AndroidのKiosk端末化 ～ダイジェスト版～

自己紹介

• tomoya0x00
  • GitHub/Twitter/Qiita/mstdn.jp
• 車載関係→IoT系の小規模ベンチャー
• 組み込み/Android/iOS

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Kiosk端末とは？

https://en.wikipedia.org/wiki/Interactive_kiosk

つまり

• 特定用途に特化した情報端末

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Androidでどうやって実現するのか？

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こんなことをやりたい

• 通常操作では、専用アプリ（Kioskアプリ）以外の画面には遷移できない
• 端末を再起動しても、強制的にKioskアプリが立ち上がる
• 特定の手順を踏むと、Kioskアプリ以外の画面に遷移できる

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Screen Pinning

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Screen Pinningとは

• Android 5.0から追加された機能
• 特定アプリから他画面への遷移を制限する
  • ただし、Pinning開始時にユーザーの合意が必要
    
  • 解除方法を知っていれば誰でも解除できてしまう

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そこでDevice Owner

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Device Ownerとは

• Android 5.0で追加された、Android端末に様々な制約を課すことが出来る特別な管理者
  • Device administration
• Device OwnerをAndroid端末に設定すると、ユーザーの合意無しにPinningを開始できる
  • Device Ownerに指定できるのは、DeviceAdminReceiverを継承したクラスを実装したアプリ
• 通常のユーザー操作では解除できないPinningも実現可能
• ただし、基本は端末初期化が必要
  • Device must be new or factory reset

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Kiosk端末化の流れ

1. Device Ownerアプリの準備
2. 端末の初期化
3. Device Ownerアプリのインストール
4. Device Ownerの指定

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Device Ownerアプリの準備

1. DeviceAdminReceiver継承クラスの実装
2. AndroidManifestにReceiver登録
3. Pinning開始/終了を実装

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DeviceAdminReceiver継承クラスの実装

DeviceAdminReceiver.kt

class AdminReceiver: DeviceAdminReceiver() {
    override fun onEnabled(context: Context?, intent: Intent?) {
        super.onEnabled(context, intent)
        context?.run {
            val deviceAdmin = ComponentName(this, AdminReceiver::class.java)
            val dpm = this.getSystemService(Context.DEVICE_POLICY_SERVICE) as DevicePolicyManager
            dpm.setLockTaskPackages(deviceAdmin, arrayOf(this.packageName))
        }
    }
}

• Device Owner指定時、ユーザー合意無しにPinningを開始できるアプリとして自分を登録する

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AndroidManifestにReceiver登録

AndroidManifest.xml

        <receiver
            android:name=".AdminReceiver"
            android:label="device admin"
            android:permission="android.permission.BIND_DEVICE_ADMIN">
            <meta-data
                android:name="android.app.device_admin"
                android:resource="@xml/device_admin"/>

            <intent-filter>
                <action android:name="android.app.action.DEVICE_ADMIN_ENABLED"/>
            </intent-filter>
        </receiver>

res/xml/device_admin.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<device-admin xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <uses-policies>
    </uses-policies>
</device-admin>

• android:resource="@xml/device_admin"はReceiver登録に必須
• uses-policiesにカメラ無効など追加できるが、Screen Pinningには不要なので省略

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Pinning開始/終了を実装

MainActivity.kt

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private lateinit var binding: ActivityMainBinding

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main)

        binding.kioskOnButton.setOnClickListener {
            this.startLockTask()
        }

        binding.kioskOffButton.setOnClickListener {
            this.stopLockTask()
        }
    }
}

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端末の初期化

• ファクトリーリセットする
• WiFi設定はスキップすること
  • 端末によってはDevice Owner指定不可となる
    • MediaPad M2ではNG

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Device Ownerアプリのインストール

NFC

• あらかじめアプリをサーバーにアップロードし、これのURLやWiFi情報などをNFCで転送する
  • Android 5.0 の Device Owner を有効にする方法
  • googlesamples/android-NfcProvisioning

adb

• 案件で指定された端末がNFC非対応だったので、adbでインストール

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Device Ownerの指定

NFC

• 案件で指定された端末がNFC非対応だったので、詳しくは調べていない
• 前述のandroid-NfcProvisioningで同時にできるっぽい

adb shell

• 今回の案件ではこちらを採用

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adb shellでDeviceOwnerを指定

インストールしたアプリをDeviceOwnerとして指定。

adb shell dpm set-device-owner jp.gr.java_conf.miwax.kioskexample/.AdminReceiver

成功すると、下記が表示される。

Success: Device owner set to package jp.gr.java_conf.miwax.kioskexample
Active admin set to component {jp.gr.java_conf.miwax.kioskexample/jp.gr.java_conf.miwax.kioskexample.AdminReceiver}

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デモ

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あとやること

• 端末を再起動しても、強制的にKioskアプリが立ち上がる
• 特定の手順を踏むと、Kioskアプリ以外の画面に遷移できる
• バッテリー残量と電波強度の表示
• Kioskアプリが落ちても、自動で再度立ち上がる

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完全版はDroidKaigi or RejectKaigiで！

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まとめ

• Android 5.0以降なら、Device Owner + Screen Pinningで他画面への遷移を制限できる
• Device OwnerとなるアプリにはDeviceAdminReceiver継承したクラスの実装が必要
• Device Ownerを指定するには端末の初期化が必要
• 今回使用したソースは tomoya0x00/KioskExample