基于藍(lán)牙的遙控智能音樂播放器的實(shí)現(xiàn)

呂品品

摘要：本文介紹了一款基于藍(lán)牙、ARM 平臺和Java虛擬機(jī)手持設(shè)備的遙控智能音樂播放器的具體實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)闡述了系統(tǒng)藍(lán)牙遙控的實(shí)現(xiàn)；為了在客戶端進(jìn)行音樂播放，討論了基于OBEX協(xié)議的音樂文件的下載功能模塊的實(shí)現(xiàn)；設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對客戶端音樂播放進(jìn)度的控制，并對客戶端接收過程中遇到的藍(lán)牙字符串亂碼問題加以解決。

關(guān)鍵詞：音樂播放器；藍(lán)牙；OBEX

1.藍(lán)牙遙控的實(shí)現(xiàn)

藍(lán)牙通信實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)交換，提供的是近距離設(shè)備之間的通信。藍(lán)牙鏈接的建立依據(jù)藍(lán)牙設(shè)備所處的地位分為主動鏈接和被動鏈接。對于每一次藍(lán)牙通信鏈接的建立，服務(wù)器總是出于被動鏈接的地位，服務(wù)器必須先行啟動，時刻監(jiān)聽，只要有客戶機(jī)請求，就立即處理并響應(yīng)回傳信息，但決不會主動提供服務(wù)。客戶機(jī)可以隨時提出請求，通過網(wǎng)絡(luò)得到服務(wù)，也可以關(guān)機(jī)離開，一次請求與服務(wù)的過程是由客戶機(jī)首先激發(fā)的。在客戶端建立主動鏈接的過程中，需要首先進(jìn)行設(shè)備發(fā)現(xiàn)和服務(wù)發(fā)現(xiàn)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在服務(wù)器建立被動鏈接的過程中，需要首先選擇傳輸協(xié)議，然后監(jiān)聽到來的鏈接請求，之后接收鏈接請求，建立鏈接，開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

由于系統(tǒng)端口資源有限，對一個服務(wù)器應(yīng)用程序不能獨(dú)自占用一個端口號，而且獨(dú)占端口會導(dǎo)致兩個不同的server程序在同一個端口進(jìn)行監(jiān)聽，出現(xiàn)端口沖突。為了解決這一問題，藍(lán)牙協(xié)議在標(biāo)準(zhǔn)端口運(yùn)行SDP服務(wù)解決。當(dāng)服務(wù)器程序啟動時會注冊服務(wù)記錄到SDP服務(wù)，SDP為其動態(tài)分配端口。當(dāng)遠(yuǎn)程客戶端鏈接到設(shè)備時，首先向服務(wù)器提供所搜索的服務(wù)的UUID，SDP server然后返回符合的服務(wù)列表，這樣就避免了問題的發(fā)生。

2.基于OBEX的客戶端文件推送與音樂文件下載

OBEX 傳輸協(xié)議定義了數(shù)據(jù)對象及兩個設(shè)備用來交換這些對象的通信協(xié)議。OBEX 使應(yīng)用程序能在 Bluetooth 技術(shù)協(xié)議棧及 IrDA棧上工作。對于Bluetooth設(shè)備，僅支持面向連接的 OBEX。藍(lán)牙協(xié)議棧的RFCOMM協(xié)議可以仿效RS-232 串行端口的狀態(tài)和串行電纜線設(shè)置，用于提供串行數(shù)據(jù)傳輸。通過提供串行端口仿真，RFCOMM 可以同時支持系統(tǒng)保留串行端口應(yīng)用程序以及應(yīng)用程序中的OBEX協(xié)議。因此，選用了基于RFCOMM的OBEX實(shí)現(xiàn)文件的傳輸。

播放器服務(wù)器端在向進(jìn)入服務(wù)區(qū)內(nèi)的藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送文件之前，需要先判斷該設(shè)備是否支持OBEX協(xié)議。若發(fā)現(xiàn)設(shè)備支持OBEX_FILE_PUSH服務(wù)并獲得其端口號，則推送客戶端給用戶，若沒有發(fā)現(xiàn)響應(yīng)的端口則進(jìn)行下一次的推送，直到所有被發(fā)現(xiàn)設(shè)備全部執(zhí)行結(jié)束為止，客戶端推送結(jié)束。服務(wù)器對進(jìn)入服務(wù)范圍內(nèi)的藍(lán)牙手持設(shè)備，發(fā)送廣播信息，獲取設(shè)備的MAC地址。而后根據(jù)MAC地址，使用SDP協(xié)議，查詢手持設(shè)備上用于支持OBEX協(xié)議傳輸?shù)腞FCOMM所使用的channel號。通過該channel號，服務(wù)器與手持終端建立了面向連接的傳輸。服務(wù)器首先使用這個鏈接管道向手持終端發(fā)送提示信息，如果手持終端確認(rèn)接受文件下載，那么服務(wù)器向管道寫入文件數(shù)據(jù)流，直至傳輸完畢；如果用戶選擇拒絕接受，服務(wù)器將與該客戶斷開連接，選擇下一個藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行發(fā)送。

音樂下載功能的實(shí)現(xiàn)利用了文件推送模塊。客戶端鏈接管理線程收到下載音樂命令后通過OBEX協(xié)議對對應(yīng)的音樂進(jìn)行下載，為了實(shí)現(xiàn)代碼的復(fù)用，對當(dāng)前客戶端的物理地址信息進(jìn)行了標(biāo)識，若搜索的設(shè)備地址信息與客戶端匹配，則建立鏈接并發(fā)送對應(yīng)的歌曲到手機(jī)客戶端中。客戶端推送和音樂下載過程中都用到OBEX推送。在實(shí)現(xiàn)的過程中首先通過系統(tǒng)調(diào)用fork（ ）建立子進(jìn)程，在子進(jìn)程中再通過系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行/mnt/yaffs目錄下的obex_test程序完成文件的具體推送。

3.客戶端歌曲播放進(jìn)度的實(shí)現(xiàn)

為了實(shí)現(xiàn)歌曲播放時間的動態(tài)顯示，使用了java.util包下的Timer類和TimerTask類。首先通過timer = new Timer（）；初始化計(jì)時器對象。通過task = new ClockTask（this）；初始化定時任務(wù)的對象實(shí)例。ClockTask擴(kuò)展java.util包中的TimerTask類并且實(shí)現(xiàn)其中的run（）方法，在run（）方法中編寫邏輯代碼，ClockTask維持一個實(shí)例變量count，在每次run（）運(yùn)行的時候把count加1，這樣就可以記錄時間。為了實(shí)現(xiàn)暫停以及重新啟動，在ClockTask中添加一個boolean類型的標(biāo)記。

通過timer.schedule（task， 0， 1000）； 方法設(shè)定計(jì)時開始，每經(jīng)過1s調(diào)用clocktask對象的run方法更新客戶端界面歌曲當(dāng)前時間。由此實(shí)現(xiàn)了歌曲的播放時間進(jìn)度顯示功能。

4. 客戶端接收藍(lán)牙字符串亂碼的解決

服務(wù)器通過L2CAP協(xié)議傳輸給客戶端信息的編碼方式為UNICODE，為了實(shí)現(xiàn)傳輸中文。需要將客戶端接收的信息進(jìn)行處理。各種編碼格式如下，

UTF-8： 1-3字節(jié)可變；

UNICODE： 2字節(jié)一個字符；

GB2312： 2字節(jié)一個字符。

為了區(qū)分不同的字符，在服務(wù)器端對發(fā)送信息做了進(jìn)一步的處理，在各個字符之間使用"#"進(jìn)行間隔，在客戶端首先將接收字符串用"#"分割。對獲得的每個字符單獨(dú)處理，如字符長度為4則傳輸數(shù)據(jù)為整型數(shù)據(jù)，通過Java中靜態(tài)的處理方法，將其轉(zhuǎn)換為整形，并進(jìn)一步追加到返回字符串中去，若本身為字符數(shù)據(jù)，則直接追加至返回字符串，由此實(shí)現(xiàn)了中文信息的傳輸。

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