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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。

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

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

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面向物联网的Android应用开发与实践