基于Android平台的“无间盗”防盗软件地图追踪及远程指令毕业设计

XX 理 工 学 院本 科 毕 业 设 计题目：基于 Android 平台的“无间盗”防盗软件地图追踪及远程指令 摘 要：随着 Android 系统的发展和智能手机逐渐平民化，其普及率呈指数增长。Android 手机市场规模的扩大所引起的手机安全和防盗的问题也愈发突出。本论文在基于 Andorid 平台上，运用 Android 短信、广播等通信机制，配合第三方地图服务商提供的地图 API 对智能手机进行远程指令控制和定位丢失的手机，为找到手机增加可能性，并保护失主隐私。关键词： 远程指令追踪；Android 防盗；百度地图；Android 广播Abstract：With the increasing popularity of Android system development and smart phones. The Android phone expansion of market scale of mobile security and anti-theft problems become more prominent. This thesis is based on Andorid platform, use Android SMS, broadcasting and other communication mechanisms, with the Maps API provided by a third-party map service provider smart phone remote command control and positioning lost phone, to increase the possibility to find the phone, and the protection of the owner privacy. Keywords: The remote command tracking; Android anti-theft; Baidu map; Android broadcastI目 录1. 绪论 .11.1. 研究意义与背景.11.2. 课题的目的及其意义.11.3. 本文的主要研究工作.12. Android 百度地图 API .22.1. 手机地图服务.22.2. 定位技术.22.2.1. 基于 GSM 蜂窝基站定位 .22.2.2. 基于 GPS 卫星定位 .22.2.3. 基于 WIFI 热点定位 .32.3. 百度地图 API 简介.33. 远程指令控制功能 .53.1. 基本原理及设计.53.2. 底层平台导入和开发步骤.63.2.1. 申请密钥 .63.2.2. 导入.jar 和.so 文件 .63.2.3. 初始化声明 .63.3. 模块框架图.73.4. 模块详细设计.83.4.1. 指令接收器的设计与实现 .83.4.2. 指令业务分发器的设计与实现 .93.4.3. 定位器的设计与实现 .113.4.4. 报警响铃器的设计与实现 .123.4.5. 手持设备权限管理器的设计与实现 .143.4.6. SIM 卡更换通知功能的设计与实现.154. 地图追踪功能.164.1. 功能简介.164.2. 功能详细设计.165. 帮助与升级功能 .195.1. 功能简介.195.2. 帮助功能模块.195.3. 版本升级功能.196. 软件测试与使用 .206.1. 功能操作.206.2. 测试用例.21II6.3. 测试结果与发现.217. 总结 .25参考文献 .26致 谢 .2611. 绪论1.1. 研究意义与背景随着智能移动终端发展和普及，人们试图让交互的应用伴随移动的用户在对应的空间中迁移。从全球的发展趋势来看，更高水平的基于位置服务（LBS） 、基于空间定位等功能是新一代移动网络应该具备的，是网络业务支撑能力的一种体现，我国移动运营商更已将其视为形象工程。LBS 依赖于高精度定位技术的发展，随着定位技术的发展和人们网络社交心理、行为的成熟；LBS 将更加实用化，所衍生出的服务和产业链将更加丰富和广阔，为用户提供随时随身的服务。1.2. 课题的目的及其意义基于地图位置服务发展迅速，对人机界面与地理信息系统服务整合具有重要的理论和现实意义。本课题在此基础上利用 Androidd 的短信通信机制、广播机制以及第三方地图软件提供商的 API，实现并研究手机防盗在移动技术上的新应用。将手机防盗技术应用于日常生活之中，对降低手机及其资料被盗的风险和减少个人的财产损失有着重大意义和应用价值。通过此课题，能够培养学生动手能力，增强个人思维模式，锻炼软件开发中遇到问题的调试能力，进而加强专业技术。1.3. 本文的主要研究工作本文主要研究的是基于 Android 系统短信通知机制的远程追踪控制指令，以及第三方地图 API 的使用，通过两者的配合和应用来巩固手机防盗的防线。22. Android 百度地图 API 2.1. 手机地图服务手机地图服务是指在手机上利用 GPS 或者网络实现精确定位，通过使用 WAP 方式或客户端方式，得到相关位置信息的业务。为用户提供了一种便捷实用的掌上地图，通过手机屏幕，用户可以查询城市信息、查找自己的位置、查找道路信息。它以矢量地图、卫星地图、混合地图 3 种服务模式向全球提供地图搜索和逐级缩放功能的地图服务，让全球用户体验到了新的地图服务模式。目前，主流的地图服务在国外有 Google Maps，Yahoo 地图服务，Virtual Earth 服务三大服务，而国内则有搜狐旗下的搜狗、百度、高德等主要的地图服务。本软件之所以选用百度地图服务是因为其功能与国外地图相比更具本地特色，也更加实用，其位置相对与国内而言也更为精准。2.2. 定位技术移动终端的定位是通过检测移动终端和基站之间传播信号的特征参数来获得其几何位置，在显示应用中，主要有三种常用的定位方式：2.2.1. 基于 GSM 蜂窝基站定位把移动电话的服务区别分为一个个正六边形的子区，每个小区设一个基站。形成了形状酷似“蜂窝”的结构 1，移动电话测量不同基站的下行导频信号，得到不同基站下行导频的 TOA（Time of Arrival，到达时刻）或 TDOA(Time Difference of Arrivalm，到达时间差)，根据该测量结果并结合基站的坐标，一般采用三角公式估计算法，就能够计算出移动电话的位置。实际的位置估计算法需要考虑多基站(3 个或 3 个以上)定位的情况，因此算法要复杂很多。一般而言，移动台测量的基站数目越多，测量精度越高，定位性能改善越明显。2.2.2. 基于 GPS 卫星定位 GPS 的空间部分是由 24 颗卫星组成(其中有 21 颗工作卫星，3 颗备用卫星） 。在空旷地带且无阻挡的前提下，GPS 定位技术的定位精度可达 15 米左右。但是，在很多情况下，GPS 接收机不能够捕获足够多的 GPS 卫星信号，定位精度将会大大的降低，甚至不能定位（如室内） 。GPS 系统主要由三大部分组成：GPS 卫星星座(空间部分)、地面监控系统(控制部分)和 GPS 信号接收机(用户部分)。GPS 的定位原理就3是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置 2。我们通常所说的 GPS 往往仅只用户设备部分，它通过接受天空不同位置的三颗以上的卫星信号，手机捕获到跟踪的卫星信号后，配合地面接收天线就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。简单来说是利用了数学上三条线确定一个空间点的原理。虽然 GPS 定位最为精准，但其缺点是耗电、定位慢并且无法室内定位。2.2.3. 基于 WIFI 热点定位基于 WIFI 热点定位的原理跟 GSM 基站定位的原理差不多，前提是我们必须拿到WIFI 路由器的 SSID 和信号强度。当然，我们并不需要真正连接上指定的 WIFI 路由器，只需要探测到有 WIFI 存在即可。定位端只要侦听一下附近都有哪些热点，检测一下每个热点的信号强弱，然后把这些信息发送给 Skyhook 的服务器。服务器根据这些信息，查询每个热点在数据库里记录的坐标，进行运算，就能知道客户端的具体位置了，再把坐标告诉客户端。可以想想，只要收到的 AP 信号越多，定位就会越准。2.3. 百度地图 API 简介百度地图移动版 API（Android）是一套基于 Android 1.5 及以上设备的应用程序接口，通过该接口，您可以轻松访问百度服务和数据，构建功能丰富、交互性强的地图应用程序 3。百度地图移动版 API 不仅包含构建地图的基本接口，还提供了诸如地图定位、本地搜索、路线规划等数据服务，你可以根据自己的需要进行选择。百度地图 API 将复杂的底层逻辑进行封装，以一种便于开发者理解的方式提供。开发者只需要按照 API 文档的要求进行注册即可使用，客户端不需要安装任何软件、控件或地图，所有运算都会在百度公司的服务器中运行，由 API 进行组织显示、分级缩放和漫游。使用者只需要通过其 API，利用 Android 开发包就可以将百度地图服务应用到自己的软件中。其中客户端主要完成地图的加载、地图浏览和查询功能，它的设计重点是地图浏览和查询界面，以及将用户的访问和查询请求打包发送给服务器 9。应用服务器方面则负责处理用户的访问和查询请求，数据服务器则用于存取各类空间数据和属4性信息，采用 SQL Server 数据库存取表格，并在接到 Query 查询指令后执行相应的操作 9。系统体系结构如运行如下图所示。图 2-1 地图服务原理图53. 远程指令控制功能3.1. 基本原理及设计本软件的远程指令控制功能本质上是使用了 Android 系统的短信收发和系统的广播机制再加上自编的指令编码实现对丢失手机的功能控制，我们把它定义为本软件的第二道防线。基于这道防线，我们可以通过安全手机向丢失的手机进行远程控制响铃、PIN 码锁屏、远程定位、获取新 SIM 卡号码和格式化丢失手机 SD 卡等功能。首先，需要为主机设置安全密码和一个安全手机号码，并对这两个数据保存到系统的配置文件。在这里使用到的是 Android 数据持久化的一种做法：SharePreference：SharePreference 用来存储和检索一些关键变量的内容，这些内容常驻于手机 xml 文件之中，它是使用键值对的方式来存取文件中的数据的 4。Android 提供了一个 SmsManager.class 让应用程序拥有完整的权限来进入 SMS短信的管理，自从 Android 1.5 版本之后，SmsManager 信息管理器可以支持 GSM 和CDMA 的移动手机通信标准。 5发送一条 SMS 信息对 Android 系统来说有相当规范的步骤：(1) 在 AndroidMainifest.xml 文件中声明权限：(2) 使用 SmsManager.getDefault()静态方法，获取 SmsManger 的实例：SmsManager mySms = SmsManager.getDefault();(3) 定义一个目标号码和发送文本，使用 sendTextMessage()方法发送