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)

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)平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成，號稱是首個(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)專門針對移動(dòng)信息設(shè)備開發(fā)的簡表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爭或選舉成為服務(wù)器，但每時(shí)每刻只能有一個(gè)客戶端競爭成為服務(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，并不需要自由競爭。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)起與客戶端的連接，也能夠響應(yīng)客戶端的連接請求，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，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。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。

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;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?？蛻舳艘材軌虬l(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。客戶端程序包括多個(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。