第1篇 Java開發基礎
任務1 Android應用開發環境 3
1.1 開發場景：如何搭建Android應用開發環境 3
1.2 開發目標 3
1.3 原理學習：Android繫統架構和開發框架 4
1.3.1 Android繫統架構 4
1.3.2 Android應用開發框架 5
1.4 開發實踐：創建個Android應用程序 6
1.4.1 JDK的安裝與配置 7
1.4.2 Android Studio的安裝與配置 10
1.4.3 創建個Android應用程序 12
1.4.4 導入Android項目 16
1.5 任務驗證 17
1.6 開發小結 17
1.7 思考與拓展 17
任務2 Java開發基礎 19
2.1 開發場景：開發Android應用程序需要的程序設計語言 19
2.2 開發目標 19
2.3 原理學習：Java開發基礎 20
2.3.1 Java簡介 20
2.3.2 Java的基本語法 20
2.3.3 Java的對像與類 21
2.4 開發實踐：Java開發環境及程序的運行調試 21
2.4.1 Java程序的運行機制 21
2.4.2 基於Android Studio開發環境開發Java程序 22
2.5 任務驗證 24
2.6 開發小結 24
2.7 思考與拓展 24

任務3 海撥高度數據的定義與轉換 25
3.1 開發場景：如何用Java定義海撥高度數據 25
3.2 開發目標 25
3.3 原理學習：Java的數據類型、運算符、關鍵字、程序結構 25
3.3.1 Java的數據類型 25
3.3.2 Java的運算符及關鍵字 26
3.3.3 Java的程序結構 28
3.4 開發實踐：海撥高度數據的定義與轉換 33
3.4.1 開發設計 33
3.4.2 功能實現 34
3.5 任務驗證 35
3.6 開發小結 36
3.7 思考與拓展 36
任務4 溫度和濕度數據的記錄 37
4.1 開發場景：如何記錄溫度和濕度數據 37
4.2 開發目標 37
4.3 原理學習：熟悉Java類、數組、方法、IO流 37
4.3.1 常用的Java類 37
4.3.2 Java數組 41
4.3.3 Java 方法 43
4.3.4 Java IO流 45
4.4 開發實踐：溫度和濕度數據的記錄 48
4.4.1 開發設計 48
4.4.2 功能實現 48
4.5 任務驗證 49
4.6 開發小結 50
4.7 思考與拓展 50
任務5 智能背包繫統的設計 51
5.1 開發場景：如何使用Java封裝一個智能背包繫統 51
5.2 開發目標 51
5.3 原理學習：Java的對像與類、接口實現與包機制 51
5.3.1 Java的對像與類 51
5.3.2 Java的接口 56
5.4 開發實踐：智能背包設備繫統對像的設計 59
5.4.1 開發設計 59
5.4.2 功能實現 59
5.5 任務驗證 61
5.6 開發小結 61
5.7 思考與拓展 62
第2篇 Android開發基礎
任務6 Android項目框架與調試 65
6.1 開發場景：如何創建和調試Android項目 65
6.2 開發目標 65
6.3 原理學習：Android項目框架及項目創建調試 66
6.3.1 Android項目框架 66
6.3.2 Android項目的調試 68
6.3.3 模擬器的安裝與使用 69
6.4 開發實踐：Android項目的創建與調試 71
6.4.1 Android項目的創建 71
6.4.2 Android項目的調試 73
6.5 任務驗證 74
6.6 開發小結 74
6.7 思考與拓展 74
任務7 空氣質量顯示界面的設計 75
7.1 開發場景：如何實現空氣質量顯示界面的設計 75
7.2 開發目標 75
7.3 原理學習：Android用戶界面布局 76
7.3.1 Android的用戶界面框架 76
7.3.2 Android的視圖樹 76
7.3.3 Android的線性布局 77
7.3.4 Android的幀布局 81
7.3.5 Android的表格布局 82
7.3.6 Android的相對布局 86
7.3.7 Android的布局 90
7.4 開發實踐：空氣質量顯示界面 92
7.4.1 開發設計 92
7.4.2 功能實現 92
7.5 任務驗證 96
7.6 開發小結 96
7.7 思考與拓展 96
任務8 城市氣像監控設備管理繫統應用界面的設計 97
8.1 開發場景：如何設計城市氣像監控設備管理繫統應用界面 97
8.2 開發目標 97
8.3 原理學習：Android界面控件基礎 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 開發實踐：城市氣像監控設備管理繫統應用界面的設計 115
8.4.1 開發設計 115
8.4.2 功能實現 116
8.5 任務驗證 121
8.6 開發小結 122
8.7 思考與拓展 122
任務9 城市環境繫統功能菜單的設計 123
9.1 開發場景：如何為城市環境繫統增加功能菜單 123
9.2 開發目標 123
9.3 原理學習：熟悉Android菜單 123
9.3.1 Android的選項菜單 124
9.3.2 Android的子菜單 126
9.3.3 Android的上下文菜單 126
9.4 開發實踐：城市環境繫統功能菜單 129
9.4.1 開發設計 129
9.4.2 功能實現 130
9.5 任務驗證 131
9.6 開發小結 132
9.7 思考與拓展 132
任務10 城市燈光控制繫統界面事件的處理 133
10.1 開發場景：如何用Android開發一個城市燈光控制繫統界面 133
10.2 開發目標 133
10.3 原理學習：Android繫統界面事件實現 133
10.3.1 監聽器 133
10.3.2 Android的界面事件和監聽器 134
10.3.3 Android按鍵事件的處理 135
10.3.4 Android屏幕觸摸事件的處理 136
10.4 開發實踐：城市燈光控制繫統界面事件的處理 137
10.4.1 開發設計 137
10.4.2 功能實現 138
10.5 任務驗證 142
10.6 開發小結 143
10.7 思考與拓展 143
第3篇 Android開發進階
任務11 工廠通風繫統界面的切換 147
11.1 開發場景：如何實現工廠通風繫統界面的切換 147
11.2 開發目標 147
11.3 原理學習：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 開發實踐：工廠通風繫統界面切換 156
11.4.1 開發設計 156
11.4.2 功能實現 157
11.5 任務驗證 161
11.6 開發小結 162
11.7 思考與拓展 162
任務12工廠火警監測繫統界面的設計 163
12.1 開發場景：如何設計工廠火警監測繫統的界面 163
12.2 開發目標 163
12.3 原理學習：Intent、BroadcastReceiver、ContentProvider組件 163
12.3.1 Intent組件 163
12.3.2 BroadcastReceiver組件 167
12.3.3 ContentProvider組件 170
12.4 開發實踐：工廠火警監測繫統界面的設計 171
12.4.1 開發設計 171
12.4.2 功能實現 172
12.5 任務驗證 176
12.6 開發小結 176
12.7 思考與拓展 177
任務13設備列表管理界面的設計 179
13.1 開發場景：如何使用Fragment設計界面 179
13.2 開發目標 179
13.3 原理學習：基於Fragment的界面設計 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 開發實踐：設備列表管理界面設計 187
13.4.1 開發設計 187
13.4.2 功能實現 189
13.5 任務驗證 194
13.6 開發小結 195
13.7 思考與拓展 195
任務14智能電表日志的記錄 197
14.1 開發場景：如何實現智能電表日志的記錄 197
14.2 開發目標 197
14.3 原理學習：SharedPreferences及文件存儲的使用 197
14.3.1 SharedPreferences 197
14.3.2 文件存儲 201
14.4 開發實踐：智能電表日志記錄 203
14.4.1 開發設計 203
14.4.2 功能實現 204
14.5 任務驗證 206
14.6 開發小結 206
14.7 思考與拓展 206
任務15光照度記錄的查詢 207
15.1 開發場景：如何顯示SQLite數據庫中的光照度記錄 207
15.2 開發目標 207
15.3 原理學習：SQLite數據庫的創建及其基本的數據操作方法 207
15.3.1 SQLite數據庫 207
15.3.2 SQLite數據庫的操作 210
15.3.3 SQLite簡單示例 214
15.4 開發實踐：光照度記錄的查詢 217
15.4.1 開發設計 217
15.4.2 功能實現 219
15.5 任務驗證 227
15.6 開發小結 228
15.7 思考與拓展 228
任務16智能醫療儀表圖形的動態顯示 229
16.1 開發場景：智能醫療儀表圖形動態顯示的重要性及實用性 229
16.2 開發目標 229
16.3 原理學習：動態圖形的繪制及圖形特效的實現 229
16.3.1 動態圖形的繪制 229
16.3.2 圖形特效的實現 234
16.3.3 Android的自繪控件 237
16.4 開發實踐：智能醫療儀表圖形動態顯示 238
16.4.1 開發設計 238
16.4.2 功能實現 240
16.5 任務驗證 243
16.6 開發小結 244
16.7 思考與拓展 244
任務17遠程控制服務端的通信 245
17.1 開發場景：如何實現遠程控制服務端的通信 245
17.2 開發目標 245
17.3 原理學習：Socket通信 245
17.3.1 Socket傳輸模式 245
17.3.2 Socket編程原理 246
17.3.3 Socket編程實例 247
17.4 開發實踐：遠程控制服務端通信的實現 250
17.4.1 開發設計 250
17.4.2 功能實現 252
17.5 任務驗證 257
17.6 開發小結 258
17.7 思考與拓展 258
第4篇 物聯網Android應用開發
任務18物聯網繫統框架及Android開發接口 261
18.1 開發場景：物聯網繫統框架 261
18.2 開發目標 262
18.3 原理學習：Android開發接口 262
18.3.1 Android開發接口 262
18.3.2 Android開發接口應用實例 265
18.4 開發實踐：建立服務連接 266
18.4.1 開發設計 266
18.4.2 功能實現 268
18.5

近年來，物聯網、移動互聯網、大數據和雲計算的迅猛發展，逐步改變了社會的生產方式，大大提高了生產效率和社會生產力。工業和信息化部發布的《信息通信行業發展規劃物聯網分冊（2016—2020年）》總結了“十二五”規劃中物聯網發展所獲得的成就，並分析了“十三五”期間面臨的形勢，明確了物聯網的發展思路和目標，提出了物聯網發展的6大任務，分別是強化產業生態布局、完善技術創新體繫、推動物聯網規模應用、構建完善標準體繫、完善公共服務體繫、提升安全保障能力；提出了4大關鍵技術，分別是傳感器技術，體繫架構共性技術，操作繫統，以及物聯網與移動互聯網、大數據融合關鍵技術；提出了6大重點領域應用示範工程，分別是智能制造，智慧農業，智能家居，智能交通和車聯網，智慧醫療和健康養老，以及智慧節能環保；指出要健全多層次、多類型的物聯網人纔培養和服務體繫，支持高校、科研院所加強跨學科交叉整合，加強物聯網學科建設，培養物聯網復合型專業人纔。該發展規劃為物聯網發展指出了一條鮮明的道路，同時也表明了我國在推動物聯網應用方面的堅定決心，相信物聯網的規模會越來越大。
本書采用任務式開發的學習方法，利用實際的開發案例，由淺入深地介紹Android應用開發技術，每個案例均有完整的開發過程，即生動的開發場景、明確的開發目標、深入淺出的原理學習、詳細的開發實踐、任務驗證、開發小結、思考與拓展。每個案例均附有完整的開發代碼，讀者在此基礎上可以快速地進行二次開發，從而將其轉化為各種比賽和創新創業的案例。
本書分為4篇。
第1篇為Java開發基礎。本篇主要介紹Java的基本知識和語法，主要內容包括Android應用開發環境、Java開發基礎、海撥高度數據的定義與轉換、溫度和濕度數據的記錄、智能背包繫統的設計。
第2篇為Android開發基礎。本篇主要介紹Android的基本知識和語法，主要內容包括Android項目框架與調試、空氣質量顯示界面的設計、城市氣像監控設備管理繫統應用界面的設計、城市環境繫統功能菜單的設計、城市燈光控制繫統界面事件的處理。
第3篇為Android開發進階。本篇主要介紹Android的高級知識和語法，主要內容包括工廠通風繫統界面的切換、工廠火警監測繫統界面的設計、設備列表管理界面的設計、智能電表日志的記錄、光照度記錄的查詢、智能醫療儀表圖形的動態顯示、遠程控制服務端的通信。
第4篇為物聯網Android應用開發。本篇主要以實例的形式講述面向物聯網繫統的Android應用程序開發，主要內容包括物聯網繫統框架及Android開發接口、倉庫環境管理繫統的設計。
本書既可作為高等學校相關專業的教材或教學參考書，也可供相關領域的工程技術人員參考。對於物聯網開發和Android開發的愛好者來說，本書也是一本深入淺出的技術讀物。
本書在編寫過程中借鋻和參考了國內外專家、學者和技術人員的相關研究成果，作者盡可能按學術規範予以說明，但難免會有疏漏，在此向相關作者表示深深的敬意和謝意。如有疏漏，請及時通過出版社與作者聯繫。
本書的出版得到了廣東省自然科學基金項目（2018A030313195）和廣州市科技計劃項目（201804010262）的資助。感謝中智訊（武漢）科技有限公司在本書編寫過程中提供的幫助，特別感謝電子工業出版社在本書出版過程中給予的大力支持。
由於本書涉及的知識面廣，限於作者的水平和經驗，疏漏之處在所難免，懇請廣大專家和讀者批評指正。

作  者  
2020年6月