趙紅旭，趙 爽，胡海燕

（吉林工商學院工學院 吉林 長春 130507）

1 引言

光時域反射計主要是指通過對光纖中返回的兩種數(shù)值進行檢測，如非涅爾反射數(shù)值、瑞利散射數(shù)值，可以實現(xiàn)對光纖光纜損耗分布、連接損耗、鏈路損耗和長度等物理特性的準確測試，便于用戶采用自動化控制的方式對鏈路故障出現(xiàn)的位置進行分析和定位，為后期光纖生產和維護工作的有效開展打下堅實基礎。因此，在Android開發(fā)環(huán)境下，如何科學設計光時域反射計遠程交互軟件系統(tǒng)是相關人員必須思考和解決的問題。

2 Android開發(fā)特色

Android系統(tǒng)作為一種常用的移動設備系統(tǒng)，具有以下開發(fā)特色：（1）系統(tǒng)控件豐富。Android系統(tǒng)包含多種系統(tǒng)控件，開發(fā)者通過使用這些系統(tǒng)控件，可以編寫最少代碼，實現(xiàn)各種漂亮界面的開發(fā)。此外，開發(fā)者可以采用自定義的方式，實現(xiàn)對多種控件效果的定制，以滿足用戶的使用需求。（2）組件多。Android系統(tǒng)含有4個組件，分別是活動組件、服務組件、廣播接收器組件和內容提供器組件。這些組件具有強大的功能，極大地降低了開發(fā)者的代碼編寫量。（3）含有SQLite數(shù)據庫。開發(fā)者同時利用該數(shù)據庫，不僅可以支持各種SQL標準語法，還能調用封裝好的API，提高開發(fā)效率和效果。

3 系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)架構設計

對于光時域反射計遠程交互軟件而言，主要包含以下3個組件：（1）通信組件。通信組件在具體的設計中，需要采用TCP連接方式，在智能手機客戶端與光時域反射計服務器端之間建立起有效地連接，然后，利用套接字，達到通信目的[1]。（2）客戶端組件。在具體的設計中，需要借助光時域反射計服務器端，采用遠程控制的方式，對光時域反射計回傳的測試結果進行控制和接收。（3）服務端組件。服務端組件在具體設計中，需要利用光時域反射計服務器端的監(jiān)聽功能，對手機發(fā)送的測試指令進行監(jiān)聽[2]，然后，根據指令內容進行運行，并將最終的測試結果返回手機。

3.2 通信組件設計

智能手機與光時域反射計交互系統(tǒng)所用到的網絡協(xié)議主要以TCP/IP網絡協(xié)議為主，該協(xié)議含有C/S體系結構，其中C代表客戶端，S代表服務器端。TCP連接建立流程，見圖1。

圖1 TCP連接建立流程

從圖中可以看出，TCP連接整個建立流程主要包含以下幾個步驟：（1）將Android智能手機改造和升級為客戶端，然后，根據已設置好的IP地址和端口號，將連接請求報文發(fā)送給服務器端，當發(fā)送操作結束后，客戶端會自動進入到同步已發(fā)送（SYN-SENT）狀態(tài)。（2）將光時域反射計改造并升級為服務器端，通過利用服務器端[3]，對客戶端法術的連接請求報文進行接收并回復確認，當發(fā)送操作結束后，服務器端會自動進入到同步受到（SYN-RCVD）狀態(tài)中。（3）當客戶端接收并回復確認服務器端發(fā)送的報文后，智能手機會將所確認好的報文再次發(fā)送給服務器端，當發(fā)送操作結束后，服務器端和客戶端會同時進入到ESTAB-LISHED狀態(tài)，此時，雙方成功建立其TCP連接，以達到有效通信的目的。當TCP連接成功建立后，Android智能手機客戶端會借助套接字，與光時域反射計服務器端之間建立起良好的通信關系。此時，智能手機會將字符指令發(fā)送給光時域反射計[4]。字符指令主要包含兩種指令：一種是參數(shù)指令，該指令主要用于對光時域反射計測試參數(shù)的設置；另一種是測試指令，該指令主要用于對光時域反射計的控制和測試。當光時域反射計成功接收到參數(shù)指令后，服務器端會自動進入到測試參數(shù)設置環(huán)節(jié)中，向智能手機客戶端發(fā)送所設置好的測試參數(shù)，當光時域反射計成功接收到測試指令后，會自動進入到測試環(huán)節(jié)中，并向智能手機客戶端發(fā)送最終的測試結果，便于用戶科學地分析和處理光纖故障問題[5]。

3.3 客戶端組件設計

3.3.1 OtdrClient類設計

OtdrClient類作為客戶端組件的重要模塊之一，具有強大的交互通信能力，該模塊具體實現(xiàn)方式如下：（1）構建connect對象。在這一環(huán)節(jié)中，用戶需要將IP和端口號準確無誤地輸入到客戶端中，然后，利用“connect（）”方法，向服務器端自動發(fā)出連接請求，確保手機客戶端與光時域反射計服務器端兩者之間建立有效地連接。（2）構建getInputSteam對象。在這一環(huán)節(jié)中，需要獲取完整、真實的輸入流，此時，客戶端會自動接收到服務器端發(fā)送的相關信息數(shù)據。（3）構建DataInputStream對象。借助數(shù)據流入流[6]，并成功接收和確認服務器端發(fā)送的測試結果。（4）構建Thread對象。通過新建和定義Thread對象，并調用“run（）”方法，發(fā)揮Android應用優(yōu)勢，完成對多線程程序的編寫。

3.3.2 OtdrSet類設計

OtdrSet類主要負責對光時域反射計測試參數(shù)的設置，其功能實現(xiàn)方法如下：（1）構建ArrayList動態(tài)數(shù)據。該動態(tài)數(shù)據數(shù)量會呈現(xiàn)出自動上漲的趨勢，通過利用該動態(tài)數(shù)據，可以完成對List列表的設置，然后，調用“delete（）”方法或者“add（）”方法，完成對列表內容的刪除或者添加。（2）構建ArrayAdapter對象。該對象主要負責對數(shù)組適配器內容的處理，確保各個列表能夠正常有序地展示文本內容[7]。同時，通過完成對ArrayAdapter對象的定義和構建，可以實習對列表格式的個性化設置和指定，滿足用戶的個性化使用需求。

3.3.3 OtdrPaint類設計

OtdrPaint類作為常用模塊，主要負責對光時域反射計測試曲線的繪制以及最終分析結果的顯示，該功能具體實現(xiàn)方法如下：（1）構建andomAccessFile對象。通過利用該對象，可以實現(xiàn)對光時域反射計測試數(shù)據的訪問和調用，以達到訪問大量文件內容的目的。此外，該對象還能自動定位訪問文件的具體位置，通過調用“read（）”方法，可以實現(xiàn)對測試文件數(shù)據的快速讀取。（2）構建onDraw對象。通過利用該對象，可以完成對Canvas畫布的繪制，屏幕繪圖相比，這種繪圖方式更加形象、逼真。（3）構建SimpleAdapter對象。通過利用適配器，除了可以完整清晰地顯示文本列表[8]，還能在指定的文本列表是設置相應的圖標，便于用戶通過點擊圖標，完成對列表信息的查閱和調用。此外，對于SimpleAdapter對象而言，共包含3個參數(shù)，第1個參數(shù)主要用于對Android應用程序接口的訪問；第2個參數(shù)主要用于對各種列表選項的形成；第3個參數(shù)主用負責對各種界面的展示。

3.4 服務器端組件設計

服務器端組件在具體的設計中，主要借助OtdrServer類實現(xiàn)的，OtdrServer類保證交互通信實現(xiàn)效果的重要模塊，其具體實現(xiàn)方法如下：（1）構建函數(shù)。通過利用該函數(shù)，完成對IP和端口號的指定和監(jiān)聽。（2）構建accept對象。通過利用accept對象，使得客戶端與服務器端之間建立起穩(wěn)定、安全的通信連接，確保兩者之間可以順利交互和通信。同時，還要將最終返回的Socket對象傳輸?shù)娇蛻舳?，由客戶端負責監(jiān)聽連接關系的建立。最后，通過調用指定的函數(shù)，完成對循環(huán)語句的正常執(zhí)行。OtdrServer類UI設計與功能實現(xiàn)見圖2。

圖2 OtdrServer類UI設計與功能實現(xiàn)

4 結語

綜上所述，當手機客戶端與光時域反射計服務端之間建立有效的連接后，用戶通過使用手機，就可以采用遠程控制的方式，完成對光時域反射計測試參數(shù)的設置，并自動化控制光時域反射計整個測試過程。當光時域反射計成功接收到手機發(fā)出的測試指令后，就會自動進入到測試環(huán)節(jié)中，并得出最終的測試結果，并將其傳輸?shù)接脩羰謾C客戶端中。此時，用戶利用手機客戶端，根據光時域反射計發(fā)送的測試數(shù)據，采用繪制測試數(shù)據圖的方式，全面了解和把握光纖網絡實際運行狀態(tài)?？傊?，通過使用光時域反射計遠程交互軟件，極大地提高了用戶光纖工作的效率和效果，很好地滿足了用戶使用體驗，因此，該軟件值得被進一步推廣和普及于光纖生產或者維修領域中。