基于Android平臺(tái)的手機(jī)防盜與定位系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

王維　李亞

摘要：目前智能手機(jī)的功能是越來(lái)越豐富，而且更多的功能也會(huì)被植入到手機(jī)之中。手機(jī)防盜也開(kāi)始成為熱門研究領(lǐng)域。文章主要是以Android手機(jī)為例，研究并設(shè)計(jì)了一種非常簡(jiǎn)單有效的手機(jī)防盜功能，能夠讓機(jī)主在丟失手機(jī)之后能夠快速定位到該機(jī)，以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的防盜功能。

Abstract： The function of the intelligent mobile phone is more and more rich， and more features will be implanted into the mobile phone. Phone anti-theft began to become a hot research field. This paper takes Android mobile phone as an example to research and design a kind of very simple and effective mobile phone anti-theft function. It can let owner to quickly locate the phone after losing it to realize a simple anti-theft function.

關(guān)鍵詞：Android；手機(jī)防盜；手機(jī)定位；GPS；Eclipse

Key words： Android；phone anti-theft；mobile phone location；GPS；Eclipse

中圖分類號(hào)：TP316 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）05-0226-04

0 引言

隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，智能手機(jī)已經(jīng)普及開(kāi)來(lái)，人們的生活也越來(lái)越離不開(kāi)智能手機(jī)。智能手機(jī)里不僅保存了短信、通信錄，甚至還保存了用戶的銀行卡密碼、QQ聊天記錄等隱私數(shù)據(jù)。手機(jī)一旦丟失，往往會(huì)給用戶造成巨大的損失。針對(duì)上述問(wèn)題和實(shí)際的需求，本文主要研究了基于Android平臺(tái)的手機(jī)防盜問(wèn)題的基本解決方案。

1 Android手機(jī)關(guān)于手機(jī)防盜問(wèn)題的簡(jiǎn)析

1.1 Android系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 Android 是基于Linux內(nèi)核的軟件平臺(tái)和操作系統(tǒng)，采用軟件堆層（software stack）的架構(gòu)，主要分為上、中、下三個(gè)層次。其中，底層是基于Linux的核心基礎(chǔ)層，最上層為各公司用Java程序自主編寫(xiě)應(yīng)用軟件，函數(shù)庫(kù)Library和虛擬機(jī)Virtual Machine則分布在中間層。在用Android開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件時(shí)，首先要搭建Android開(kāi)發(fā)環(huán)境，完善主體架構(gòu)和各個(gè)層次及其功能，掌握各部分的配置屬性。Android共包含有Activity（活動(dòng)）、Service（服務(wù)）和Broadcast Receiver（廣播）和ContentProvider（內(nèi)容提供者）四個(gè)組件，但是并非所有Android系統(tǒng)都必須具備這四大組件。用于記錄和注冊(cè)所使用的各種組件的AndroidManifest.xml文件，其主要功能是為項(xiàng)目配置權(quán)限，因此在Android系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)Android程序時(shí)，為了避免系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)，須在AndroidManifest.xml 文件中對(duì)各組件逐一申明。

1.2 手機(jī)防盜與定位系統(tǒng)的邏輯流程（圖1）

1.3 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建 該開(kāi)發(fā)環(huán)境是Windows操作系統(tǒng)下，由“JDK（Javadevelopment kit）+Eclipse +Android SDK（Softwaredevelopment kit）+ADT（Android development tools）”組成。由于Android開(kāi)發(fā)主要是使用了JAVA語(yǔ)言，故必須包括JDK，JDK是整個(gè)Java編程系統(tǒng)的核心組件，它主導(dǎo)Java的運(yùn)行環(huán)境、ava工具及Java 基礎(chǔ)類庫(kù)。Eclipse作為 Android 程序開(kāi)發(fā)IDE（integrateddevelopment environment）來(lái)使用的；Android SDK 是由Google提供的完全開(kāi)放源代碼的Android專屬軟件開(kāi)發(fā)工具包，用來(lái)開(kāi)發(fā)適用于Android平臺(tái)的第三方應(yīng)用軟件。該開(kāi)發(fā)工具包中有一個(gè)專用于程序設(shè)計(jì)的布局管理器，其布局方式非常靈活，常用布局形式有三種：線性布局、相對(duì)布局和絕對(duì)布局。另外，還有一個(gè)支持Android工程和工具的通用插件——ADT，安裝該插件后，系統(tǒng)的創(chuàng)建、運(yùn)行和調(diào)試都會(huì)變得十分簡(jiǎn)單。

2 防盜的核心設(shè)計(jì)

首先需要設(shè)置一個(gè)安全號(hào)碼，該號(hào)碼與本機(jī)號(hào)碼是不一樣的，但該號(hào)碼是整個(gè)防盜體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵一環(huán)，當(dāng)我們的手機(jī)丟失后，別人打開(kāi)手機(jī)時(shí)換裝其他的手機(jī)卡，就會(huì)激活我們?cè)O(shè)置的安全號(hào)碼，手機(jī)會(huì)在后臺(tái)聯(lián)系到安全號(hào)碼，并向安全號(hào)碼發(fā)送各種信息，安全號(hào)碼也可以遠(yuǎn)程發(fā)送相關(guān)信息來(lái)遙控被盜手機(jī)，如獲得被盜手機(jī)的具體位置，以及刪除手機(jī)所有的信息。只用通過(guò)安全號(hào)碼我們才能知道丟失的手機(jī)在哪個(gè)位置，以便于快速找到丟失的手機(jī)。設(shè)置安全號(hào)碼比較簡(jiǎn)單，只是將號(hào)碼保存到SharedPreferences中即可。

2.1 綁定SIM卡的序列號(hào) 接下來(lái)要做的事就是綁定機(jī)主的SIM卡的序列號(hào)。每個(gè)手機(jī)卡SIM卡的序列號(hào)都是唯一的，之所以不綁定手機(jī)號(hào)碼是因?yàn)橛行㏒IM卡里并沒(méi)有寫(xiě)入手機(jī)號(hào)碼，比如移動(dòng)卡和聯(lián)通卡。綁定SIM卡的原理很簡(jiǎn)單，首先通過(guò)getSystemService（TELEPHONY_SERVICE），獲取TelephoneManager對(duì)象，然后通過(guò)該對(duì)象的getSimSerialNumber方法獲取SIM卡的序列號(hào)。獲取SIM卡序列號(hào)后我們將該序列號(hào)保存在SharedPreferences中即可。

以下代碼為綁定SIM卡的序列號(hào)的核心代碼：

void bindSIMSerialNumber（Context context）{

// 獲得SharedPreferences 用來(lái)保存SIM的序列號(hào)

SharedPreferences sp = context.getSharedPreferences（"config"， MODE_PRIVATE）；

String sim = sp.getString（"sim"， null）；

if（sim==null）{

//還沒(méi)有綁定SIM序列號(hào)

tm = （TelephonyManager） getSystemService（TELEPHONY_SERVICE）；

sim = tm.getSimSerialNumber（）；

Editor editor = sp.edit（）；

editor.putString（"sim"， sim）；

}else{

//已經(jīng)綁定序列號(hào) 不做處理

}

//提交到SharedPreferences中

editor.commit（）；

return ；

}

2.2 檢查SIM卡是否更換 SIM卡的插入一般都會(huì)關(guān)閉電源，就會(huì)導(dǎo)致手機(jī)的重新啟動(dòng)。最新設(shè)計(jì)的手機(jī)都是以側(cè)面卡槽換卡，同樣的也會(huì)導(dǎo)致手機(jī)重啟。因此我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)聽(tīng)手機(jī)重啟事件，當(dāng)手機(jī)重啟時(shí)會(huì)檢查當(dāng)前的SIM卡與之前綁定的SIM卡的序列號(hào)是否一致。如果發(fā)現(xiàn)序列號(hào)不一致，那么程序自動(dòng)給我們的安全號(hào)碼發(fā)送短信、發(fā)送位置信息等功能獲取手機(jī)當(dāng)前的位置、SIM卡等信息。同時(shí)我們也可以通過(guò)其他手機(jī)給我們的手機(jī)發(fā)送短信指令，根據(jù)不同的指令安全衛(wèi)士會(huì)做一些鎖屏、刪除數(shù)據(jù)、恢復(fù)出廠設(shè)置等操作以保護(hù)我們手機(jī)數(shù)據(jù)的安全。

判斷是否更換SIM卡的核心代碼：

<！-- 注冊(cè)一個(gè)廣播接收者 如果手機(jī)發(fā)送重啟將 會(huì)發(fā)送該廣播-->

public void onReceive（Context context， Intent intent） {

sp = context.getSharedPreferences（"config"， Context.MODE_PRIVATE）；

tm=（TelephonyManager） context.getSystemService（Context.TELEPHONY_SERVICE）；

// 讀取之前保存的SiM信息；

String saveSim = sp.getString（"sim"， ""）；

//讀取當(dāng)前的sim卡信息

String realSim = tm.getSimSerialNumber（）；

//比較是否一樣

if（saveSim.equals（realSim））{

//sim沒(méi)有變更，還是原來(lái)的SIM卡

}else{

// sim 已經(jīng)變更

System.out.println（"sim 已經(jīng)變更"）；

}

}

}

3 手機(jī)定位模塊功能的設(shè)計(jì)

目前有三種常見(jiàn)的手機(jī)定位技術(shù)：GPS定位技術(shù)、基站定位技術(shù)和Wi-Fi定位技術(shù)。

GPS定位技術(shù)：即衛(wèi)星定位技術(shù)。它基于設(shè)備GPS芯片以及GPS衛(wèi)星來(lái)追蹤物體位置，GPS芯片性能及應(yīng)用環(huán)境對(duì)定位精度有較大的影響。而且室內(nèi)無(wú)法接收GPS信號(hào)，因而無(wú)法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位跟蹤。GPS定位耗電量較大，但是精度較高。內(nèi)置GPS接收器的手機(jī)即使在信號(hào)盲區(qū)，也能準(zhǔn)確發(fā)送或接收位置信息。

基站定位技術(shù)：基于設(shè)備獲取的基站信息來(lái)跟蹤物體的位置。該技術(shù)對(duì)外部運(yùn)行環(huán)境不挑剔，但是基站信號(hào)的覆蓋半徑會(huì)影響定位精度。

Wi-Fi定位技術(shù)：定位端只要偵聽(tīng)附近的Wi-Fi熱點(diǎn)，采集每個(gè)熱點(diǎn)信號(hào)的強(qiáng)弱參數(shù)并發(fā)送至服務(wù)器。服務(wù)器基于每個(gè)熱點(diǎn)的參數(shù)查詢與之對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)，通過(guò)運(yùn)算獲取客戶端的位置信息，并將信息輸出至客戶端。Wi-Fi定位不受外部環(huán)境的干擾，因而定位精度較高。

3.1 Android的GPS相關(guān)類 ①Location Manager：提供訪問(wèn)定位服務(wù)的功能，用于獲取最佳的定位提供者，所有GPS定位相關(guān)的服務(wù)、對(duì)象都將由該對(duì)象來(lái)產(chǎn)生。例如獲取最新的位置信息，指定Location Provider的更新周期，獲取設(shè)備位置的變化信息。②Location：它就是一個(gè)代表位置的抽象類，主要提供了經(jīng)緯度、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、高度、測(cè)量速度、方位角等內(nèi)容。③Location Provider：Android的定位信息由LocationProvider對(duì)象來(lái)提供，該對(duì)象代表一個(gè)抽象的定位組件。在開(kāi)始編程之前，需要首先獲得Location Provider對(duì)象。④Location Listener：當(dāng)設(shè)備的位置信息改變時(shí)，該類將進(jìn)行回調(diào)。⑤Criteria：通過(guò)設(shè)置它的屬性，Location Provider可以選擇合適的提供者。

這五項(xiàng)相互協(xié)作為應(yīng)用程序提供位置信息服務(wù)，它們之間的關(guān)系如圖2所示。

3.2 Android手機(jī)定位代碼的實(shí)現(xiàn) 通過(guò)調(diào)用Android的GPS相關(guān)類，把得到的當(dāng)前位置信息保存在SharedPreferences中，這樣就可以隨時(shí)取得手機(jī)的位置了。

void getLocation（）{

//得到一個(gè)位置管理器

LocationManager lm = （LocationManager） getSystemService（LOCATION_SERVICE）；

//為位置管理器設(shè)置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)注是代表精確的

Criteria criteria = new Criteria（）；

criteria.setAccuracy（Criteria.ACCURACY_FINE）；

String proveder = lm.getBestProvider（criteria， true）；

//設(shè)置一個(gè)位置更新的監(jiān)聽(tīng)的匿名內(nèi)部類

lm.requestLocationUpdates（proveder， 0， 0， new LocationListener（）{

public void onLocationChanged（Location location） {

//獲取經(jīng)度

String longitude = "j：" + location.getLongitude（） + "＼n"；

//獲取緯度

String latitude = "w：" + location.getLatitude（） + "＼n"；

//獲取精確度

String accuracy = "a" + location.getAccuracy（） + "＼n"；

//將經(jīng)度緯度和精確度保存到SharedPreferences并提交

SharedPreferences sp = getSharedPreferences（"config"， MODE_PRIVATE）；

Editor editor = sp.edit（）；

editor.putString（"lastlocation"， longitude + latitude + accuracy）；

editor.commit（）；

}

public void onStatusChanged（String provider， int status， Bundle extras） {}；

public void onProviderEnabled（String provider）{}；

public void onProviderDisabled（String provider）{}；

）；

}

4 軟件的實(shí)際測(cè)試效果

首先在Android手機(jī)安裝了本軟件的測(cè)試版，首先打開(kāi)本軟件，進(jìn)入到簡(jiǎn)單的歡迎界面；（圖3）

第二步是綁定自己手機(jī)號(hào)碼的SIM卡，即將手機(jī)的串號(hào)綁定進(jìn)去；（圖4）

第三步，也是最為關(guān)鍵的一步，就是要設(shè)置一個(gè)安全號(hào)碼，如果本機(jī)被盜，則對(duì)方在換卡后重啟手機(jī)，那么本應(yīng)用會(huì)自動(dòng)向安全號(hào)碼發(fā)送手機(jī)的位置信息；（圖5）

第四步，設(shè)置完成，保持安全號(hào)碼到手機(jī)。（圖6）

完成了上述步驟之后，開(kāi)始將手機(jī)的SIM卡拆下來(lái)，換上一張新的卡，并開(kāi)機(jī)啟動(dòng)。啟動(dòng)后則手機(jī)將會(huì)觸發(fā)啟動(dòng)的廣播"android.intent.action.BOOT_COMPLETED"，手機(jī)應(yīng)用接受到該廣播后將發(fā)送手機(jī)的位置到我們的安全號(hào)碼中。

通過(guò)圖7的內(nèi)容，確實(shí)可以看到當(dāng)我們把手機(jī)卡換了之后，手機(jī)會(huì)向原來(lái)設(shè)置的安全號(hào)碼發(fā)送了當(dāng)前手機(jī)的位置信息，這樣也驗(yàn)證了本軟件的成功運(yùn)行了。

5 總結(jié)

本文提出并設(shè)計(jì)了一種基于Android智能手機(jī)設(shè)備平臺(tái)下的一種有效的手機(jī)防盜解決方案，采用了JDK+Eclipse+Android SDK+ADT搭建的開(kāi)發(fā)環(huán)境，并使用了智能手機(jī)的GPS模塊，但該模塊不是必須的，查詢手機(jī)位置也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但在具體開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如果沒(méi)有一定的編程基礎(chǔ)以及對(duì)Android技術(shù)的了解，著手開(kāi)發(fā)類似本文功能的手機(jī)防盜功能模塊還是具有一定的難度的。隨著Android技術(shù)的不斷快速發(fā)展，更加強(qiáng)大的手機(jī)防盜功能會(huì)被更容易的開(kāi)發(fā)出來(lái)。

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