开题报告-基于Android车载导航系统设计与实现

毕业设计（论文）开题报告题 目： 基于 Android 车载导航系统设计与实现学 院： 专业名称： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 填 表 日 期 2013 年 11 月 30 日南昌航空大学东软班 开题报告1一、 选题依据、目的和意义伴随着物联网的快速发展，车联网也受到了人们的广泛关注。在基于 Android系统的导航出现之前，车载导航系统更多的是基于 WinCE 系统。但是，由于该封闭性及其功能的局限性很难在车联网领域得到很大的发展。同时，WinCE 软件开发需要缴纳一定的授权费用，这使得 WinCE 系统的可扩展性受到了极大的限制。因此，基于开放性、智能性操作系统的车载终端的研发成为当前车载终端研发的一个热点。在 Android 应用的驱动下，车载终端不仅能够提供基础的导航服务，还能通过 WIFI或者 3G 与移动互联网的连接来实现更多的在线功能，无论是在线视频、在线音乐，还是浏览新闻、刷微博都可以轻松的实现。因此，基于 Android 的车载终端它将不可避免的会成为车载终端的主流操作系统。随着国内汽车总持有量的迅速增加和各种信息化的高速发展，车联网已经成为大家关注的物联网应用的第一领域。而在车联网系统中移动车载终端是最为关键的一环。但是，在中国由于技术、资金以及成本等原因，我国的车载导航移动终端市场还是处于发展初期。而在当前，国内的车载导航娱乐终端并不适合“车联网”的发展，其核心原因是采用了非开放性、非智能的终端系统平台。基于不开放、不够智能的终端系统平台是很难打造成网络生态系统。由嵌入式 Linux 和 Java 虚拟机构成的 Android 操作系统，为嵌入式移动设备带来全新的开放系统解决方案。之所以在众多的操作系统中选择 Android 作为车载导航系统终端，因为 Android 是开源的操作系统，有利于开发人员理解平台框架，降低移动终端设备的价格，同时也便于软件的开发、维护和升级。反观当前车载导航终端用得最多的 WinCE,可以说是一个完全封闭的系统，很难有进一步的发展的空间，因为应用少得可怜，任何的修改都由于微软的封闭策略而无能为力，辛辛苦苦开发了上网功能，却无特色的应用及服务可用。因此，基于 Android 系统开发新一代移动车载终端系统具有非常重大的现实意义。二、国内外研究现状及发展趋势2.1 国外现状及发展趋势随着谷歌公司推出的以 Linux 内核为基础的开源操作系统 Android 以后，其在南昌航空大学东软班 开题报告2车载移动终端领域也受到了开发者的广大关注。在国外，由于 Android 在微电子、系统集成、嵌入式操作系统等领域具有雄厚的技术积累，其在车载系统的开发上处于领先地位，目前他们已经在 Android 系统的基础上开发出了完善的车载移动导航终端产品，其具有便捷的升级功能，稳定的电源管理系统，完善而强大的网络功能及车载信息控制系统。2.2 国内现状及发展趋势在国内，如今 WinCE 仍然在车载领域占有主导地位，而 Android 系统在车载移动终端上的应用仅仅处于刚起步的阶段，前装市场依然还是以 WinCE 为主,还没有比较成熟的技术。由于 Android 系统具有很强大的网络功能及其具有完全的开源特性，国内正在基于该系统研究车载信息系统，它是运用控制、通讯、卫星定位、计算机等技术提供一个更安全、环保、舒适的汽车电子设备，该设备将使汽车不再是一个孤立的单元，而将成为一个活动的网络节点。如今，Android 系统不仅风行于手机，而且还在车载导航领域非常受欢迎。整个导航业的智能化升级亦是进行的如火如荼。2012 年第八届广州国际汽车改装服务业务展览会上，国内知名汽车电子企业凯越电子已正式发布旗下基于 Android 平台的路特仕 90 系列导航仪，路畅推出了畅安 S 系列，此外天派、索凌、凯振、飞歌等厂家也先后推出基于 Android 平台的车载导航终端，几乎所有的主流导航厂商都已经将开发重点转移到了基于 Android 的导航系统，这为导航的智能化和新应用的出现创造了广阔的市场空间。三、研究的主要内容及实验方案3.1、毕业设计的主要研究内容本课题主要是在非常开放的 Android 平台上研究新一代车载导航移动终端，些终端为车联网奠定了坚实的基础。在开发本系统中主要研究的内容为：1、 操作系统的选择及研究Google 公司于 2007 年 11 月发布的 Android 操作系统，是一款建立在 Linux操作系统 2.6 版本内核之上的手机操作系统平台。它是首个专门为移动终端打造的真正意义上的开源并且且系统完整的移动平台，而且不存在不同设备上的兼容性问题。Android 操作系统主要有 Linux 内核、硬件抽象层、系统库、应用程序框架南昌航空大学东软班 开题报告3层组成。Linux 内核层用来提供的底层服务，位于硬件和其他软件层之间，采用YAFFS2 文件系统。Android 运行库包含一组核心库和 Dalvik 虚拟机 ，Android提供丰富的类库支持且大部分为开源代码，如采用嵌入式数据库 SQLite。应用框架层为 Android 开发人员提供了访问框架应用程序接口的全部权限，采用结构化设计简化了组件之间的重用。在应用程序层，Android 本身附带了一些核心的应用程序，大大简化了 Android 应用程序的开发。与 WinCE 相比 Android 的可移植性强，支持的平台更多，并且 Android 在占有更少资源的基础上具有强大的网络功能，系统的可靠性及安全性更高。因此，利用 Android 操作系统作为车载导航终端的应用平台，由于操作系统与软件免费，导航终端更便宜；同一平台克服格式问题，功能更多元化；使用者决定功能，比个人电脑更人性化、更贴近消费者。2、 系统框架设计本系统是一款以三星公司的 S3C2440 处理器为核心的嵌入式开发板，先开发Bootloader 引导程序，接着在此基础上移植 Linux 内核，然后制作 Android 文件系统；在移植好的 Android 操作系统后，进行车载导航功能的开发，任务集中再通过 GPS 实时获取路径，通过百度电子地图配合 Android 系统软件的 API接口，同时，它还具有不断升级的地图库，并能按照用户的需求进行各种信息查询，真正实现一个体积小、耗电少、成本低并且人机界面友好的嵌入式操作系统平台。利用 Android 操作系统在 ARM 硬件平台上实现车载终端各功能模块的整合，配合相应的串口驱动、液晶驱动等完成指定的功能。电子地图的使用，直观地将丰富的城市地图、全国的公路网图、加油站、便利商店、政府机关、餐馆、医院、停车场等信息同步地在 LCD 液晶显示屏上显示出来，方便中高端使用人员进行查询参考。3、 车载定位导航系统软件设计在车载导航系统软件设计过程中，利用了 Android 软件平台的 5 大功能模块，分别为 Android 应用程序层、应用框架层、普通函数库、Java 程序运行环境和Linux 内核层。在应用程序层利用 Android 的各种组件 API 接口开发了针对车载导航的 GPS、电子地图的 JAVA 应用程序，并在内核层提供了相应串口以及液晶屏等其他的底层驱动。南昌航空大学东软班 开题报告43.2、实验方案1、开发 BootLoader 引导程序2、移植 Linux 内核到 ARM9 S3C2440 开发板上3、制作 Android 文件系统4、搭建 Android 应用开发环境5、在移植好的 Android 系统上，调用百度地图 API 开发导航软件四、目标，主要特色及工作进度4.1 目标：完成基于 ARM9 S3C2440 Android 系统的移植，并在此系统上开发导航软件4.2 主要特色：1、 该 车 载 导 航 终 端 采 用 的 是 非 常 智 能 的 Android 操 作 系 统2、 应 用 程 序 丰 富 ， 操 作 界 面 友 好3、 包 含 丰 富的城市地图、全国的公路网图、加油站、便利商店、政府机关、餐馆、医院、停车场等信息4.3 工作进度：序号 阶段 任务 截止日期 成果物提交 备注第一阶段 论文开题阶段主要完成开题报告，确定毕业设计研究题目和方向2013.12.2 提交开题报告至192.168.181.245 相关目录每周五提交周报（记录每天工作内容）第二阶段 需求分析阶段完成项目中需求分析阶段2013.12.9 提交需求规格说明书第三阶段 概要设计阶段完成项目概要设计阶段2013.12.20 提交概要设计文档第四阶段 详细设计阶段完成项目详细设计阶段2014.1.2 提交详细设计文档、流程图设计、测试用南昌航空大学东软班 开题报告5例第五阶段 中期检查 完成中期检查报告2014.1.10 中期检查报告（提供报告模板）第六阶段 代码实现及测试阶段完成项目编码及测试阶段2014.31 提交工程代码、测试结果、中文摘要、英文摘要、优秀实践报告（评优候选）第七阶段 总结阶段 完成总结报告2014.3.7 撰写 1 篇技术报告，字数在 4-5 页 word文档，并完成答辩PPT第八阶段 成果物验收指导老师进行成果物验收并进行打分，验收不足要指出给学生，以便进行修改2014.3.15 验收的结果返回给学生进行修改第九阶段 验收后修改及成果物再次提交根据验收结果进行修改或补交成果物2014.3.23 修改后的成果物与指导老师确认并提交第十阶段 预答辩 抽查学生进行预答辩并进行点评2014.3.28 所有学生的答辩PPT，各指导老师进行点评第十一阶段答辩 参加答辩 2014.4.5 答辩 PPT五、主要参考文献1天嵌科技出品-Linux 移植之 Step By Step_V4.6_201201062贺利军，王理燕，彭永胜，陈建华，Linux 实时操作系统在 s3c2410 的移植J，微计算机信息，2008，24(10)：80-823赵瑞娟，李敬兆，嵌入式 Linux 系统在$3C2410 上的移植实现J，安徽理工大学学报(自然科学版)，200828(3)：73-764Feng dong rui，Linux 内核移植和 yaffs2 根文件系统制作EBOL，20097155天嵌科技出品-TQ2440 PDA Linux 使用教程 V1.1_201210126TQ2440 开发板使用手册 V3.2_201212037靳岩，姚尚明，Android 开发入门与实战，人民邮电出版社出版，2009.7.1南昌航空大学东软班 开题报告68韩超，梁泉，Android 系统级深入开发移植与调试，电子工业出版社出版