周軍

摘要：本文介紹了一款基于Android手機(jī)遠(yuǎn)程控制電腦的軟件，終端設(shè)備采用的是Android系統(tǒng)的移動(dòng)終端，利用TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備和電腦端的連接。采取了客戶端/服務(wù)器端的通信模式，實(shí)現(xiàn)了用戶在移動(dòng)終端上可以隨時(shí)控制電腦，并可以發(fā)送指令給電腦，讓電腦完成相應(yīng)的功能，提高了用戶的便捷性以及對(duì)電腦的可視化操作。

關(guān)鍵詞：Android；遠(yuǎn)程控制；通信

1引言

隨著通訊技術(shù)的快速發(fā)展，手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)數(shù)字終端設(shè)備被更多的人所喜愛(ài)。已經(jīng)成為了目前人們閑暇時(shí)間娛樂(lè)的方式了。此時(shí)就需要一款能夠智能的手機(jī)來(lái)滿足人們的需要了，首先就需要一款全新的系統(tǒng)，Android系統(tǒng)是一個(gè)以Linux為基礎(chǔ)的開(kāi)源操作系統(tǒng)，主要應(yīng)用于手機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。結(jié)合當(dāng)前計(jì)算機(jī)通訊和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)，對(duì)Android移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行分析，可以開(kāi)發(fā)出一款適合普通用戶所使用的一款軟件，通過(guò)WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接用戶電腦的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。

2基于Android平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

Android系統(tǒng)的架構(gòu)是分層的，從上到下依次分為四層5個(gè)部分：分別為是應(yīng)用程序、應(yīng)用程序框架、開(kāi)發(fā)庫(kù)和Android運(yùn)行時(shí)環(huán)境、Linux內(nèi)核。對(duì)于這種分層架構(gòu)的思想完全可以提高我們開(kāi)發(fā)的效率，并且降低了錯(cuò)誤的幾率。Android系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示：

2.2 Android系統(tǒng)架構(gòu)組成

該層為開(kāi)發(fā)者提供了實(shí)際應(yīng)用開(kāi)發(fā)的過(guò)程中需要的很多功能需求，本系統(tǒng)所用的主要框架包括：

（1）活動(dòng)管理器：實(shí)現(xiàn)控制的界面以及應(yīng)用軟件的界面的跳轉(zhuǎn)。

（2）視圖系統(tǒng)：一些能被用戶察覺(jué)的組件的創(chuàng)建。

（3）資源管理器：主要管理應(yīng)用程序里面不是主代碼的一些資源，比如調(diào)用的圖片，組件的ID等等。

（4）通知管理器：當(dāng)程序調(diào)試過(guò)程中將警示消息傳遞給我們的開(kāi)發(fā)人員便于系統(tǒng)的調(diào)試。

（5）窗口管理器：用于管理開(kāi)啟的窗口程序。

2.3Android四大組件

Android應(yīng)用程序是由四個(gè)組件組成的：分別為活動(dòng)頁(yè)面、服務(wù)、內(nèi)容提供者、廣播接收者。

在開(kāi)發(fā)人員在開(kāi)發(fā)Android應(yīng)用程序之前，開(kāi)發(fā)人員就需要深入了解Android的四大組件以及之間的聯(lián)系，Android還提供了一個(gè)工具類Intent，用戶為這四大組件之間傳遞信息，下面為我們介紹四大組件：

（1）Activity

Activity是四個(gè)組件中最常用的一個(gè)，通常活動(dòng)就伴隨著一個(gè)可以被用戶直觀看到的屏幕界面。在界面上顯示的活動(dòng)都繼承與Activity，因此都繼承了一些Activity的一些方法，從用戶的直觀視覺(jué)上講的話，Activity就相當(dāng)于程序的一個(gè)界面并且可以回應(yīng)其他窗口，但是從內(nèi)部的一些邏輯來(lái)講的話，一個(gè)Activity如果想保持其狀態(tài)，那么生命周期也需要思考。

（2）Service

Service是具有長(zhǎng)生命周期并且沒(méi)有用戶界面的一種后臺(tái)服務(wù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是剝離了界面的Activity。與Activity最明顯的就是Service運(yùn)行的時(shí)候用戶會(huì)感覺(jué)不到它的存在。因?yàn)樗\(yùn)行在后臺(tái)，但是有一點(diǎn)它和Activity類似，就是當(dāng)Service運(yùn)行的時(shí)候不會(huì)對(duì)其它的一些用戶的界面和組件的產(chǎn)生任何干擾。在一般情況下，我們?yōu)榱朔乐筍ervice對(duì)我們的主界面產(chǎn)生影響，我們的開(kāi)發(fā)人員都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的獨(dú)立的新線程來(lái)進(jìn)行一些耗時(shí)任務(wù)。

（3）Content Provider

Content Provider在Android中主要是對(duì)數(shù)據(jù)的存取以及共享，開(kāi)發(fā)的應(yīng)用中的數(shù)據(jù)可以被其他組件所共享和使用。Android中另外三種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式是1.文件系統(tǒng)，2.數(shù)據(jù)庫(kù)，3.資源文件：另外Content Provider并不能直接訪問(wèn)應(yīng)用內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫(kù)或者數(shù)據(jù)的文件。它只是抽象的存儲(chǔ)訪問(wèn)方法。

（4）Broadcast Receiver

Broadcast Receiver作為第四大組件，主要完成廣播接收的監(jiān)聽(tīng)注冊(cè)以及廣播的轉(zhuǎn)發(fā)，功能是監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)內(nèi)部的事件的觸發(fā)。3系統(tǒng)需求分析

目前。Android手機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式有GPRS、3G和WIFI等等，要使手機(jī)能夠與PC進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，我們要采用WIFI連接，網(wǎng)絡(luò)傳輸使用TCP/IP協(xié)議。Android的應(yīng)用程序開(kāi)的發(fā)所用到的是基于Java的一套語(yǔ)言。Java可以對(duì)于網(wǎng)絡(luò)編程提供良好的支持，與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的編程都在我們的工具包內(nèi)，利用java中的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)即socket編程，用TCP協(xié)議進(jìn)行傳輸就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的傳輸，最終來(lái)對(duì)PC的遠(yuǎn)程控制。

本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要需求如下：

（1）連接界面功能

用戶在啟動(dòng)應(yīng)用程序前，首先要保證PC的網(wǎng)絡(luò)正常連接，設(shè)置好手機(jī)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，保證PC和手機(jī)在一個(gè)局域網(wǎng)中。用戶啟動(dòng)應(yīng)用程序后，首先出現(xiàn)的是連接界面。該界面主要包括查找PC，將PC返回信息顯示在界面的列表—b編輯指定PC的lP地址，包括輸入和刪除：根據(jù)連接狀態(tài)，分類顯示PC信息，顯示程序的幫助信息和退出程序。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能

數(shù)據(jù)庫(kù)主要是存儲(chǔ)管理發(fā)送廣播后PC返回的信息，包括PC的IP地址、主機(jī)名、連接狀態(tài)等。在一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)中，可能有多臺(tái)同時(shí)運(yùn)行著的PC，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠讓用戶自由選擇，方便用戶管理和遠(yuǎn)程桌面功能：遠(yuǎn)程桌面功能是能夠隨時(shí)對(duì)PC進(jìn)行關(guān)機(jī)處理，能夠?qū)﹄娔X桌面進(jìn)行實(shí)時(shí)截屏并且保存在本地.能夠在PC與手機(jī)之間自由傳輸所需要的文件以及資料。

4基于Android遠(yuǎn)程控制C/S的設(shè)計(jì)

4.1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)流程

當(dāng)使用這款軟件的用戶攜帶Android智能手機(jī)打開(kāi)這款我們所開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序的時(shí)候。手機(jī)端連入和PC在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)段的網(wǎng)絡(luò)，在手機(jī)的連接界面輸入要遠(yuǎn)程控制的電腦的IP地址以及端口號(hào)，此時(shí)Android手機(jī)與電腦之間通過(guò)Socket通信，就可以完成兩者之間的數(shù)據(jù)交互以及其他所需要完成的功能，手機(jī)與電腦如何通信圖2所示：

4.2數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間的通信在移動(dòng)終端網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)發(fā)人員首先必須要先解決如何搜索并且連接到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)，當(dāng)連接到指定主機(jī)之后，采用哪種傳輸協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。在TCP/IP這類協(xié)議。IP層主要給在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)段的網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)分配一個(gè)IP地址，這些計(jì)算機(jī)就可以在這個(gè)局域網(wǎng)中進(jìn)行通信了，并且每個(gè)IP地址都唯一的對(duì)應(yīng)著Internet上的每個(gè)主機(jī)。從傳輸層的數(shù)據(jù)包傳輸IP數(shù)據(jù)報(bào)的處理請(qǐng)求，包到IP。通過(guò)路由轉(zhuǎn)發(fā)。選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)路徑。將數(shù)據(jù)報(bào)告給相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)接口。在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)姆绞骄幊?，Android提供了一個(gè)特殊的API接口，用戶不需要關(guān)心網(wǎng)絡(luò)層是如何包裝和處理數(shù)據(jù)。本文所設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，客戶端與服務(wù)器數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)是采用TCP協(xié)議和UDP協(xié)議。Socket有兩種通信方式：基于TCP協(xié)議的通信方式和基于UDP協(xié)議的通信方式。兩種通信方式都能完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互，但是發(fā)送方和接收方所使用的協(xié)議要求一致。從下圖中可以看出，應(yīng)用程序中通過(guò)Socket進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，在網(wǎng)絡(luò)層上，通過(guò)口協(xié)議，封裝處理數(shù)據(jù)，在通信信道中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在傳輸層上?？梢圆捎肨CP或者UDP。但是要求通信雙方采取的協(xié)議要一致。下圖3為Socket通信模型：

4.3服務(wù)端的研究

服務(wù)器端是Android的一個(gè)Service程序，隨著用戶開(kāi)啟運(yùn)行在PC上的服務(wù)器端而自動(dòng)啟動(dòng)，始終在后臺(tái)運(yùn)行，設(shè)置好特定的端口號(hào)，監(jiān)聽(tīng)客戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的請(qǐng)求，然后進(jìn)行連接.根據(jù)客戶端發(fā)過(guò)來(lái)的不同數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)分析處理之后，從而完成特定功能模塊的響應(yīng)，下面給出了服務(wù)器功能模塊劃分。

（1）端口監(jiān)聽(tīng)

端口監(jiān)聽(tīng)模塊的主要作用是接收客戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的廣播，并按照要求返回服務(wù)器相關(guān)信息。android服務(wù)器對(duì)系統(tǒng)后臺(tái)運(yùn)行綁定到特定的口。監(jiān)測(cè)客戶的要求。當(dāng)接收到客戶端廣播消息時(shí)。反饋消息。返回當(dāng)前服務(wù)器的IP地址，主機(jī)名，連接狀態(tài)信息等等，從而進(jìn)行連接。

（2）事件處理

服務(wù)器采用基于回調(diào)的事件。服務(wù)器端通過(guò)TCP傳輸協(xié)議接收客戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的按鍵事件。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的解析，獲取事件類型。然后轉(zhuǎn)交給事件處理器。處理器將事件壓入事件棧，通過(guò)系統(tǒng)回調(diào)，完成此次事件的相應(yīng)。以完成相應(yīng)的功能。

（3）遠(yuǎn)程桌面功能

服務(wù)器遠(yuǎn)程桌面主要是完成電腦桌面的截屏、圖片的保存以及發(fā)送。讀取framebuffer來(lái)獲取系統(tǒng)顯示信息的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成圖片文件。最后要讀寫(xiě)framebuffer的內(nèi)存，必須首先要打開(kāi)framebuffer設(shè)備，獲取顯示設(shè)備的信息，如圖片的信息、像素的數(shù)據(jù)量等等。最后將framebuffer內(nèi)存中的數(shù)據(jù)映射到用戶進(jìn)程空間，轉(zhuǎn)換成我們手機(jī)能夠支持的圖片格式，發(fā)送到客戶端。

4.4客戶端的研究

客戶端主要負(fù)責(zé)發(fā)送指令給我們的服務(wù)器端讓其完成相應(yīng)的功能，首先和服務(wù)器端進(jìn)行連接，然后就可以在兩者之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和一些其他的交互，在本次客戶端的結(jié)構(gòu)中我們使用的當(dāng)前比較流行的MVC模型，能夠?qū)⑽覀兊目蛻舳烁拥那逦髁?。在本文中，View是連接界面、鍵盤(pán)界面、鼠標(biāo)功能界面和遠(yuǎn)程桌面界面的圖形設(shè)計(jì)。Model是指數(shù)據(jù)庫(kù)、鼠標(biāo)功能模塊、鍵盤(pán)和遠(yuǎn)程桌面功能模塊的具體代碼的實(shí)現(xiàn)。Controller是控制用戶界面的跳轉(zhuǎn)和完成各個(gè)功能模塊的調(diào)用。

客戶端的整個(gè)系統(tǒng)框架可以自上而下分為三層。最上面一層主要是實(shí)現(xiàn)客戶端與用戶的交互，包括用戶登錄連接服務(wù)器、發(fā)送控制指令信息、鼠標(biāo)的滑動(dòng)操作以及服務(wù)器截屏后所得到的圖片在客戶端的顯示。第二層是數(shù)據(jù)處理層，主要是對(duì)獲取控制指令后，提取指令有用信息，在指令發(fā)送前進(jìn)行發(fā)送排序；獲取鼠標(biāo)路徑，將路徑坐標(biāo)按照鼠標(biāo)滑動(dòng)時(shí)間進(jìn)行循環(huán)發(fā)送：處理服務(wù)器的返回?cái)?shù)據(jù)的信息，比如服務(wù)器IP信息和圖片的傳輸?shù)?這些信息將封裝在報(bào)文中發(fā)給手機(jī)的客戶端，這時(shí)候客戶端就知道了服務(wù)器的地址以及一些其他的信息，這時(shí)候我們用戶者就可以輸入服務(wù)器的IP地址來(lái)進(jìn)行連接服務(wù)器端，發(fā)送相應(yīng)的指令給服務(wù)器端。最下面一層是將發(fā)送數(shù)據(jù)的不同，采用不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封包發(fā)送。在客戶端系統(tǒng)，用戶界面和功能模塊，以簡(jiǎn)化程序的復(fù)雜度，簡(jiǎn)化后續(xù)程序的修改和擴(kuò)展，采用MVC模式的設(shè)計(jì)思想，程序結(jié)構(gòu)更直觀。

5系統(tǒng)測(cè)試

該系統(tǒng)是在PC遠(yuǎn)程控制軟件開(kāi)發(fā)的Android平臺(tái)，用戶可以使用Android手機(jī)中安裝的應(yīng)用程序。通過(guò)家庭局域網(wǎng)上的WlFI連接到同一WlFI下的電腦?？蛻舳税l(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)器，接收服務(wù)器響應(yīng)后，采取了不同的方式。從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)遠(yuǎn)程控制電腦的目的，實(shí)現(xiàn)用手機(jī)控制電腦的功能。本文設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的功能測(cè)試主要分為連接界面測(cè)試、主界面：實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)電腦關(guān)機(jī)，對(duì)電腦截屏，文件的傳輸。

5.1連接界面測(cè)試

連接界面主要功能是輸入ip地址以及端口號(hào)搜尋同一WlFI下的PC，連接成功后進(jìn)入主菜單界面，下面為詳細(xì)的服務(wù)器端和客戶端連接界面演示

5.1.1服務(wù)器端界面

5.1.2客戶端端界面

5.2主菜單界面測(cè)試

（1）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)電腦關(guān)機(jī)

點(diǎn)擊手機(jī)上的關(guān)機(jī)按鈕，電腦上會(huì)出現(xiàn)注銷(xiāo)提示，隨后PC自行關(guān)機(jī)。

（2）對(duì)電腦截屏

點(diǎn)擊截屏按鈕，能夠?qū)崟r(shí)的對(duì)電腦進(jìn)行截屏，在底下賦予時(shí)間，并且可以對(duì)截屏下的圖片進(jìn)行保存。

（3）文件的傳輸

選擇電腦上的文件，能夠?qū)崿F(xiàn)從PC端傳輸?shù)桨沧渴謾C(jī)上。

6總結(jié)

Android這種開(kāi)源的系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展與探索，替代了以前“塞班系統(tǒng)”，如今作為一種主流的移動(dòng)終端開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，其應(yīng)用開(kāi)發(fā)不僅僅局限于智能手機(jī)，Android與其他終端通信就是其擴(kuò)展應(yīng)用之一。在本次課題中充分運(yùn)用了當(dāng)前非常先進(jìn)的計(jì)算機(jī)相關(guān)的知識(shí)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出了一款手機(jī)遠(yuǎn)程控制軟件。能夠使用戶不在電腦旁依舊能夠?qū)﹄娔X進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的功能，并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的文件管理。

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