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中華大學資訊工程學系
100學年度專題製作期末報告
好友萬萬歲
指導老師：
俞征武 教授 組員：
B09729002 林芸如 B09729013 孫梓鈞 B09729004 李冠達 B09629030 胡濠倉
專題編號: PRJ2011-CSIE-10006
中華民國 101 年 1 月 17 日
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目錄
第一章、簡介---4
第二章、研究背景及目的---5
2.1、研究背景---5
2.1.1、Android手機---6
圖2.1、Android LOGO---6
圖2.2、Android 模擬器---7
2.1.2、Location Based Services定位技術---8
圖2.3:衛星定位---8
圖2.4:GPS衛星分布圖---9
2.2、研究目的---10
第三章、研究方法及步驟---11
3.1、系統架構---11
圖3.1、系統架構---12
3.2、存取資料架構圖---13
圖3.2、存取架構---13
3.3、資料庫規劃與架構---14
圖3.3、ER-Mode---14
第四章、遭遇問題與解決方法---16
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4.1、資料庫建置與連線---16
4.2、Android Google Map---16
第五章、研究成果---21
圖5.1、系統進入畫面---21
圖5.2、註冊介面---22
圖5.3、主選單---23
圖5.4.1、權限系統---23
圖5.4.2、單一權限開放---24
圖5.5、好友查詢介面---24
圖5.6、告知附近好友存在---25
圖5.7、訊息介面---26
圖5.8、顯示好友所在---27
圖5.9、新增好友---28
圖5.10、我的位置---28
第六章、未來研究方向---29
附錄、程式碼---30
1. 資料庫部分---30
2. Android---33
參考文獻---36
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第一章、簡介
台灣的手機擁有率是世界第一，帄均 2270 萬人中將近 1870 萬擁 有手機，而且門號還超越台灣的總人口，由此可見手機在台灣占有多 少重要性。智慧型手機的崛起，也造成了手機業界的革命，現在手機 不僅僅能夠通話就好，還必須帶給人們相當的便利性。而近年來最具 震撼的發表其中之一，那莫過於是 Google 所推出的 Android 了，多 樣化的功能，以及前衛的外觀，吸引了不少消費者購買，並且越來越 多的使用者使用，軟體數量也迅速增加，未來潛力無窮！在 Google 的 Android 的 Market 裡，擁有相當多的軟體可供使用者付費下載或 免費下載使用，也造就了 Android 不可動搖的地位，其豐富的多樣性 以及便利性也讓 Android 擁有相當多的使用者，可見 Android 有相當 大的實力以及發展空間。
但目前的手機除了通話方便之外，在其他方面，其實也不輸市面 上有著一定處理核心等級的電腦，不但能提供多方通話，還能上網、
聽歌、照相…等等，幾乎說是應有盡有。
那如果手機可以來查詢我的好友在我的附近?讓我若要找他或是 給她驚喜，可以藉由手機來得知對方的位子。所以如何以現代智慧型 手機的便利性與多功能性達到這樣的效果是我們這次的研究目標。
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第二章、研究背景及目的
2.1 研究背景
手機現在是大家的必需品，而現在的人只會拿來玩遊戲，接電 話，上臉書，股票..等!但有想過手機也可以幫我們做事情嗎?而手機 的功能也越來越多樣化，以及便利性也越來越強大了，而尤其在近期 大家都會使用 GOOGLE MAP 來搜尋住址或是當作導航，而手機不僅 有這些，除了 GOOGLEMAP 地圖外，另外還有陀螺儀，加速度偵測，
可以使手機上的軟體有著更加多樣化的功能。而且兩方都有提供開發 帄台供使用者撰寫程式，這代表著你在他們網站上所下載使用的軟 體，不單單是由兩方的工程師所撰寫，而是有更多人來開發軟體使得 我們對於軟體的選擇可以更加的多樣化。
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2.1.1 Android 手機
Android 為一個行動裝置系統，最初由Google 開發，最後由公 司集團OpenHandset Alliance(包含Texas Instruments, Broadcom
Corporation, Google, HTC,Intel, LG, Marvell Technology Group, Motorola, Nvidia, Qualcomm, SamsungElectronics, Sprint Nextel and T-Mobile 等)共同開發，使用Linux kernel 2.6 版。有Google Map 地 圖、2D 與3D 的圖形處理功能(採用Opengl ES1)、資料庫(SQLite)、
網路瀏覽器、簡訊(SMS、MMS)、相機、多媒體播放(包括看電視)、
及GTalk(類式及時通)等功能。
圖 2.1:Android Logo
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圖 2.2: Android 模擬器
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2.1.2 Location Based Services 定位技術
Location Based Service 定位的技術通常使用高精確性的全球衛 星定位系統(GPS)做定位，而GPS 接收不到的地方(如室內)可採用 Cell-ID 與LAC 作定位。
GPS 定位技術：
全球衛星定位系統(GPS)是結合衛星和無線技術，能提供使用者 精確的位置。太空中有24 顆衛星(如圖四)，地面上有一個主控站、
三個資料注入站和五個監測站做為接收器，至少3 顆衛星，就可確認 該地區的經緯度及海拔高度等資訊。越多衛星做偵測，接收到的位置 越精準，偵測方式如圖三，以P1、P2、P3三顆衛星偵測範圍的焦點 為目前所在的位置。
圖 2.3:衛星定位
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圖 2.4:GPS 衛星分布圖
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2.2 研究目的
本專題的主要目標是透過完成一個可以查詢好友在哪的系統來 學習。
(1) 培養開發技術的能力：Android 良好的實驗環境，能夠引起研究
者的興趣，進而深入技術層面探討，透過討論和研究，產生靈感 和創意。
(2) 結合簡訊及無線網路等多種技術，使user 和user 之間的溝通更
有效率，並可節省使用者成本。
(3) 結合GPS 、MYSQL、JSP及Tomcat技術，查詢好友現在的位址，
並且利用GPS顯示出讓對方得知，以方便搜尋及追蹤。
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第三章、研究方法及步驟
3.1 系統架構
我們在手機上的系統架構如圖3.1。開始登入我們的系統並確認 驗證身分後，即可進入操作畫面，功能將分為：
1. 新增好友：從電話簿中已存在的聯絡人，選擇並加入到本系統的 好友資料庫中。
2. GPS定位系統：透過定位系統可以知道目前所在位置，也可選擇 輸入地址或關鍵字查詢地點。
3. 開放權限：可以設定好友是否開放權限，讓對方查詢自己位置。
4. 好友查詢：若好友有開放權限，便透過GPS查詢好友的相關位置，
當好友出現在附近時，跳出傳送訊息的介面，讓對方得知且一起 吃飯或者碰面等活動。
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圖3.1 系統架構
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3.2 存取資料架構圖
我們利用網頁伺服器來達到存取的效果，見圖3.2。一開始我們認 為能直接跳過伺服器作存取的動作，雖然可行，但會發生安全性上的 問題，所以改由伺服器當成中間人。
首先由手機上登入於網頁伺服器，再配合各式需求選擇功能後，
將會傳送網頁上已寫好的各式SQL語法給資料庫伺服器，而當資料庫 執行完成後網頁上會顯示出結果，並回傳給手機使用。
圖3.2、存取架構
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3.3 資料庫規劃及架構
資料庫的設計概念是以“使用者”為主體，接著聯想到”使用者”身 邊， 基本上我們只設計兩張資料表:帳號及使用者檔案表。主要資料 都是放在檔案表裡面，有帳號、朋友姓名、經緯度、朋友手機。利用 帳號作為標記、好讓使用者能快速找到自己帳號的資料，且也不會看 到他人好友資料或被看到自己好友資料。根據以上的說明，以下是我 們專題的ER-Model。
圖3.3、 ER-Model
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透過資料的關聯性完成資料的存取，以下將介紹資料庫主要儲存的 內容及資料存取的流程。
(1) User table
儲存每位使用者的帳號，包含Account、Password、User_name。
表一、User table
Account Password User_name 0958263XXX 198702XX Bass
0987761XXX 198912XX Olddad 0958787XXX 198710XX Eric
(2) Friends table
此資料表主要儲存是使用者好朋友的資料，包含U_id、Name、
Longitude、Latitude、Phone、U_account、Permission。
表二、Friends table
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第四章、遭遇問題與解決方法
因為Android是屬於新的東西，所以剛開始需要花很多時間去學 習新的語法，新的架構以及新的環境。而我們所設計的系統又需要用 到資料庫、網頁伺服，所以我們也在這部分上遇到許多困難。
(1)資料庫部分
首先是網頁的架設，在一開始我們並不懂如何利用網頁去連結資 料庫，然而在查詢怎麼實作時，又發現了多種網頁作法，PHP、ASP、
JSP等等，最終則是選擇了利用JSP進行實作。
在此部分發現到如果要讓JSP網頁對資料庫連線必須要下一款名 為JDBC的驅動程式。
接著開始架設網頁(選用Tomcat)，也遇到了無法外部連結問題，原 來只要更改防火牆即可。
(2) Android Google Map
一開始想使用Google map在模擬器的時候，卻只有顯示出網格的 部分，而無法出現一般地圖，之後查了書籍後得知解決方法，須申請 API KEY才能使用。
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而解決方法如下步驟:
Step 1: 要向Google申請服務的指紋碼，需要先在本機端產生 MD5的指紋證書，再利用這個證書產生指文碼。如何產生指 紋證書呢？只需要在jdk的安裝路經bin目錄下，輸入
keytool -genkey - v -keystore 名稱.keystore 其中”名稱.keystore＂請自行設定喜好的名稱，再來畫面會要求你 輸入一些基本資訊，大概內容如下圖。
圖4.1、輸入keystore基本資訊
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Step2: 再來是利用指紋證書來取得指紋碼，只需要輸入：
keytool -list -keystore [路徑/檔案名稱] -storepass 密碼
其中＂[路徑/檔案名稱]＂可以是上一步產生的 keystore 或是 直接取用 android sdk 產生的，密碼部份此範例使用 test123，
畫面如下，會產生一組認證指紋碼，把此指紋碼 copy 下來。
圖4.2、產生MD5認證碼
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Step3: 向 Google 申請 Maps API key，網址：
http://code.google.com/android/maps-api-signup.html
需要同意條款及給於自行產生的指紋碼，把上一步所得結果 貼到 input 裡，按 Generate API key。
圖4.3、申請API KEY
然後會 response 一個金鑰及 xml 配置範例，直接 copy 範例裡 的內容使用就可以了。
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圖4.4、產生API KEY和XML範例
以上申請流程就已經完成了。然後再把提供的 XML 放置 Layout 裡，就可顯示出 Google Map。
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第五章、研究成果
以下則是我們成果展現: 圖5.1為我們系統進入時的畫面，一開始 定位自己的位址並且顯示在GOOLEMAP上，”記住我”方塊則是讓使 用者在每次都登入時不必重新再輸入一次帳號密碼。而第一次使用的 使用者可按註冊鈕，就進入選單。
圖5.1、登入畫面
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圖5.2是註冊系統，若尚未使用過的使用者須先註冊。
圖5.2 註冊系統
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當成功登入後，就會進入我們主選單部分(圖5.3)有好友查詢、新 增好友等功能，以及是否開放權限(圖5.4.1)給對方得知自己的地理位 置，有單一開放(圖5.4.2)或者全部開放的選擇，保障自己隱私。
圖5.3、選單畫面
圖5.4.1、權限系統
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圖5.4.2、單一權限開放
而當點選進入好友查詢後，畫面上(圖5.5)則會顯示出姓名及經緯 度，而下方設輸入自己想查詢的對象，當查詢對象在自己範圍一公里 內的話則會如圖5.6出現提示，並詢問是否告知。
圖5.5:好友查詢介面
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圖5.6:告知附近好友存在
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如果我們查詢的對象距離我們半徑一公里內的話，則會傳送訊息 (圖5.7)給對方，而在顯示地圖的畫面也會標示出兩者相距多少公尺 (圖5.8) 。藍色原點代表自己，圖釘代表對方。
圖5.7、訊息介面
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圖5.8、顯示好友所在
功能之一(圖5.9)可從聯絡人裡選擇好友的姓名，可加入到這個應 用程式方便使用，如果對方尚未使用這個APP的話則顯示＂他尚未使 用APP＂並且傳送簡訊告知好友是否也想使用這個APP。
功能之二(圖5.10)隨時隨地顯示自己最新的位置，且可隨時更新自 己的位置。
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圖5.9、新增好友
圖5.10、我的位置
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第六章、未來研究方向
因我們以GPS定位系統為出發點，所以我們未來研究的方向可能 有下列幾項:
(1) 預防老人、小孩走失
透過本系統的權限開放設定之後，可以偵測尋找家人的相關位 置，並預防走失，也可以觀察記錄小孩下課後有沒有直接回家，
還是有沒有說謊到不良場所逗留。
(2) 旅行社應用
現今旅遊風靡，旅行社或是參加的遊客將可以透過本系統，去追 蹤旅客或是導遊的所在地點，便不會發生迷路、找不到集合地點 或是臨時找不到導遊的情形。
(3) 跟車系統
和現在的計程車公司合作，讓搭乘計程車的乘客可以更加安心搭 乘，乘客可以追蹤現在計程車的路程，並可得知是否安全到達目 的地，對於計程車司機來說，也可以證明自己是否有安全將乘客 送達。
(4) 商家合作
透過定位系統，也可以讓商家偵測附近的行人，並且傳遞訊息給 予周遭鄰近的人，使之對商家產生感興趣並前往消費。
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附錄、程式碼
1. 資料庫部分
1.1 JSP 網路連線
宣告部分
附圖 1.1
放在按鈕點擊後
附圖 1.2
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1.2 JSP 網頁部分
連線變數宣告部分
附圖 1.3
其中 code 及 code2 為接收手機上所傳送的字串語法。code 擷取陣 列名稱"username"裡面的值，而 code2 則是擷取＂pass＂裡面的值，
要注意的是，這裡的陣列名稱必需跟手機上的陣列名稱一樣。
連線與 sql 語法
附圖 1.4
第四、五行程式碼宣告 JDBC 驅動程式並使用，第七行則是對該 url 連線並輸入帳號密碼以登入資料庫，第八行創立一個物件好讓第 九行的 sql 語法能執行，其中 sql 與法則是看功能需求而改變，在輸
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入的變數內，例如 account:必須注意到是否有加上兩個單引號，若無，
則程式碼將會以數字執行，若有則以字串執行。而在更新語法上，有 著跟查詢語法不同的是最後一行: stmt.executeQuery。stmt.executQuery 需改成 stmt.executUpdate 才能成功執行更新動作。
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2. Android 部分
2.1 取得經緯度
附圖 1.5
先判斷傳入的 Location 物件是否為 null ，若存在讀取 Location 物 件資訊，且呼叫 Location 物件的 getLatitude 和 getLongitude 方法取得 目前位置的經度和緯度。
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2.2 計算距離
附圖 1.6
(Math.PI/180)*(經度/緯度)是將角度換算成弳度。而距離是用算圓 球體的公式: Great-circle distance 公式，其中 d 為距離，R 是地球半 徑，最後算出來的單位是英里，須換成公尺所以乘上 1000。
使用 If 判斷式，如果算出來的距離小於 1 公里的話，就跳到傳送 訊息的介面，否則顯示當下的畫面。
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2.3 傳送訊息
附圖 1.7
smsManager.sendTextMessage(strDestAddress, null, strMessage, mSendPI, mDeliverPI); 其中，strDestAddress: 對方的手機號碼 scAddress: 自己的手機號碼，strMessage: 訊息內容，mSendPI: 傳送 是否成功的回應，mDeliverPI: 接收是否成功的回應。
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參考文獻
[1]http://blog.yslifes.com/archives/671 ---Google Map 申請、設定及使用 [2]http://zh.wikipedia.org/wiki/Android ---ANDROID
[3]http://zh.wikipedia.org/wiki/GPS ---全球定位系統
[4]林城，”Google Android 2.X 應用程式開發實戰第二版”，碁峯出版 社，2011/5
[5]吳亞峰、索依娜，”學會 Android 應用開發的 18 棠關鍵基礎課程”，
碩博文化出版社，2011/7
[6]余志龍、陳昱勛、鄭名傑、陳小鳳，”Google Android SDK 開發範 例大全 第三版”，悅知文化出版社，2011/4
[7]郭宏志，”深入淺出 Android 專題實作之無線點餐系統、多媒體、
遊戲、GPS 與網路應用程式開發”， 碩博文化出版社，2011/3
