Android应用开发之（Location in Android-定位）

如何在Android上开发LBS（“基于位置的服务”），那么首先要明白如何获得位置。传统意义上的位置，就是指门牌号一类的描述，虽然可以被人理解，但是无法被计算机理解。为了让计算机能够理解“位置”，地理学上的位置，即经纬度被引入进来。

获取经纬度信息，一般都会想到GPS（Global Positioning System）。这个前身为美国军方卫星定位系统，在推出之后迅速发展成为最大的民用定位服务，现在市场上的车载导航仪、手机导航大都使用GPS。在 Android上，开发者可以利用系统提供的API方便获得位置信息（android.location.Location）。

没有GPS，移动设备，例如手机，如何获取位置信息？现在有一些应用，例如Google Map在没有GPS的情况上，也能标识位置，缺点是误差比较大。此类位置的获取有赖于手机无线通讯信号，当手机处在信号覆盖范围内，手机可以获得该区域（即通讯术语中的“小区”）的识别号。因为这些识别号是惟一的，因此可以将识别号和地理坐标对应起来，因此根据识别号就可以知道地理位置。

那么既没有GPS，也没有移动通讯网络接入怎么办？Google的粉丝应该留意到2010年Eric Schmidt一直在为收集私人WI-FI数据在纠结，Google为什么要收集WI-FI数据呢？显然不是为了像国内某些没品德的人那样去“蹭网”，原因之一就是WI-FI定位。它的原理是首先收集每个WIFI无线接入点的位置，对每个无线路由器进行唯一的标识，在数据库中注明这些接入点的具体位置。 使用时，但发现有WI-FI接入点，则进入到数据中查看匹配的记录，进而得到位置信息。

以上三种获取位置的技术在Android均得到了支持，通过系统自带的Setting应用， 进入到“Location & security”，可以看到在“My Locaiton”下，有“Use wireless networks”和“Use GPS satellites”。因此，开发者可以通过三种渠道获得使用者当前者的位置信息，不必担心没有GPS就无法使用的问题。

MCC（Mobile Country Code）、MNC（Mobile Network Code）、LAC（Location Aera Code）、CID（Cell Tower ID）是通讯业内的名词。MCC标识国家，MNC标识网络，两者组合起来则唯一标识一家通讯运营商。从维基百科上了解到，一个国家的MCC不唯一，例如中国有460和461，一家运营商也不只一个MNC，例如中国移动有00、02、07。LAC标识区域，类似于行政区域，运营商将大区域划分成若干小区域，每个区域分配一个LAC。CID标识基站，若手机处在工作状态，则必须要和一个通讯基站进行通讯，通过CID就可以确定手机所在的地理范围。

2006年Yahoo!曾经推出一项服务：ZoneTag，其功能之一就是拍照后将图片附上位置信息上传到Flickr。这样用户就不必对着几G，甚至几十G的图片，再费神回忆是在什么地方拍摄的了。 ZoneTag也正是利用了前文中的第二种方式获得位置信息。Yahoo!后期也曾经开放ZoneTag API，这样第三方开发者就可以将MMC、MNC、LAC、CID发给Yahoo!，然后获得位置信息，但现在似乎已经关闭了接口。

Google在昔日明星Gears中提供了一项Geolocation的功能，可以获得用户的地理位置，同时这项功能也是开放的，开发者可以依照Geolocation API Network Protocol调用相关功能。稍微不令人满意的是，其数据格式为JSON（JavaScript Object Notation），没有提供XML，不够RESTful，多少是个遗憾。同时需要注意的是，由于Gears已经被Google废弃（Deprecated），因此这项功能是否会被关闭还是未知。不过，Internet上还有其他提供类似功能的服务，例如OpenCellID。

在Android当中，大部分和通讯网络相关的信息都需要经过一项系统服务，即TelephoneManager来获得。

TelephonyManager mTelMan =(TelephonyManager)getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);

Stringoperator =mTelMan.getNetworkOperator();Stringmcc =operator.substring(0, 3);

Stringmnc =operator.substring(3);

GsmCellLocation location =(GsmCellLocation)mTelMan.getCellLocation();

intcid =location.getCid();intlac =location.getLac();

通过上面的方法，即可获得MCC、MNC、CID、LAC，对照Geolocation API Network Protocol，剩下不多的参数也可以获得，发起请求后根据响应内容即可得到地理位置信息。

请求（Request）的信息如下：

{"cell_towers":[{"mobile_network_code":"00","location_area_code":9733,"mobile_country_code":"460","cell_id":17267},{"mobile_network_code":"00","location_area_code":9733,"mobile_country_code":"460","cell_id":27852},{"mobile_network_code":"00","location_area_code":9733,"mobile_country_code":"460","cell_id":27215},{"mobile_network_code":"00","location_area_code":9733,"mobile_country_code":"460","cell_id":27198},{"mobile_network_code":"00","location_area_code":9484,"mobile_country_code":"460","cell_id":27869},{"mobile_network_code":"00","location_area_code":9508,"mobile_country_code":"460","cell_id":37297},{"mobile_network_code":"00","location_area_code":9733,"mobile_country_code":"460","cell_id":27888}],"host":"maps.google.com","version":"1.1.0"}

响应（Response）的信息如下：

{"location":{"latitude":23.12488,"longitude":113.271907,"accuracy":630.0},"
access_token":"2:61tEAW-rONCT1_W-:JVpp2_jq5a0L-5JK"}

与手机定位不同，WIFI定位主要取决于节点（node）的物理地址（mac address）。与提供TelephoneManager一样，Android也提供了获取WIFI信息的接口：WifiManager。

WifiManager wifiMan =(WifiManager)getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);

WifiInfo info =wifiMan.getConnectionInfo();

Stringmac =info.getMacAddress();Stringssid =info.getSSID();

通过上面的方法，即可获得必要的请求参数。注意：根据Geolocation API Network Protocol，请求参数mac_address是指”The mac address of the WiFi node”，而根据WifiInfo.getMacAddress()得到的似乎是本机无线网卡地址，暂时没弄明白，留个悬疑。

暂时假定上面没有问题，发出的请求（Request）信息如下：

{"wifi_towers":[{"mac_address":"00:23:76:AC:41:5D","ssid":"Aspire-NETGEAR"}],"host":"maps.google.com","version":"1.1.0"}

响应（Response）的信息如下：

{"location":{"latitude":23.129075,"longitude":113.264423,"accuracy":140000.0},"access_token":"2:WRr36ynOz_d9mbw5:pRErDAmJXI8l76MU"}

比较两种响应结果，发现相差较小，尽管不如GPS定位精确，但是对于通常的LBS来说，已经基本可用了。

在Android官方文档《Obtaining User Location》中并入Network Location Provider一类，与GPS地位等同。前文中介绍的方法虽然可行，但是需要开发者处理比较多的数据。实际上，不必这么麻烦，还有更简单的方法，android.location中的LocationManager封装了地理位置信息的接口，提供了GPS_PROVIDER和 NETWORK_PROVIDER等。

如果开发的应用需要高精确性，那么可使用GPS_PROVIDER，但这也意味着应用无法在室内使用，待机时间缩短，响应时间稍长等问题；如果开发的应用需要快速反应，对精度要求不怎么高，并且要尽可能节省电量，那么使用NETWORK_PROVIDER是不错的选择。这里提一下，还有一个 PASSIVE_PROVIDER，在实际应用中较少使用。

提到GPS（Global Positioning System），那就顺便说说题外话，由于GPS前身来自于美国军方，后来“军转民”。尽管不收费，但是出于各自国家战略安全和商业利益考量，欧盟发起了伽利略定位系统（Gallileo Postionting System），俄罗斯建立了格洛纳斯（GLONASS），中国也开发了北斗卫星导航系统。尽管呈现出竞争格局，但是目前在非军用移动设备上，–例如手机、MID等，GPS占据了巨大的市场份额。目前来看，Android对GPS的支持还是相当给力，不过也希望未来能够在Android上收到来自北斗的信号。

言归正传，如下代码就是设置从Network中获取位置：

LocationManager mLocMan =(LocationManager)getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);mLocMan.requestLocationUpdates(LocationManager.NETWORK_PROVIDER, 0, 0, mLocLis);

上面的代码需要对应的权限：android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION，同样，如果是 GPS_PROVIDER，则需要权限android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION。如果代码里使用了两个 PROVIDER，则只需要一个权限即可：android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION。

以下是整个过程的代码，由于目的只是技术验证，因此未做效率、健壮性等考虑，不过这并不妨碍我们对比四种获取locaiton方式的差异，其中的优劣由读者自行评判：

publicclassLocationActivity extendsActivity {

privatestaticfinalString TAG= "DemoActivity";

@Override

publicvoidonCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.main);

}

publicvoidonRequestLocation(View view) {

switch(view.getId()){

caseR.id.gpsBtn:

Log.d(TAG, "GPS button is clicked");

requestGPSLocation();

break;

caseR.id.telBtn:

Log.d(TAG, "CellID button is clicked");

requestTelLocation();

break;

caseR.id.wifiBtn:

Log.d(TAG, "WI-FI button is clicked");

requestWIFILocation();

break;

caseR.id.netBtn:

Log.d(TAG, "Network button is clicked");

requestNetworkLocation();

break;

}

}

privatevoidrequestTelLocation() {

TelephonyManager mTelMan = (TelephonyManager) getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);

// MCC+MNC. Unreliable on CDMA networks

String operator = mTelMan.getNetworkOperator();

String mcc = operator.substring(0, 3);

String mnc = operator.substring(3);

GsmCellLocation location = (GsmCellLocation) mTelMan.getCellLocation();

intcid = location.getCid();

intlac = location.getLac();

JSONObject tower = newJSONObject();

try{

tower.put("cell_id", cid);

tower.put("location_area_code", lac);

tower.put("mobile_country_code", mcc);

tower.put("mobile_network_code", mnc);

} catch(JSONException e) {

Log.e(TAG, "call JSONObject's put failed", e);

}

JSONArray array = newJSONArray();

array.put(tower);

List<NeighboringCellInfo> list = mTelMan.getNeighboringCellInfo();

Iterator<NeighboringCellInfo> iter = list.iterator();

NeighboringCellInfo cellInfo;

JSONObject tempTower;

while(iter.hasNext()) {

cellInfo = iter.next();

tempTower = newJSONObject();

try{

tempTower.put("cell_id", cellInfo.getCid());

tempTower.put("location_area_code", cellInfo.getLac());

tempTower.put("mobile_country_code", mcc);

tempTower.put("mobile_network_code", mnc);

} catch(JSONException e) {

Log.e(TAG, "call JSONObject's put failed", e);

}

array.put(tempTower);

}

JSONObject object = createJSONObject("cell_towers", array);

requestLocation(object);

}

privatevoidrequestWIFILocation() {

WifiManager wifiMan = (WifiManager) getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);

WifiInfo info = wifiMan.getConnectionInfo();

String mac = info.getMacAddress();

String ssid = info.getSSID();

JSONObject wifi = newJSONObject();

try{

wifi.put("mac_address", mac);

wifi.put("ssid", ssid);

} catch(JSONException e) {

e.printStackTrace();

}

JSONArray array = newJSONArray();

array.put(wifi);

JSONObject object = createJSONObject("wifi_towers", array);

requestLocation(object);

}

privatevoidrequestLocation(JSONObject object) {

Log.d(TAG, "requestLocation: "+ object.toString());

HttpClient client = newDefaultHttpClient();

HttpPost post = newHttpPost("http://www.google.com/loc/json");

try{

StringEntity entity = newStringEntity(object.toString());

post.setEntity(entity);

} catch(UnsupportedEncodingException e) {

e.printStackTrace();

}

try{

HttpResponse resp = client.execute(post);

HttpEntity entity = resp.getEntity();

BufferedReader br = newBufferedReader(newInputStreamReader(entity.getContent()));

StringBuffer buffer = newStringBuffer();

String result = br.readLine();

while(result != null) {

buffer.append(result);

result = br.readLine();

}

Log.d(TAG, buffer.toString());

} catch(ClientProtocolException e) {

e.printStackTrace();

} catch(IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

privateJSONObject createJSONObject(String arrayName, JSONArray array) {

JSONObject object = newJSONObject();

try{

object.put("version", "1.1.0");

object.put("host", "maps.google.com");

object.put(arrayName, array);

} catch(JSONException e) {

Log.e(TAG, "call JSONObject's put failed", e);

}

returnobject;

}

privatevoidrequestGPSLocation() {

LocationManager mLocMan = (LocationManager) getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);

mLocMan.requestLocationUpdates(LocationManager.GPS_PROVIDER, 1000 * 60, 100, mLocLis);

}

privatevoidrequestNetworkLocation() {

LocationManager mLocMan = (LocationManager) getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);

mLocMan.requestLocationUpdates(LocationManager.NETWORK_PROVIDER, 1000 * 60, 100, mLocLis);

}

privateLocationListener mLocLis= newLocationListener() {

@Override

publicvoidonStatusChanged(String provider, intstatus, Bundle extras) {

Log.d(TAG, "onStatusChanged, provider = "+ provider);

}

@Override

publicvoidonProviderEnabled(String provider) {

Log.d(TAG, "onProviderEnabled, provider = "+ provider);

}

@Override

publicvoidonProviderDisabled(String provider) {

Log.d(TAG, "onProviderDisabled, provider = "+ provider);

}

@Override

publicvoidonLocationChanged(Location location) {

doublelatitude = location.getLatitude();

doublelongitude = location.getLongitude();

Log.d(TAG, "latitude: "+ latitude + ", longitude: "+ longitude);

}

};

}