fā)基礎(chǔ) 19
2．1 開發(fā)場景：開發(fā)Android應(yīng)用程序需要的程序設(shè)計語言 19
2．2 開發(fā)目標(biāo) 19
2．3 原理學(xué)習(xí)：Java開發(fā)基礎(chǔ) 20
2．3．1 Java簡介 20
2．3．2 Java的基本語法 20
2．3．3 Java的對象與類 21
2．4 開發(fā)實踐：Java開發(fā)環(huán)境及程序的運行調(diào)試 21
2．4．1 Java程序的運行機(jī)制 21
2．4．2 基于Android Studio開發(fā)環(huán)境開發(fā)Java程序 22
2．5 任務(wù)驗證 24
2．6 開發(fā)小結(jié) 24
2．7 思考與拓展 24
任務(wù)3 海拔高度數(shù)據(jù)的定義與轉(zhuǎn)換 25
3．1 開發(fā)場景：如何用Java定義海拔高度數(shù)據(jù) 25
3．2 開發(fā)目標(biāo) 25
3．3 原理學(xué)習(xí)：Java的數(shù)據(jù)類型、運算符、關(guān)鍵字、程序結(jié)構(gòu) 25
3．3．1 Java的數(shù)據(jù)類型 25
3．3．2 Java的運算符及關(guān)鍵字 26
3．3．3 Java的程序結(jié)構(gòu) 28
3．4 開發(fā)實踐：海拔高度數(shù)據(jù)的定義與轉(zhuǎn)換 33
3．4．1 開發(fā)設(shè)計 33
3．4．2 功能實現(xiàn) 34
3．5 任務(wù)驗證 35
3．6 開發(fā)小結(jié) 36
3．7 思考與拓展 36
任務(wù)4 溫度和濕度數(shù)據(jù)的記錄 37
4．1 開發(fā)場景：如何記錄溫度和濕度數(shù)據(jù) 37
4．2 開發(fā)目標(biāo) 37
4．3 原理學(xué)習(xí)：熟悉Java類、數(shù)組、方法、IO流 37
4．3．1 常用的Java類 37
4．3．2 Java數(shù)組 41
4．3．3 Java 方法 43
4．3．4 Java IO流 45
4．4 開發(fā)實踐：溫度和濕度數(shù)據(jù)的記錄 48
4．4．1 開發(fā)設(shè)計 48
4．4．2 功能實現(xiàn) 48
4．5 任務(wù)驗證 49
4．6 開發(fā)小結(jié) 50
4．7 思考與拓展 50
任務(wù)5 智能背包系統(tǒng)的設(shè)計 51
5．1 開發(fā)場景：如何使用Java封裝一個智能背包系統(tǒng) 51
5．2 開發(fā)目標(biāo) 51
5．3 原理學(xué)習(xí)：Java的對象與類、接口實現(xiàn)與包機(jī)制 51
5．3．1 Java的對象與類 51
5．3．2 Java的接口 56
5．4 開發(fā)實踐：智能背包設(shè)備系統(tǒng)對象的設(shè)計 59
5．4．1 開發(fā)設(shè)計 59
5．4．2 功能實現(xiàn) 59
5．5 任務(wù)驗證 61
5．6 開發(fā)小結(jié) 61
5．7 思考與拓展 62
第2篇 Android開發(fā)基礎(chǔ)
任務(wù)6 Android項目框架與調(diào)試 65
6．1 開發(fā)場景：如何創(chuàng)建和調(diào)試Android項目 65
6．2 開發(fā)目標(biāo) 65
6．3 原理學(xué)習(xí)：Android項目框架及項目創(chuàng)建調(diào)試 66
6．3．1 Android項目框架 66
6．3．2 Android項目的調(diào)試 68
6．3．3 模擬器的安裝與使用 69
6．4 開發(fā)實踐：Android項目的創(chuàng)建與調(diào)試 71
6．4．1 Android項目的創(chuàng)建 71
6．4．2 Android項目的調(diào)試 73
6．5 任務(wù)驗證 74
6．6 開發(fā)小結(jié) 74
6．7 思考與拓展 74
任務(wù)7 空氣質(zhì)量顯示界面的設(shè)計 75
7．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)空氣質(zhì)量顯示界面的設(shè)計 75
7．2 開發(fā)目標(biāo) 75
7．3 原理學(xué)習(xí)：Android用戶界面布局 76
7．3．1 Android的用戶界面框架 76
7．3．2 Android的視圖樹 76
7．3．3 Android的線性布局 77
7．3．4 Android的幀布局 81
7．3．5 Android的表格布局 82
7．3．6 Android的相對布局 86
7．3．7 Android的絕對布局 90
7．4 開發(fā)實踐：空氣質(zhì)量顯示界面 92
7．4．1 開發(fā)設(shè)計 92
7．4．2 功能實現(xiàn) 92
7．5 任務(wù)驗證 96
7．6 開發(fā)小結(jié) 96
7．7 思考與拓展 96
任務(wù)8 城市氣象監(jiān)控設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)用界面的設(shè)計 97
8．1 開發(fā)場景：如何設(shè)計城市氣象監(jiān)控設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)用界面 97
8．2 開發(fā)目標(biāo) 97
8．3 原理學(xué)習(xí)：Android界面控件基礎(chǔ) 97
8．3．1 TextView控件 97
8．3．2 EditText控件 99
8．3．3 Button控件 101
8．3．4 ImageButton控件 105
8．3．5 CheckBox控件 106
8．3．6 RadioButton控件 109
8．3．7 Spinner控件 111
8．3．8 ListView控件 114
8．4 開發(fā)實踐：城市氣象監(jiān)控設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)用界面的設(shè)計 115
8．4．1 開發(fā)設(shè)計 115
8．4．2 功能實現(xiàn) 116
8．5 任務(wù)驗證 121
8．6 開發(fā)小結(jié) 122
8．7 思考與拓展 122
任務(wù)9 城市環(huán)境系統(tǒng)功能菜單的設(shè)計 123
9．1 開發(fā)場景：如何為城市環(huán)境系統(tǒng)增加功能菜單 123
9．2 開發(fā)目標(biāo) 123
9．3 原理學(xué)習(xí)：熟悉Android菜單 123
9．3．1 Android的選項菜單 124
9．3．2 Android的子菜單 126
9．3．3 Android的上下文菜單 126
9．4 開發(fā)實踐：城市環(huán)境系統(tǒng)功能菜單 129
9．4．1 開發(fā)設(shè)計 129
9．4．2 功能實現(xiàn) 130
9．5 任務(wù)驗證 131
9．6 開發(fā)小結(jié) 132
9．7 思考與拓展 132
任務(wù)10 城市燈光控制系統(tǒng)界面事件的處理 133
10．1 開發(fā)場景：如何用Android開發(fā)一個城市燈光控制系統(tǒng)界面 133
10．2 開發(fā)目標(biāo) 133
10．3 原理學(xué)習(xí)：Android系統(tǒng)界面事件實現(xiàn) 133
10．3．1 監(jiān)聽器 133
10．3．2 Android的界面事件和監(jiān)聽器 134
10．3．3 Android按鍵事件的處理 135
10．3．4 Android屏幕觸摸事件的處理 136
10．4 開發(fā)實踐：城市燈光控制系統(tǒng)界面事件的處理 137
10．4．1 開發(fā)設(shè)計 137
10．4．2 功能實現(xiàn) 138
10．5 任務(wù)驗證 142
10．6 開發(fā)小結(jié) 143
10．7 思考與拓展 143
第3篇 Android開發(fā)進(jìn)階
任務(wù)11 工廠通風(fēng)系統(tǒng)界面的切換 147
11．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)工廠通風(fēng)系統(tǒng)界面的切換 147
11．2 開發(fā)目標(biāo) 147
11．3 原理學(xué)習(xí)：Android中的Activity和Service 147
11．3．1 Android中的Activity 147
11．3．2 Android中的Service 153
11．4 開發(fā)實踐：工廠通風(fēng)系統(tǒng)界面切換 156
11．4．1 開發(fā)設(shè)計 156
11．4．2 功能實現(xiàn) 157
11．5 任務(wù)驗證 161
11．6 開發(fā)小結(jié) 162
11．7 思考與拓展 162
任務(wù)12 工廠火警監(jiān)測系統(tǒng)界面的設(shè)計 163
12．1 開發(fā)場景：如何設(shè)計工廠火警監(jiān)測系統(tǒng)的界面 163
12．2 開發(fā)目標(biāo) 163
12．3 原理學(xué)習(xí)：Intent、BroadcastReceiver、ContentProvider組件 163
12．3．1 Intent組件 163
12．3．2 BroadcastReceiver組件 167
12．3．3 ContentProvider組件 170
12．4 開發(fā)實踐：工廠火警監(jiān)測系統(tǒng)界面的設(shè)計 171
12．4．1 開發(fā)設(shè)計 171
12．4．2 功能實現(xiàn) 172
12．5 任務(wù)驗證 176
12．6 開發(fā)小結(jié) 176
12．7 思考與拓展 177
任務(wù)13 設(shè)備列表管理界面的設(shè)計 179
13．1 開發(fā)場景：如何使用Fragment設(shè)計界面 179
13．2 開發(fā)目標(biāo) 179
13．3 原理學(xué)習(xí)：基于Fragment的界面設(shè)計 179
13．3．1 Fragment的基本概念 179
13．3．2 Fragment的生命周期 180
13．3．3 Fragment的使用方式 181
13．3．4 Fragment通信 186
13．4 開發(fā)實踐：設(shè)備列表管理界面設(shè)計 187
13．4．1 開發(fā)設(shè)計 187
13．4．2 功能實現(xiàn) 189
13．5 任務(wù)驗證 194
13．6 開發(fā)小結(jié) 195
13．7 思考與拓展 195
任務(wù)14 智能電表日志的記錄 197
14．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)智能電表日志的記錄 197
14．2 開發(fā)目標(biāo) 197
14．3 原理學(xué)習(xí)：SharedPreferences及文件存儲的使用 197
14．3．1 SharedPreferences 197
14．3．2 文件存儲 201
14．4 開發(fā)實踐：智能電表日志記錄 203
14．4．1 開發(fā)設(shè)計 203
14．4．2 功能實現(xiàn) 204
14．5 任務(wù)驗證 206
14．6 開發(fā)小結(jié) 206
14．7 思考與拓展 206
任務(wù)15 光照度記錄的查詢 207
15．1 開發(fā)場景：如何顯示SQLite數(shù)據(jù)庫中的光照度記錄 207
15．2 開發(fā)目標(biāo) 207
15．3 原理學(xué)習(xí)：SQLite數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建及其基本的數(shù)據(jù)操作方法 207
15．3．1 SQLite數(shù)據(jù)庫 207
15．3．2 SQLite數(shù)據(jù)庫的操作 210
15．3．3 SQLite簡單示例 214
15．4 開發(fā)實踐：光照度記錄的查詢 217
15．4．1 開發(fā)設(shè)計 217
15．4．2 功能實現(xiàn) 219
15．5 任務(wù)驗證 227
15．6 開發(fā)小結(jié) 228
15．7 思考與拓展 228
任務(wù)16 智能醫(yī)療儀表圖形的動態(tài)顯示 229
16．1 開發(fā)場景：智能醫(yī)療儀表圖形動態(tài)顯示的重要性及實用性 229
16．2 開發(fā)目標(biāo) 229
16．3 原理學(xué)習(xí)：動態(tài)圖形的繪制及圖形特效的實現(xiàn) 229
16．3．1 動態(tài)圖形的繪制 229
16．3．2 圖形特效的實現(xiàn) 234
16．3．3 Android的自繪控件 237
16．4 開發(fā)實踐：智能醫(yī)療儀表圖形動態(tài)顯示 238
16．4．1 開發(fā)設(shè)計 238
16．4．2 功能實現(xiàn) 240
16．5 任務(wù)驗證 243
16．6 開發(fā)小結(jié) 244
16．7 思考與拓展 244
任務(wù)17 遠(yuǎn)程控制服務(wù)端的通信 245
17．1 開發(fā)場景：如何實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制服務(wù)端的通信 245
17．2 開發(fā)目標(biāo) 245
17．3 原理學(xué)習(xí)：Socket通信 245
17．3．1 Socket傳輸模式 245
17．3．2 Socket編程原理 246
17．3．3 Socket編程實例 247
17．4 開發(fā)實踐：遠(yuǎn)程控制服務(wù)端通信的實現(xiàn) 250
17．4．1 開發(fā)設(shè)計 250
17．4．2 功能實現(xiàn) 252
17．5 任務(wù)驗證 257
17．6 開發(fā)小結(jié) 258
17．7 思考與拓展 258
第4篇 物聯(lián)網(wǎng)Android應(yīng)用開發(fā)
任務(wù)18 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)框架及Android開發(fā)接口 261
18．1 開發(fā)場景：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)框架 261
18．2 開發(fā)目標(biāo) 262
18．3 原理學(xué)習(xí)：Android開發(fā)接口 262
18．3．1 Android開發(fā)接口 262
18．3．2 Android開發(fā)接口應(yīng)用實例 265
18．4 開發(fā)實踐：建立服務(wù)連接 266
18．4．1 開發(fā)設(shè)計 266
18．4．2 功能實現(xiàn) 268
18．5 任務(wù)驗證 273
18．6 開發(fā)小結(jié) 275
18．7 思考與拓展 276
任務(wù)19 倉庫環(huán)境管理系統(tǒng)的設(shè)計 277
19．1 開發(fā)場景：如何設(shè)計倉庫環(huán)境管理系統(tǒng) 277
19．2 開發(fā)目標(biāo) 277
19．3 原理學(xué)習(xí)：倉庫環(huán)境管理系統(tǒng)分析和Android應(yīng)用程序設(shè)計 278
19．3．1 倉庫環(huán)境管理系統(tǒng)分析 278
19．3．2 Android應(yīng)用程序設(shè)計 281
19．4 開發(fā)實踐：倉庫環(huán)境管理系統(tǒng)的設(shè)計 285
19．4．1 開發(fā)設(shè)計 285
19．4．2 功能實現(xiàn) 286
19．5 任務(wù)驗證 296
19．6 開發(fā)小結(jié) 298
19．7 思考與拓展 298
參考文獻(xiàn) 299
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