水面机器人船Android控制终端设计与开发(2)
1.1 水面气动船项目简介
水面气动船通过设备组网和远程监控技术，实现设备的自主航行和监测数据共享。机器人船与控制平台、船体之间通过IP网络协议进行通讯，采用基于WIFI/Bluetooth的进程无线通讯以及基于3G/4G-LTE的蜂窝移动通讯技术进行连接。本项目旨在设计并开发一个基于Android平台的机器人船终端组网和控制软件，实现以下功能：1）终端Android与远端控制平台的连接和数据通讯；2）终端Android设备与单片机的基于蓝牙连接的通讯和控制；3）控制参数的设置、控制信号的计算与处理、监控数据的存储与传输。
1.2 智能机器人船概念
智能机器人船[1]，也叫做无人水面航行器，再简单一点就是所谓的无人船，它的主要优点包括模块化、无人化、小型化和智能化，所以受到越来越多人的重视。智能机器人船监测控制平台在开发水体资源、保护水体环境等方面有着广泛的应用基础，通过配备不同的传感器系统，它可以轻松完成不同的数据采集任务，是我们监测海洋湖泊等水体环境、观测不同水体水文数据、勘探各类水体资源和对水体灾害进行预警的重要途径之一。在军事运用方面，智能机器人船也扮演着异常重要的角色，它能够完成港口安全，扫雷和靶船等军事任务。
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
2 系统平台
2.1 Android开发平台介绍
2.1.1 Android操作系统简介
Android操作系统是谷歌于2007年11月5日发布的开放源代码的手机操作系统，它是一款基于Linux系统内核的移动操作系统，它的中文名称为“安卓”[2]。Android操作系统一开始是由一家名为“Android”的公司负责开发的，创始人叫做Andy Rubin，后来谷歌在2005年收购了Android.Inc公司后，任命Andy Rubin作为Android产品的主要负责人，继续对Android操作系统进行开发与运营。Android操作系统采用的架构叫做软件堆层（Software Stack，又称为软件叠层），该架构主要可分为3大部分。其中，该架构的底层Linux系统内核只向我们提供一些基本功能，其它的所有应用软件都需要由各公司自己开发，Android操作系统的应用软件主要用Java语言来编写，也可以用其它语言进行底层驱动开发。
Android操作系统的体系结构[3]具体可划分为4层，最底层是Linux内核层，其次是系统运行库层，再次是应用框架层，最后是应用层。位于Android操作系统硬件和软件栈之间的Linux内核层，是一个抽象层，Android操作系统的核心系统服务就是由它提供的，比如进程管理、内存管理、网络协议栈、驱动模型和安全性都依赖于Linux内核。系统运行库层主要为Android应用程序运行时提供所需的一系列类库，而这些类库通常是使用C或C++语言来编写的。此外，Android运行库也包含在该层。我们编写谷歌发布的核心应用时所利用的应用程序编程接口API框架就是应用框架层，开发人员正是通过使用这些API框架来编写自己的应用程序，这样可以极大地简化Android应用程序开发的架构设计。所谓的应用层就是我们用Java语言编写的可以运行在Android操作系统上的各类应用程序，比如谷歌默认提供的浏览器、SMS短信、地图、日历和E-mail客户端等应用程序。
Android操作系统提供的主要组件有5个，分别是Activity、BroadcastReceiver、Service、Intent和ContentProvider[4]。
（1）Activity组件是Android操作系统中最常用和最基本的一种组件，通常来说，一个单独的用户界面就是一个Activity。用户界面之间的跳转通常就是通过Activity的跳转来实现的。
（2）BroadcastReceiver相当于Android系统中的收音机，它接收系统或用户发出的广播消息，并执行相应的业务逻辑，如电量检测。
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