《電子技術(shù)應(yīng)用》
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智能手機(jī)的無線網(wǎng)絡(luò)會(huì)議白板軟件系統(tǒng)開發(fā)
來源:微型機(jī)與應(yīng)用2011年第16期
高小能1, 錢宇星1, 張寶儒2
(1. 浙江萬里學(xué)院 電子信息學(xué)院, 浙江 寧波315100;2. 寧夏銀川市興慶區(qū)石油管道基地長(zhǎng)慶
摘要: 智能手機(jī)的眾多娛樂功能和無線商用吸引了越來越多的用戶。采用J2ME技術(shù),在智能手機(jī)上開發(fā)了無線網(wǎng)絡(luò)會(huì)議白板應(yīng)用。給出了無線網(wǎng)絡(luò)白板應(yīng)用的服務(wù)器和客戶端編程。服務(wù)器端通過定義線程結(jié)構(gòu)表來區(qū)分參加會(huì)議的手機(jī)用戶。
Abstract:
Key words :

摘  要: 智能手機(jī)的眾多娛樂功能和無線商用吸引了越來越多的用戶。采用J2ME技術(shù),在智能手機(jī)上開發(fā)了無線網(wǎng)絡(luò)會(huì)議白板應(yīng)用。給出了無線網(wǎng)絡(luò)白板應(yīng)用的服務(wù)器和客戶端編程。服務(wù)器端通過定義線程結(jié)構(gòu)表來區(qū)分參加會(huì)議的手機(jī)用戶。
關(guān)鍵詞: 智能手機(jī);無線商用;J2ME;電子白板

    隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展,智能手機(jī)正在成為另一種形式的計(jì)算機(jī)終端,吸引越來越多的用戶的關(guān)注和使用。人們使用手機(jī),不再只是局限于通話功能,而是追求無線商用和娛樂等高端需求。智能手機(jī)由于類似于個(gè)人PC的“操作系統(tǒng)+應(yīng)用軟件”的架構(gòu),將成為手機(jī)市場(chǎng)的主流產(chǎn)品,甚至正在逐漸擠占個(gè)人PC和筆記本電腦的市場(chǎng)份額。
 智能手機(jī)目前以眾多娛樂功能吸引用戶,而其無線商用功能還處于萌牙階段,這是因?yàn)橹悄苁謾C(jī)技術(shù),包括硬件處理器、內(nèi)存、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等目前仍處于高速發(fā)展階段,其無線商用功能還有待業(yè)界描述和定義并相應(yīng)地開發(fā)出應(yīng)用軟件。同時(shí),無線商用可能要求移動(dòng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)保持較高的數(shù)據(jù)傳輸速率,這在升級(jí)為3 G的各大城市不成問題,因?yàn)橐苿?dòng)3G網(wǎng)絡(luò)的通信速率在高速移動(dòng)情況下可以達(dá)到384 kb/s,在慢速移動(dòng)和靜止的情況下更高,已經(jīng)能夠滿足智能手機(jī)的無線商用要求。何況移動(dòng)通信的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)還在向4 G發(fā)展和演進(jìn)。
 無線網(wǎng)絡(luò)會(huì)議電子白板系統(tǒng)是利用J2ME開發(fā)平臺(tái)為智能手機(jī)描述和定義的一種無線商用,目的是為那些處于移動(dòng)狀態(tài)而無法通過有線方式和筆記本電腦進(jìn)行在線交流的移動(dòng)用戶而開發(fā)的一種服務(wù)。智能手機(jī)的無線網(wǎng)絡(luò)白板應(yīng)用類似于有線電視的電話會(huì)議,不同之處是利用智能手機(jī)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)白板應(yīng)用與移動(dòng)用戶的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信有很大的不同。無線網(wǎng)絡(luò)白板繼承了PC機(jī)下電子白板的所有功能,例如參與會(huì)議的多個(gè)手機(jī)用戶可以通過手機(jī)對(duì)同一幅圖像進(jìn)行處理和實(shí)時(shí)顯示,這種協(xié)同操作方式較之點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式大大提高了效率。
1 開發(fā)環(huán)境
 目前智能手機(jī)使用的主流操作系統(tǒng)有:諾基亞公司的Sybian操作系統(tǒng)、微軟公司的Windows Mobile移動(dòng)操作系統(tǒng)、谷歌公司的Android操作系統(tǒng)。由于前兩者是具有公司專屬專利權(quán)的操作系統(tǒng),所以應(yīng)用和發(fā)展比較緩慢,而Android則是Google于2007年11月5日推出的基于Linux平臺(tái)的開源手機(jī)操作系統(tǒng)。由于Android系統(tǒng)的源代碼開放性以及眾多的應(yīng)用接口,所以一經(jīng)推出僅用三年多的時(shí)間就超過了推出十多年的Sybian操作系統(tǒng)。Android開發(fā)平臺(tái)由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成,號(hào)稱是首個(gè)為移動(dòng)終端打造的真正開放和完整的移動(dòng)軟件。Android以Java為編程語言,其中開發(fā)智能手機(jī)應(yīng)用程序采用Java中的J2ME最為合適。J2ME由SUN公司推出,主要針對(duì)數(shù)字機(jī)頂盒、移動(dòng)電話和PDA之類嵌入式消費(fèi)電子設(shè)備的開發(fā)。J2ME把智能手機(jī)等類似的運(yùn)算能力和電力供應(yīng)有限地裝置歸入到稱為“CLDC”的嵌入式開發(fā)設(shè)備類型之中,在CLDC中有一個(gè)專門針對(duì)移動(dòng)信息設(shè)備開發(fā)的簡(jiǎn)表MIDP,像智能手機(jī)或PDA等內(nèi)存和處理器資源有限的嵌入式設(shè)備開發(fā)都利用J2ME的MIDP進(jìn)行。本文正是在Android操作系統(tǒng)下,利用J2ME開發(fā)工具的MIDP進(jìn)行開發(fā)的。
2 服務(wù)器端程序開發(fā)
 參加電子會(huì)議的所有客戶端都可以通過自由競(jìng)爭(zhēng)或選舉成為服務(wù)器,但每時(shí)每刻只能有一個(gè)客戶端競(jìng)爭(zhēng)成為服務(wù)器。服務(wù)器相當(dāng)于電子會(huì)議的主持人。通常參加電子會(huì)議的一組客戶端會(huì)按參加會(huì)議的人員身份確定一個(gè)服務(wù)器,服務(wù)器是按參加會(huì)議人員的實(shí)際情況確定,并不需要自由競(jìng)爭(zhēng)。如果成為服務(wù)器的手機(jī)客戶臨時(shí)有事退出電子會(huì)議,則可以由實(shí)際參加會(huì)議的人員身份情況告知另一個(gè)客戶端成為服務(wù)器,如果沒有告知?jiǎng)t可以通過競(jìng)爭(zhēng)成為服務(wù)器。
 服務(wù)器的主要功能包括建立一個(gè)電子白板會(huì)議,服務(wù)器能夠發(fā)起與客戶端的連接,也能夠響應(yīng)客戶端的連接請(qǐng)求,發(fā)送、接收和轉(zhuǎn)發(fā)客戶端的數(shù)據(jù),服務(wù)器還對(duì)電子白板會(huì)議進(jìn)行維護(hù),使得電子會(huì)議能夠順利推進(jìn)。
2.1服務(wù)器的線程結(jié)構(gòu)表
 服務(wù)器端程序較多并且復(fù)雜。服務(wù)器端主要通過維護(hù)有多個(gè)線程的結(jié)構(gòu)表來實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能。線程的結(jié)構(gòu)表程序如下:
 struct ThreadStruct{
  int threadID;
  int userID;
  boolean connected;
  string mobileIP;
  int mobilePort
  }
 上述的線程結(jié)構(gòu)表可以同時(shí)建立和維護(hù)多個(gè)線程,不同的線程使用threadID來標(biāo)識(shí),ID值可以自由定義,理論上可以在0~1 204之間。每個(gè)線程ID對(duì)應(yīng)一個(gè)移動(dòng)用戶。同時(shí)結(jié)構(gòu)表中包含使用此線程的移動(dòng)手機(jī)IP和端口號(hào)。服務(wù)器開啟后,默認(rèn)情況下所有線程連接為未連接狀態(tài)值“false”。只有當(dāng)服務(wù)器接收到某個(gè)客戶端的連接請(qǐng)求后,選擇其中一個(gè)空的線程和客戶端連接,這時(shí)該線程的連接狀態(tài)由“false”改變?yōu)?ldquo;true”。一般情況下,發(fā)起連接的客戶端一旦與服務(wù)器建立連接后,會(huì)成為永久連接。也可以設(shè)置為經(jīng)過若干時(shí)間沒有數(shù)據(jù)響應(yīng)則斷開此連接。當(dāng)該線程客戶端斷開后,該線程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的連接狀態(tài)重新設(shè)置為未連接“false”。下面的全局靜態(tài)變量定義的是線程結(jié)構(gòu)表中的線程組值大小和端口號(hào)。
    final static int MAX_COUNT = 80;
 final static int USER_PORT = 4 545;
2.2 線程連接的初始化
 for(int i=0;i< MAX_COUNT;i++){
          users[i] = new UserThread(this,i);
          users[i].start();
        }
    服務(wù)器在完成上程線程結(jié)構(gòu)表的創(chuàng)建和線程的初始化后,將通過socket監(jiān)聽發(fā)起線程連接的客戶端,并將連接成功的用戶加入到線程組。
    try{
         serverSocket = new ServerSocket(USER_PORT,5);
         users = new UserThread[MAX_COUNT];
         }
2.3 服務(wù)器和客戶端的數(shù)據(jù)交互
 當(dāng)服務(wù)器和某個(gè)客戶端建立連接后,服務(wù)器可以接收某個(gè)用戶發(fā)送過來的數(shù)據(jù),并調(diào)用sendDraw函數(shù),再把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到其他客戶端。While(connected)函數(shù)檢測(cè)到和某個(gè)用戶連接成功,databag函數(shù)類可以看作是要傳送的電子白板數(shù)據(jù)。
  While(connected){
                  databag.color = io_in.readInt();
                  databag.x0 = io_in.readInt();
                  databag.y0 = io_in.readInt();
                  databag.x1 = io_in.readInt();
                  databag.y1 = io_in.readInt();
                  databag.commandCenter = io_in.readInt();
                  switch(databag.commandCenter){
                  case ANSWER_SYNC:
                      System.out.println("ANSWER_SYNC");
                      sendSyncAnswer(databag);
                      break;
                  case DRAW_LINE:
                      sendDraw(databag);
                      break;
                  case ERASE:
                      System.out.println("ERASE");
                      sendDraw(databag);
                      break;
                  case ZOOM_IN:
                      System.out.println("ZOOM_IN");
                      sendDraw(databag);
                      break;
                  case ZOOM_OUT:
                      sendDraw(databag);
                      break;                    
                  }
  sendDraw函數(shù)功能是把接收到的電子白板數(shù)據(jù)發(fā)給其他處于連接狀態(tài)的用戶。
  void sendDraw(DataBag databag){
       for(int i=0;i<users.length;i++){
       if(users[i].connected==true && users[i].usersocket.isClosed())
       users[i].connected = false;
       if(users[i].connected & users[i].userID!=userID){
       users[i].send(databag);
              }
          }
      }

 


3 客戶端程序開發(fā)
 參加電子會(huì)議的手機(jī)通常需要安裝客戶端軟件。任何一個(gè)客戶端能夠自由發(fā)起與服務(wù)器的連接,并與服務(wù)器快速交互數(shù)據(jù)??蛻舳伺c其他客戶端的電子會(huì)議通信通過服務(wù)器進(jìn)行。例如客戶端發(fā)送給服務(wù)器的數(shù)據(jù),服務(wù)器接收后再發(fā)到除了操作端的其他的參加電子會(huì)議的客戶端,當(dāng)然該客戶端也能夠同時(shí)接收服務(wù)器發(fā)來的數(shù)據(jù)并顯示。客戶端也能夠發(fā)起與另一個(gè)特定客戶端的通信連接,但仍然通過服務(wù)器進(jìn)行??蛻舳顺绦虬ǘ鄠€(gè)子應(yīng)用程序和進(jìn)程。下面主要列出的是發(fā)起與服務(wù)器的連接程序和發(fā)送數(shù)據(jù)程序。其他子程序略。
3.1 發(fā)起與服務(wù)器的連接子程序
 客戶端通過建立socket連接與服務(wù)器通信,以得到輸入和輸出數(shù)據(jù)。
    SocketConnection connection=(SocketConnection)Connector.open("socket://mobileIP:"+SERVER_PORT);
  connection.setSocketOption(SocketConnection.KEEPALIVE, 5);
  connection.setSocketOption(SocketConnection.DELAY, 0);
  connection.setSocketOption(SocketConnection.LINGER, 0);
  io_in = connection.openDataInputStream();
  io_out = connection.openDataOutputStream();
3.2 發(fā)送數(shù)據(jù)子程序
  writeInt()函數(shù)是輸出io_out類中定義的函數(shù),作用是使客戶端產(chǎn)生的電子白板數(shù)據(jù)dataBag寫入到輸出數(shù)據(jù)中,通過io_out輸出類發(fā)送。
  io_out.writeInt(dataBag.color);
  io_out.writeInt(dataBag.sX);
  io_out.writeInt(dataBag.sY);
  io_out.writeInt(dataBag.eX);
      io_out.writeInt(dataBag.eY);
      io_out.writeInt(dataBag.commandCenter);
 目前針對(duì)智能手機(jī)的各種應(yīng)用層出不窮,除了基本通話功能外,各種類型的娛樂和無線商用這兩種類型的應(yīng)用是智能手機(jī)廠商關(guān)注的焦點(diǎn)。智能手機(jī)的無線商用還需要人們?nèi)パ芯?、開發(fā)和推廣,在這方面蘊(yùn)藏著極大的潛力和商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
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