智能手機的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )會(huì )議白板軟件系統開(kāi)發(fā)

隨著(zhù)移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，智能手機正在成為另一種形式的計算機終端,吸引越來(lái)越多的用戶(hù)的關(guān)注和使用。人們使用手機，不再只是局限于通話(huà)功能，而是追求無(wú)線(xiàn)商用和娛樂(lè )等高端需求。智能手機由于類(lèi)似于個(gè)人PC的“操作系統+應用軟件”的架構，將成為手機市場(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。

智能手機目前以眾多娛樂(lè )功能吸引用戶(hù)，而其無(wú)線(xiàn)商用功能還處于萌牙階段，這是因為智能手機技術(shù)，包括硬件處理器、內存、操作系統、應用軟件等目前仍處于高速發(fā)展階段，其無(wú)線(xiàn)商用功能還有待業(yè)界描述和定義并相應地開(kāi)發(fā)出應用軟件。同時(shí)，無(wú)線(xiàn)商用可能要求移動(dòng)基礎網(wǎng)絡(luò )保持較高的數據傳輸速率，這在升級為3 G的各大城市不成問(wèn)題，因為移動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò )的通信速率在高速移動(dòng)情況下可以達到384 kb/s，在慢速移動(dòng)和靜止的情況下更高，已經(jīng)能夠滿(mǎn)足智能手機的無(wú)線(xiàn)商用要求。何況移動(dòng)通信的基礎網(wǎng)絡(luò )還在向4 G發(fā)展和演進(jìn)。

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )會(huì )議電子白板系統是利用J2ME開(kāi)發(fā)平臺為智能手機描述和定義的一種無(wú)線(xiàn)商用，目的是為那些處于移動(dòng)狀態(tài)而無(wú)法通過(guò)有線(xiàn)方式和筆記本電腦進(jìn)行在線(xiàn)交流的移動(dòng)用戶(hù)而開(kāi)發(fā)的一種服務(wù)。智能手機的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )白板應用類(lèi)似于有線(xiàn)電視的電話(huà)會(huì )議，不同之處是利用智能手機和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )白板應用與移動(dòng)用戶(hù)的點(diǎn)對點(diǎn)通信有很大的不同。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )白板繼承了PC機下電子白板的所有功能，例如參與會(huì )議的多個(gè)手機用戶(hù)可以通過(guò)手機對同一幅圖像進(jìn)行處理和實(shí)時(shí)顯示，這種協(xié)同操作方式較之點(diǎn)對點(diǎn)通信方式大大提高了效率。

1 開(kāi)發(fā)環(huán)境

目前智能手機使用的主流操作系統有：諾基亞公司的Sybian操作系統、微軟公司的Windows Mobile移動(dòng)操作系統、谷歌公司的Android操作系統。由于前兩者是具有公司專(zhuān)屬專(zhuān)利權的操作系統，所以應用和發(fā)展比較緩慢，而Android則是Google于2007年11月5日推出的基于Linux平臺的開(kāi)源手機操作系統。由于A(yíng)ndroid系統的源代碼開(kāi)放性以及眾多的應用接口，所以一經(jīng)推出僅用三年多的時(shí)間就超過(guò)了推出十多年的Sybian操作系統。Android開(kāi)發(fā)平臺由操作系統、中間件、用戶(hù)界面和應用軟件組成，號稱(chēng)是首個(gè)為移動(dòng)終端打造的真正開(kāi)放和完整的移動(dòng)軟件。Android以Java為編程語(yǔ)言，其中開(kāi)發(fā)智能手機應用程序采用Java中的J2ME最為合適。J2ME由SUN公司推出，主要針對數字機頂盒、移動(dòng)電話(huà)和PDA之類(lèi)嵌入式消費電子設備的開(kāi)發(fā)。J2ME把智能手機等類(lèi)似的運算能力和電力供應有限地裝置歸入到稱(chēng)為“CLDC”的嵌入式開(kāi)發(fā)設備類(lèi)型之中，在CLDC中有一個(gè)專(zhuān)門(mén)針對移動(dòng)信息設備開(kāi)發(fā)的簡(jiǎn)表MIDP，像智能手機或PDA等內存和處理器資源有限的嵌入式設備開(kāi)發(fā)都利用J2ME的MIDP進(jìn)行。本文正是在A(yíng)ndroid操作系統下，利用J2ME開(kāi)發(fā)工具的MIDP進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。

2 服務(wù)器端程序開(kāi)發(fā)

參加電子會(huì )議的所有客戶(hù)端都可以通過(guò)自由競爭或選舉成為服務(wù)器，但每時(shí)每刻只能有一個(gè)客戶(hù)端競爭成為服務(wù)器。服務(wù)器相當于電子會(huì )議的主持人。通常參加電子會(huì )議的一組客戶(hù)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，并不需要自由競爭。如果成為服務(wù)器的手機客戶(hù)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(hù)端成為服務(wù)器，如果沒(méi)有告知則可以通過(guò)競爭成為服務(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(hù)端的連接，也能夠響應客戶(hù)端的連接請求，發(fā)送、接收和轉發(fā)客戶(hù)端的數據，服務(wù)器還對電子白板會(huì )議進(jìn)行維護，使得電子會(huì )議能夠順利推進(jìn)。

2.1服務(wù)器的線(xiàn)程結構表

服務(wù)器端程序較多并且復雜。服務(wù)器端主要通過(guò)維護有多個(gè)線(xiàn)程的結構表來(lái)實(shí)現相關(guān)的功能。線(xiàn)程的結構表程序如下：
struct ThreadStruct{
int threadID;
int userID;
boolean connected;
string mobileIP;
int mobilePort
}

上述的線(xiàn)程結構表可以同時(shí)建立和維護多個(gè)線(xiàn)程，不同的線(xiàn)程使用threadID來(lái)標識，ID值可以自由定義，理論上可以在0~1 204之間。每個(gè)線(xiàn)程ID對應一個(gè)移動(dòng)用戶(hù)。同時(shí)結構表中包含使用此線(xiàn)程的移動(dòng)手機IP和端口號。服務(wù)器開(kāi)啟后，默認情況下所有線(xiàn)程連接為未連接狀態(tài)值“false”。只有當服務(wù)器接收到某個(gè)客戶(hù)端的連接請求后，選擇其中一個(gè)空的線(xiàn)程和客戶(hù)端連接，這時(shí)該線(xiàn)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(hù)端一旦與服務(wù)器建立連接后，會(huì )成為永久連接。也可以設置為經(jīng)過(guò)若干時(shí)間沒(méi)有數據響應則斷開(kāi)此連接。當該線(xiàn)程客戶(hù)端斷開(kāi)后，該線(xiàn)程數據結構的連接狀態(tài)重新設置為未連接“false”。下面的全局靜態(tài)變量定義的是線(xiàn)程結構表中的線(xiàn)程組值大小和端口號。

final static int MAX_COUNT = 80;
final static int USER_PORT = 4 545;

2.2 線(xiàn)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(xiàn)程結構表的創(chuàng )建和線(xiàn)程的初始化后，將通過(guò)socket監聽(tīng)發(fā)起線(xiàn)程連接的客戶(hù)端，并將連接成功的用戶(hù)加入到線(xiàn)程組。

try{
serverSocket = new ServerSocket(USER_PORT,5);
users = new UserThread[MAX_COUNT];
}

2.3 服務(wù)器和客戶(hù)端的數據交互

當服務(wù)器和某個(gè)客戶(hù)端建立連接后，服務(wù)器可以接收某個(gè)用戶(hù)發(fā)送過(guò)來(lái)的數據，并調用sendDraw函數，再把數據轉發(fā)到其他客戶(hù)端。While(connected)函數檢測到和某個(gè)用戶(hù)連接成功，databag函數類(lèi)可以看作是要傳送的電子白板數據。

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函數功能是把接收到的電子白板數據發(fā)給其他處于連接狀態(tài)的用戶(hù)。
void sendDraw(DataBag databag){
for(int i=0;iusers.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(hù)端程序開(kāi)發(fā)

參加電子會(huì )議的手機通常需要安裝客戶(hù)端軟件。任何一個(gè)客戶(hù)端能夠自由發(fā)起與服務(wù)器的連接，并與服務(wù)器快速交互數據?？蛻?hù)端與其他客戶(hù)端的電子會(huì )議通信通過(guò)服務(wù)器進(jìn)行。例如客戶(hù)端發(fā)送給服務(wù)器的數據，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(hù)端，當然該客戶(hù)端也能夠同時(shí)接收服務(wù)器發(fā)來(lái)的數據并顯示?？蛻?hù)端也能夠發(fā)起與另一個(gè)特定客戶(hù)端的通信連接，但仍然通過(guò)服務(wù)器進(jìn)行?？蛻?hù)端程序包括多個(gè)子應用程序和進(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)送數據程序。其他子程序略。

3.1 發(fā)起與服務(wù)器的連接子程序

客戶(hù)端通過(guò)建立socket連接與服務(wù)器通信，以得到輸入和輸出數據。
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)送數據子程序

writeInt()函數是輸出io_out類(lèi)中定義的函數，作用是使客戶(hù)端產(chǎn)生的電子白板數據dataBag寫(xiě)入到輸出數據中，通過(guò)io_out輸出類(lèi)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);

目前針對智能手機的各種應用層出不窮，除了基本通話(huà)功能外，各種類(lèi)型的娛樂(lè )和無(wú)線(xiàn)商用這兩種類(lèi)型的應用是智能手機廠(chǎng)商關(guān)注的焦點(diǎn)。智能手機的無(wú)線(xiàn)商用還需要人們去研究、開(kāi)發(fā)和推廣，在這方面蘊藏著(zhù)極大的潛力和商業(yè)應用價(jià)值。