本书主要介绍物联网系统中的Android应用开发。全书先进行理论知识学习，深入浅出地介绍Java开发基础、Android开发基础和Android开发进阶等理论知识，然后进行实际案例的开发，最后进行开发验证和总结拓展，将理论学习和开发实践紧密结合起来。每个实际案例均给出了完整的开发代码和配套PPT，读者可以在此基础快速地进行二次开发。

近年来，物联网、移动互联网、大数据和云计算的迅猛发展，逐步改变了社会的生产方式，大大提高了生产效率和社会生产力。工业和信息化部发布的《信息通信行业发展规划物联网分册（2016—2020年）》总结了“十二五”规划中物联网发展所获得的成就，并分析了“十三五”期间面临的形势，明确了物联网的发展思路和目标，提出了物联网发展的6大任务，分别是强化产业生态布局、完善技术创新体系、推动物联网规模应用、构建完善标准体系、完善公共服务体系、提升安全保障能力；提出了4大关键技术，分别是传感器技术，体系架构共性技术，操作系统，以及物联网与移动互联网、大数据融合关键技术；提出了6大重点领域应用示范工程，分别是智能制造，智慧农业，智能家居，智能交通和车联网，智慧医疗和健康养老，以及智慧节能环保；指出要健全多层次、多类型的物联网人才培养和服务体系，支持高校、科研院所加强跨学科交叉整合，加强物联网学科建设，培养物联网复合型专业人才。该发展规划为物联网发展指出了一条鲜明的道路，同时也表明了我国在推动物联网应用方面的坚定决心，相信物联网的规模会越来越大。 本书采用任务式开发的学习方法，利用实际的开发案例，由浅入深地介绍Android应用开发技术，每个案例均有完整的开发过程，即生动的开发场景、明确的开发目标、深入浅出的原理学习、详细的开发实践、任务验证、开发小结、思考与拓展。每个案例均附有完整的开发代码，读者在此基础上可以快速地进行二次开发，从而将其转化为各种比赛和创新创业的案例。 本书分为4篇。 第1篇为Java开发基础。本篇主要介绍Java的基本知识和语法，主要内容包括Android应用开发环境、Java开发基础、海拔高度数据的定义与转换、温度和湿度数据的记录、智能背包系统的设计。 第2篇为Android开发基础。本篇主要介绍Android的基本知识和语法，主要内容包括Android项目框架与调试、空气质量显示界面的设计、城市气象监控设备管理系统应用界面的设计、城市环境系统功能菜单的设计、城市灯光控制系统界面事件的处理。 第3篇为Android开发进阶。本篇主要介绍Android的高级知识和语法，主要内容包括工厂通风系统界面的切换、工厂火警监测系统界面的设计、设备列表管理界面的设计、智能电表日志的记录、光照度记录的查询、智能医疗仪表图形的动态显示、远程控制服务端的通信。 第4篇为物联网Android应用开发。本篇主要以实例的形式讲述面向物联网系统的Android应用程序开发，主要内容包括物联网系统框架及Android开发接口、仓库环境管理系统的设计。 本书既可作为高等学校相关专业的教材或教学参考书，也可供相关领域的工程技术人员参考。对于物联网开发和Android开发的爱好者来说，本书也是一本深入浅出的技术读物。 本书在编写过程中借鉴和参考了国内外专家、学者和技术人员的相关研究成果，作者尽可能按学术规范予以说明，但难免会有疏漏，在此向相关作者表示深深的敬意和谢意。如有疏漏，请及时通过出版社与作者联系。 本书的出版得到了广东省自然科学基金项目（2018A030313195）和广州市科技计划项目（201804010262）的资助。感谢中智讯（武汉）科技有限公司在本书编写过程中提供的帮助，特别感谢电子工业出版社在本书出版过程中给予的大力支持。 由于本书涉及的知识面广，限于作者的水平和经验，疏漏之处在所难免，恳请广大专家和读者批评指正。 作 者 2020年6月

第1篇 Java开发基础 任务1 Android应用开发环境 3 1.1 开发场景：如何搭建Android应用开发环境 3 1.2 开发目标 3 1.3 原理学习：Android系统架构和开发框架 4 1.3.1 Android系统架构 4 1.3.2 Android应用开发框架 5 1.4 开发实践：创建第一个Android应用程序 6 1.4.1 JDK的安装与配置 7 1.4.2 Android Studio的安装与配置 10 1.4.3 创建第一个Android应用程序 12 1.4.4 导入Android项目 16 1.5 任务验证 17 1.6 开发小结 17 1.7 思考与拓展 17 任务2 Java开发基础 19 2.1 开发场景：开发Android应用程序需要的程序设计语言 19 2.2 开发目标 19 2.3 原理学习：Java开发基础 20 2.3.1 Java简介 20 2.3.2 Java的基本语法 20 2.3.3 Java的对象与类 21 2.4 开发实践：Java开发环境及程序的运行调试 21 2.4.1 Java程序的运行机制 21 2.4.2 基于Android Studio开发环境开发Java程序 22 2.5 任务验证 24 2.6 开发小结 24 2.7 思考与拓展 24 任务3 海拔高度数据的定义与转换 25 3.1 开发场景：如何用Java定义海拔高度数据 25 3.2 开发目标 25 3.3 原理学习：Java的数据类型、运算符、关键字、程序结构 25 3.3.1 Java的数据类型 25 3.3.2 Java的运算符及关键字 26 3.3.3 Java的程序结构 28 3.4 开发实践：海拔高度数据的定义与转换 33 3.4.1 开发设计 33 3.4.2 功能实现 34 3.5 任务验证 35 3.6 开发小结 36 3.7 思考与拓展 36 任务4 温度和湿度数据的记录 37 4.1 开发场景：如何记录温度和湿度数据 37 4.2 开发目标 37 4.3 原理学习：熟悉Java类、数组、方法、IO流 37 4.3.1 常用的Java类 37 4.3.2 Java数组 41 4.3.3 Java 方法 43 4.3.4 Java IO流 45 4.4 开发实践：温度和湿度数据的记录 48 4.4.1 开发设计 48 4.4.2 功能实现 48 4.5 任务验证 49 4.6 开发小结 50 4.7 思考与拓展 50 任务5 智能背包系统的设计 51 5.1 开发场景：如何使用Java封装一个智能背包系统 51 5.2 开发目标 51 5.3 原理学习：Java的对象与类、接口实现与包机制 51 5.3.1 Java的对象与类 51 5.3.2 Java的接口 56 5.4 开发实践：智能背包设备系统对象的设计 59 5.4.1 开发设计 59 5.4.2 功能实现 59 5.5 任务验证 61 5.6 开发小结 61 5.7 思考与拓展 62 第2篇 Android开发基础 任务6 Android项目框架与调试 65 6.1 开发场景：如何创建和调试Android项目 65 6.2 开发目标 65 6.3 原理学习：Android项目框架及项目创建调试 66 6.3.1 Android项目框架 66 6.3.2 Android项目的调试 68 6.3.3 模拟器的安装与使用 69 6.4 开发实践：Android项目的创建与调试 71 6.4.1 Android项目的创建 71 6.4.2 Android项目的调试 73 6.5 任务验证 74 6.6 开发小结 74 6.7 思考与拓展 74 任务7 空气质量显示界面的设计 75 7.1 开发场景：如何实现空气质量显示界面的设计 75 7.2 开发目标 75 7.3 原理学习：Android用户界面布局 76 7.3.1 Android的用户界面框架 76 7.3.2 Android的视图树 76 7.3.3 Android的线性布局 77 7.3.4 Android的帧布局 81 7.3.5 Android的表格布局 82 7.3.6 Android的相对布局 86 7.3.7 Android的绝对布局 90 7.4 开发实践：空气质量显示界面 92 7.4.1 开发设计 92 7.4.2 功能实现 92 7.5 任务验证 96 7.6 开发小结 96 7.7 思考与拓展 96 任务8 城市气象监控设备管理系统应用界面的设计 97 8.1 开发场景：如何设计城市气象监控设备管理系统应用界面 97 8.2 开发目标 97 8.3 原理学习：Android界面控件基础 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 开发实践：城市气象监控设备管理系统应用界面的设计 115 8.4.1 开发设计 115 8.4.2 功能实现 116 8.5 任务验证 121 8.6 开发小结 122 8.7 思考与拓展 122 任务9 城市环境系统功能菜单的设计 123 9.1 开发场景：如何为城市环境系统增加功能菜单 123 9.2 开发目标 123 9.3 原理学习：熟悉Android菜单 123 9.3.1 Android的选项菜单 124 9.3.2 Android的子菜单 126 9.3.3 Android的上下文菜单 126 9.4 开发实践：城市环境系统功能菜单 129 9.4.1 开发设计 129 9.4.2 功能实现 130 9.5 任务验证 131 9.6 开发小结 132 9.7 思考与拓展 132 任务10 城市灯光控制系统界面事件的处理 133 10.1 开发场景：如何用Android开发一个城市灯光控制系统界面 133 10.2 开发目标 133 10.3 原理学习：Android系统界面事件实现 133 10.3.1 监听器 133 10.3.2 Android的界面事件和监听器 134 10.3.3 Android按键事件的处理 135 10.3.4 Android屏幕触摸事件的处理 136 10.4 开发实践：城市灯光控制系统界面事件的处理 137 10.4.1 开发设计 137 10.4.2 功能实现 138 10.5 任务验证 142 10.6 开发小结 143 10.7 思考与拓展 143 第3篇 Android开发进阶 任务11 工厂通风系统界面的切换 147 11.1 开发场景：如何实现工厂通风系统界面的切换 147 11.2 开发目标 147 11.3 原理学习：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 开发实践：工厂通风系统界面切换 156 11.4.1 开发设计 156 11.4.2 功能实现 157 11.5 任务验证 161 11.6 开发小结 162 11.7 思考与拓展 162 任务12　工厂火警监测系统界面的设计 163 12.1 开发场景：如何设计工厂火警监测系统的界面 163 12.2 开发目标 163 12.3 原理学习：Intent、BroadcastReceiver、ContentProvider组件 163 12.3.1 Intent组件 163 12.3.2 BroadcastReceiver组件 167 12.3.3 ContentProvider组件 170 12.4 开发实践：工厂火警监测系统界面的设计 171 12.4.1 开发设计 171 12.4.2 功能实现 172 12.5 任务验证 176 12.6 开发小结 176 12.7 思考与拓展 177 任务13　设备列表管理界面的设计 179 13.1 开发场景：如何使用Fragment设计界面 179 13.2 开发目标 179 13.3 原理学习：基于Fragment的界面设计 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 开发实践：设备列表管理界面设计 187 13.4.1 开发设计 187 13.4.2 功能实现 189 13.5 任务验证 194 13.6 开发小结 195 13.7 思考与拓展 195 任务14　智能电表日志的记录 197 14.1 开发场景：如何实现智能电表日志的记录 197 14.2 开发目标 197 14.3 原理学习：SharedPreferences及文件存储的使用 197 14.3.1 SharedPreferences 197 14.3.2 文件存储 201 14.4 开发实践：智能电表日志记录 203 14.4.1 开发设计 203 14.4.2 功能实现 204 14.5 任务验证 206 14.6 开发小结 206 14.7 思考与拓展 206 任务15　光照度记录的查询 207 15.1 开发场景：如何显示SQLite数据库中的光照度记录 207 15.2 开发目标 207 15.3 原理学习：SQLite数据库的创建及其基本的数据操作方法 207 15.3.1 SQLite数据库 207 15.3.2 SQLite数据库的操作 210 15.3.3 SQLite简单示例 214 15.4 开发实践：光照度记录的查询 217 15.4.1 开发设计 217 15.4.2 功能实现 219 15.5 任务验证 227 15.6 开发小结 228 15.7 思考与拓展 228 任务16　智能医疗仪表图形的动态显示 229 16.1 开发场景：智能医疗仪表图形动态显示的重要性及实用性 229 16.2 开发目标 229 16.3 原理学习：动态图形的绘制及图形特效的实现 229 16.3.1 动态图形的绘制 229 16.3.2 图形特效的实现 234 16.3.3 Android的自绘控件 237 16.4 开发实践：智能医疗仪表图形动态显示 238 16.4.1 开发设计 238 16.4.2 功能实现 240 16.5 任务验证 243 16.6 开发小结 244 16.7 思考与拓展 244 任务17　远程控制服务端的通信 245 17.1 开发场景：如何实现远程控制服务端的通信 245 17.2 开发目标 245 17.3 原理学习：Socket通信 245 17.3.1 Socket传输模式 245 17.3.2 Socket编程原理 246 17.3.3 Socket编程实例 247 17.4 开发实践：远程控制服务端通信的实现 250 17.4.1 开发设计 250 17.4.2 功能实现 252 17.5 任务验证 257 17.6 开发小结 258 17.7 思考与拓展 258 第4篇 物联网Android应用开发 任务18　物联网系统框架及Android开发接口 261 18.1 开发场景：物联网系统框架 261 18.2 开发目标 262 18.3 原理学习：Android开发接口 262 18.3.1 Android开发接口 262 18.3.2 Android开发接口应用实例 265 18.4 开发实践：建立服务连接 266 18.4.1 开发设计 266 18.4.2 功能实现 268 18.5 任务验证 273 18.6 开发小结 275 18.7 思考与拓展 276 任务19　仓库环境管理系统的设计 277 19.1 开发场景：如何设计仓库环境管理系统 277 19.2 开发目标 277 19.3 原理学习：仓库环境管理系统分析和Android应用程序设计 278 19.3.1 仓库环境管理系统分析 278 19.3.2 Android应用程序设计 281 19.4 开发实践：仓库环境管理系统的设计 285 19.4.1 开发设计 285 19.4.2 功能实现 286 19.5 任务验证 296 19.6 开发小结 298 19.7 思考与拓展 298 参考文献 299

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