基于Flask的網(wǎng)絡(luò)遙控器的設(shè)計與實現(xiàn)

李希閣

（昆明理工大學(xué) 信息工程與自動化學(xué)院，云南 昆明 650500）

0 引 言

隨著計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活方式發(fā)生了變化，只需一臺電腦即可在電腦上看電影和網(wǎng)絡(luò)電視直播。但這種方式存在一定的缺點(diǎn)，它無法像傳統(tǒng)的電視一樣使用遙控器進(jìn)行播放控制，在實施換臺或者其他播放控制時需要使用鼠標(biāo)操作。當(dāng)人們使用大顯示器觀看網(wǎng)絡(luò)電視時，一般會離電腦有一定的距離。此時，使用鼠標(biāo)實施播放控制會降低人們的觀看體驗。同樣地，使用電腦聽音樂時大多數(shù)人不會坐在電腦旁，需要人到電腦旁控制音樂的播放。隨著智能手機(jī)技術(shù)的發(fā)展，除了能滿足日常通信外，手機(jī)也可以成為遠(yuǎn)程遙控設(shè)備。文獻(xiàn)［1］研究設(shè)計了一種通過手機(jī)遙控的智能藥盒系統(tǒng)，通過WiFi模塊控制智能藥盒的一部分功能。文獻(xiàn)［2］使用ARM9和WiFi技術(shù)實現(xiàn)了手機(jī)對電磁鎖的控制。文獻(xiàn)［3］使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和紅外控制技術(shù)實現(xiàn)了手機(jī)程序?qū)﹂_關(guān)的遙控。

基于此，本文研究設(shè)計了基于Flask框架［4-5］的網(wǎng)絡(luò)遙控器，使用HTML語言開發(fā)網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板，使用Flask框架開發(fā)網(wǎng)絡(luò)遙控器控制系統(tǒng)，因此通過手機(jī)即可訪問網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板，從而進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)電視和音樂的播放控制，提高了人們觀看網(wǎng)絡(luò)電視的體驗和使用電腦聽音樂的便捷性。

1 網(wǎng)絡(luò)遙控器架構(gòu)設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)遙控器的設(shè)計架構(gòu)如圖1所示，主要分為兩個部分。第一部分為網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板。它是由HTML語言開發(fā)的網(wǎng)頁，部署于電腦，用于遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)電視和音樂播放。用戶可以通過手機(jī)點(diǎn)擊鏈接或者掃碼的方式訪問網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板。第二部分是用Flask框架搭建的Web系統(tǒng)［6］，包含網(wǎng)絡(luò)遙控器控制器和控制模塊。控制器根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板的請求調(diào)用不同的遙控器控制模塊。用戶點(diǎn)擊控制面板上的按鍵后，通過Ajax［7-8］請求到達(dá)網(wǎng)絡(luò)遙控器控制器，后由控制器將控制指令傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)遙控器控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)遙控器控制系統(tǒng)的核心是控制模塊。它是任務(wù)的最終執(zhí)行者，包括網(wǎng)絡(luò)電視控制模塊和音樂播放控制模塊。網(wǎng)絡(luò)電視控制模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)電視的播放、暫停、換臺及音量控制等操作。音樂播放控制模塊主要負(fù)責(zé)電腦音樂的播放、暫停、曲目切換以及音量控制等操作。

圖1 網(wǎng)絡(luò)遙控器架構(gòu)設(shè)計圖

2 實驗環(huán)境介紹

本文實驗在一臺系統(tǒng)為macOS的筆記本電腦上進(jìn)行。此電腦搭配2核CPU，處理器主頻為2.3 GHz，內(nèi)存為8 GB。實驗硬件環(huán)境配置如表1所示。網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)遙控器控制系統(tǒng)均部署于此電腦。通過一部普通智能手機(jī)，控制此電腦上的網(wǎng)絡(luò)電視播放和音樂播放。使用Tomcat 8中間件［9-10］部署遙控器控制面板前端服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)遙控器控制系統(tǒng)使用Python語言開發(fā)，Python版本為3.8，采用的Flask版本為1.1.2。

表1 實驗硬件環(huán)境配置

3 網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板的設(shè)計與傳統(tǒng)電視的遙控設(shè)計非常相似，如圖2所示，目的是使用戶能夠快速熟悉掌握遙控器控制面板的使用。網(wǎng)絡(luò)電視遙控器控制面板和音樂播放遙控器控制面板是兩個不同的頁面。

圖2（a）為網(wǎng)絡(luò)電視遙控器的控制面板。一個數(shù)字鍵對應(yīng)一個電視臺，點(diǎn)擊數(shù)字鍵即可切換到相應(yīng)電視臺。本實驗搜集了網(wǎng)絡(luò)上24個網(wǎng)絡(luò)電視臺，分別對應(yīng)控制面板的按鍵1～24。其他按鍵為音量控制鍵、暫停鍵及播放鍵。

圖2（b）是音樂播放遙控器控制面板。常用操作按鍵包含音量控制、上一首、下一首、暫停及播放按鍵。網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板采用HTML語言進(jìn)行開發(fā)。

圖2 網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板

開發(fā)完畢后，使用Tomcat中間件將控制面板前端頁面部署到服務(wù)器中供用戶訪問。用戶點(diǎn)擊前端的訪問鏈接即可訪問網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板，也可將訪問鏈接做成二維碼，使用戶掃描二維碼即可訪問網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板。進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)遙控器控制面板后，用戶點(diǎn)擊不同的按鍵即可將不同的控制指令通過Ajax傳送到網(wǎng)絡(luò)遙控器控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)不同的控制指令做出不同的控制反饋。

4 網(wǎng)絡(luò)遙控器控制系統(tǒng)設(shè)計

4.1 網(wǎng)絡(luò)遙控器控制器

網(wǎng)絡(luò)遙控器控制器采用Flask框架開發(fā)。Flask是一個便捷的輕量級Web開發(fā)框架，與其他Web開發(fā)框架相比，具有配置和使用簡單的特點(diǎn)。Flask安裝完成后，在項目里配置完路由信息即可啟動［11］。網(wǎng)絡(luò)遙控器控制器是Flask的接口服務(wù)，包含網(wǎng)絡(luò)電視控制接口和音樂播放控制接口，如圖3所示。網(wǎng)絡(luò)電視控制接口負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)電視遙控器控制面板的指令，并將指令傳送到網(wǎng)絡(luò)電視控制模塊，使網(wǎng)絡(luò)電視控制模塊做出相應(yīng)的反饋；音樂播放控制接口負(fù)責(zé)接收音樂播放遙控器控制面板的指令，并將指令傳送到音樂播放控制模塊，使音樂播放控制模塊做出相應(yīng)的反饋。

4.2 網(wǎng)絡(luò)電視控制模塊

網(wǎng)絡(luò)電視控制模塊是網(wǎng)絡(luò)電視播放控制的核心組件，是任務(wù)的實際執(zhí)行者，工作流程如圖4所示。網(wǎng)絡(luò)電視控制模塊具有網(wǎng)絡(luò)電視換臺控制、音量控制、暫停控制及播放控制等功能。其中，網(wǎng)絡(luò)電視換臺控制通過Selenium工具實現(xiàn)，音量控制、暫停控制及播放控制通過網(wǎng)絡(luò)電視控制模塊調(diào)用系統(tǒng)的媒體播放控制功能實現(xiàn)。

圖3 網(wǎng)絡(luò)遙控器控制器

圖4 網(wǎng)絡(luò)電視控制模塊工作流程圖

Selenium是一款開源的自動化測試工具，能夠模仿人類行為測試Web應(yīng)用程序，控制瀏覽器自動訪問Web應(yīng)用，達(dá)到自動化測試的目的［12-13］?；诖耍疚膶elenium應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)遙控器控制系統(tǒng)，通過訪問不同的網(wǎng)絡(luò)電視臺地址觀看不同的網(wǎng)絡(luò)電視。使用Selenium前，需要在Flask框架搭建的服務(wù)中導(dǎo)入Selenium庫，根據(jù)瀏覽器版本下載對應(yīng)版本的瀏覽器驅(qū)動。使用Selenium加載瀏覽器驅(qū)動即可控制瀏覽器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)電視換臺。網(wǎng)絡(luò)電視控制模塊接收到換臺指令后，根據(jù)指令匹配電視臺，進(jìn)而獲取該電視臺的訪問鏈接。實驗搜集了24個電視臺的訪問鏈接，并與網(wǎng)絡(luò)電視控制面板的24個數(shù)字按鍵一一對應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)電視控制模塊會根據(jù)控制面板發(fā)送的指令找到對應(yīng)的電視臺訪問鏈接。使用Selenium控制瀏覽器訪問鏈接即可觀看此電視臺的節(jié)目。

4.3 音樂播放控制模塊

音樂播放控制模塊的工作流程如圖5所示。音樂播放控制模塊接收網(wǎng)絡(luò)遙控器控制器的指令，根據(jù)不同的指令調(diào)用電腦系統(tǒng)的媒體播放控制功能，從而實現(xiàn)音樂播放控制。

圖5 音樂播放控制模塊工作流程圖

5 結(jié) 語

針對在網(wǎng)絡(luò)上觀看網(wǎng)絡(luò)電視和使用電腦聽音樂時無法使用遙控器的問題，本文研究設(shè)計了基于Flask框架的網(wǎng)絡(luò)遙控器，使用戶可以通過手機(jī)遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)電視的播放和電腦音樂的播放，解決了以往用戶必須在電腦旁進(jìn)行操作的問題，提高了人們觀看網(wǎng)絡(luò)電視的觀看體驗和使用電腦聽音樂的操作便捷性。使用該遙控器只需在電腦上安裝程序，使用智能手機(jī)即可完成遠(yuǎn)程控制，不需要投入其他設(shè)備，在方便用戶使用的同時，無附加成本，具有極高的應(yīng)用可行性和實用價值。