基于A(yíng)ndroid平臺的智能導游系統的設計與實(shí)現

　　0 引言

　　隨著(zhù)全面建設小康社會(huì )的推進(jìn)和人民生活水平的不斷提高，旅游業(yè)成為一項極富發(fā)展潛力的產(chǎn)業(yè)。然而我國旅游業(yè)現階段信息化水平低，旅游產(chǎn)品開(kāi)發(fā)水平低，導游對旅游團游客的管理還停留在依靠團旗和喊話(huà)器來(lái)帶領(lǐng)旅游團員，景點(diǎn)旅游團交叉重疊，環(huán)境嘈雜。在智能嵌入式系統得到廣泛應用的背景下，開(kāi)發(fā)具有良好用戶(hù)體驗、方便文件管理并且支持各種多媒體功能和網(wǎng)絡(luò )應用的智能導游系統成為現實(shí)，并且國外出現了與人工智能技術(shù)結合，基于地理位置自動(dòng)播放多媒體的導游系統。

　　現有的智能導游系統平臺多種多樣，主要有WinCE 和Linux.WinCE 的使用需要微軟公司授權，實(shí)現成本很高; Android 系統本身是開(kāi)源項目，源代碼可以免費獲取，比起WinCE,選用Android 平臺來(lái)實(shí)現智能導游系統可以大大降低系統成本。另外Android操作系統基于Linux2. 6 內核，具備高穩定性和良好的移植性。應用程序開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為Java,具備良好的可擴展性，便于軟件升級和維護，加之系統本身提供了非常豐富的UI 組件，故可以設計出交互性好的系統應用。此外，Google 公司提供了Google API 來(lái)支持Android系統運行如Google maps 等應用，極大地方便了應用程序開(kāi)發(fā)。

　　本研究提出一種基于A(yíng)ndroid 平臺的智能導游系統。

　　1 Android 操作系統簡(jiǎn)介

　　Android 操作系統在2007 年由Google 公司發(fā)布，是一款專(zhuān)門(mén)面向移動(dòng)平臺的智能操作系統。Android系統軟件層次結構包括操作系統、中間件、用戶(hù)界面和應用程序，其層次結構框圖如圖1 所示。

　　圖1 Android 軟件層次結構

　　最底層為L(cháng)inux2. 6 內核，Android 系統依賴(lài)其提供核心服務(wù)，如： 進(jìn)程管理、內存管理、網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧實(shí)現、硬件驅動(dòng)和安全服務(wù)等。

　　庫和運行環(huán)境包含一些C /C + + 庫，這些庫能被Android 系統中不同的組件使用。核心庫有： 系統C庫、媒體庫、圖形庫( SGL,3D Libraries ) 、數據庫( SQLite) .核心庫都針對嵌入式應用進(jìn)行了優(yōu)化。

　　應用層框架提供了各種視圖組件、內容提供器、資源管理器、活動(dòng)管理器等一系列的系統服務(wù)，方便開(kāi)發(fā)交互性好的應用程序。

　　2 智能導游系統平臺框架設計

　　該系統硬件平臺選用ARM 平臺，CPU 選用三星公司的S3C6410A.S3C6410A 為ARM11 內核，具備智能能量管理器，功耗低并且采用ARM Jazelle( R) 技術(shù)用以有效支持嵌入式Java 執行。此外，S3C6410A主頻為533 MHz,可以流暢地運行Android 系統。

　　液晶觸摸顯示屏采用NEC 公司的4. 3″的觸摸液晶屏，分辨率為480 × 272,完全滿(mǎn)足導游系統要求。

　　系統移植的Android 內核版本為Android2. 1.

　　圖2 智能導游系統平臺框架設計。

　　智能導游系統通過(guò)Wifi 方式接入互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)Google maps 提供的數據實(shí)現電子地圖的功能。Wifi模塊采用Marvell 8686,通過(guò)SDIO 接口與S3C6410 連接使用。

　　3 智能導游系統應用功能模塊設計

　　智能導游系統的應用程序通過(guò)Android 2. 1 SDK來(lái)開(kāi)發(fā)，數據存儲采用嵌入式數據庫SQLite.智能導游系統具有游客信息管理、多媒體應用、電子地圖功能。智能導游系統功能模塊框架設計如圖3 所示。

　　圖3 智能導游系統應用功能模塊設計

　　3. 1 游客信息管理模塊

　　游客信息管理模塊負責對團隊游客的信息進(jìn)行管理，支持數據存儲、查詢(xún)、修改等功能，以隨時(shí)記錄游客信息，方便對旅游團隊進(jìn)行管理。

　　Android 系統中可供選擇的存儲方式有如下幾種：

　　SharedPreferences、文件存儲、SQLite 數據庫存儲、內容提供器( CONtent provider) 和網(wǎng)絡(luò )存儲。在該系統中，游客信息數據存儲采用SQLite 數據庫進(jìn)行存儲。

　　SQLite 是Android 系統所帶的一個(gè)輕量級嵌入式數據庫，支持SQL 語(yǔ)句，實(shí)現了事務(wù)的原子性、一致性、獨立性及持久性( ACID) ,最大支持2 TB 的數據存儲。

　　SQLite 存儲數據實(shí)現方式： 首先實(shí)例化一個(gè)SQLiteDatabase 類(lèi)，即得到一個(gè)SQLite 數據庫。SQLite數據庫對象有3 個(gè)方法： ①onCreat( ) : 在數據庫第一次生成的時(shí)候，系統調用這個(gè)方法用來(lái)生成數據庫表;

　?、趏nUpgrade( ) : 當數據庫更新的時(shí)候，系統會(huì )調用這個(gè)方法將數據庫從舊版本跟新到新版本;③onOpen( ) : 打開(kāi)數據庫時(shí)的回調函數。通過(guò)在onOpen( ) 方法中調用數據庫實(shí)例的execSQL( ) 方法，就可以在打開(kāi)該數據庫的時(shí)候執行一條SQL 語(yǔ)句，從而完成相應數據庫操作功能。

　　游客信息數據庫字段定義如表1 所示。

　　在數據庫中對游客信息進(jìn)行增加、修改、刪除等操作的設計方案，通過(guò)采用事件監聽(tīng)模型來(lái)完成，從而使應用程序具有良好的交互性。筆者以查找功能的實(shí)現為例，來(lái)闡述智能導游系統對游客信息管理的查找事件處理的流程。

　　表1 游客信息數據庫字段

　　查找事件處理過(guò)程的事件源為查找按鈕findBut-ton.首先程序將監聽(tīng)器clickLiSTener 通過(guò)setOnClick-Listener( ) 方法注冊到findButton.當外部動(dòng)作觸摸到findButton 的時(shí)候，系統產(chǎn)生click 事件，并將其傳入到事件監聽(tīng)器clickListener.事件監聽(tīng)器調用事件處理器做出相應動(dòng)作，即在onClick 方法中調用系統函數startActivity,啟動(dòng)一個(gè)intent( 意圖) ,從而實(shí)現界面的跳轉，再通過(guò)調用數據庫的execSQL( ) 方法來(lái)實(shí)現數據庫查找操作功能。

　　3. 2 多媒體應用模塊

　　多媒體應用模塊主要完成3 個(gè)功能： 景點(diǎn)音頻解說(shuō)、景點(diǎn)圖片預覽、景點(diǎn)視頻播放。利用解說(shuō)音頻的播放可以有效降低導游的工作強度，而且通過(guò)景點(diǎn)圖片和視頻的預覽，可以補充展現景點(diǎn)珍貴的歷史圖片和特定時(shí)間段的景色，從而更加展現出景點(diǎn)的魅力。

　　3. 2. 1 多媒體應用模塊的主界面設計

　　本研究以景點(diǎn)為"西湖十景"為例，多媒體功能主界面如圖5 所示。

　　圖5 多媒體應用主界面。

　　多媒體應用模塊的主界面采用組件ListView,以列表方式來(lái)展現。當開(kāi)發(fā)人員進(jìn)入多媒體應用模塊的主界面后，在該界面的onCreate( ) 方法中，使用newListView( ) 語(yǔ)句新建一個(gè)ListView,通過(guò)setAdapter( )方法將其與數組適配器ArrayAdapter 進(jìn)行綁定，從而在ListView 界面對數據進(jìn)行顯示。數組適配器Array-Adapter 將數組里定義的數據一一對應地顯示在List-View 組件。

　　本研究在多媒體應用主界面需要實(shí)現在不同的選項選擇，并進(jìn)入相應的界面功能。通過(guò)創(chuàng )建并綁定一個(gè)選項選擇監聽(tīng)器： itemSelectedListener,并通過(guò)setOnItemClickListener() 方法來(lái)將其綁定到Lisview.當選中相應的景點(diǎn)時(shí)，就可以進(jìn)入對應的功能界面。

　　3. 2. 2 多媒體功能的實(shí)現

　　Andriod 系統提供了常見(jiàn)的媒體編碼、解碼機制，如MP3, JPG,MPEG4,h. 264 等編碼格式，因此可以非常容易地集成音頻、視頻和圖片等多媒體到應用程序中。播放音頻功能的實(shí)現需要實(shí)例化一個(gè)MediaPlayer類(lèi)，然后調用setDataSource( ) 方法來(lái)設置音頻文件的路徑，再調用start( ) 實(shí)現音頻的播放。視頻播放的實(shí)現方法類(lèi)似于音頻播放，借助VideoView 和Media-Controller 組件即可以實(shí)現。圖片預覽的實(shí)現采用網(wǎng)格視圖GridView,本研究通過(guò)調用網(wǎng)格視圖的setAdapter方法將待預覽的圖片的引用和該視圖對象進(jìn)行綁定，可以將很多圖片以一定的大小同時(shí)顯示出來(lái)，適合圖片預覽的應用。

　　3. 3 電子地圖功能模塊

　　該系統的電子地圖功能借助Google maps 的API來(lái)進(jìn)行編程實(shí)現。經(jīng)過(guò)申請Google maps 的API key之后，本研究使用Android 系統提供的map 包( com.google. android. maps) ,從而在顯示界面完成顯示電子地圖及其他應用的功能。

　　電子地圖功能模塊的框圖設計如圖6 所示：

　　圖6 電子地圖功能框圖設計

　　視圖模式功能模塊根據選擇來(lái)分別顯示衛星圖、街景圖、交通圖，并對地圖進(jìn)行放大和縮小操作。視圖功能的實(shí)現通過(guò)采用MapView 類(lèi)來(lái)實(shí)現。MapView類(lèi)是一個(gè)展示地圖的視圖，它可以獲取鍵盤(pán)事件( on-KeyDown 和onKeyUp) 來(lái)支持地圖移動(dòng)和縮放功能。

　　本研究通過(guò)使用mapView. toggleSatellite ( ) 和map-View. toggletraffic( ) 的兩個(gè)方法可以分別選擇顯示衛星圖或者路況圖。電子地圖的設置大小的功能通過(guò)MapController 的setZoom( ) 方法來(lái)實(shí)現。

　　地點(diǎn)查找功能通過(guò)輸入目的地名稱(chēng)，調用get-FromLocationName( ) 方法來(lái)返回查詢(xún)結果并在地圖上顯示，可以方便找到目的地的位置。目的地經(jīng)、緯度借助LocationManager 的getLastKnownLocation 方法來(lái)得到： 通過(guò)getLastKnownLocation 方法得到一個(gè)新的Location對象，那么該點(diǎn)的經(jīng)度和緯度分別由該類(lèi)的get-Latitude( ) 和getLongitude( ) 方法來(lái)得到。

　　除此之外，景點(diǎn)周?chē)畔⒉樵?xún)功能模塊通過(guò)預先存儲的內容，為游客提供周?chē)慕煌ê褪乘扌畔ⅰ?/p>

　　4 結束語(yǔ)

　　Android 平臺因其優(yōu)異的性能和開(kāi)放性，日益在智能手機、平板電腦、車(chē)載導航儀、數字電視等嵌入式終端系統獲得廣泛應用。本研究提出了一種基于A(yíng)ndroid平臺的智能導游系統的設計和實(shí)現方案，分析了各個(gè)功能模塊的設計和實(shí)現方法，測試結果表明，該系統運行穩定，操作簡(jiǎn)單，能提供豐富的多媒體應用并具有良好的人機交互界面，在旅游業(yè)中有廣泛的應用前景。另外，該系統還可以結合地理位置信息，實(shí)現自動(dòng)選擇相應的多媒體應用的文件，該功能有待進(jìn)一步研究和實(shí)現。