Android开发笔记之简单基站定位程序的实现

经过学习，已经对Android程序的开发流程有了个大体的了解，为了提高我们的学习兴趣，在这一节我们将编写一个简单的基站定位程序。现在LBS（Location Based Service，基于位置的服务）移动应用相当流行（如：微信，切客，嘀咕，街旁等），基站定位是这类程序用到的关键性技术之一，我们来揭开它的神秘面纱吧。

在这一节里，我们会接触到事件、TelephonyManager、HTTP通信、JSON的使用等知识点。

在Android操作系统下，基站定位其实很简单，先说一下实现流程：

调用SDK中的API（TelephonyManager）获得MCC、MNC、LAC、CID等信息，然后通过google的API获得所在位置的经纬度，最后再通过google map的API获得实际的地理位置。（google真牛！）

有同学会问：MNC、MCC、LAC、CID都是些什么东西？google又怎么通过这些东西就获得经纬度了呢？

我们一起来学习一下：

MCC，Mobile Country Code，移动国家代码（中国的为460）；

MNC，Mobile Network Code，移动网络号码（中国移动为00，中国联通为01）；

LAC，Location Area Code，位置区域码；

CID，Cell Identity，基站编号，是个16位的数据（范围是0到65535）。

了解了这几个名词的意思，相信有些朋友已经知道后面的事了：google存储了这些信息，直接查询就能得到经纬度了。（至于google怎么得到移动、联通的基站信息，这就不得而知了，反正google免费提供接口，直接调用就是）

下面开始动手。

一、设置界面

我们在上一节的程序的基础上进行开发，在DemoActivity的界面上实现这个功能。

首先我们将DemoActivity使用的布局修改一下：

第1行为TextView，显示提示文字；第2行为一个Button，触发事件；第3行、第4行分别显示基站信息和地理位置（现在为空，看不到）。

layout/main.xml文件内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  android:layout_width="fill_parent"
  android:layout_height="fill_parent"
  android:orientation="vertical" >

  <TextView
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="Please click the button below to get your location" />

  <Button
    android:id="@+id/button1"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="Click Me" />

  <TextView
    android:id="@+id/cellText"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="" />

  <TextView
    android:id="@+id/lacationText"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:text="" />

</LinearLayout>

接下来我们打开DemoActivity.java编写代码。

二、为按钮绑定事件

我们在Activity创建时绑定事件，将以下代码添加到setContentView(R.layout.main);后：

/** 为按钮绑定事件 */
Button btnGetLocation = (Button)findViewById(R.id.button1);
btnGetLocation.setOnClickListener(new OnClickListener() {
  @Override
  public void onClick(View arg0) {
    // TODO Auto-generated method stub
    onBtnClick();
  }
});

同时还需要在头部import相关组件：

import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.view.View.OnClickListener;

我们来分析一下这段代码：

首先我们通过findViewById(R.id.button1)找到按钮这个对象，前面加(Button)表示显示的转换为Button对象；

然后设置按钮点击事件的监听器，参数为OnClickListener对象，再重载这个类的onClick方法，调用onBtnClick方法（这个方法得由我们自己去写，他在点击按钮时被调用）。

好了，调用方法写好了，我们来写实现（调用后需要做什么事）。动手编码之前先在脑中整理好思路，养成好习惯。

我们需要在DemoActivty类中添加如下私有方法：

我们需要刚刚提到的onBtnClick回调方法，被调用时实现取得基站信息、获取经纬度、获取地理位置、显示的功能。但是很显然，全部揉到一个方法里面并不是个好主意，我们将它分割为几个方法；

• 添加获取基站信息的方法getCellInfo，返回基站信息；
• 添加获取经纬度的方法getItude，传入基站信息，返回经纬度；
• 添加获取地理位置的方法getLocation，传入经纬度，返回地理位置；
• 添加显示结果的方法showResult，传入得到的信息在界面上显示出来。

好了，先将方法添上，完整代码如下：

package com.android.demo;

import android.R.bool;
import android.R.integer;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.view.View.OnClickListener;

public class DemoActivity extends Activity {
  /** Called when the activity is first created. */
  @Override
  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.main);

    /** 为按钮绑定事件 */
    Button btnGetLocation = (Button)findViewById(R.id.button1);
    btnGetLocation.setOnClickListener(new OnClickListener() {
      @Override
      public void onClick(View arg0) {
        // TODO Auto-generated method stub
        onBtnClick();
      }
    });
  }

  /** 基站信息结构体 */
  public class SCell{
    public int MCC;
    public int MNC;
    public int LAC;
    public int CID;
  }

  /** 经纬度信息结构体 */
  public class SItude{
    public String latitude;
    public String longitude;
  }

  /** 按钮点击回调函数 */
  private void onBtnClick(){

  }

  /** 获取基站信息 */
  private SCell getCellInfo(){

  }

  /** 获取经纬度 */
  private SItude getItude(SCell cell){

  }

  /** 获取地理位置 */
  private String getLocation(SItude itude){

  }

  /** 显示结果 */
  private void showResult(SCell cell, String location){

  }
}

现在在onBtnClick方法中编码，依次调用后面几个方法，代码如下：

/** 按钮点击回调函数 */
private void onBtnClick(){
  /** 弹出一个等待状态的框 */
  ProgressDialog mProgressDialog = new ProgressDialog(this);
  mProgressDialog.setMessage("正在获取中...");
  mProgressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_SPINNER);
  mProgressDialog.show();

  try {
    /** 获取基站数据 */
    SCell cell = getCellInfo();

    /** 根据基站数据获取经纬度 */
    SItude itude = getItude(cell);

    /** 获取地理位置 */
    String location = getLocation(itude);

    /** 显示结果 */
    showResult(cell, location);

    /** 关闭对话框 */
    mProgressDialog.dismiss();
  }catch (Exception e) {
    /** 关闭对话框 */
    mProgressDialog.dismiss();
    /** 显示错误 */
    TextView cellText = (TextView)findViewById(R.id.cellText);
    cellText.setText(e.getMessage());
  }
}

按钮相关的工作就完成了，接下来编写获取基站信息的方法。

三、获取基站信息

获取基站信息我们需要调用SDK提供的API中的TelephonyManager，需要在文件头部引入：

import android.telephony.TelephonyManager;
import android.telephony.gsm.GsmCellLocation;

完整代码为：

/**
 * 获取基站信息
 *
 * @throws Exception
 */
private SCell getCellInfo() throws Exception {
  SCell cell = new SCell();

  /** 调用API获取基站信息 */
  TelephonyManager mTelNet = (TelephonyManager) getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);
  GsmCellLocation location = (GsmCellLocation) mTelNet.getCellLocation();
  if (location == null)
    throw new Exception("获取基站信息失败");

  String operator = mTelNet.getNetworkOperator();
  int mcc = Integer.parseInt(operator.substring(0, 3));
  int mnc = Integer.parseInt(operator.substring(3));
  int cid = location.getCid();
  int lac = location.getLac();

  /** 将获得的数据放到结构体中 */
  cell.MCC = mcc;
  cell.MNC = mnc;
  cell.LAC = lac;
  cell.CID = cid;

  return cell;
}

如果获得的位置信息为null将抛出错误，不再继续执行。最后将获取的基站信息封装为结构体返回。

四、获取经纬度

在这一步，我们需要采用HTTP调用google的API以获取基站所在的经纬度。

Android作为一款互联网手机，联网的功能必不可少。Android提供了多个接口供我们使用，这里我们使用DefaultHttpClient。

完整的方法代码如下：

/**
 * 获取经纬度
 *
 * @throws Exception
 */
private SItude getItude(SCell cell) throws Exception {
  SItude itude = new SItude();

  /** 采用Android默认的HttpClient */
  HttpClient client = new DefaultHttpClient();
  /** 采用POST方法 */
  HttpPost post = new HttpPost("http://www.google.com/loc/json");
  try {
    /** 构造POST的JSON数据 */
    JSONObject holder = new JSONObject();
    holder.put("version", "1.1.0");
    holder.put("host", "maps.google.com");
    holder.put("address_language", "zh_CN");
    holder.put("request_address", true);
    holder.put("radio_type", "gsm");
    holder.put("carrier", "HTC");

    JSONObject tower = new JSONObject();
    tower.put("mobile_country_code", cell.MCC);
    tower.put("mobile_network_code", cell.MNC);
    tower.put("cell_id", cell.CID);
    tower.put("location_area_code", cell.LAC);

    JSONArray towerarray = new JSONArray();
    towerarray.put(tower);
    holder.put("cell_towers", towerarray);

    StringEntity query = new StringEntity(holder.toString());
    post.setEntity(query);

    /** 发出POST数据并获取返回数据 */
    HttpResponse response = client.execute(post);
    HttpEntity entity = response.getEntity();
    BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));
    StringBuffer strBuff = new StringBuffer();
    String result = null;
    while ((result = buffReader.readLine()) != null) {
      strBuff.append(result);
    }

    /** 解析返回的JSON数据获得经纬度 */
    JSONObject json = new JSONObject(strBuff.toString());
    JSONObject subjosn = new JSONObject(json.getString("location"));

    itude.latitude = subjosn.getString("latitude");
    itude.longitude = subjosn.getString("longitude");

    Log.i("Itude", itude.latitude + itude.longitude);

  } catch (Exception e) {
    Log.e(e.getMessage(), e.toString());
    throw new Exception("获取经纬度出现错误:"+e.getMessage());
  } finally{
    post.abort();
    client = null;
  }

  return itude;
}

在这里采用POST方法将JSON数据发送到googleAPI，google返回JSON数据，我们得到数据后解析，得到经纬度信息。

五、获取物理位置

得到经纬度后，我们将之转换为物理地址。

我们仍然使用DefaultHttpClient来调用google地图的API，获得物理信息，不过在这里我们使用GET方法。

完整的方法代码如下：

/**
 * 获取地理位置
 *
 * @throws Exception
 */
private String getLocation(SItude itude) throws Exception {
  String resultString = "";

  /** 这里采用get方法，直接将参数加到URL上 */
  String urlString = String.format("http://maps.google.cn/maps/geo?key=abcdefg&q=%s,%s", itude.latitude, itude.longitude);
  Log.i("URL", urlString);

  /** 新建HttpClient */
  HttpClient client = new DefaultHttpClient();
  /** 采用GET方法 */
  HttpGet get = new HttpGet(urlString);
  try {
    /** 发起GET请求并获得返回数据 */
    HttpResponse response = client.execute(get);
    HttpEntity entity = response.getEntity();
    BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));
    StringBuffer strBuff = new StringBuffer();
    String result = null;
    while ((result = buffReader.readLine()) != null) {
      strBuff.append(result);
    }
    resultString = strBuff.toString();

    /** 解析JSON数据，获得物理地址 */
    if (resultString != null && resultString.length() > 0) {
      JSONObject jsonobject = new JSONObject(resultString);
      JSONArray jsonArray = new JSONArray(jsonobject.get("Placemark").toString());
      resultString = "";
      for (int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) {
        resultString = jsonArray.getJSONObject(i).getString("address");
      }
    }
  } catch (Exception e) {
    throw new Exception("获取物理位置出现错误:" + e.getMessage());
  } finally {
    get.abort();
    client = null;
  }

  return resultString;
}

GET方法就比POST方法简单多了，得到的数据同样为JSON格式，解析一下得到物理地址。

六、显示结果

好了，我们已经得到我们想要的信息了，我们把它显示出来，方法代码如下：

/** 显示结果 */
private void showResult(SCell cell, String location) {
  TextView cellText = (TextView) findViewById(R.id.cellText);
  cellText.setText(String.format("基站信息：mcc:%d, mnc:%d, lac:%d, cid:%d",
      cell.MCC, cell.MNC, cell.LAC, cell.CID));

  TextView locationText = (TextView) findViewById(R.id.lacationText);
  locationText.setText("物理位置：" + location);
}

七、运行程序

我们的编码工作已经完成了。在上面的代码中有些地方需要的引入代码没有提到，下面把完整的代码贴出来：

package com.android.demo;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

import org.apache.http.HttpEntity;
import org.apache.http.HttpResponse;
import org.apache.http.client.HttpClient;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.client.methods.HttpPost;
import org.apache.http.entity.StringEntity;
import org.apache.http.impl.client.DefaultHttpClient;

import org.json.JSONArray;
import org.json.JSONObject;

import android.app.Activity;
import android.app.ProgressDialog;
import android.content.Context;
import android.os.Bundle;
import android.telephony.TelephonyManager;
import android.telephony.gsm.GsmCellLocation;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;
import android.view.View.OnClickListener;

public class DemoActivity extends Activity {
  /** Called when the activity is first created. */
  @Override
  public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.main);

    /** 为按钮绑定事件 */
    Button btnGetLocation = (Button) findViewById(R.id.button1);
    btnGetLocation.setOnClickListener(new OnClickListener() {
      @Override
      public void onClick(View arg0) {
        // TODO Auto-generated method stub
        onBtnClick();
      }
    });
  }

  /** 基站信息结构体 */
  public class SCell{
    public int MCC;
    public int MNC;
    public int LAC;
    public int CID;
  }

  /** 经纬度信息结构体 */
  public class SItude{
    public String latitude;
    public String longitude;
  }

  /** 按钮点击回调函数 */
  private void onBtnClick() {
    /** 弹出一个等待状态的框 */
    ProgressDialog mProgressDialog = new ProgressDialog(this);
    mProgressDialog.setMessage("正在获取中...");
    mProgressDialog.setProgressStyle(ProgressDialog.STYLE_SPINNER);
    mProgressDialog.show();

    try {
      /** 获取基站数据 */
      SCell cell = getCellInfo();

      /** 根据基站数据获取经纬度 */
      SItude itude = getItude(cell);

      /** 获取地理位置 */
      String location = getLocation(itude);

      /** 显示结果 */
      showResult(cell, location);

      /** 关闭对话框 */
      mProgressDialog.dismiss();
    } catch (Exception e) {
      /** 关闭对话框 */
      mProgressDialog.dismiss();
      /** 显示错误 */
      TextView cellText = (TextView) findViewById(R.id.cellText);
      cellText.setText(e.getMessage());
      Log.e("Error", e.getMessage());
    }
  }

  /**
   * 获取基站信息
   *
   * @throws Exception
   */
  private SCell getCellInfo() throws Exception {
    SCell cell = new SCell();

    /** 调用API获取基站信息 */
    TelephonyManager mTelNet = (TelephonyManager) getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);
    GsmCellLocation location = (GsmCellLocation) mTelNet.getCellLocation();
    if (location == null)
      throw new Exception("获取基站信息失败");

    String operator = mTelNet.getNetworkOperator();
    int mcc = Integer.parseInt(operator.substring(0, 3));
    int mnc = Integer.parseInt(operator.substring(3));
    int cid = location.getCid();
    int lac = location.getLac();

    /** 将获得的数据放到结构体中 */
    cell.MCC = mcc;
    cell.MNC = mnc;
    cell.LAC = lac;
    cell.CID = cid;

    return cell;
  }

  /**
   * 获取经纬度
   *
   * @throws Exception
   */
  private SItude getItude(SCell cell) throws Exception {
    SItude itude = new SItude();

    /** 采用Android默认的HttpClient */
    HttpClient client = new DefaultHttpClient();
    /** 采用POST方法 */
    HttpPost post = new HttpPost("http://www.google.com/loc/json");
    try {
      /** 构造POST的JSON数据 */
      JSONObject holder = new JSONObject();
      holder.put("version", "1.1.0");
      holder.put("host", "maps.google.com");
      holder.put("address_language", "zh_CN");
      holder.put("request_address", true);
      holder.put("radio_type", "gsm");
      holder.put("carrier", "HTC");

      JSONObject tower = new JSONObject();
      tower.put("mobile_country_code", cell.MCC);
      tower.put("mobile_network_code", cell.MNC);
      tower.put("cell_id", cell.CID);
      tower.put("location_area_code", cell.LAC);

      JSONArray towerarray = new JSONArray();
      towerarray.put(tower);
      holder.put("cell_towers", towerarray);

      StringEntity query = new StringEntity(holder.toString());
      post.setEntity(query);

      /** 发出POST数据并获取返回数据 */
      HttpResponse response = client.execute(post);
      HttpEntity entity = response.getEntity();
      BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));
      StringBuffer strBuff = new StringBuffer();
      String result = null;
      while ((result = buffReader.readLine()) != null) {
        strBuff.append(result);
      }

      /** 解析返回的JSON数据获得经纬度 */
      JSONObject json = new JSONObject(strBuff.toString());
      JSONObject subjosn = new JSONObject(json.getString("location"));

      itude.latitude = subjosn.getString("latitude");
      itude.longitude = subjosn.getString("longitude");

      Log.i("Itude", itude.latitude + itude.longitude);

    } catch (Exception e) {
      Log.e(e.getMessage(), e.toString());
      throw new Exception("获取经纬度出现错误:"+e.getMessage());
    } finally{
      post.abort();
      client = null;
    }

    return itude;
  }

  /**
   * 获取地理位置
   *
   * @throws Exception
   */
  private String getLocation(SItude itude) throws Exception {
    String resultString = "";

    /** 这里采用get方法，直接将参数加到URL上 */
    String urlString = String.format("http://maps.google.cn/maps/geo?key=abcdefg&q=%s,%s", itude.latitude, itude.longitude);
    Log.i("URL", urlString);

    /** 新建HttpClient */
    HttpClient client = new DefaultHttpClient();
    /** 采用GET方法 */
    HttpGet get = new HttpGet(urlString);
    try {
      /** 发起GET请求并获得返回数据 */
      HttpResponse response = client.execute(get);
      HttpEntity entity = response.getEntity();
      BufferedReader buffReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));
      StringBuffer strBuff = new StringBuffer();
      String result = null;
      while ((result = buffReader.readLine()) != null) {
        strBuff.append(result);
      }
      resultString = strBuff.toString();

      /** 解析JSON数据，获得物理地址 */
      if (resultString != null && resultString.length() > 0) {
        JSONObject jsonobject = new JSONObject(resultString);
        JSONArray jsonArray = new JSONArray(jsonobject.get("Placemark").toString());
        resultString = "";
        for (int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) {
          resultString = jsonArray.getJSONObject(i).getString("address");
        }
      }
    } catch (Exception e) {
      throw new Exception("获取物理位置出现错误:" + e.getMessage());
    } finally {
      get.abort();
      client = null;
    }

    return resultString;
  }

  /** 显示结果 */
  private void showResult(SCell cell, String location) {
    TextView cellText = (TextView) findViewById(R.id.cellText);
    cellText.setText(String.format("基站信息：mcc:%d, mnc:%d, lac:%d, cid:%d",
        cell.MCC, cell.MNC, cell.LAC, cell.CID));

    TextView locationText = (TextView) findViewById(R.id.lacationText);
    locationText.setText("物理位置：" + location);
  }
}

我们连上手机在手机上运行程序看看。

不出意外的话程序运行起来了，自动跳转到了主界面。点击“Click Me”，出错了！

详细的错误信息为：Neither user 10078 nor current process has android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION.

原来是没有权限，经过前面的学习，我们知道Android在应用的安全上下了一番功夫，要用一些特殊功能必须先报告，安装应用的时候列给用户看，必须要得到用户的允许。这里我们用了获取基站信息的功能，涉及到用户的隐私了，所以我们必须申明一下。

打开AndroidManifest.xml配置文件，在里面添加相应的配置信息：

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"></uses-permission>

我们继续把网络连接的权限申明也加上：

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission>

再编译运行看看（点击“Click Me”后程序会卡住，等待一段时间才有反应，取决于网络情况）：

成功啦！

可能有的同学还是出现错误，没有成功：

█ 提示“www.google.com…”什么的错误

请确认你的手机能访问互联网，调用google的API是必须联网的。

█ 提示获取不到基站信息

你确定你是在手机上测试的吗？模拟器可不行哦。或者你的手机使用的CMDA网络？这个例子只支持GSM网络…

█ 获取不到经纬度

很有可能你中奖了，你所在的基站还没纳入google的数据库…（话说我之前也遇到过，怎么查就是查不出经纬度来，返回数据为空）

█ 获取到的地理地址不正确

这个可能程序出错了，可能google出错了？

其实google map API返回的数据中还包含了很多其他信息，我们可以用来开发一些更有趣的功能，如制作我们专属的地图软件、足迹记录软件等，充分发挥你的创造力：）

八、总结

这个程序基本实现了基站定位功能，但还有很多问题，如：点击了按钮后界面会卡住（访问网络时阻塞了进程）、未对异常进一步处理、不兼容CMDA网络等。

另外这个程序的精度也不够，获得的位置实际上是基站的物理位置，与人所在的位置还有一定差距。在城市里面，一般采用密集型的小功率基站，精度一般在几百米范围内，而在郊区常为大功率基站，密度很小，精度一般在几千米以上。

想要取得更高的精度需要通过一些其他的算法来实现，如果大家有兴趣的话我们可以一起来研究一下，再专门写篇笔记。

可见写一段程序和做一个实际的产品是有很大差别的。

结尾
这一节基本实现了最简单的基站定位，只是作为学习的例子，远远达不到产品的要求，请大家见谅。

我们进一步熟悉了JAVA编码，之前没怎么接触JAVA看起来有点吃力的同学建议找点JAVA基础的书来看看。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。