創(chuàng)意無(wú)限

薛婉婷 海小娟 徐偉杰 張衛(wèi)東 陸曉雪

摘要：本文描述以智能手機(jī)為主控端，直接控制個(gè)人電腦工作的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。即當(dāng)智能手機(jī)與電腦處于同一局域網(wǎng)下，使用TCP傳輸協(xié)議與一套自定義的應(yīng)用層協(xié)議，通過(guò)Socket套接字向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出、應(yīng)答請(qǐng)求，并連接智能手機(jī)以遠(yuǎn)程操控計(jì)算機(jī)。

關(guān)鍵詞：Socket；手機(jī)連接電腦；遠(yuǎn)程控制

1.引言

隨著科技的發(fā)展，當(dāng)今的智能手機(jī)具備了除基本通信外的其它豐富且強(qiáng)大的功能，遠(yuǎn)程操作及控制技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注?；贘AVA 與Socket技術(shù)結(jié)合的C/S遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)軟件打破了空間限制，使用戶(hù)無(wú)需親自前往目標(biāo)位置，對(duì)受控機(jī)器的監(jiān)控就可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接實(shí)現(xiàn)，并具有友好的操作界面。

本文具體討論了如何通過(guò)Socket套接字實(shí)現(xiàn)手機(jī)與電腦的連接，通過(guò)智能手機(jī)發(fā)出指令，遙控電腦以實(shí)現(xiàn)打開(kāi)電腦程序，打開(kāi)電腦文件夾，關(guān)機(jī)，PPT控制以及捕捉電腦屏幕截圖等功能。

2.遠(yuǎn)程控制

遠(yuǎn)程控制是指主控端通過(guò)遠(yuǎn)程控制軟件向終端發(fā)送操作命令控制其完成某些工作，遠(yuǎn)程控制技術(shù)是目前比較流行的一種技術(shù)。

最理想的遠(yuǎn)程控制軟件模式是一對(duì)多模式，即一臺(tái)控制機(jī)可以控制多臺(tái)電腦，且客戶(hù)端能夠展現(xiàn)全部電腦目錄，再進(jìn)行一系列的操作，如遠(yuǎn)程資源管理器等，這種技術(shù)將便利人類(lèi)的生產(chǎn)和生活。

本軟件所實(shí)現(xiàn)的是一對(duì)一的模式。與此同時(shí)，本文所談的“遠(yuǎn)程”也并不等同于字面意思上的遠(yuǎn)距離，而是主控端和被控端在同一局域網(wǎng)下，不需要數(shù)據(jù)線(xiàn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相互連接。

3.Socket

Socket的作用是將互聯(lián)網(wǎng)中兩個(gè)或者多個(gè)程序相互連接在一起，先實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)或者計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)的通信，最后將計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交換，。

Android系統(tǒng)與服務(wù)器間的通信方式以HTTP，Socket為主。這兩種通信方式各有利弊，HTTP連接使用的是客戶(hù)端請(qǐng)求—服務(wù)區(qū)端響應(yīng)方式來(lái)進(jìn)行前后端的通信，服務(wù)器要在客戶(hù)端向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求后接收到前端傳來(lái)的數(shù)據(jù)參數(shù)，然后再根據(jù)不同情況做出不同的響應(yīng)。而Socket則是在通信雙方先建立連接，然后雙方就可以直接進(jìn)行任意的數(shù)據(jù)交換，而且可主動(dòng)推送信息，不必頻繁的每次都向服務(wù)器重新發(fā)送請(qǐng)求。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)報(bào)套接字應(yīng)用程序根據(jù)規(guī)定的事件序列完成應(yīng)用程序和服務(wù)器間的通信，如圖1所示：

4.設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，Java語(yǔ)言編程，包括了PC端（服務(wù)器端）和手持設(shè)備端（客戶(hù)端）及用于服務(wù)器和客戶(hù)端之間通信的應(yīng)用層協(xié)議。

智能手機(jī)是客戶(hù)端，即請(qǐng)求發(fā)出端；受控PC機(jī)為服務(wù)端，即請(qǐng)求接收端。首先在服務(wù)器端和客戶(hù)端上分別安裝并啟動(dòng)相應(yīng)的服務(wù)程序。然后，在智能手機(jī)上進(jìn)行相應(yīng)的操作向服務(wù)器程序發(fā)出信號(hào)，輸入程序設(shè)置的服務(wù)器的IP地址，并基于TCP協(xié)議建立遠(yuǎn)程服務(wù)連接。最后通過(guò)該遠(yuǎn)程服務(wù)，使用各種遠(yuǎn)程控制功能發(fā)送相應(yīng)的遠(yuǎn)程控制指令，服務(wù)器端響應(yīng)接收的命令并將其轉(zhuǎn)換為特點(diǎn)的操作，再根據(jù)程序設(shè)置的規(guī)則執(zhí)行。

4.1服務(wù)器端設(shè)計(jì)

服務(wù)器端軟件設(shè)計(jì)有三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題需要解決：一是數(shù)據(jù)的連接；二是接收、解析并執(zhí)行客戶(hù)端發(fā)出的命令；三是及時(shí)、正確地將電腦桌面圖像，桌面文件及應(yīng)用程序傳輸?shù)娇蛻?hù)端程序。服務(wù)器端軟件設(shè)計(jì)目標(biāo)是在不降低用戶(hù)體驗(yàn)的情況下，盡可能的降低數(shù)據(jù)流量的消耗。在C/S模式中，服務(wù)器程序通常會(huì)提前啟動(dòng)并在其熟知的端口上偵聽(tīng)客戶(hù)端發(fā)送的請(qǐng)求。

考慮到在服務(wù)器運(yùn)行期間出現(xiàn)可能有多個(gè)客戶(hù)端同時(shí)連接到此服務(wù)器的情況，因此選擇采用多線(xiàn)程來(lái)實(shí)現(xiàn)連接過(guò)程。由于計(jì)算機(jī)在同一時(shí)間內(nèi)只能由一部智能手機(jī)控制，因此選擇由while（）循環(huán)實(shí)現(xiàn)，若accept（）方法成功并執(zhí)行完該次連接，則繼續(xù)接收下一次的連接請(qǐng)求。由于socket通信是使用一次長(zhǎng)連接，故采用while（true）的形式用于連續(xù)的接受客戶(hù)端發(fā)送的控制命令并執(zhí)行它，而不會(huì)在執(zhí)行了一個(gè)操作后就結(jié)束了，從而導(dǎo)致異常。

Sever端接受到client端通過(guò)Socket傳輸?shù)拿詈螅ㄟ^(guò)既定的一系列解析規(guī)則，將命令轉(zhuǎn)化為相應(yīng)代碼以執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作。

對(duì)于桌面圖像的獲取，則有相應(yīng)的圖像處理模塊針對(duì)電腦桌面進(jìn)行實(shí)時(shí)截屏，截圖獲取成功后對(duì)圖片進(jìn)行相應(yīng)的壓縮和縮放以解決手機(jī)與電腦屏幕分辨率不同的問(wèn)題。

服務(wù)器端軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖2所示：

4.2 客戶(hù)端設(shè)計(jì)

客戶(hù)端軟件設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是向用戶(hù)提供一系列模擬PC操作方案，并向服務(wù)器發(fā)送用戶(hù)是操作指令。作為電腦的“遙控器”，客戶(hù)端的設(shè)計(jì)要兼具便捷與美觀，用戶(hù)在通過(guò)“遙控器”操控電腦時(shí)，復(fù)雜繁瑣的操作勢(shì)必會(huì)影響用戶(hù)的使用體驗(yàn)。

我們?cè)谥悄苁謾C(jī)上點(diǎn)擊使用圖形界面對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操控的時(shí)候，指令并不是在主控端實(shí)現(xiàn)的，主控端的指令通過(guò)一系列的壓縮轉(zhuǎn)換為信號(hào)傳送到被控端，被控端接收、分析信號(hào)，然后執(zhí)行相應(yīng)的指令并將執(zhí)行的結(jié)果傳輸?shù)椒?wù)器端。

當(dāng)客戶(hù)端應(yīng)用程序需要某項(xiàng)服務(wù)，要向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，服務(wù)器會(huì)在收到請(qǐng)求后將相應(yīng)的信息發(fā)送回客戶(hù)端。如此客戶(hù)端應(yīng)用程序與服務(wù)器程序便建立了通信連接，并且可以在以后知悉數(shù)據(jù)通信。通信連接需要在通信任務(wù)完成后關(guān)閉。

遠(yuǎn)程控制必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)才能進(jìn)行，因此在網(wǎng)絡(luò)模塊中，其主要解決網(wǎng)絡(luò)的連接與關(guān)閉，客戶(hù)端時(shí)刻偵聽(tīng)連接請(qǐng)求，與服務(wù)器建立網(wǎng)絡(luò)連接。其相互之間的連接過(guò)程如下圖圖3所示：

4.3系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

該程序總體采用C/S模式，分為兩部分：服務(wù)器端和客戶(hù)端。

手機(jī)控制端又分為：

信息記錄組件：編輯錄入服務(wù)器信息，及服務(wù)器的IP地址和連接名稱(chēng)。

套接字建立組件：通過(guò)Socket方法建立計(jì)算機(jī)或虛擬機(jī)之間的連接，并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)交換。

數(shù)據(jù)傳輸組件：主要實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)的命令的傳輸。

PPT翻轉(zhuǎn)組件：首先可以實(shí)現(xiàn)PPT的連續(xù)播放。并可通過(guò)用戶(hù)操作及手機(jī)音量鍵來(lái)間接控制PPT的前后跳轉(zhuǎn)。

受控服務(wù)器端主要負(fù)責(zé)接收智能手機(jī)控制端發(fā)送的Socket連接請(qǐng)求，建立Socket通信，同時(shí)在一個(gè)連接上進(jìn)行長(zhǎng)通信，執(zhí)行從手機(jī)控制端發(fā)送的控制命令等。包括下列幾個(gè)模塊：

套接字建立組件：同客戶(hù)端一樣，服務(wù)器端也通過(guò)套接字構(gòu)建模塊實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)與電腦之間的通信連接。

數(shù)據(jù)傳輸組件：主要用socket（）方法傳輸電腦文件以及屏幕圖像。

鼠標(biāo)控制組件：實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)鼠標(biāo)的直接操作。為了更加精確的控制鼠標(biāo)的移動(dòng)，設(shè)計(jì)時(shí)將鼠標(biāo)移動(dòng)的偏移值設(shè)置在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，以避免出現(xiàn)鼠標(biāo)移動(dòng)不準(zhǔn)確或鼠標(biāo)移動(dòng)顯示不平滑等現(xiàn)象。

4.4系統(tǒng)效果截圖

系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)在手機(jī)利用WIFI實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)控制或手機(jī)聯(lián)網(wǎng)下登陸服務(wù)器與電腦端進(jìn)行連接，從而在手機(jī)上對(duì)電腦進(jìn)行需要的操作，具體功能有文件互傳，播放PPT，獲取屏幕截圖，打開(kāi)小程序等等。具體功能截圖示例如圖4、圖5所示：

5.意義

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電子設(shè)備的要求日益提高，尤其是電子設(shè)備的便攜性與易用性，手機(jī)遠(yuǎn)程控制電腦軟件可以解放出門(mén)時(shí)必須攜帶電腦的負(fù)擔(dān)，簡(jiǎn)化生活，增加學(xué)習(xí)工作的效率。特別在如今媒體教學(xué)的趨勢(shì)下，利用智能手機(jī)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和觸屏功能實(shí)現(xiàn)智能遙控的應(yīng)用已受到廣泛關(guān)注，為人們實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)遙控功能提供了可能。智能手機(jī)程控制電腦技術(shù)可以充分利用學(xué)校提供的局域網(wǎng)，解決教學(xué)過(guò)程中教師站位問(wèn)題；由于手機(jī)是日常均會(huì)攜帶的設(shè)備，同時(shí)一般人們都能保證手機(jī)具有足夠的電量，故不會(huì)為解決無(wú)線(xiàn)播放帶來(lái)額外的負(fù)擔(dān)，因而有利于教學(xué)質(zhì)量的提升。

6.結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了通過(guò)智能手機(jī)計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。此系統(tǒng)通過(guò)智能手機(jī)的圖形界面和按鈕模型模擬計(jì)算機(jī)的鍵盤(pán)和鼠標(biāo)事件，手機(jī)可以取得電腦桌面，打開(kāi)電腦軟件，播放PPT，遙控電腦打開(kāi)文件、應(yīng)用程序、關(guān)機(jī)等，實(shí)現(xiàn)了智能手機(jī)作為電腦遙控器的功能。

參考文獻(xiàn)：

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