王小平 黃博

摘要：基站天線的工程參數(shù)影響著基站的覆蓋范圍，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的關(guān)鍵參數(shù)。對(duì)基站進(jìn)行定期巡查是維護(hù)基站工程參數(shù)正常的必要舉措,但從代維公司反饋的作業(yè)計(jì)劃中發(fā)現(xiàn)有存在謊報(bào)巡查站點(diǎn)的情況。針對(duì)這一問(wèn)題，本文基于Android系統(tǒng)，利用智能手機(jī)終端，在基站天線工程參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前GPS定位信息展示，行走方位角度指示，巡查位置坐標(biāo)實(shí)時(shí)記錄，以及利用地圖進(jìn)行巡查路線回放等功能。在方便巡查人員出行的同時(shí)，管理人員可以通過(guò)路線回放來(lái)判斷代維巡查人員是否到站，從而可以有效避免謊報(bào)巡查站點(diǎn)的行為。該功能經(jīng)測(cè)試效果良好，為基站天線維護(hù)工作提供了有力的幫助。

關(guān)鍵詞：基站天線；路線記錄；Android；GPS定位Design and Implementation

of the route-replay function in base-station inspect

Wang XiaopingWang JianyongYang Xun(Chongqing City Management College,401331)

Abstract:The common engineering parameters of base stations antenna are important in network optimization and they impact the coverage of the base stations. It is very necessary to inspect the base stations periodically for maintain the normal condition, but it was found some non-reported acts of patrol stations from the feedback work. Concerning this issue, we designed some function in the base station system based Android to help us see the location of us, indicate the azimuth angles, real-time recording the location and show the trails by maps. In this way, inspection staff can have a more convenient patrol, and on the other hand, the administrator can judge whether the patrol works have reached the station though their route, thus it can prevent non-reported acts of patrol efficiently. The function has achieved the expected effect, and it can provide a powerful help for the maintenance work of base stations.

Key words:base stations antenna;route-recording;Android;GPS location1引言

基站天線的工程參數(shù)包括經(jīng)緯度、海拔高度、掛高、方位角、機(jī)械下傾角等等，這些都是基站維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的重要參數(shù)。在運(yùn)營(yíng)商集團(tuán)加強(qiáng)了對(duì)資源資產(chǎn)的管理后，對(duì)天線相關(guān)工程參數(shù)的要求更加嚴(yán)格。代維日常工作的一部分內(nèi)容就是對(duì)天線的工程參數(shù)進(jìn)行采集和記錄，一般要求代維管理每個(gè)月必須完成一定數(shù)量的基站巡查，現(xiàn)有的檢測(cè)方法是代維管理人員上站抽查并與巡查記錄進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后上報(bào)，由于這種方式工作量大，效率極低，導(dǎo)致從代維公司反饋的作業(yè)計(jì)劃中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)存在謊報(bào)巡查站點(diǎn)的情況，進(jìn)而無(wú)法及時(shí)掌握基站天線實(shí)測(cè)參數(shù)等諸多問(wèn)題，非常不利于基站的管理維護(hù)工作。

針對(duì)上述問(wèn)題，迫切需要一種集成度高、便于攜帶的基站信息管理軟件，使維護(hù)人員從繁雜、重復(fù)的工作中解放出來(lái)，不僅能完成基站工程參數(shù)的測(cè)量，還能夠?qū)ψ陨淼墓ぷ鬟M(jìn)行有效地監(jiān)督。Android智能手機(jī)終端的出現(xiàn)為這一問(wèn)題的解決提供了契機(jī)。Android智能終端設(shè)備中有內(nèi)置GPS模塊，利用第三方的定位接口中與位置service相關(guān)的類，就可以用利用這些服務(wù)獲得定位API[1~3]，方便獲取到移動(dòng)終端的位置信息（如經(jīng)緯度數(shù)據(jù)、海拔高度），獲得經(jīng)緯度數(shù)據(jù)后在地圖上直接標(biāo)注，就可以實(shí)現(xiàn)基站巡檢的路線回放，清楚直觀地重現(xiàn)代維人員的巡查路線的歷史記錄，從而判斷出代維工作人員在規(guī)定時(shí)間里是否真正到站。同時(shí)，Android傳感器接口可以獲得移動(dòng)終端的方位信息（如方位角、旋轉(zhuǎn)角、下傾角），利用這一功能實(shí)現(xiàn)的指南針功能也為巡查人員的出行提供了便利[3]。

2研究基礎(chǔ)

2.1 Android系統(tǒng)平臺(tái)研究

Android平臺(tái)由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成，平臺(tái)的核心是Linux內(nèi)核，它負(fù)責(zé)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、資源訪問(wèn)、電源管理和完成其他操作系統(tǒng)的職責(zé)。提供的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序包括顯示器、照相器、鍵盤(pán)、WiFi、閃存、音頻和IPC（Inter-Process Communication，進(jìn)程間通信）[4,5]。Android java API的主要庫(kù)包括電話、資源、位置、UI、ContentProvider（數(shù)據(jù)）和包管理器（安裝、安全等）。程序員使用此Java API開(kāi)發(fā)最終用戶應(yīng)用程序。

2.2 Android傳感器劃分

Android設(shè)備通常內(nèi)置了硬件傳感器，Android也提供了一個(gè)框架來(lái)使用這些傳感器，傳

感器將來(lái)自真實(shí)世界的數(shù)據(jù)提供給應(yīng)用程序。用戶可以通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制游戲進(jìn)度或者開(kāi)發(fā)出供于真實(shí)世界的有用工具等。Android設(shè)備中可能出現(xiàn)的一些傳感器類型包括：光線傳感器、溫度傳感器、陀螺儀傳感器、方向傳感器、重力傳感器等等。本文中方位指示（指南針）功能的實(shí)現(xiàn)即利用了Sensor Manager中與方位傳感器有關(guān)的函數(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.3 高德地圖接口開(kāi)發(fā)

高德地圖Android API是一套簡(jiǎn)單的地圖應(yīng)用開(kāi)發(fā)調(diào)用接口，可支持地圖顯示與操作，興趣點(diǎn)搜索，地理編碼，離線地圖等功能；開(kāi)發(fā)者可以輕松地將其嵌入自己的應(yīng)用程序，而且提供穩(wěn)定的位置及地圖應(yīng)用程序，穩(wěn)定性也是本文使用高德地圖而不是Google Maps進(jìn)行開(kāi)發(fā)的一個(gè)主要原因。目前Android應(yīng)用市場(chǎng)中很多基于位置的服務(wù)（Location Based Service，LBS）是利用Google Maps接口開(kāi)發(fā)[6]。在獲取高德地圖服務(wù)時(shí)，需要開(kāi)發(fā)者注冊(cè)AMap賬戶，獲取API KEY。

3功能架構(gòu)

完整的Android終端的基站管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分為五個(gè)子模塊：方位指示功能模塊，巡查路線記錄和回放功能模塊，基站基本工程參數(shù)測(cè)量模塊，發(fā)送數(shù)據(jù)子模塊，天氣預(yù)報(bào)等輔助功能模塊。本文在這里主要探討和研究與代維巡查相關(guān)的方位指示和路線記錄回放功能的實(shí)現(xiàn)。指南針模塊與巡查路線回放功能的層次結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

指南針模塊是通過(guò)對(duì)Android手機(jī)底層硬件接口，從傳感器探頭上獲得數(shù)據(jù)包，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后用來(lái)控制指南針圖片的旋轉(zhuǎn)以達(dá)到方位指示的效果。巡檢路線模塊主要包括后臺(tái)運(yùn)行模塊、文件分級(jí)展示模塊和地圖顯示模塊，這三個(gè)模塊的功能分別是記錄位置點(diǎn)、位置點(diǎn)文件的分級(jí)顯示和路線在地圖的顯示。

4功能實(shí)現(xiàn)

4.1 指南針功能

在Android的SDK文檔中顯示系統(tǒng)可以支持多種傳感器。要實(shí)現(xiàn)指南針的功能，需要使用到方位傳感器（AK8973 orientation sensor）。Android提供的API對(duì)于不同傳感器使用是同一個(gè)接口，這樣有利于功能的開(kāi)發(fā)。注冊(cè)傳感器的方法代碼為：mSensorManager.registerListener(this,mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION),SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME)。其中，第一個(gè)參數(shù)表示監(jiān)聽(tīng)的對(duì)象（this），第二個(gè)參數(shù)設(shè)置感應(yīng)事件，第三個(gè)參數(shù)設(shè)置設(shè)置感應(yīng)事件的頻率，有四種頻率模式可選，每個(gè)頻率相差0.04s。注冊(cè)完傳感器之后，利用onSensorChanged來(lái)讀取傳感器的具體數(shù)據(jù)。利用方位傳感器可以獲取到極方位角（azimuth），傾斜角（pitch）以及旋轉(zhuǎn)角（roll）。程序中指南針的功能只需要利用SensorEvent獲取極方位角數(shù)據(jù)，然后當(dāng)極方位角發(fā)生偏移，讓對(duì)應(yīng)的圖片向相反的轉(zhuǎn)過(guò)同樣的角度就能實(shí)現(xiàn)指南針圖形移動(dòng)的效果。

4.2 位置點(diǎn)記錄

要實(shí)現(xiàn)代維巡查路線的回放功能，需要對(duì)代維人員的行走位置進(jìn)行記錄。本文利用的是高德地圖的定位API來(lái)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)記錄功能。首先需要通過(guò)getInstance()方法獲得實(shí)例化LocationManagerProxy對(duì)象并注冊(cè)位置更新。注冊(cè)位置更新的方法代碼為：mAMapLocManager.requestLocationUpdates(LocationManagerProxy.GPS_PROVIDER,10000,0,this)。其中第一個(gè)參數(shù)表示選著的定位方式，不同的枚舉值對(duì)應(yīng)不同的定位方式。第二個(gè)參數(shù)是時(shí)間（單位為毫秒，設(shè)置的值不能少于5000），第三個(gè)是參數(shù)是距離（單位為米），第四個(gè)是監(jiān)聽(tīng)的對(duì)象。高德地圖提供了幾種定位方式，包括GPS、WiFi、基站定位等幾種定位方式，表1列出了兩種定位方式的差異（數(shù)據(jù)來(lái)源于實(shí)際測(cè)試）。

表1兩種定位方式的比較

GPS定位 網(wǎng)絡(luò)定位

定位精/m 10~100 200~1500

定位用時(shí)/min 0.5~3 0.3~1

耗電情況 比較耗電 一般

定位局限 室內(nèi)無(wú)法定位 室內(nèi)室外均可

由表1可知，GPS定位適合精度要求比較高的情況下使用，不適合在室內(nèi)使用，而相較與GPS定位，網(wǎng)絡(luò)定位定位速度比較快，但是精度比較差，適合對(duì)定位精度要求不太高的情況下使用。而本文中由于需要準(zhǔn)備記錄代維人員的行程，故對(duì)精度有較高的要求，選用GPS定位方式。巡檢位置點(diǎn)的記錄簡(jiǎn)單流程如圖2所示。

由如圖1的流程圖可以看出，整個(gè)位置記錄是在后臺(tái)Service中實(shí)現(xiàn)，這是考慮到位置記錄是一個(gè)比較耗時(shí)的過(guò)程，如果在Activity中記錄數(shù)據(jù)，雖然可以使用保持屏幕長(zhǎng)亮來(lái)避免因系統(tǒng)休眠使Acitivity終止導(dǎo)致路線記錄終止，但是這樣又會(huì)帶來(lái)耗電性更加嚴(yán)重的問(wèn)題，而利用Service能很好解決這個(gè)問(wèn)題，后臺(tái)定位是否開(kāi)啟標(biāo)志service_start_flag用來(lái)控制Service的狀態(tài)。在開(kāi)啟定位Service之前，如果SD卡正常，會(huì)在SD卡中創(chuàng)建相應(yīng)的存儲(chǔ)目錄，如StationData/lineFiles目錄用來(lái)存儲(chǔ)記錄的路線信息文件。開(kāi)始定位后，記錄下開(kāi)始的時(shí)間，用來(lái)在結(jié)束定位的時(shí)候生成以該時(shí)間命名的文件名并將該時(shí)間值插入SqLite數(shù)據(jù)庫(kù)。由于經(jīng)實(shí)際測(cè)試requestLocationUpdates方法中第二個(gè)參數(shù)（時(shí)間參數(shù)）并不一定有效，即定時(shí)機(jī)制不起作用，所以本文中利用了開(kāi)啟子線程并利用handler.postDelayed()方法來(lái)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)的定時(shí)記錄，同時(shí)利用Handler更新TextView控件信息，這些控件用來(lái)顯示當(dāng)前的出行速度，位置點(diǎn)更新的時(shí)間以及當(dāng)前的經(jīng)緯度坐標(biāo)等信息。獲得經(jīng)緯度數(shù)據(jù)之后，利用高德地圖API中的Geocoder.getFromLocation()方法經(jīng)過(guò)逆地理編碼可以由獲得用戶所在的位置的詳細(xì)信息。結(jié)束定位時(shí)，在最開(kāi)始創(chuàng)建的目錄下生成路線記錄文件（txt文本格式），將ArrayList（PositionPoint是JavaBean對(duì)象，有經(jīng)緯度和時(shí)間三個(gè)屬性）集合中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件中，從而實(shí)現(xiàn)了巡檢路線坐標(biāo)點(diǎn)的記錄。

4.3 路線回放功能的實(shí)現(xiàn)

4.3.1 路線數(shù)據(jù)的分級(jí)列表

在實(shí)際的巡查過(guò)程中，必然會(huì)存在多個(gè)時(shí)間段多個(gè)位置點(diǎn)記錄數(shù)據(jù)文件，為獲得較好的用戶體驗(yàn)，需要能夠?qū)@些不同維度的數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)展示。本文是采用了ExpandableListView（類似于可擴(kuò)展的ListView）組件對(duì)SD卡中已有的路線文件進(jìn)行分級(jí)展示，ExpandableListView可以顯示兩個(gè)條目，采取的做法是在一級(jí)條目中顯示哪一天的記錄，二級(jí)條目顯示對(duì)應(yīng)這一天的所有時(shí)刻的已記錄文件。實(shí)現(xiàn)過(guò)程如流程圖3所示。

如圖3所示，在跳轉(zhuǎn)到路線顯示的Activity之后，首先會(huì)利用Cursor對(duì)數(shù)據(jù)表CREAT_TIME進(jìn)行遍歷，該表存儲(chǔ)了所有的已記錄的路線文件對(duì)應(yīng)創(chuàng)建的時(shí)間，并將該表中的數(shù)據(jù)存入定義的容器my_dateList數(shù)據(jù)集中。由于一天中可能有多條記錄，如my_dateList可能存在2013-08-26 13:49:32、2013-08-27 16:27:30、2013-08-27 09:59:45和2013-08-27 12:06:55時(shí)刻的數(shù)據(jù)文件，在需要獲取到有哪些天的數(shù)據(jù)時(shí)，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去重，從而能夠得到2013-08-26和2013-08-27這兩天有數(shù)據(jù)記錄的信息，并將這些數(shù)據(jù)存在自定義的容器數(shù)據(jù)集中item_dayList中，item_dayList中的數(shù)據(jù)將作為ExpandableListView的一級(jí)條目的數(shù)據(jù)。通過(guò)兩層嵌套循環(huán)遍歷（外層item_dayList，內(nèi)層my_dateList）可以得到每個(gè)一級(jí)條目對(duì)應(yīng)的二級(jí)條目的數(shù)據(jù)。采用通過(guò)繼承BaseExpandableListAdapter實(shí)現(xiàn)的自定義ExpandAdper將數(shù)據(jù)填充到ExpandableListView組件中，并分別為一級(jí)條目和二級(jí)條目生成一個(gè)View，最終實(shí)現(xiàn)了路線文件的分級(jí)顯示的效果。

4.3.2 路線回放與地圖視圖截取

實(shí)現(xiàn)了記錄文件信息的分級(jí)顯示之后，要實(shí)現(xiàn)路線回放功能，需要能夠讀取出每個(gè)ExpandableListView中二級(jí)條目對(duì)應(yīng)文件中的位置點(diǎn)數(shù)據(jù)，并在地圖上加以展示。本文采用的做法是利用方法onChildClick()對(duì)ExpandableListView子條目進(jìn)行點(diǎn)擊事件監(jiān)聽(tīng)，在按鈕的監(jiān)聽(tīng)方法中實(shí)現(xiàn)路線數(shù)據(jù)的刪除、路線數(shù)據(jù)的讀取以及路線數(shù)據(jù)在地圖上的展示功能。點(diǎn)擊子條目以后，可以選擇對(duì)應(yīng)的操作。刪除操作是在用戶選擇“刪除”功能后，從數(shù)據(jù)庫(kù)CREAT_TIME表中刪除該子條目對(duì)應(yīng)的時(shí)刻以及SD卡中的該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的文本文件；路線數(shù)據(jù)的提取是讀取出SD卡中的路線數(shù)據(jù)后，在ListView中顯示該文本文件中所有的位置記錄點(diǎn)；路線的回放功能是利用高德地圖提供的API實(shí)現(xiàn)，具體做法是采用高德提供的AMap類來(lái)展示地圖的視圖，利用PolyLineOptions描繪路線線段，描繪的過(guò)程即由點(diǎn)連成線的過(guò)程，這些點(diǎn)即路線記錄文件中的位置點(diǎn)，通過(guò)Timer類的定時(shí)間機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連線的效果，繪制完成后，通過(guò)AMap.addPolyline()方法將描繪的線段添加在地圖上，AMap.moveCamera()方法中傳入當(dāng)前路線線段的中間點(diǎn)坐標(biāo)，就能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)路線線段添加到地圖中之后，當(dāng)前地圖視圖顯示描繪的路線。

地圖視圖的截取功能是利用onMapPrint()方法獲取當(dāng)前屏幕視圖，并進(jìn)行截圖保存，圖片保存在SD目錄StationData/MapFiles之中，以當(dāng)前的時(shí)刻命名，方便用戶以后瀏覽查看。

5功能展示

在如上所述的環(huán)境、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方法實(shí)現(xiàn)的基站巡檢路線回放以及指南針功能，其功能實(shí)現(xiàn)描述如下所述。

⑴基于Android終端傳感器開(kāi)發(fā)的指南針功能的實(shí)現(xiàn)，如圖4所示。界面中的指南針圖片隨著角度的變化會(huì)旋轉(zhuǎn)，圖片上的TextView組件顯示當(dāng)前的方位信息。

⑵位置信息顯示，如圖4中白線下方的組件所示。顯示當(dāng)前行走速度、定位精度、定位時(shí)間以及用戶所在經(jīng)緯度。紅色字體的顯示的詳細(xì)位置信息是采用逆地理編碼而得到的。

⑶所有時(shí)刻記錄的路線列表，如果5所示。由圖2可以看到由2013-08-24到2013-09-02天所記錄的路線，并顯示出了每天的記錄條數(shù)以及展開(kāi)信息。

⑷路線記錄文件中的位置點(diǎn)信息，如圖6所示。該圖展示了從SD卡目錄文件中記錄的路線文件中的位置點(diǎn)坐標(biāo)以及每一點(diǎn)所記錄的時(shí)間。

⑸基站巡檢路線回放功能即利用高德地圖進(jìn)行路線展示的實(shí)現(xiàn)如圖7所示。地圖中灰色的粗線表示的即為行走的路線，采用的是衛(wèi)星視圖的效果來(lái)顯示。

6結(jié)論

基站的管理和維護(hù)工作對(duì)提升網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)意義重大，定期對(duì)基站設(shè)備進(jìn)行巡檢是維護(hù)基站設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要舉措，因此有效的避免巡檢工作中的謊報(bào)行為十分重要。本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的基站巡檢路線回放功能能夠?qū)救藛T的行走位置點(diǎn)進(jìn)行記錄、顯示和地圖展示，從而使管理人員通過(guò)路線就可以判斷代維人員曾經(jīng)是否真正到站，這樣可以避免很多工作上的懈怠行為，同時(shí)簡(jiǎn)單的指南針功能也為工作人員的出行帶來(lái)了諸多便利。在越來(lái)越追求集團(tuán)管理完善的今天以及智能手機(jī)終端的越來(lái)越快速地普及和推廣，這些功能的實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)有著非常實(shí)際的意義。

[參考文獻(xiàn)]

[1]徐光俠,封雷,涂演,等.基于Android和Google Maps的生活輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012(2)：244.

[2]農(nóng)麗萍,王力虎,黃一平.Android在嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2011，31(11)：2474-2475．

[3]劉暢.一種基于Android平臺(tái)的EPG實(shí)現(xiàn)及優(yōu)化[J].電視技術(shù)2013，37(21)：74-75．

[4]楊越（譯）.精通Android3[M].北京：人民郵電出版社，2011：715-716.

[5]E2EClou工作室深入淺出Google Android[M].北京人民郵電出版社, 2009:102-137.

[6]楊豐盛.Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)揭秘[J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：4-10.

[7]廖軍,郭達(dá).移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用趨勢(shì)——基于Web的終端平[J].信息通信技術(shù)，2004，19(2)：420-423．

[8]劉正,陳強(qiáng)．基于Android的GPS應(yīng)用中的研究與開(kāi)發(fā)．中國(guó)西部科技，2011，09(32)：15-16．