（通信与信息系统专业论文）基于智能手机的计算机远程控制系统的设计与实现.pdf

重庆邮电人学硕士论文摘要 摘要 远程控制系统指能够在本地计算机上通过远程控制软件发送指令给远程的计 算机，从而操纵远程计算机使之能够完成一系列工作的系统。本文在一般的远程控 制系统的原理基础上，设计和实现了一种以智能手机作为控制端的远程控制系统。 本文设计的远程控制系统，其控制端( 又称客户端) 工作在基于w i n d o w sc e 系统的智能手机上，受控端( 服务器端) 工作在基于w i n d o w sx p n t 2 0 0 0 的桌面 计算机上，两端通过建立一个无线局域网络进行相互通信。本文为两端之间的数携 交换定义了一套简单的应用层协议，客户端允许用户使用触笔和软键盘，其客户命 令生成与处理模块按照用户的操作情况，将鼠标、键盘等操作命令封装成命令数据 包，通过基于t c p u d p 协议的网络服务模块发送给服务器端处理，服务器端通知操 作系统执行相应的操作；服务器端图像生成与处理模块按照用户的设置，每秒定时 抓取计算机桌面图像的部分区域，与前一帧进行比较，寻找到图像发生变化的小区 域，封装成图像数据包，通过网络模块发送给客户端；客户端接收图像数据包，提 取图像数据进行合成，通过手机屏幕显示给用户，并通过发送命令给服务器端的形 式动态改变服务器端截图区域，达到监视服务器桌面运行情况的目的。服务器端各 模块以动态联结库文件的形式存在，而客户端部分模块尽管和服务器端采用相同的 技术，由于智能手机设备的局限性，仍然要为客户端模块生成独立的智能设备动态 联结库文件。应用层协议跨越两种不同的操作系统传递信息，也涉及到编码的转换。 本文详细给出了两平台各个模块的设计方案，最后给出了系统实现。系统采用 微软提供的v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 n e t 进行开发，客户端应用程序的调试采用n e t 提供 的智能设备仿真工具。 关键词：远程控制，t c p u d p ，智能手机，图像压缩，模拟显示 a b s t r a c t r e m o t ec o n t r o ls y s t e mi sak i n do fs y s t e mt h a tc a ns e n dc o n t r o lo r d e r st or e m o t e c o m p u t e rt h r o u g hr e m o t ec o n t r o ls o f t w a r ei n s t a l l e do nl o c a lc o m p u t e r , t oc o n t r o lr e m o t e r c o m p u t e rt od oas e r i e so fw o r k b a s e do np r i n c i p i u mo fn o r m a lr e m o t ec o n t r o ls y s t e m ， t h i sa r t i c l ed e s i g n sa n di m p l e m e n t san e wk i n do fr e m o t ec o n t r o ls y s t e mw h i c hu s es m a r t p h o n ea sc o n t r o l l e r i nt h es y s t e mt h i sa r t i c l ed e s i g n s ，t h ec o n t r o l l e r ( o rc l i e m ) w o r k so nt h es m a r tp h o n e w h i c hu s e sw i n d o w sc es y s t e m ，t h ec o n t r o l l e dp a r t ( o rs e r v e r ) w o r k so np ca n d w i n d o w sx p n t 2 0 0 0s y s t e m t w op a r t ss e tu pal o c a ln e t w o r kt oc o m m u n i c a t ew i t h e a c ho t h e r t h i sa r t i c l ed e f i n e sas i m p l eu s e r - d e f i n e d a p p l i c a t i o nl a y e rp r o t o c o lf o r c o m m u n i c a t i o no ft w op a r t s c l i e n tp a r ta l l o w su s e rt ou s et o u c hp e na n d s o f t k e y b o a r d c l i e n to r d e rc r e a t em o d u l ec a p s u l e so r d e rd a t ap a c k a g eo fm o u s ea n d k e y b o a r dc o n t r o l s t r a n s l a t e st h e mt os e r v e rp a r tt h r o u g hn e t w o r ks e r v i c em o d u l ew h i c hb a s e so nt c p u d p p r o t o c o l ，t h e ns e r v e ri n f o r m so p e r a t i o ns y s t e mt oe x e c u t e s e r v e rp a r tc o p i e si m a g eo f o n ep a r to fp c sd e s k t o ps e v e r a lt i m ep e rs e c o n d ，c o m p a r e si tw i t hl a s ti m a g e ，t of i n do u t a r e at h a tc h a n g e s ，a n dc a p s u l e si tt oi m a g ed a t ep a c k a g e ，t r a n s l a t e si tt oc l i e n tt h r o u g h n e t w o r k p a r t a f t e r c l i e n tr e c e i v ei m a g e d a t e ，i td i s t i l l sd a t ef r o mp a c k a g ea n d s y n t h e s i z e sn e wi m a g e ，s h o wi tt ou s e rt h r o u g hs m a r tp h o n es c r e e n , t or e a c ht h ei n t e n t i o n o fw a t c h i n gd e s k t o po fs e r v e rp c e v e r ym o d u l eo fs e r v e rw o r k sa sd l l d o c u m e n t ， t h o u g hs o m eo fc l i e n tp a r tm o d u l e su s et h es a m et e c h n i q u eo fs e r v e rm o d u l e s ，a s l o c a l i z a t i o no fs m a r tp h o n ee q u i p m e n t ，s p e c i a ls m a r tp h o n ed l ld o c u m e n t so fc l i e n t p a r tm u s tb ec r e a t e t h eu s e r - d e f i n e da p p l i c a t i o nl a y e rp r o t o c o lw o r k so nd i f f e r e n t o p e r a t i o ns y s t e mt ot r a n s m i ti n f o r m a t i o ns ot h et r a n s f o r m a t i o no f c o d i n gi sn e e d e dh e r e i nt h i sa r t i c l e ，d e s i g ns c h e m eo fa l lm o d u l e so f b o t hp a r t si sg i v e n ，a n di m p l e m e n to f s y s t e mi s s h o w e da tl a s t b o t hp a r t sa l eb u i l t b yv i s u a l s t u d i o2 0 0 5 n e t ，c l i e n t a p p l i c a t i o ni sd e b u g g e db ys m a r tp h o n ee m u l a t o rw h i c ho f f e r sb y n e t k e y w o r d ：r e m o t ec o n t r o ls y s t e m ；t c p u d p ；m o b i l et e l e p h o n e ；i m a g ec o m p r e s s ； s i m u l a t ed i s p l a y 重庆邮电人学硕+ 论文目录 图索引 图3 1 客户端界面方式一1 0 图3 2 客户端界面方式二1 1 图3 3 系统的总体框架结构1 4 图3 4 服务器端系统模块图1 5 图3 5 客户端系统模块1 6 图4 1 套接字通信2 5 图4 2 流套接字工作过程2 7 图4 3 数据报套接字工作过程2 8 图4 4 服务器用户管理数据库3 4 图4 5 客户命令处理模块工作流程3 5 图5 1 鼠标事件处理流程i3 8 图7 1 服务器端运行情况4 8 图7 2 客户端运行总体效果4 9 图7 3 登陆服务器界面5 0 图7 4 使用智能手机方向键控制鼠标移动5 0 图7 5 控制鼠标点击操作的菜单项5 l 图7 6 利用软键盘产生键盘操作5 1 图7 7 模拟显示服务器桌面5 2 表索引 表6 1 协议基本格式4 2 表6 2 图像数据包的结构4 3 表6 3 客户命令包结构4 4 表6 4 各种客户命令结构4 6 v 重庆邮电大学硕士论文 1 1 研究背景 第一章绪论帚一早三百了匕 远程控制，指的是在本地计算机上通过远程控制软件发送指令给远程的计算 机，从而操纵远程计算机使之能够完成一系列工作【l 】。 这里所说的“远程 并不等同于远距离，主控端和被控端可以是位于同一局域 网的同一房间中；也可以是连入i n t e r n e t 的处在任何位置的两台或多台计算机。 远程控制必须通过网络才能进行。位于本地的计算机是操纵指令的发出端，一 般被称为主控端或客户端，非本地的被控计算机则通常叫做被控端或服务器端。远 程控制一般支持以下几种网络方式：l a n 、w a n 、拨号方式，互联网方式，部分远程 控制软件还能够通过串口、并口以及红外端口来控制有限距离内的主机；一般采用 n e r b e u i 、n e t b i o s 、t c p i p 等协议来实现远程控制【5 j 。 远程控制因为进一步克服了由于地域性差异而带来的不便性，所以在网络管 理、远程技术支持、远程交流、远程办公等领域有着非常广泛的应用【5 】ow i n d o w s 系统自带了远程服务，大多数主流聊天工具如m s n 和q q 等都提供了自己的远程服 务模块。 但是，现今的大部分远程控制软件都是采用p c 机或者笔记本电脑控制另一台 p c 机，以手持设备为主控端的远程控制软件几乎没有。采用手持设备为主控端，克 服了桌面p c 机由于体积太大而带来的不便，手持设备更易于携带，可以允许用户 在一定范围内更方便地控制目标p c 机。采用无线网卡搭建无线局域网，或采用蓝 牙网关组建蓝牙网络，可以在允许的范围内达到控制多台p c 机协同工作的目的【2 2 】。 在家电等设备中嵌入智能模块和网络模块，将服务器端改进后移植到其中，也能够 达到遥控智能家电等设备的目的。可以预见，经过将来的改进，本文所设计的系统 将能符合更多方面的要求，具备更多方面的用途。 接下来本文将详细介绍系统的设计和实现方案。 1 2 论文结构 本文共分五章，各章的内容安排如下： 第一章介绍了论文研究背景以及论文各章的内容安排。 重庆邮电人学硕士论文 第二章介绍了远程控制系统的概念、远程控制系统的原理以及在现实生活中应 用。 第三章介绍了以移动平台作为远程控制系统的控制端的现实意义，定义了系统 需求，并给出了系统的总体结构设计，并对开发工具和移动平台系统做了一些简略 的介绍。 第四章详细介绍了服务器端的各模块的设计方案。 第五章详细介绍了客户端的各模块的设计方案。 第六章详细介绍了工作在服务器端和客户端之间的各种应用层协议的设计方 案。 第七章给出了系统的实现。 第八章总结了本文所做工作，并探讨了进一步的研究方向。 2 重庆邮电大学硕士论文 第二章远程控制系统 2 1 远程控制系统的定义 远程控制，指的是在本地计算机上通过远程控制软件发送指令给远程的计算 机，从而操纵远程计算机使之能够完成一系列工作l l 】。 远程控制必须通过网络才能进行。位于本地的计算机是操纵指令的发出端，一 般被称为主控端或客户端，非本地的被控计算机则通常叫做被控端或服务器端。这 里所说的“远程”并不等同于远距离，主控端和被控端可以是位于同一局域网的同一 房间中，也可以是连入i n t e m e t 的处在任何位置的两台或多台计算机。操作者使用 主控端电脑控制被控端电脑时，就如同坐在被控端电脑的屏幕前一样，可以启动被 控端电脑的应用程序，可以使用被控端电脑的文件资料【l l 】，甚至可以利用被控端电 脑的外部打印设备( 打印机) 和通信设备( 调制解调器或者专线等) 来进行打印和 访问互联网，就像你利用遥控器遥控电视的音量、变换频道或者开关电视机一样。 实际上，主控端电脑只是将键盘和鼠标的指令传送给远程电脑，同时将被控端 电脑的屏幕画面通过通信线路回传过来。也就是说，我们控制被控端电脑进行操作 似乎是在眼前的电脑上进行的，实质是在远程的电脑中实现的，不论打开文件，还 是上网浏览、下载等都是存储在远程的被控端电脑中的。 2 2 远程控制原理 远程控制技术始于d o s 时代，只不过当时由于技术上没有什么大的变化，网络 不发达，市场没有更高的要求，所以远程控制技术没有引起更多人的注意。但是， 随着网络的高度发展，电脑的管理及技术支持的需要，远程操作及控制技术越来越 引起人们的关注p j 。 远程控制软件一般分两个部分：一部分是客户端程序( c l i e n o ，另一部分是服务 器端程序( s e r v e o ，通常在使用前需要将客户端程序安装到主控端的电脑上，将服务 器端程序安装到被控端的电脑上。它的控制的过程一般是先在主控端电脑上执行客 户端程序，像一个普通的客户一样向被控端电脑中的服务器端程序发出信号，建立 一个特殊的远程服务，然后通过这个远程服务，使用各种远程控制功能发送远程控 制命令，控制被控端电脑中的各种应用程序运行【9 j 。而被控制端采用约定好的方式 将其屏幕画面通过通信线路传递给控制端，从而实现控制端对被控制端运行情况的 3 重庆邮电大学硕士论文第二章远程控制系统 监视。 2 3 远程控制系统的应用 基于远程控制技术的远程办公方式，不仅大大缓解了城市交通状况，减少了环 境污染，还免去了人们上下班路上奔波的辛劳，更可以提高企业员工的工作效率和 工作兴趣。 基于远程控制技术的远程技术支持不同于传统的远程技术支持方式。传统的远 距离的技术支持必须依赖技术人员和用户之间的电话交流来进行，这种交流既耗时 又容易出错。许多用户对电脑知道得很少，然而当遇到问题时，他们必须向无法看 到电脑屏幕的技术人员描述问题的症状，并且严格遵守技术人员的指示精确地描述 屏幕上的内容，但是由于他们的电脑专业知识非常少，描述往往不得要领，说不到 点子上，这就给技术人员判断故障制造了非常大的障碍。即使技术人员明白了用户 电脑的问题所在，在尝试解决问题时，技术人员可能会指导用户执行一系列复杂的 命令，而这个过程对用户来说是十分困难的，因为技术人员要依靠自己的语言来 “操纵”用户的鼠标和键盘简直是太难了，如果用户不能正确地遵照指示去做，问 题可能会迸一步恶化，电脑很可能会因为错误的操作导致系统的崩溃。这样一来， 往往是技术人员要为十分简单的一个问题和用户说上十几分钟，甚至会专程跑到很 远的用户那里帮助解决问题，而用户往往因为问题还没有解决，只好将电脑闲置不 用，单等技术人员上门来解决问题。有了远程控制技术，技术人员就可以远程控制 用户的电脑，就像直接操作本地电脑一样，只需要用户的简单帮助就可以得到该机 器存在的问题的第一手材料，很快就可以找到问题的所在，并加以解决。 利用远程技术，商业公司可以实现和用户的远程交流，采用交互式的教学模式， 通过实际操作来培训用户，使用户从技术支持专业人员那里学习示例知识变得十分 容易。而教师和学生之间也可以利用这种远程控制技术实现教学问题的交流，学生 可以不用见到老师，就得到老师手把手的辅导和讲授。学生还可以直接在电脑中进 行习题的演算和求解，在此过程中，教师能够轻松看到学生的解题思路和步骤，笋 加以实时的指导。 远程控制因为进一步克服了由于地域性差异而带来的不便性，所以在网络管 理、远程技术支持、远程交流、远程办公等领域有着非常广泛的应用。 2 4 小结 本节从总体上介绍了远程控制系统的定义、原理以及在现实生活中的运用。无 4 重庆邮电入学硕士论文 第二章远程控制系统 论是何种应用，始终离不开计算机网络，以及控制端和被控制端之间的数据交流， 控制端所观察到受控端的所有操作，都是在受控端本身实现的，控制端仅仅是通过 监视受控端发送的图像来观察这些操作。远程控制系统被越来越广泛地在人们的工 作和生活中应用，给人们带来了很大的便利。 重庆邮电大学硕士论文第三章采刖移动平台作为控制端的远程控制系统 第三章采用移动平台作为控制端的远程控制系统 3 1 引言 远程控制系统的原理是很简单的，市场上现成的远程控制系统也比较成熟，应 用非常广泛，w i n d o w s 系统本身就自带了远程服务和远程桌面，常用的聊天工具 m s n 和q q 等都提供了远程控制工具。 随着嵌入式系统的技术不断地更新，在不久的将来，人们生活所必须的家用电 器等都会向智能化的水平发展，远程控制系统可以作为这些智能电器的“遥控器 ， 但是大多数远程控制系统的控制端都是安装在桌面p c 机上，就算使用笔记本电脑， 也存在由于难以移动带来的不便。所以我们把眼光放到智能手机身上，使用智能手 机等移动平台作为远程控制系统的控制端，也就能克服桌面p c 和笔记本电脑由于 体积过大而带来的问题。试想，只需要简单的手机键盘、触摸屏的操作，就能够在 房间里的任何地方操作电视进行放映、开关空调、调节微波炉的温度，将会给人们 的生活带来许多便利。在本文的设计方案中，智能手机的操作系统采用微软 w i n d o w sc e 系统，下面先简要介绍这种系统的特性。 3 2w i n d o w sc e 操作系统 3 2 1w i n d o w sc e 概述 w i n d o w sc e 是一个面向移动计算和嵌入式应用的操作系统，其突出的优点是 模块化、可定制、完备性、实时性、通信功能强大和基于w i n 3 2 应用程序编程接口。 目前，随着运行于w i n d o w sc e 平台的手持电脑( h p c ) 、掌上电脑( p p c ) 、个人数字 助理( p d a ) 的逐渐普及，许多谙熟w i n d o w s 桌面平台的w i n 3 2 开发者开始转向为这 些数据终端和移动设备开发应用软件。尽管w i n d o w sc e 平台上的应用软件也基于 应用编程接口a p i ，但w i n d o w sc ea p i 与w 谊3 2a p i 是有明显区别的，前者只是 后者的一个子集，而且，为了满足不同设备的硬件功能，w i n d o w sc ea p i 还进行 了许多特殊扩展。在这些扩展中最为人所关注的是w i n d o w sc e 平台上各种通信功 能的实现方法。 m i c r o s o f tw i n d o w sc e 是为各种嵌入式系统和产品设计的一种压缩的、具有高 6 重庆邮电人学硕士论文第三章采用移动平台作为控制端的远程控制系统 效的、可升级的操作系统( o s ) 【1 7 1 , 其多线性、多任务、全优先的操作系统环境是 专门针对资源有限而设计的。这种模块化设计使嵌入式系统开发者和应用开发者能 够定做各种产品，例如家用电器，专门的工业控制器和嵌入式通信设备。w i n d o w s c e 支持各种硬件外围设备、其它设备及网络系统【1 。7 1 。包括键盘、鼠标设备、触板、 串行端口、以太网连接器、调制解调器、通用串行总线( u s b ) 设备、音频设备、笋 行端口、打印设备及存储设备，例如p c 卡。 此外，w i n d o w sc e 支持超过1 0 0 0 个公共m i c r o s o f tw i n 3 2a p i 和几种附加的编 程接口，用户可利用它们来开发应用程序。这些接口包括： 组件对象模型( c o m ) m i c r o s o f t 基础类( m f c ) m i c r o s o f ta c t i v e x 控件 m i c r o s o f t 活动模板库( a t l ) w i n d o w sc e 还支持以下技术： 管理受时间限制响应的实时处理法 各种串行及通讯技术，包括u s b 支持 为w i n d o w sc e 用户提供w e b 服务的移动通道 自动化和相互通讯的其它方法 对于台式计算机的硬件来说，w i n d o w sc e 提供以下工具来允许用户通过台式 计算机与基于w i n d o w sc e 的附加设备之间传递信息： 建立和维护连接的连接管理器 允许共享数据同步化的数据同步化接口 输入输出文件的文件过滤器 使台式计算机上的客户能够从安装在基于w i n d o w sc e 的附加设备的服务 器上请求服务，例如进行文件操作。 从附加的台式计算机或其他设备上安装和卸装基于w i n d o w sc e 的应用程 序时，提供应用程序安装和管理服务。 总之，w i n d o w sc e 设计简单灵活，可在各种小型嵌入式系统中使用，且其功 能强大，在最新一代的高性能工业和家用设备中也得到了充分使用。 w i n d o w sc e 对通信的支持是十分灵活的，可完成的通信任务包括：从网络或 台式机下载文件；基于w i n d o w sc e 的设备之间的信息交换；发送和接收电子邮件； 向服务器发送数据；浏览i n t e m e t ；阅读条形码等。为了实现这些不同的通信要求， w i n d o w sc e 能支持多种通信硬件，如串行电缆、红外线收发器，无线收发器、调 制解调器和条形码阅读器等。针对这些硬件，w i n d o w sc e 支持两种基本的通信技 术：串行通信和网络通信。 7 重庆邮电人：学硕士论文第三章采用移动平台作为控制端的远程控制系统 3 2 2w i n d o w sc e 的通信模式 通讯能力是基于w i n d o w sc e 设备的一个关键性特征。实际上，所有的这些设 备都将至少有内置的通讯硬件，例如一个串行电缆或者红外( i r ) 传送器。p c 卡 或者紧凑的映射卡( c o m p a c tf l a s hc a r d ) 支持容许广泛的各种各样的市场上的附加 的通讯设备被加在一个基本的单元之中。这样，w i n d o w sc e 就能够采用各种各样 的通讯形式，从通过电缆传送的串行通讯到采用t c p i p 协议的无线网络【2 1 1 。 w i n d o w sc e 支持串行通讯和网络通讯两种基本的通讯形式，在许多情况下， 他们使用相同的硬件。不同点在于数据包不同，当在发送器和接受器之间有一个 对一连接时，你就可以采用串行通讯。数据简单地从一个设备流到另一个设备。网 络通讯允许你给定一个目标地址，以传送到多台设备中的一台。它也提供了高度的 可靠性以防止数据丢失。 串行通讯实际上将被所有的w i n d o w sc e 设备所支持，在硬件水平上，通过电 缆和红外传送器进行串行通讯是很普通的。调制解调器也支持串行通讯。 每一个串行设备都匹配有一个c o m 口，例如“c o m l ”。w i n d o w sc e 为打开串 口和管理接收设备上的连接提供了一个a p i 。一旦连接成功，将用相同的函数进行 数据传送，这些函数用以读一个文件或者写一个文件。数据只是简单的从一个设备 传送到另一个设备。不支持同步和异步i o 。 有些设备可能允许红外传送器用以串行通讯。这种传送将是“原始的”，即没有 进行冲突检测。用以原始串行红外传送的程序实际上和那些用以电缆传送的程序是 完全相同的。 利用i r d a 协议，通过i r s o c k ( 网络堆的一部分) 可以得到更加强健的串行红 外通讯。作为一种直接采用i r s o c k 的替换，i r c o m n 模仿串行通讯但是内部采用 i r s o c k 和i r d a 协议。用于i r c o m n 的程序和那些用于串行电缆和“原始”i r 的程序 实际上是完全相同的。 w i n d o w sc e 支持网络通讯所用的各种硬件设备包括：串行电缆、红外传送器、 广播传送器、局域网络和调制解调器。 当两个设备之间一对一的连接允许串行通讯时，就要经常用到网络通讯技术。 例如，许多基于w i n d o w sc e 的设备将通过串行通讯连接( 如调制解调器) 连接到 它们的网络上。甚至可以用一根串行电缆来连接两个设备，t c p i p 协议提供了内置 的可靠性，以防止丢失数据。 为了支持串行连接网络，w i n d o w sc e 支持广泛应用的串行线接口( s l i p ) 和 点对点( p p p ) 协议。证实是通过口令证实协议( p a p ) ，挑战证实协议( c 乩妤) 8 重庆邮电人学硕士论文 第三章采用移动平台作为控制端的远程控制系统 和微软的c h a p 来提供的。 为了支持局域网和i r d a 网，w i n d o w sc e 包含了个n d i s 4 0 的招待程序。矽 在，w i n d o w sc e 仅支持以太网和i r d a 小口驱动器，现在不支持广域网。 常规的t c p i p 协议栈被设计成在有线网上具有高效功能的协议。他们可以正 确地运行在基于w i n d o w sc e 的用在无线网络上的机动设备。w i n d o w sc e 的t c p f l p 栈被设计成参数可以重新设置的，这样就能够高效的支持无线网络。 3 3 需求分析 3 3 1 服务器端功能需求 1 ) 登陆管理 采用“用户名一密码”的方式管理客户端登陆。 v m d 服务端( 且只有服务端) 可以添加新用户并( 必须) 设定相应密码。 用户名不可以重复，但密码可以重复。 同一时刻只允许一个客户端登陆。 有客户登陆时，屏蔽如下服务端功能：“显示已登记的用户列表，添加新用 户、删除用户、修改用户信息、屏蔽用户 ，参考“服务器参数设置一项。 客户退出登陆时，为其记录“运行时信息”。“运行时信息 具体包括： 服务器参数设置中的“抓屏设置”； 是全屏控制，还是窗口控制； 一 记录局部l ：l 显示的“窗口”位置； 如果是窗口控制，则额外记录窗口的w i n d o wn a m e 和w i n d o wc l a s s n a m e ( 作用见下一条) 。 客户再次登陆时，自动恢复所有“运行时信息 中记录的内容。对于窗口 控制模式，应试图找到具有记录中的w i n d o wn a m e 和w i n d o wc l a s sn a m e 的窗口并恢复对其控制，如果无法找到，则自动变为全屏控制模式。 2 ) 拷贝桌面 以纯g d i 方式拷贝w i n d o w s 桌面内容。 每秒钟抓屏，不少于l o 帧，不多于3 0 帧，可以由使用者设置。 对抓屏进行运动检测，只在发生变化时才向客户端发送图像( 此处仅指抓 屏过程，不包含因其他操作而引起的发送图像) ，但也要可以选择不进行运 动检测，而是按照一定帧率发送全屏图像。 9 重庆邮电人学硕士论文第三章采月j 移动平台作为控制端的远程控制系统 不处理鼠标箭头。 3 ) 拷贝窗口 使用者可以选择服务端对整个w i n d o w s 桌面进行处理，也可以只对指定的 一个应用程序的顶层窗口进行处理。发送图像的具体需求与拷贝桌面相同。 使用者可以从客户端，通过单键发送命令，逐个切换远程控制的应用程序 项层窗口。( 类似于w i n d o w s 的t a b 键的功能) 4 ) 形成客户端界面内容 客户端为纯粹的瘦客户端，客户端的整体界面都是在服务端形成。 客户端界面方式1 如下图3 1 所示： 荔鬻塑圈隧荔翳蒸雾1 | | 戮黼。簿誊浚i ? 秀麓溉滏鲨7 j 黪一臻黉t 雩鬓鬻 黜糕 爹攀瓣蘩鬻鬻爹琴攀菱；j ：。j i 誊一豢霉豢瓣囊翳瓣 蘩誊攀i 蛩j j 簟? 爨! 豢爨豢受 图3 1 客户端界面方式l 大窗口的尺寸可以被当前登陆的客户端自动设置( 由客户端程序根据客 户端硬件设备情况发送命令进行设置，不是由客户端操作者设置) ； 大窗口显示1 ：1 的局部具体屏幕内容； 小窗口的尺寸可以设置，当大窗口为3 2 0 2 4 0 时，小窗口为1 2 5 8 4 ； 小窗口显示整体桌面内容( 或整体窗口内容) 的缩略图； 小窗口上用一个更小的红框( 或类似图形) 来表达大窗口显示的局部内 容在整体桌面内容( 或整体窗口内容) 的位置。 小窗口半透明显示，透明度可以由使用者调节。 客户端界面方式2 如下图3 2 所示： 1 0 重庆邮电大学硕士论文第三章采用移动平台作为控制端的远程控制系统 图3 2 客户端界面方式2 此时大窗口内容同“客户端界面方式1 ； 小窗口的尺寸此时充满客户端全屏； 小窗口显示内容和透明度同“客户端界面方式l ”； 使用者同一时刻只能选择以上两种客户端界面方式中的一种。 5 ) 模拟鼠标和键盘消息 模拟的鼠标消息发送给当前鼠标光标所指的窗体； 模拟的键盘消息发送给当前具有焦点的窗体。 6 ) 用户登陆记录 服务端保留一份客户登陆的历史记录，记录内容包括：用户名登陆时 间退出登陆时间。 7 ) 终端超时自动l o g o u t 自动l o g o u t 分为两种情况：1 ，接收“活动确认包”超时：2 ，接收客户端 操作命令超时； 服务端以u d p 方式接收客户端送来的“无故障确认包 ，以确认客户端“无 故障 ，当超过定时间未收到“无故障确认包”，则认为客户端出现故障， 自动将当前登陆客户端登出。以避免无法正常工作的客户端占用登陆。此 超时的默认值为1 分钟，应可以设置，范围为o 5 分钟5 分钟。 当服务端超过一定时间没有收到客户端的任何操作，则自动将当前登陆客 户端登出。以避免已完成工作却忘记登出的客户端占用登陆。此超时的默 认值为1 0 分钟，应可以设置，范围为1 分钟2 0 分钟。 重庆邮电人学硕士论文第三章采刖移动平台作为控制端的远程控制系统 自动l o g o u t 功能也可以关闭。 自动l o g o u t 的设置，包括关闭等，只能由服务端操作者设定。 8 ) 定时向客户端发送“无故障确认包”，频率为2 次秒。 9 ) 优化服务端桌面设置 使用者可以选择让服务端程序自动修改服务端w i n d o w s 的桌面设置，以便 在传送图像时获得更高的压缩率。 此功能将服务端w i n d o w s 的桌面设置为w i n d o w s 经典主题。 1 0 ) 服务器参数设置 服务端操作者可以通过系统托盘图标，或热键来显示设置对话框。 设置对话框内容如下： 登陆管理 口临时允许禁止登陆 口临时暂停为当前登陆用户提供服务 口显示已登记的用户列表，添加新用户、删除用户、修改用户信息、 屏蔽用户( 有用户登陆时屏蔽该项功能) 客户设置( 客户设置既出现在服务端界面上，也出现在客户端界面上、 口帧率设定( 10 f p s 一- - 3 0 f p s ) 口运动检测开关 口帮助服务端设定更适合的w i i l d o w s 桌面主题 客户端也可以通过手持设备来操作设置对话框。这虽然是一种非常不规范 的操作，但是在屏蔽了“用户列表”相关功能后，这种操作不会带来损失。 有用户登陆时，屏蔽“显示已登记的用户列表，添加新用户、删除用户、 修改用户信息、屏蔽用户 一项功能( 该功能设置界面控件d i s a b l e ) 。 所有操作均不可以“及时生效”，而需要用过“应用”或“确认”按钮生效， 准备生效前要弹出对话框，罗列显示所有即将变更的设置，并允许使用者 取消。( 主要是防止客户端无意识的变更设置) 1 1 ) 拒绝i p 登陆 当某一i p 连续5 次，由于用户名、密码错误而登陆失败，则从t c p 侦听一 级将该i p 拒绝6 0 秒，拖延暴力破解速度。 1 2 ) 暂停服务 暂停服务分为手动暂停和自动暂停两种。 手动暂停：服务端操作者可以手动暂停服务器为客户端服务。以便处理一 些紧急事务。 自动暂停：当服务端操作者操作了鼠标或键盘时，服务器自动暂停服务2 1 2 重庆邮电人学硕士论文第三章采剧移动平台作为控制端的远程控制系统 秒钟。以便保证服务端操作优先于客户端。 3 3 2 客户端功能需求 1 ) 具有软键盘功能 2 ) 登陆 显示软键盘输入用户名和密码参看客户端功能需求。 可以让使用者选择是否记忆用户名和密码。如果记忆用户名和密码，则以 后登陆不再要求使用者输入用户名和密码。当选择了一不记忆用户名和密 码后，使用者必须重新输入用户名和密码，知道下一次选择记忆用户名和 密码。 3 ) 显示服务端送来的图像。 4 、) 向服务端发送鼠标、键盘命令。 5 ) 定时向服务端发送“无故障确认包”，频率为2 次秒。 国对服务器进行设置。具体设置如下： 设置操作由客户端嵌入程序实现 帧率设定( 1 0 f p s 3 0 f p s ) 运动检测开关 3 3 2 工程需求 服务端为w i n 3 2 应用程序。客户端为嵌入式应用程序。 3 4 系统总体结构 3 4 1 总体结构 本系统采用c s 架构，包括p c 端( 服务端) ，和手持设备端( 即客户端) 两部 分，以及在服务器端和客户端之间进行信息交互的应用层协议。服务器端和客户端 之间通过建立一个无线局域网络，从而实现两端的数据交流。如图3 3 为系统的总 体框架结构。 重庆邮电大学硕士论文 第三章采用移动平台作为控制端的远程控制系统 。- - - _ _ _ _ 。- _ _ _ - _ - 。_ _ 。_ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - 。- 。- _ - _ - _ _ - - - - i _ _ - _ _ - _ _ _ 。_ _ - - - _ 。- - - 。_ 。_ i - - _ - - _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ - 。_ _ _ - _ _ - _ _ 一 远程控制系统 ，r， 服务器端客户端 协议 r i；ti，1 网络 列蚓 主程网络 l 模拟 客户 服务龛全 ；翥嚣l序模 服务；显示 命令i 图象客户 ：客户 模块譬凳i ；莲蓬；块模块；模块 生成l 数据命令 i 命令 模块| i 嚣 模块i 1 确认 l 侨l j 3 4 2 服务器端结构 图3 3 系统的总体框架结构 服务端软件的基本任务是将p c 机的w i n d o w s 桌面图像及时、正确的传送到客 户端程序中；以及接收客户端发送过来的控制命令，加以分析，并执行相应动作。 服务端软件的基本设计原则是：尽可能减小网络传输，以及客户端的负荷。服务端 软件在此基本设计原则的基础之上，也要控制对本身所依赖的服务端机器的负荷， 这是因为使用者的服务端p c 机器不一定有较理想的配置。 服务器端主要分为4 个模块：网络服务模块、图像发送模块、主程序模块以莎 客户命令处理模块。系统模块图如图3 4 所示。 1 4 重庆邮电人学硕十论文第三章采朋移动平台作为控制端的远程控制系统 3 4 3 客户端结构 图3 4 服务器端系统模块图 客户端软件的基本任务有- - ：将服务端送来的图像适当的显示在设备屏幕上； 并向使用者提供一套模拟p c 操作方案，并将使用者的操作命令发送给服务端。客 户端软件的基本设计原则是：尽量给使用者提供较便捷的操作方式，令使用者通过 手持设备操作p c 时，不至于过于费力。过于费力的遥控器会被使用者很快抛弃掉， 操作系统采用w i n d o w sc e 客户端的系统模块图如图3 4 3 所示： 在开发过程中，客户端采用p o c k e tp c2 0 0 3 s e 仿真程序进行调试。 重庆邮电人学硕士论文第三章采刚移动平台作为控制端的远程控制系统 客户操作 3 4 3 组网方式 接收图象更新 图3 5 客户端系统模块 服务器端和客户端之间数据交换需要经过网络，两端需要组建无线网络才能够 协同工作。在本文系统设计中建议采用蓝牙无线网络作为两端数据交换的底层传输 网络。这就需要智能手机端和p c 机端都具备相应的蓝牙模块，市场上基于w mc e 系统的智能手机均带有蓝牙功能，而p c 机需要安装相应的蓝牙适配器。 作为事实上的因特网标准协议栈，t c p 和u d p 协议不关心下层采用何种物理 网络，简单地说，当进行通信的两端建立了网络连接，t c p u d p 协议并不管自身 与下层协议的转换。在蓝牙无线网络中，蓝牙网关提供了在两个不同蓝牙设备之间 建立路由连接的功能【2 引，也实现了蓝牙协议与t c p u d p 协议的转换，本文设计的 系统中，应用层协议基于t c p u d p 协议实现，将蓝牙连接的建立交给现成的蓝牙 网关来实现，只要建立了蓝牙连接，基于t c p 和u d p 协议的数据交换就可以正常 工作。实际上本软件完全是工作在应用层，本文的设计方案并不需要考虑底层传输 网络采用何种技术，只要求从某一端发送的t c p u d p 数据包能够通过网络到达远 端就可以了。 3 5 开发工具介绍 3 5 1 面对对象方法 面向对象方法( o b j e c t o r i e n t e dm e t h o d ) 是一种把面向对象的思想应用于软件 开发过程中，指导开发活动的系统方法，简称0 0 ( o b j e c t - o r i e n t - e d ) 方法，是建 1 6 重庆邮电人学硕十论文 第三章采用移动平台作为控制端的远程控制系统 立在“对象”概念基础上的方法学。对象是由数据和容许的操作组成的封装体，与客 观实体有直接对应关系，一个对象类定义了具有相似性质的一组对象。而每继承性 是对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种方式。所谓面向对象就是基于 对象概念，以对象为中心，以类和继承为构造机制，来认识、理解、刻画客观世界 和设计、构建相应的软件系统【6 儿7 1 。 面向对象方法作为一种新型的独具优越性的新方法正引起全世界越来越广泛 的关注和高度的重视，它被誉为”研究高技术的好方法”，更是当前计算机界关心的 重点。十多年来，在对方法如火如荼的研究热潮中，许多专家和学者预言：正 如7 0 年代结构化方法对计算机技术应用所产生的巨大影响和促进那样，9 0 年代o o 方法会强烈地影响、推动和促进一系列高技术的发展和多学科的综合。 0 0 方法起源于面向对象的编程语言( 简称为o o p l ) 。5 0 年代后期，在用f o r t r a n 语言编写大型程序时，常出现变量名在程序不同部分发生冲突的问题。鉴于此， a l g o l 语言的设计者在a l g o l 6 0 中采用了以”b e g i n e n d ”为标识的程序块，使块 内变量名是局部的，以避免它们与程序中块外的同名变量相冲突。这是编程语言中 首次提供封装( 保护) 的尝试。此后程序块结构广泛用于高级语言如p a s c a l 、a d a 、 c 之中。 6 0 年代中后期，s i m u l a 语言在a l g o l 基础上研制开发，它将a l g o l 的块结构 概念向前发展一步，提出了对象的概念，并使用了类，也支持类继承。7 0 年代， s m a l l t a l k 语言诞生，它取s i m u l a 的类为核心概念，它的很多内容借鉴于l i s p 语 言。由x e r o x 公司经过对s m a u t a l k 7 2 、7 6 持续不断的研究和改进之后，于1 9