基于WiFi技术的多人聊天APP.docx

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基于WiFi技术的多人聊天APP

第二十五届“冯如杯”学生创意大赛

基于WiFi技术的多人互动手机APP

摘要

在生活中，我们经常会有在一个环境中共同参加某项集体活动的机会，例如听讲座，看电影等等，自然也会产生和周围的人一起讨论这项活动的需求。

但是直接的语言交流能够接触的个体毕竟有限，一个能够让附近所有的与会个体都自由互动的平台是我们的梦想。

我所考虑的就是这样一款基于WiFi技术和智能手机的多人聊天APP，以无线局域网为媒介，智能手机为处理节点来搭建互动网络，从而实现在没有移动蜂窝网络的条件下的多人互动。

关键词:

WIFI技术,多人互动,手机APP

Abstract

Inourdailylife,wearealwaysinaconditionwheremanypeopletakepartinaactivitytogether,suchaslisteningtoaspeech,seeingafilm,etc.Atthistime,Ibelievemostofuswanttocommunicatewithothersabouthis/herfeeling.Unfortunately,wecanonlygettouchwithfewpeoplebydirectlanguagecommunication.Soacommunicationplatformonwhicheveryoneisabletoshowthemselvesfreedomly.BasedonWiFitechnologyandsmartphone,Iwanttodesignanapplicationonwhichgroupchatisavailable.ThisapplicationwilladoptWIFIasmedium,smartphoneasprocessingcentertosetupcommunicationnet.Bythismeans,wecanreachgroupchatwithout2/3/4Gsignal.

Keywords:

WIFItechnology，groupchat，mobileAPP

目录

摘要i

Abstractii

目录iii

图表目录iv

一、引言1

1.1作品背景及创意来源1

1.2相关产品介绍1

1.2.1无线局域网技术’1

1.2.2手机WiFi热点技术1

1.2.3XX贴吧等在线交流平台1

1.3项目创新点1

二、该互动APP的原理及可行性分析2

2.1该APP的核心技术思路2

2.2相关技术简介2

2.2.1WiFi技术介绍2

2.2.2无线AP介绍2

2.2.3介绍2

2.2.4手机WiFi热点介绍3

2.2.5网格运算简介4

2.3该互动APP的主要技术难点及解决方案4

2.3.1手机间的数据传输4

2.3.2数据的处理5

2.3.3互动界面的开发5

三．应用前景分析6

3.1应用场景6

3.2市场需求6

3.3推广模式6

结论7

参考文献8

图表目录

图1多AP的无线桥接技术介绍之点对点式3

图2多AP的无线桥接技术介绍之点对多点式3

图3手机WiFi热点的工作示意图4

一、引言

1.1作品背景及创意来源

当代的大学生几乎人手一台智能手机，每当学校进行集体活动如听讲座报告的时候，总是有些同学低头玩手机，据我分析无外乎是大家对这些活动缺乏认知基础而不感兴趣，而且安静的会场不允许大家交头接耳地聊天讨论，所以只得靠玩手机来打发时间。

如果有一款手机APP能给予我们一个交流的平台，将大家的注意力吸引到共同参加的活动中来，大家一起思考，一块儿交流，碰撞出思想的火花，势必能将活动的影响最大化，同时还能增进大家的感情，实在是一箭双雕的好事。

1.2相关产品介绍

1.2.1无线局域网技术’

基于IEEE802.11标准的无线局域网技术已经被广泛地应用在商业生或等各个方面，具有部署方便、成本低、传输速率高、抗干扰能力强、灵活性好等优点，覆盖半径能够达到100米，为数据的传输搭建了一条高速公路。

1.2.2手机WiFi热点技术

如今的手机中已经出现了用WiFi互传文件的软件，如快牙等，就是将一个手机开启WiFi热点，另外一个手机搜索并连接，即可以极快的速度传输文件，而且无需消耗流量，极其方便。

1.2.3XX贴吧等在线交流平台

这类交流平台能让具有共同爱好的人士自由地通过帖子发表自己的观点，跟帖回复的方式更是给了自由讨论的空间，极大地增加了沟通的效率。

1.3项目创新点

该款手机互动APP能将附近参加同一项活动的人都拉入互动系统，提供了一个便利的交流平台。

（1）利用WiFi热点技术搭建联络网，在没有移动蜂窝网络的地区也能自由沟通讨论，无需担心断网或网络延迟等问题；

（2）利用无线局域网中的各个智能手机为处理节点，能够大大提高系统的稳定性和运算速度，同时将降低对于作为数据处理器的手机性能的要求；

（3）利用该APP内置的自动搜索系统，自动识别在同一区域参加活动的人群并将交流平台推荐给用户，方便用户快速融入互动网络之中，大大扩张了人们的交流范围。

二、该互动APP的原理及可行性分析

2.1该APP的核心技术思路

利用智能手机内置的WiFi模块实现附近手机的数据交流，形成一个能传输数据的信号网。

其中每台手机既相当于无线AP，起到网络中继站的作用，形成数据传输网，又相当于网格运算中的运算节点，能对网络中流动的数据包进行运算。

再加上手机APP自带的聊天平台，用户们就可以在这张由手机连成的大网中自由互动了。

2.2相关技术简介

2.2.1WiFi技术介绍

所谓的“WiFi”其实就是WirelessFidelity的缩写，即无线保真技术，可以将个人电脑、手持设备（如pad、手机）等终端以无线方式相互连接。

它的诞生是为了改善无线产品之间的互通性，遵循的是IEEE（美国电工电子技术协会）所制定的802.11X系列标准。

其中802.11b是所有无线局域网标准中被使用最为广泛的标准，它的工作频率为2.4GHz，传输速率为11Mb/s，完全能够满足该APP对于数据传输的要求。

2.2.2无线AP介绍

无线AP（AccessPoint），中文名为无线接入点，它是在无线局域网中进行数据发送和接收的设备，相当于有线网络中的集线器。

无线AP的作用有两个，一是作为无线局域网的中心点，供其他装有无线网卡的计算机通过它接入该无线局域网；二是作为无线网络的扩展设备，与其他的AP连接，来扩大无线局域网的覆盖范围。

2.2.3介绍

多AP桥接的网络连接中，所有的无线AP都仅仅用作链路的中继作用。

一般的无线网桥连接方式分为点对点和点到多点的方式。

两个相距很近的无线局域网即可通过无线AP的桥接实现数据的沟通，具体实现过程如下图所示：

基于多AP无线桥接的网络连接技术。

图1多AP的无线桥接技术介绍之点对点式

实际生活中可能两个局域网络的距离非常远，导致信号在传输过程中的不稳定和衰减，为此可能需要采用三个及以上的AP来实现无线链路的中继，这就是无线网桥连接中的点到多点的连接。

具体的数据传输方式如下图所示：

图2多AP的无线桥接技术介绍之点对多点式

2.2.4手机WiFi热点介绍

现在的只能手机大多自带WiFi热点共享功能，即能将自己收到的移动蜂窝信号转化为WiFi信号发射出去，其他的多个手机通过扫描即可连入，从而实现手机间的网络资源的共享。

此时的手机就相当于一个移动的无线AP，起到了作为无线局域网的中心点的作用。

下图为手机WiFi热点的工作示意图，其中A为分享热点的手机，B、C、D为接收WiFi信号的手机。

图3手机WiFi热点的工作示意图

2.2.5网格运算简介

网格运算的核心思想，是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一台“虚拟的超级计算机”，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、软件资源、通信资源、知识资源等的全面共享。

其中每一台参与的计算机就是一个节点，就像摆放在围棋棋盘上的棋子一样，而棋盘上纵横交错的线条对应于现实世界的网络，所以整个系统就叫做“网格”了。

在网格上做计算，就像下围棋一样，不是单个棋子完成的，而是所有棋子互相配合形成合力完成的。

这样就能充分利用网络中闲置的运算资源，大大提高运算速度。

2.3该互动APP的主要技术难点及解决方案

想要实现手机间的互动，需要解决的主要问题有三个，分别是是手机间数据的传输，数据的处理和互动界面的开发。

但是笔者认为，有了2.2中的技术基础为支撑，这三个难题也是可以迎刃而解的。

2.3.1手机间的数据传输

现在的智能手机中都会自带WiFi模块，已经具备接收和发射WiFi信号的能力，每台手机都相当于一台功能强大的无线AP，即使在没有移动蜂窝数据的条件下，利用多AP的无线桥接技术，也可以将附近的手机连成一张巨大数据网，每台手机都是这张网的节点，既可大大增大这张数据传输之网的覆盖范围，从而使更多的人参与到互动讨论中来，又能通过节点的增加，提高系统的稳定性，

2.3.2数据的处理

现在的手机的CPU处理性能已经有了大幅度提高，但是将所有采集到的数据交给同一台手机来处理显然还是不太现实的，不仅处理速度得不到保障，而且会加重它电池的工作压力，更致命的是，万一作为处理中心的手机突然崩溃，整个互动网络定会瘫痪，所以我的解决方案是将网格运算的思想运用到这个互动网络中，每台手机既是数据信号的发出者和接收者，同时也是数据的处理者，这样就能大大加快数据的流动和处理速度，也能减少网络中各手机的负担。

2.3.3互动界面的开发

鉴于大量运算节点的引入可能会导致网络延迟的提高，所以互动界面的设计以及形式也得有相应解决方案。

方案一：

采取类似QQ群的聊天方式，自愿加群后实时聊天，优点是讨论氛围会比较热烈，缺点是人数过多后消息会比较杂乱，不利于有针对性地互动，而且对于网络延迟时间的要求比较高，可能会出现信息不能及时发出和收到的情况；

方案二：

作为方案一的补充，方案二为在讨论群中有共同话题的人专门开辟讨论房间，弥补其消息杂乱的不足，但对于网络延迟依然要求很高。

方案三：

采取类似论坛贴吧中发帖跟帖的讨论方式，既可增加讨论的针对性，又对网络的要求不太高，缺点是实时性不够。

总之，这三种方案能够实现优势互补，综合起来后定会大大提高该款APP的实用性。

三．应用前景分析

3.1应用场景

在人群比较集中的区域，大家都有沟通的需求但又苦于没有互动平台时，这款手机APP就能大展身手了，其突出优点是能自动检测周围的用户数量并将聊天平台的信息主动提供给用户，换句话说，就是能主动将志趣相投的人拉进一个圈子。

例如参加一场新闻发布会，可以在这个APP上自由发表自己的观点；聆听一场讲座，可以用APP向周围的人求助；参加一场聚会，可以先通过线上交流沟通感情，带动线下交流，避免见面时的陌生感。

总之，人多的地方，就是这款APP发光的地方。

3.2市场需求

在这个当今这个时代，人与人之间的沟通越来越重要，所以QQ、微博、微信等互动聊天软件才有了广阔的市场。

而以上这些软件大多是基于用户已有的人际关系网而开发的，对于处于同一公共环境的陌生人群的交流需求没有太大的帮助，而这款APP就是为了促进与附近的人（大多是陌生人）的互动而设计的，具有自己的特色，而且现实生活中公共场合又是如此之多，所以这个APP大有发展市场。

3.3推广模式

（1）上传APP到各大手机应用商店中，供给用户自由搜索和免费下载；

（2）在校园等人群比较集中的地方开展外场宣传；

（3）在APP页面中提供分享的选项，通过微信朋友圈，QQ空间等媒介进行扩散；

（4）在网页上投放小广告，吸引潜在用户的注意力。

结论

如今各类聊天APP都过于依赖移动蜂窝网络，而且交流范围也仅限于已经认识的人群，对于附近的潜在好友的挖掘还做得很不够，而我的这款APP能够有效解决这类问题，提供了一种新的聊天方式。

当然，这还仅仅只是这款APP的技术雏形，没有经过实际的设计与试验，不过现在的它已经具有如此多的创新点，相信在不久的未来一定会有用武之地的。

参考文献

[1]王建平，余根坚，李晓颖，刘明月．无线网络技术[M]．北京：

清华大学出版社，2013．

[2]螺丝起子研究室．共享WiFi无线网络实务[M]．北京：

中国水利水电出版社，2005．

[3]刘乃安．无线局域网（WLAN）——原理、技术与应用[M]．陕西：

电子科技大学出版社，2004．

[4]杨群．基于WiFi热点技术的即时P2P语音通信系统的研究和设计[D]．武汉：

华中师范大学，2014.

[5]邓永红．网格及网格计算技术综述[J]．有线电视技术，2014，（15）.

[6]唐思敏．WiFi技术及其应用研究[J]．福建电脑，2009，（10）.