基于藍牙的遙控智能音樂播放器的實現

呂品品

摘要：本文介紹了一款基于藍牙、ARM 平臺和Java虛擬機手持設備的遙控智能音樂播放器的具體實現。詳細闡述了系統藍牙遙控的實現；為了在客戶端進行音樂播放，討論了基于OBEX協議的音樂文件的下載功能模塊的實現；設計實現了對客戶端音樂播放進度的控制，并對客戶端接收過程中遇到的藍牙字符串亂碼問題加以解決。

關鍵詞：音樂播放器；藍牙；OBEX

1.藍牙遙控的實現

藍牙通信實現不同設備之間的數據共享與數據交換，提供的是近距離設備之間的通信。藍牙鏈接的建立依據藍牙設備所處的地位分為主動鏈接和被動鏈接。對于每一次藍牙通信鏈接的建立，服務器總是出于被動鏈接的地位，服務器必須先行啟動，時刻監聽，只要有客戶機請求，就立即處理并響應回傳信息，但決不會主動提供服務。客戶機可以隨時提出請求，通過網絡得到服務，也可以關機離開，一次請求與服務的過程是由客戶機首先激發的。在客戶端建立主動鏈接的過程中，需要首先進行設備發現和服務發現，然后進行數據傳輸。在服務器建立被動鏈接的過程中，需要首先選擇傳輸協議，然后監聽到來的鏈接請求，之后接收鏈接請求，建立鏈接，開始進行數據的傳輸。

由于系統端口資源有限，對一個服務器應用程序不能獨自占用一個端口號，而且獨占端口會導致兩個不同的server程序在同一個端口進行監聽，出現端口沖突。為了解決這一問題，藍牙協議在標準端口運行SDP服務解決。當服務器程序啟動時會注冊服務記錄到SDP服務，SDP為其動態分配端口。當遠程客戶端鏈接到設備時，首先向服務器提供所搜索的服務的UUID，SDP server然后返回符合的服務列表，這樣就避免了問題的發生。

2.基于OBEX的客戶端文件推送與音樂文件下載

OBEX 傳輸協議定義了數據對象及兩個設備用來交換這些對象的通信協議。OBEX 使應用程序能在 Bluetooth 技術協議棧及 IrDA棧上工作。對于Bluetooth設備，僅支持面向連接的 OBEX。藍牙協議棧的RFCOMM協議可以仿效RS-232 串行端口的狀態和串行電纜線設置，用于提供串行數據傳輸。通過提供串行端口仿真，RFCOMM 可以同時支持系統保留串行端口應用程序以及應用程序中的OBEX協議。因此，選用了基于RFCOMM的OBEX實現文件的傳輸。

播放器服務器端在向進入服務區內的藍牙設備發送文件之前，需要先判斷該設備是否支持OBEX協議。若發現設備支持OBEX_FILE_PUSH服務并獲得其端口號，則推送客戶端給用戶，若沒有發現響應的端口則進行下一次的推送，直到所有被發現設備全部執行結束為止，客戶端推送結束。服務器對進入服務范圍內的藍牙手持設備，發送廣播信息，獲取設備的MAC地址。而后根據MAC地址，使用SDP協議，查詢手持設備上用于支持OBEX協議傳輸的RFCOMM所使用的channel號。通過該channel號，服務器與手持終端建立了面向連接的傳輸。服務器首先使用這個鏈接管道向手持終端發送提示信息，如果手持終端確認接受文件下載，那么服務器向管道寫入文件數據流，直至傳輸完畢；如果用戶選擇拒絕接受，服務器將與該客戶斷開連接，選擇下一個藍牙設備進行發送。

音樂下載功能的實現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協議對對應的音樂進行下載，為了實現代碼的復用，對當前客戶端的物理地址信息進行了標識，若搜索的設備地址信息與客戶端匹配，則建立鏈接并發送對應的歌曲到手機客戶端中。客戶端推送和音樂下載過程中都用到OBEX推送。在實現的過程中首先通過系統調用fork（ ）建立子進程，在子進程中再通過系統調用執行/mnt/yaffs目錄下的obex_test程序完成文件的具體推送。

3.客戶端歌曲播放進度的實現

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

通過timer.schedule（task， 0， 1000）； 方法設定計時開始，每經過1s調用clocktask對象的run方法更新客戶端界面歌曲當前時間。由此實現了歌曲的播放時間進度顯示功能。

4. 客戶端接收藍牙字符串亂碼的解決

服務器通過L2CAP協議傳輸給客戶端信息的編碼方式為UNICODE，為了實現傳輸中文。需要將客戶端接收的信息進行處理。各種編碼格式如下，

UTF-8： 1-3字節可變；

UNICODE： 2字節一個字符；

GB2312： 2字節一個字符。

為了區分不同的字符，在服務器端對發送信息做了進一步的處理，在各個字符之間使用"#"進行間隔，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處理，如字符長度為4則傳輸數據為整型數據，通過Java中靜態的處理方法，將其轉換為整形，并進一步追加到返回字符串中去，若本身為字符數據，則直接追加至返回字符串，由此實現了中文信息的傳輸。

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