基于Android對(duì)青少年使用手機(jī)的管理軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

楊益民 彭媛

摘要：近些年來移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用高速發(fā)展，對(duì)于青少年使用手機(jī)造成親子關(guān)系、師生關(guān)系破裂這一社會(huì)問題變得越來越受重視。從目前現(xiàn)有的管理軟件來看，雖然做到了一定的限制和管理，但是涉及的應(yīng)用有限，且存在數(shù)據(jù)更新不及時(shí)等問題。為了解決這些問題，文章從引言，設(shè)計(jì)思路，產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，測(cè)試實(shí)例等方面介紹了該手機(jī)管理軟件。該軟件以幫助家長(zhǎng)管理和幫助青少年養(yǎng)成良性使用習(xí)慣為主要目的，不對(duì)內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)視。其主要模塊為：統(tǒng)計(jì)模塊和管理模塊。具體來說，在其他應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)，統(tǒng)計(jì)模塊開始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間到達(dá)管理模塊設(shè)定的閾值時(shí)，發(fā)送命令給管理模塊，觸發(fā)強(qiáng)制機(jī)制，在周期內(nèi)管理模塊做出修改后，強(qiáng)制機(jī)制解除，并發(fā)送命令至統(tǒng)計(jì)模塊，統(tǒng)計(jì)模塊繼續(xù)計(jì)時(shí)，若周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)模塊未做修改，該周期結(jié)束后，強(qiáng)制機(jī)制解除，統(tǒng)計(jì)模塊全部清零，進(jìn)入下一周期。該軟件基于IDEA開發(fā)環(huán)境搭建了一個(gè)Android SDK開發(fā)環(huán)境，核心功能統(tǒng)計(jì)應(yīng)用使用情況通過調(diào)用Google提供的API實(shí)現(xiàn)，同時(shí)應(yīng)用Java語(yǔ)言對(duì)其他輔助功能進(jìn)行編寫實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過大量功能測(cè)試，結(jié)果表明，解決了現(xiàn)有產(chǎn)品存在的部分問題。

關(guān)鍵詞：Android;管理;青少年;Java;Google

中圖分類號(hào)：TP311.52? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）30-0075-03

Abstract： In recent years，with the rapid development of mobile Internet applications，more and more attention has been paid to the social problem of the breakdown of the parent-child relationships and teacher-student relationship caused by the use of mobile phones by teenagers. From the current management software，although it has achieved certain restrictions and management，but the application involved is limited，and there are problems such as data update is not timely. In order to solve these problems，this paper introduces the mobile phone management software from the background，design ideas，product advantages，product examples and other aspects. The main purpose of the software is to help parents manage and help teenagers form good use habits，without monitoring the content. Its main modules are statistical module and management module. Specifically，when other applications start，the statistics module starts timing. When the time reaches the threshold set by the management module，it sends a command to the management module to trigger the mandatory mechanism. After the management module makes changes in the cycle，the mandatory mechanism is removed，and the command is sent to the statistics module. The statistics module continues to count. If the statistics module has not been modified in the cycle，after the end of the cycle The forced mechanism is removed，and all statistical modules are cleared to enter the next cycle. The software builds an Android SDK development environment based on the ideal development environment. The core function statistics application usage is realized by calling the API provided by Google. At the same time，Java language is used to write and implement other auxiliary functions. After a large number of functional tests，the results show that some problems of existing products have been solved.

Key words： Android; Java; management; teenagers; Google

1 背景

隨著社會(huì)的進(jìn)步，時(shí)代的發(fā)展，智能手機(jī)走進(jìn)家家戶戶，不論男女老少，使用智能手機(jī)儼然成為社會(huì)常態(tài)。根據(jù)第45次《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》顯示，截至2020年3月我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到9.03億，手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)8.97億，手機(jī)網(wǎng)民占網(wǎng)民比例達(dá)到99.3%。低齡網(wǎng)民數(shù)量猛增，尤其是青少年群體占比最大，達(dá)到了40.8%。學(xué)生群體則占總比26.9%。報(bào)告中還指出，15-19歲網(wǎng)民人均手機(jī)App最多，達(dá)到84個(gè)，其次為20-29歲網(wǎng)民群體，人均手機(jī)app達(dá)到65個(gè)，App種類繁多，隨著時(shí)間的推移游戲已經(jīng)不再是青少年沉迷的主要原因，還有即時(shí)通信，網(wǎng)絡(luò)音視頻（含小視頻），網(wǎng)絡(luò)文學(xué)等 [1]。現(xiàn)階段的監(jiān)管方式主要以家長(zhǎng)監(jiān)督或者老師監(jiān)督為主，但是由于青少年群體在青春期普遍存在的逆反心理和逐漸完善的自主意識(shí)，監(jiān)管存在著一定的局限性，所以對(duì)于青少年使用智能手機(jī)這個(gè)問題一直是家長(zhǎng)和老師的痛處，而家長(zhǎng)具有防范手機(jī)沉迷的意識(shí)和警覺性，在生活學(xué)習(xí)各方面可以引導(dǎo)孩子合理使用手機(jī)，對(duì)他們的健康成長(zhǎng)有著重要的作用[2-3]。為了解決青少年沉迷手機(jī)這個(gè)問題并且方便家長(zhǎng)監(jiān)管、引導(dǎo)，該項(xiàng)目開展了基于Android平臺(tái)對(duì)青少年使用手機(jī)情況的管理軟件的研究。

2 總體方案

2.1 開發(fā)環(huán)境

在IntelliJ IDEA 2019.1 x64中創(chuàng)建Android工程并做了相關(guān)基本配置（兼容版本、頁(yè)面布局等）后，應(yīng)用Java語(yǔ)言開展程序開發(fā)。

2.2 設(shè)計(jì)思路

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路為：將孩子手機(jī)安裝本軟件后，手動(dòng)輸入家長(zhǎng)手機(jī)號(hào)并通過短信驗(yàn)證碼的方式與家長(zhǎng)手機(jī)綁定，同時(shí)申請(qǐng)獲得手機(jī)權(quán)限[4]。之后家長(zhǎng)設(shè)定使用周期和使用時(shí)間，當(dāng)孩子使用手機(jī)時(shí)，本軟件將自動(dòng)讀取孩子手機(jī)中的應(yīng)用列表，并且記錄應(yīng)用使用的情況，上傳至云端服務(wù)器并同步到家長(zhǎng)的手機(jī)[5]，家長(zhǎng)可以設(shè)定孩子對(duì)任意應(yīng)用的使用時(shí)間及強(qiáng)制措施，例如強(qiáng)制鎖機(jī)、強(qiáng)制斷網(wǎng)等，孩子正常使用手機(jī)可以等到下個(gè)周期使用時(shí)間重新置0，或者家長(zhǎng)延長(zhǎng)本周期內(nèi)孩子手機(jī)使用時(shí)間。同時(shí)本軟件對(duì)應(yīng)用內(nèi)容不做監(jiān)控，只針對(duì)應(yīng)用的使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，保證了孩子隱私權(quán)的同時(shí)還有利于養(yǎng)成孩子合理使用手機(jī)的習(xí)慣。部分流程如圖1所示。

2.3 系統(tǒng)架構(gòu)

本軟件包含17個(gè)Java類文件9個(gè)activity來實(shí)現(xiàn)部分功能[6]，系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖2示。

2.4 模塊功能實(shí)現(xiàn)

2.4.1 統(tǒng)計(jì)模塊

Google在Android 21版本后發(fā)布了一個(gè)android.app.usage的API，軟件通過該官方API獲取并統(tǒng)計(jì)應(yīng)用的使用情況[7]。通過usage中的getTotalTimeForeground（）來獲取應(yīng)用在前臺(tái)的使用時(shí)間，getPackageName（）來獲取包名。在函數(shù) queryUsageStats 中設(shè)置時(shí)間類型，統(tǒng)計(jì)時(shí)間來獲取所有應(yīng)用的UsageStats的結(jié)果，將其保存在result中。部分代碼如下。

2.4.2 管理模塊

在超出限制時(shí)間后，自動(dòng)執(zhí)行強(qiáng)制措施。由于強(qiáng)制措施大部分是系統(tǒng)級(jí)別的指令，所以必須先在Mainfest.xml中注冊(cè)權(quán)限。獲取權(quán)限后對(duì)接收到的type進(jìn)行判斷來決定執(zhí)行何種措施。部分代碼如下。

3 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

對(duì)于在傳統(tǒng)模式下家長(zhǎng)和老師的監(jiān)督效果有限且若方法不當(dāng)容易加劇青少年逆反心理，造成家庭關(guān)系破裂、師生關(guān)系不和，國(guó)家也出臺(tái)了相關(guān)政策措施，2017年2月，在國(guó)務(wù)院法制辦官網(wǎng)公布的《未成年人網(wǎng)絡(luò)保護(hù)條例（送審稿）》當(dāng)中，第23條： “禁止未成年人在每日的0：00至8：00期間使用網(wǎng)絡(luò)游戲服務(wù)”[8]。 由于市面上主流的手機(jī)游戲大多由騰訊公司開發(fā)運(yùn)營(yíng)，騰訊公司為此推出“騰訊成長(zhǎng)守護(hù)平臺(tái)”針對(duì)騰訊系列游戲軟件做了監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)每周更新一次，時(shí)效性低，存在一定紕漏，在引言中提到，現(xiàn)如今App種類繁多，沉迷原因不單單是游戲，騰訊成長(zhǎng)守護(hù)平臺(tái)不能夠?qū)λ熊浖M(jìn)行監(jiān)測(cè)，本軟件則實(shí)現(xiàn)了對(duì)手機(jī)所有軟件使用情況的監(jiān)測(cè)和記錄，并同步至家長(zhǎng)手機(jī)，時(shí)效性高，不對(duì)內(nèi)容做監(jiān)視，保護(hù)青少年的隱私權(quán)，有利于促進(jìn)家庭、師生關(guān)系和睦。

4 測(cè)試實(shí)例

記錄運(yùn)行時(shí)間和操作次數(shù)如圖3示。

使用限制和強(qiáng)制措施如圖4示。

5 結(jié)束語(yǔ)

本軟件實(shí)現(xiàn)了利用Google提供的android.app.usage的API來獲取手機(jī)中各個(gè)應(yīng)用的使用情況以及使用時(shí)間，同時(shí)家長(zhǎng)手機(jī)可以設(shè)定限制時(shí)間和強(qiáng)制措施，并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通信將數(shù)據(jù)同步發(fā)送到雙方手機(jī)，數(shù)據(jù)較為單一，傳輸速度快。本軟件也存在著部分不足，如權(quán)限獲取問題，服務(wù)器問題等，雖然在AndroidMainfest.xml文件中聲明了權(quán)限，但是一些root權(quán)限下的命令還是不能直接被允許。在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，外網(wǎng)無法正常獲取數(shù)據(jù)，只能通過本地傳輸。今后將進(jìn)一步研究如何安全地獲取Android權(quán)限問題以及如何與外網(wǎng)建立穩(wěn)定連接等。

參考文獻(xiàn)：

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