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基于ANDROID系统的幻灯片无线播放系统研究学士学位论文

学士学位论文

基于ANDROID系统的幻灯片无线播放系统研究

摘要

目前的幻灯片播放系统，大部分采用将计算机与投影仪有线连接，在计算机中使用微软开发的PowerPoint软件进行幻灯片的播放并将播放数据通过有线传输到投影仪，投影仪经过数据处理将幻灯片投射到幕布等显示设备上。

此类幻灯片的播放系统无法让演讲者在展示的时候随意走动，有一定的限制性。

在各种商务场合，PPT演示成为不可缺少的沟通方式，例如客户见面会、商务会谈或私人会务。

通过演示PPT文稿，可让对方更清晰直观了解你要表达的意图，增加商务谈判的成功率。

在WIFI局域网下，手机可以和电脑通过Socket通信。

手机做服务端，电脑做客户端；而本系统通过一台平板电脑即可实现幻灯片的无线播放功能，并且不需要复杂的布线和连接，使用简单、维护方便。

而且通过平板电脑的多媒体显示功能还可以提升企业形象，甚至通过播放广告信息还可为企业增加额外收入。

不少商务精英经常要在移动办公环境中为客户演示PPT文稿，例如咖啡馆、商务会馆或办公室。

不同于正襟危坐的会议形式的是，讲演者借助装有Android的平板电脑，及内置的“自动播放”功能，无论在何种场合都可以召开小型会议。

在会议室里，只需将平板与显示器、投影仪、智能电视等显示设备连接，就可通过大屏幕将PPT内容同步播放给观众。

让观众可以更直观清晰了解PPT内容，让PPT演示更精彩。

关键词:

PPT；无线同步；Socket通信

Abstract

Slidesofbroadcastingsystematpresent,mostofthemadoptthecomputerandprojectorcableconnection,inacomputerusingMicrosoftPowerPointsoftwaretoplayslidesandwillplaydatabywiretransfertotheprojector,projectorthroughdataprocessingtoslideontoascreendisplaydevices,etc.Theseslidesplaybacksystemcan'tletthespeakerwalkedon,havecertainrestriction.

Inallkindsofbusinessoccasions,PowerPointpresentationstobecomeindispensablemeansofcommunication,suchascustomermeeting,businesstalksorprivateaffairs.ThroughthepresentationPPTpresentation,canleteachothermoreclearlyunderstandwhatdoyouwanttoexpressintentions,increasethesuccessrateofbusinessnegotiation.

TheWIFIlocalareanet,acellphoneandcomputercanbethroughtheSocketcommunication.Phonedoserver-side,clientcomputersdo.Butthissystemthroughatabletslideswirelessdisplayfunctioncanberealized,anddoesnotrequirecomplexwiringandconnection,simpletouse,easymaintenance.Andamultimediadisplaybytabletcanpromotetheenterpriseimage,andevenfromtheadvertisinginformationstillcanincreaseadditionalincomefortheenterprise.

ManybusinessmenoftenhavetodemoPPTforclientsinthemobileenvironment,suchascafe,businesscenter,oroffice.Unlikesitisintheformofmeeting,thespeakerusingAndroidtablet,andbuilt-in"autoplay"function,canholdasmallmeetinginanyoccasion.Intheroom,justputthetabletanddisplayequipmentsuchasmonitors,projectors,intelligentTVconnection,canbeshowntoPPTcontentsynchronizationthroughthescreentotheaudience.LettheaudiencecanbemoreintuitiveandclearunderstandthePPTcontent,makePPTpresentationbetter.

Keywords:

PPT,wirelesssynchronization,Socketcommunication

目录

1绪论1

1.1课题简介1

1.2研究背景1

1.3Android平台发展状况2

1.4论文的主要工作和论文结构4

1.4.1课题主要完成的工作4

1.4.2论文结构5

2幻灯片无线传输客户端相关技术6

2.1Android平台介绍6

2.1.1Android简介6

2.1.2Android系统架构6

2.1.3Android应用组件类型分析8

2.1.4Android应用程序开发工具10

2.2Socket网络通信11

2.2.1Socket协议概述11

2.2.2Socket网络通信的工作原理12

3需求分析14

3.1系统说明14

3.1.1系统名称及说明14

3.1.2系统开发背景14

3.2系统任务14

3.2.1系统设计要求和目标14

3.2.2系统设计原则15

3.3系统用户需求分析15

3.3.1系统用户定义及关系15

3.4Android平台技术选型及开发环境16

3.4.1Android平台技术选型16

3.4.2Android开发环境搭建16

4Android系统的幻灯片无线播放系统的设计与实现18

4.1手机端的设计与实现18

4.1.1手机端界面的设计18

4.1.2手机端界面的实现20

4.2WLAN下的Android手机与电脑的Socket通信25

4.2.1WiFi技术的研究25

4.2.2Socket网络通信的设计与实现26

5系统测试32

5.1测试环境搭建32

5.2功能和性能测试32

结论34

致谢35

参考文献36

附录A：

英文原文37

附录B：

汉语翻译49

1绪论

1.1课题简介

随着移动互联网带宽的增长，即时多媒体应用成为新的应用热点。

在各种商务场合，PPT演示成为不可缺少的沟通方式，例如客户见面会、商务会谈或私人会务。

通过演示PPT文稿，可让对方更清晰直观了解你要表达的意图，增加商务谈判的成功率。

不同于正襟危坐的会议形式的是，讲演者借助装有Android的平板电脑,无论在何种场合都可以召开小型会议。

在会议室里，只需将平板与显示器、投影仪、智能电视等显示设备连接，就可通过大屏幕将PPT内容同步播放给观众。

让观众可以更直观清晰了解PPT内容，让PPT演示更精彩。

本课题主要是致力于基于Android系统的幻灯片无线播放系统研究。

1.2研究背景

随着全球信息化不断发展，Internet及其相关通信技术已经大大突破了时空阻碍，改变着人们日常的生活。

特别是电信网、广播电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。

TCP/IP协议的普遍采用，使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网络上实现互通。

人类首次具有统一的为三大网都能接受的通信协议，从技术上为三网融合奠定了最坚实的基础。

使得运行在原有三个网络上的设备得以互通互联。

随着以智能手机为代表的移动互联网终端的发展，移动终端设备已经跨越了仅仅将通信作为唯一目标的模式，而变成具有更多市场的微型计算机平台。

在移动设备的革命中，移动互联网将融入到人们日常生活的方方面面，移动互联网终端将为我们提供多元化的资讯与服务。

Google为此于2007年11月推出了一个专为移动设备设计的软件平台——Android.

Android是一个真正意义上的开放性移动设备综合平台。

它包括操作系统、用户界面和应用程序－－移动互联网终端工作所需的全部软件，而且不存在任何以往阻碍移动产业创新的专有权障碍。

其强大的企业联盟，以及其极具前瞻性的选择Linux作为操作系统，整合性能优秀的JAVA虚拟机以及业界领先的浏览器，以及新颖的AndroidMarket软件分享方式。

因此具有很大的市场开发潜力。

1.3Android平台发展状况

Android平台在2010年里发展势头迅猛，迅速占领了智能手机操作系统30%以上的市场份额。

Android平台不再局限于手机操作系统，更向平板电脑其他移动互联网终端发展。

标准化和跨平台是Android平台的一大优势。

作为源开发平台，任何手机厂商可以自由选择对代码做出修改，同时修改的结果也迅速返回到Google，保持系统的统一性。

其次是Java语言作为Android应用程序的开发语言。

Java具有一次编写、到处运行的跨平台属性，也就是说，开发者只要用Java语言编写一遍程序，就能够在所有装有Android操作系统的设备上运行，做到了与硬件的无关性，这大幅度降低了开发者的开发周期和开发经费。

再者，Google为Android提供标准化的API和SDK开发套件，开发厂商可以根据自行的需求开发或收纳已有的Android应用程序，从而打造出富有自身特色的Android平台。

这对开发厂商来说，软件技术之类的问题他完全可以不管，并且也能快速整合出适合自己的一套软件平台，然后在硬件设计集中主要精力，也可以在较短的时间内快速推出新的移动互联网产品。

对开发厂商来说，标准化的Android绝对是一个理想的选择，现在Android应用程序的开发者只需编写一次代码，就可以实现在所有Android平台上的顺利运行。

Android和操作系统进行了紧密的整合，从而可以方便地使用操作系统的功能。

这与难于使用操作系统功能的J2ME相比，无疑对开发者有很大的吸引力。

虽然都是使用Java语言进行开发，但是Android使用的Dalvik虚拟机和J2ME使用的标准的Java虚拟机（JVM）存在以下区别：

1.在移动模拟器方面：

Dalvik在Android平台上的模拟器为Qemu，而J2ME官方的是WTK，同时摩托罗拉、索尼爱立信、诺基亚都有自己的模拟器，同时SymbianJ2ME有更多的扩展类，诺基亚的扩展类兼容性最差。

2.在程序兼容性方面：

兼容性算是AndroidDalvik和J2ME相比最大的突破了，在J2ME上开发的程序，在各个公司不同型号设备间的移植就很繁琐，除了硬件差异和屏幕分辨率要考虑外，还有很多其他的问题。

而AndroidDalvik背后是Google的开放手机联盟在支持，所以可以完全脱离硬件标准的困扰。

3.在运行效率方面：

AndroidDalvik会把JavaClass编码转变为Dex，Dex是DalvikVMexecutes的缩写，内存和运行效率都经过优化，而J2ME的为KJAVA，千字节的JavaVM所以在资源上控制的也很好。

Dalvik是基于寄存器，而JVM是基于堆栈。

Android选择采用寄存器的方式是因为它对提前优化，提供了更好的支持，而这对类似于移动电话这样的受限环境是颇有裨益的。

针对基于寄存器虚拟机和基于堆栈的虚拟机更深入的比较分析指出，基于寄存器的虚拟机对于程序来说，在它们编译时花费的时间更短。

4.安全性方面：

安全性一向Java所注重的，无论是在内存分配还是高层上不会有太多危险的操作，这是在J2ME平台来看。

而Dalvik作为Android平台级开发语言，系统权限问题必然会涉及，如用户控制、Linux的盘等，不过Android平台通过一个WPF的模型，AndroidManifest．xml文件统一管理应用程序中的各个组成部分，与Symbian有点类似，所以大体上可以放心使用。

5.类库完整性方面：

可以说在这一点上Sun做的比较全面，但是我们看到Dalvik实际上是对J2ME的补充，并不是做重复性工作，除了界面UI系统有变革比较大以外，其他方面兼容性还是很好的，所以目前版本的Dalvik已经包含了一些重要的特性，如：

Base64编码、XMLDOM、MD5处理、影音解码器（部分为可选包）。

其实，Android也是将J2ME未竞的事业进一步完成。

J2ME提供了统一的编程平台，但是J2ME不能调用操作系统资源，也没有提供相对丰富的应用工具，最终J2ME处在一个非常尴尬的位置上。

而Android从底层的操作系统内核，到上层的现成的应用软件，加之免费、开源和普及较广的Java开发语言，为开发人员编写软件提供了极大的便利。

这一切都表明了Android是J2ME十分有利的竞争对手，并且有望引领未来的移动终端市场。

Android具有以下几个特点

无界限的应用程序，Android上的应用程序可以通过标准API访问核心移动设备功能。

通过互联网，应用程序可以声明它们的功能可以供其他应用程序使用。

应用程序是在平等的条件下创建的，移动设备上的应用程序可以被替换或扩展，即使拨号程序或主屏幕这样的核心组件也可以。

应用程序可以轻松地嵌入网络，应用程序可以轻松地嵌入HTML、JavaScript和样式表。

应用程序可以通过WebView显示网络内容。

应用程序可以并行运行，Android作为种完整的多任务环境，其中应用程序可以并行运行。

在后台运行时，应用程序可以生成通知以引起用户的注意。

以Android丰富的功能支持和全面的计算服务，它完全有能力拓展到移动电话以外的市场，比如掌上电脑、平板电脑和上网本，Android同样也可以用于其他的移动终端。

由于Google对Android系统强有力的后续支持，2011将会是Android系统井喷之年。

Android原本就是Google为扩展其庞大的移动互联网业务应运而生的。

现在Google给我们呈现了一个无限大的平台。

供我们自由挥洒创造力和想象力，挖掘互联网的无穷潜力。

随着3G技术的发展，越来越多的应用开始转向移动平台和移动互联网。

智能手机将逐步取代电脑成为我们获取信息的首要平台。

当手机平台和云计算结合之后我们的生活将会发生天翻地覆的变化。

1.4论文的主要工作和论文结构

1.4.1课题主要完成的工作

1.在介绍课题背景及研究意义的基础上，分析智能移动终端的特征和发展趋势，并对Android平台的发展进行了更进一步的分析，说明Android平台是一个很有价值的智能移动终端平台。

2.对Android平台的系统架构及在其之上开发的应用程序结构进行了深入的分析。

内容主要有：

Android平台的系统架构；Android平台应用组件类型分析和Android应用程序开发工具。

3.对Android开发环境进行搭建，分析在进行应用程序设计时需要解决的问题。

4.完成Android平台幻灯片无线传输客户端软件的需求分析，并对各功能模块进行了划分和实现。

5.完成对Android平台幻灯片无线传输客户端软件测试平台的搭建，并对软件进行了功能和性能方面的测试。

1.4.2论文结构

第一章：

绪论，给出了本文的选题背景和相关技术在国内外研究现状。

第二章：

对Android平台的架构、应用组件和开发工具进行了介绍。

首先分析了Android操作系统的系统架构，接着对Android组件进行了分析，以及对Android开发工具的描述。

第三章：

首先介绍了幻灯片无线传输总体项目，然后具体介绍的本课题的网络模型，进而对Android幻灯片无线传输客户端进行了功能和非功能的需求分析，下来对客户端进行了总体设计，并对实现设计进行了技术选型，最后搭建了开发Android应用软件的开发环境。

第四章：

在上一章分析的基础上，进一步对各个模块功能进行了分析，并对各模块进行了功能设计与实现。

第五章：

完成了测试平台的搭建，对Android平台幻灯片无线传输传输客户端软件功能和性能方面的测试。

第六章：

结束语，本章总结了本文的工作，讨论了工作中还有待改进的地方。

2幻灯片无线传输客户端相关技术

本章主要介绍了Android幻灯片无线传输客户端所涉及的相关的技术。

主要包括Android平台的系统架构、Android应用程序的组件类型、对Android开发工具的介绍以及对Socket通信的介绍。

2.1Android平台介绍

2.1.1Android简介

Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。

Android包括操作系统、用户界面和应用程序——移动电话工作所需的全部软件，而且不存在任何以往阻碍移动产业创新的专有权障碍。

Google与开放手机联盟合作开放了Android，这个联盟由包括中国移动、摩托罗拉、高通、宏达电和T-Mobile在内的30多家技术和无线应用的领军企业组成。

Google通过与运营商、设备制造商、开发商和其他有关各方结成深层次的合作伙伴关系，希望借助建立标准化、开放式的移动电话软件平台，在移动产业内形成一个开放式的生态系统。

Android作为谷歌企业战略的重要组成部分，将进一步推进“随时随地为每个人提供信息”这一企业目标的实现。

谷歌的目标是让（移动通讯）不依赖于设备甚至平台。

出于这个目的，Android将补充而不会替代谷歌长期以来奉行的移动发展战略一通过与全球各地的手机制造商和移动运营商结成合作伙伴，开发既有用又有吸引力的移动服务，并推广这些产品。

2.1.2Android系统架构

Android的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构。

如图2.1Android系统架构所示，Android分为五个部分，分别是：

应用程序（Application）、应用程序框架（ApplicationFramework）、程序库（Libraries）、Android运行时库（AndroidRuntime）、linux核心（LinuxKernel）。

应用程序：

Android将包含一套核心应用程序，其中包括E-Mail客户端，短信程序，日历，地图，浏览器，通讯录等等。

所有的应用程序都是由Java语言完成的。

应用程序框架：

开发人员也可以完全访问核心应用程序所使用的API框架。

该应用程序的架构设计简化了组件的重用；任何一个应用程序都可以发布它的功能块并且任何其它的应用程序都可以使用其所发布的功能块（不过得遵循框架的安全性限制）。

同样，该应用程序重用机制也使用户可以方便的替换程序组件。

程序库：

Android包含—套C/C++开发库，主要包括：

Libc、Media、Framework、WebKit、SGL、OpenGLES、FreeType、SQLite等。

它们被用于Android系统的各种组件中。

这些功能通过Android应用框架展现给开发人员。

Android运行时库：

Android运行时库包含一组核心库（提供了Java语言核心库内的大部分功能）和Dalvik虚拟机。

同时Android提供了丰富的库类支持且大部分为开源代码，如2D和3D图像库OpenGLES、数据库SQLite。

Linux核心：

Android基于Linux2.6内核来提供系统的核心服务，如安全机制，内存管理，进程管理．网络堆栈和驱动模型，如图2.1所示。

内核还作为硬件和其余的软件应用之间的一个抽象层。

图2.1Android系统架构图

从总体架构中看，Android相比其他平台显示出了自身的特点，比如WebKit浏览器、Dalvik虚拟机等模块。

这些模块的应用也成了Android的焦点，开发者可以充分利用Android提供的这些模块的接口。

开发出更具有特色的应用程序。

2.1.3Android应用组件类型分析

Android应用组件对象主要由四个部分构成：

Activity、Intent、Service、ContentProvider。

如图2.2所示的是Android应用组件类型。

1、AndroidManifest.xml文件是整个应用程序的配置文件，所有下面的组件都必须在AndroidManifest.xml中声明。

AndroidManifest.xml负责把Activity、Intent、Service、ContentProvider有机的组合起来，形成一个整体的应用程序。

图2.2Android应用组件类型图

2.Activity：

基本模块，通常代表一个单独的屏幕，主要用于处理应用程序的整体性工作，如监听系统事件、为用户显示指定的View、启动其他Activity等。

在Android软件环境中，应用程序由一系列的Acitivity组成，Activity不但能提供给应用程序本身，也可以提供给系统内任何一个外部应用，开发者可以通过Activity组成形成应用程序。

图2.3Activity栈流程图

Activity类的应用程序有其默认的运行方式，它有自己的生命周期，即它的产生、运行、销毁的一个过程。

如图2.3所示的是Activity栈流程，在系统中的Activity被一个Activity栈所管理。

当一个新的屏幕打开后，前一个屏幕将会暂停，并保存在历史堆栈中。

用户可以返回到历史堆栈中的前一个屏幕。

当屏幕不再使用时，还可以从历史堆栈中删除。

默认情况下，Android将会保留从主屏幕到每一个应用的运行屏幕。

3.Intent：

执行某操作的一个抽象描述，用于协调应用程序内部和应用程序间的交互与通讯。

Intent的结构包括动作和动作所对应的数据。

动作表示一般的操作行为，典型动作的值有MAIN（活动的入口），VIEW、PICK、EDIT和其他一些。

动作所对应的数据URI表示。

Intent常用来实现Activity的切换，并传递相关信息。

Intent的解析机制主要是通过查找已注册在AndroidManifest.xml中的所有IntentFilter及其中定义的Intent，最终找到匹配的Intent。

4.Service：

一个无固定期限在后台运行的应用组件，它没有UI，也