智能手機的無線網(wǎng)絡(luò)會議白板軟件系統(tǒng)開發(fā)

隨著移動通信技術(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,吸引越來越多的用戶的關(guān)注和使用。人們使用手機，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。智能手機由于類似于個人PC的“操作系統(tǒng)+應(yīng)用軟件”的架構(gòu)，將成為手機市場的主流產(chǎn)品，甚至正在逐漸擠占個人PC和筆記本電腦的市場份額。

智能手機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，這是因為智能手機技術(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，無線商用可能要求移動基礎(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，因為移動3G網(wǎng)絡(luò)的通信速率在高速移動情況下可以達到384 kb/s，在慢速移動和靜止的情況下更高，已經(jīng)能夠滿足智能手機的無線商用要求。何況移動通信的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)還在向4 G發(fā)展和演進。

無線網(wǎng)絡(luò)會議電子白板系統(tǒng)是利用J2ME開發(fā)平臺為智能手機描述和定義的一種無線商用，目的是為那些處于移動狀態(tài)而無法通過有線方式和筆記本電腦進行在線交流的移動用戶而開發(fā)的一種服務(wù)。智能手機的無線網(wǎng)絡(luò)白板應(yīng)用類似于有線電視的電話會議，不同之處是利用智能手機和移動通信網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)白板應(yīng)用與移動用戶的點對點通信有很大的不同。無線網(wǎng)絡(luò)白板繼承了PC機下電子白板的所有功能，例如參與會議的多個手機用戶可以通過手機對同一幅圖像進行處理和實時顯示，這種協(xié)同操作方式較之點對點通信方式大大提高了效率。

1 開發(fā)環(huán)境

目前智能手機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，號稱是首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟件。Android以Java為編程語言，其中開發(fā)智能手機應(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)字機頂盒、移動電話和PDA之類嵌入式消費電子設(shè)備的開發(fā)。J2ME把智能手機等類似的運算能力和電力供應(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中有一個專門針對移動信息設(shè)備開發(fā)的簡表MIDP，像智能手機或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進行。本文正是在Android操作系統(tǒng)下，利用J2ME開發(fā)工具的MIDP進行開發(fā)的。

2 服務(wù)器端程序開發(fā)

參加電子會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，但每時每刻只能有一個客戶端競爭成為服務(wù)器。服務(wù)器相當于電子會議的主持人。通常參加電子會議的一組客戶端會按參加會議的人員身份確定一個服務(wù)器，服務(wù)器是按參加會議人員的實際情況確定，并不需要自由競爭。如果成為服務(wù)器的手機客戶臨時有事退出電子會議，則可以由實際參加會議的人員身份情況告知另一個客戶端成為服務(wù)器，如果沒有告知則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電子白板會議，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)器還對電子白板會議進行維護，使得電子會議能夠順利推進。

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)器端主要通過維護有多個線程的結(jié)構(gòu)表來實現(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)表可以同時建立和維護多個線程，不同的線程使用threadID來標識，ID值可以自由定義，理論上可以在0~1 204之間。每個線程ID對應(yīng)一個移動用戶。同時結(jié)構(gòu)表中包含使用此線程的移動手機IP和端口號。服務(wù)器開啟后，默認情況下所有線程連接為未連接狀態(tài)值“false”。只有當服務(wù)器接收到某個客戶端的連接請求后，選擇其中一個空的線程和客戶端連接，這時該線程的連接狀態(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，會成為永久連接。也可以設(shè)置為經(jīng)過若干時間沒有數(shù)據(jù)響應(yīng)則斷開此連接。當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

當服務(wù)器和某個客戶端建立連接后，服務(wù)器可以接收某個用戶發(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)

參加電子會議的手機通常需要安裝客戶端軟件。任何一個客戶端能夠自由發(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議通信通過服務(wù)器進行。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議的客戶端，當然該客戶端也能夠同時接收服務(wù)器發(fā)來的數(shù)據(jù)并顯示?？蛻舳艘材軌虬l(fā)起與另一個特定客戶端的通信連接，但仍然通過服務(wù)器進行。客戶端程序包括多個子應(yīng)用程序和進程。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)用是智能手機廠商關(guān)注的焦點。智能手機的無線商用還需要人們?nèi)パ芯俊㈤_發(fā)和推廣，在這方面蘊藏著極大的潛力和商業(yè)應(yīng)用價值。