GPS的根本目的是為使用者提供位置相關的信息。Android系統設計了一個以LocationManagerService為核心的位置管理架構提供相關的位置服務。
圖9-29所示的Android平臺LocationManager架構按順時針可分為四部分。
:-: 
圖9-29 Android平臺中LocationManager架構
第一部分為LocationManagerService(簡稱LMS)和其客戶端LocationManager(簡稱LM)。LMS和Android Java Framework中其他Service一樣由SystemServer創建并運行在system_process進程中[^①]。LMS內部將統一管理Android平臺中能提供位置服務的相關模塊,而LM為那些需要使用位置服務的應用程序服務。LM和LMS之間通過Binder進行交互。下節所示的示例應用程序將介紹LM的用法。
Android平臺中能提供位置服務的相關模塊統稱為Location Provider(位置提供者,LP)。位置提供者必須實現LocationProviderInterface接口。這些接口對應的對象實例由LMS來創建和管理。在所有這些位置提供者中,Android Framework實現了其中的PassiveProvider和GpsLocationProvider。這兩個LP由LMS創建并運行在system_process進程中。下文介紹LMS時還會詳細介紹PassiveProvider和GpsLP。
除了使用GPS定位外,系統還支持網絡定位(Network Location)方法來獲取位置信息。這種方法大致的工作原理是,某地區的移動通信基站(Cell Tower)或無線網絡AP的位置信息都已事先獲取并保存在相關服務提供商的服務器上。當手機使用網絡定位時,它首先向服務器查詢自己所連接或搜索到的基站位置或AP的位置,然后根據信號的強度推算自己的大致位置。相比GPS定位而言,網絡定位速度快,耗電少,適用于室內和室外,但精度較GPS差。Android原生代碼并不提供Network Location Provider相關的功能,它一般由第三方應用廠商提供,例如Google的GMS(Google Mobile Service)包中有一個NetworkLocation.apk就提供了該功能,而國內上市的手機則使用百度公司提供的NetworkLocation_Baidu.apk。由于它們運行在應用程序所在的進程中,所以系統定義了ILocationProviderProxy接口使LMS能管理這些由應用程序提供的位置服務。這些應用的位置服務需要實現LocationProviderBase抽象類。相關類結構如圖中區域3所示。
區域3中的FusedLocationProvider是一個比較有意思的LP。它本身不能提供位置信息,其內部將綜合GpsLP和NetworkLP的位置信息,然后向使用者提供最符合使用者需求的數據。即它能根據使用者對電源消耗、精度兩方面的要求以選擇GpsLP或/和NetworkLP作為真實的LP。同時,FusedLP能選擇GpsLP或NetworkLP提供的位置信息中最好的那一個返回給使用者。簡單點說,FusedLP出現之前,一個比較完善的LP客戶端需要同時操作和管理GpsLP和NetworkLP,而有了FusedLP后,客戶端只需要使用它即可,其余事情由FusedLP內部來管理。注意,FusedLP也由應用程序提供,它運行在FusedLocationProvider.apk所在的進程中。
除了提供位置信息外,系統(借助第三方應用提供)還支持位置信息和地址信息相互轉換,即得到某個地址(如國家、市區、街道名等)的位置信息(如經緯度信息),或者根據位置信息得到其對應的地址信息。由于地址和位置信息的映射關系一般也由第三方應用提供,所以LMS利用GeocodeProxy和第三方應用中實現IGeocodeProvider的對象交互。相關類結構如圖中
區域4所示。
>[info] 提示 FusedLocationProvider的代碼非常簡單,感興趣的讀者可自行研究。可參考SDK中關于這方面的討論,其位置為https://developer.android.com/guide/topics/location/strategies.html。
了解Android平臺中LM的架構后,筆者從以下兩個方面詳細介紹Android中的位置管理模塊。
* 通過一個示例展示如何利用LocationManager功能來獲取自己的位置信息以及地址信息。
* 介紹LMS相關的模塊及工作原理。這些模塊包括LocationManagerService、GpsLocationProvider、GPS HAL層相關控制接口等。
[^①]: 關于system_process,讀者可閱讀《深入理解Android:卷Ⅱ》第3章。
- 前言
- 第1章 準備工作
- 1.1 Android系統架構
- 1.2 工具使用
- 1.2.1 Source Insight的使用
- 1.2.2 Eclipse的使用
- 1.2.3 BusyBox的使用
- 1.3 本書資源下載說明
- 第2章 深入理解Netd
- 2.1 概述
- 2.2 Netd工作流程
- 2.2.1 main函數分析
- 2.2.2 NetlinkManager分析
- 2.2.3 CommandListener分析
- 2.2.4 DnsProxyListener分析
- 2.2.5 MDnsSdListener分析
- 2.3 CommandListener中的命令
- 2.3.1 iptables、tc和ip命令
- 2.3.2 CommandListener構造函數和測試工具ndc
- 2.3.3 InterfaceCmd命令
- 2.3.4 IpFwd和FirewallCmd命令
- 2.3.5 ListTtysCmd和PppdCmd命令
- 2.3.6 BandwidthControlCmd和IdletimerControlCmd命令
- 2.3.7 NatCmd命令
- 2.3.8 TetherCmd和SoftapCmd命令
- 2.3.9 ResolverCmd命令
- 2.4 NetworkManagementService介紹
- 2.4.1 create函數詳解
- 2.4.2 systemReady函數詳解
- 2.5 本章總結和參考資料說明
- 2.5.1 本章總結
- 2.5.2 參考資料說明
- 第3章 Wi-Fi基礎知識
- 3.1 概述
- 3.2 無線電頻譜和802.11協議的發展歷程
- 3.2.1 無線電頻譜知識
- 3.2.2 IEEE 802.11發展歷程
- 3.3 802.11無線網絡技術
- 3.3.1 OSI基本參考模型及相關基本概念
- 3.3.2 802.11知識點導讀
- 3.3.3 802.11組件
- 3.3.4 802.11 Service介紹
- 3.3.5 802.11 MAC服務和幀
- 3.3.6 802.11 MAC管理實體
- 3.3.7 無線網絡安全技術知識點
- 3.4 Linux Wi-Fi編程API介紹
- 3.4.1 Linux Wireless Extensions介紹
- 3.4.2 nl80211介紹
- 3.5 本章總結和參考資料說明
- 3.5.1 本章總結
- 3.5.2 參考資料說明
- 第4章 深入理解wpa_supplicant
- 4.1 概述
- 4.2 初識wpa_supplicant
- 4.2.1 wpa_supplicant架構
- 4.2.2 wpa_supplicant編譯配置
- 4.2.3 wpa_supplicant命令和控制API
- 4.2.4 git的使用
- 4.3 wpa_supplicant初始化流程
- 4.3.1 main函數分析
- 4.3.2 wpa_supplicant_init函數分析
- 4.3.3 wpa_supplicant_add_iface函數分析
- 4.3.4 wpa_supplicant_init_iface函數分析
- 4.4 EAP和EAPOL模塊
- 4.4.1 EAP模塊分析
- 4.4.2 EAPOL模塊分析
- 4.5 wpa_supplicant連接無線網絡分析
- 4.5.1 ADD_NETWORK命令處理
- 4.5.2 SET_NETWORK命令處理
- 4.5.3 ENABLE_NETWORK命令處理
- 4.6 本章總結和參考資料說明
- 4.6.1 本章總結
- 4.6.2 參考資料說明
- 第5章 深入理解WifiService
- 5.1 概述
- 5.2 WifiService的創建及初始化
- 5.2.1 HSM和AsyncChannel介紹
- 5.2.2 WifiService構造函數分析
- 5.2.3 WifiStateMachine介紹
- 5.3 加入無線網絡分析
- 5.3.1 Settings操作Wi-Fi分析
- 5.3.2 WifiService操作Wi-Fi分析
- 5.4 WifiWatchdogStateMachine介紹
- 5.5 Captive Portal Check介紹
- 5.6 本章總結和參考資料說明
- 5.6.1 本章總結
- 5.6.2 參考資料說明
- 第6章 深入理解Wi-Fi Simple Configuration
- 6.1 概述
- 6.2 WSC基礎知識
- 6.2.1 WSC應用場景
- 6.2.2 WSC核心組件及接口
- 6.3 Registration Protocol詳解
- 6.3.1 WSC IE和Attribute介紹
- 6.3.2 802.11管理幀WSC IE設置
- 6.3.3 EAP-WSC介紹
- 6.4 WSC代碼分析
- 6.4.1 Settings中的WSC處理
- 6.4.2 WifiStateMachine的處理
- 6.4.3 wpa_supplicant中的WSC處理
- 6.4.4 EAP-WSC處理流程分析
- 6.5 本章總結和參考資料說明
- 6.5.1 本章總結
- 6.5.2 參考資料說明
- 第7章 深入理解Wi-Fi P2P
- 7.1 概述
- 7.2 P2P基礎知識
- 7.2.1 P2P架構
- 7.2.2 P2P Discovery技術
- 7.2.3 P2P工作流程
- 7.3 WifiP2pSettings和WifiP2pService介紹
- 7.3.1 WifiP2pSettings工作流程
- 7.3.2 WifiP2pService工作流程
- 7.4 wpa_supplicant中的P2P
- 7.4.1 P2P模塊初始化
- 7.4.2 P2P Device Discovery流程分析
- 7.4.3 Provision Discovery流程分析
- 7.4.4 GO Negotiation流程分析
- 7.5 本章總結和參考資料說明
- 7.5.1 本章總結
- 7.5.2 參考資料說明
- 第8章 深入理解NFC
- 8.1 概述
- 8.2 NFC基礎知識
- 8.2.1 NFC概述
- 8.2.2 NFC R/W運行模式
- 8.2.3 NFC P2P運行模式
- 8.2.4 NFC CE運行模式
- 8.2.5 NCI原理
- 8.2.6 NFC相關規范
- 8.3 Android中的NFC
- 8.3.1 NFC應用示例
- 8.3.2 NFC系統模塊
- 8.4 NFC HAL層討論
- 8.5 本章總結和參考資料說明
- 8.5.1 本章總結
- 8.5.2 參考資料說明
- 第9章 深入理解GPS
- 9.1 概述
- 9.2 GPS基礎知識
- 9.2.1 衛星導航基本原理
- 9.2.2 GPS系統組成及原理
- 9.2.3 OMA-SUPL協議
- 9.3 Android中的位置管理
- 9.3.1 LocationManager架構
- 9.3.2 LocationManager應用示例
- 9.3.3 LocationManager系統模塊
- 9.4 本章總結和參考資料說明
- 9.4.1 本章總結
- 9.4.2 參考資料說明
- 附錄