摘 要： 提出了基于Android 手機(jī)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計方案，該系統(tǒng)基于Openmobster開源手機(jī)云計算平臺。介紹了整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架，詳細(xì)分析了各個模塊的具體實現(xiàn)。通過應(yīng)用實例在設(shè)備上進(jìn)行了測試，實現(xiàn)了云服務(wù)器端對Android智能手機(jī)終端的訪問和遠(yuǎn)程控制。
關(guān)鍵詞： 云計算； Openmobster； Android； 遠(yuǎn)程控制

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,云計算在移動平臺的應(yīng)用引發(fā)了一場變革。在移動領(lǐng)域的云計算(移動云計算)是利用云計算技術(shù)解決移動終端的存儲和數(shù)據(jù)處理等問題，幫助用戶擺脫硬件設(shè)備、存儲設(shè)備、應(yīng)用程序等條件的限制，實現(xiàn)將移動終端應(yīng)用的“計算”從終端轉(zhuǎn)移到服務(wù)器端， 從而弱化了對移動終端設(shè)備的處理要求[1]。Openmobster是一個開源的集成了手機(jī)應(yīng)用的云服務(wù)平臺，具有開發(fā)手機(jī)同步應(yīng)用、開發(fā)推送應(yīng)用、開發(fā)離線手機(jī)應(yīng)用、應(yīng)用開發(fā)框架、移動云服務(wù)的服務(wù)器端開發(fā)框架和管理控制臺等特征。其目的是讓應(yīng)用開發(fā)人員省掉開發(fā)底層同步及消息通知中間件的工作，只需將注意力集中于更好地實現(xiàn)業(yè)務(wù)需求上。
本文介紹了一種基于Android智能終端的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)中Android手機(jī)利用周圍的無線網(wǎng)絡(luò)資源，與云端服務(wù)器自發(fā)交互，如遠(yuǎn)程下發(fā)通知、遠(yuǎn)程設(shè)置密碼、遠(yuǎn)程GPS定位、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)同步等操作。通過該系統(tǒng)使云計算真正“落地”，實實在在地為手機(jī)提供服務(wù)。
1 Openmobster平臺的概述
1.1 Openmobster對應(yīng)用的支持
(1)數(shù)據(jù)同步
無需任何特定的設(shè)備間的同步程序，即可支持云端和終端間數(shù)據(jù)的自動同步。允許應(yīng)用工作于在線或離線模式，一旦檢測到終端數(shù)據(jù)狀態(tài)變更，立即發(fā)起對云端的自動數(shù)據(jù)同步。
(2)實時推送通知消息
云端的狀態(tài)變更可以通過實時消息推送通知到終端，該推送機(jī)制使用基于網(wǎng)絡(luò)Socket的方式，而不是發(fā)送短消息或電郵的方式。
(3)移動遠(yuǎn)程調(diào)用(Mobile RPC)
提供了一種訪問云端服務(wù)的方式，無需復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)底層編碼(http編碼)即可通過RPC API接口進(jìn)行調(diào)用。
(4)管理控制臺
提供了一個管理控制臺用于對云端服務(wù)器進(jìn)行管理（含安全認(rèn)證、賬號設(shè)置等）。
1.2 Openmobster平臺的架構(gòu)
(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
Openmobster平臺的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示[2]。

(2)終端軟件堆棧結(jié)構(gòu)
Openmobster平臺的終端軟件堆棧結(jié)構(gòu)如圖2所示。主要包含以下模塊:
同步模塊：自動將所有本地狀態(tài)變更與云端數(shù)據(jù)保持同步。
推送模塊:管理來自云端服務(wù)器的狀態(tài)更新通知，從而改善了用戶體驗，使其不必主動查詢新的通知。
離線應(yīng)用模塊：用于Sync模塊和Push模塊之間的管理協(xié)調(diào)，用戶可不必關(guān)注任何實際同步流程的細(xì)節(jié)，也不必關(guān)注如何處理收到的推送通知消息。
遠(yuǎn)程調(diào)用：支持從終端到云端MobileServiceBean的同步遠(yuǎn)程調(diào)用。
網(wǎng)絡(luò)連接：管理云端服務(wù)器建立的網(wǎng)絡(luò)連接，管理接收來自服務(wù)器通知的通信頻道。
Inter-App總線:提供了安裝在設(shè)備上的Apps/Moblets底層通信協(xié)調(diào)。
(3)云端軟件堆棧結(jié)構(gòu)
云端軟件堆棧結(jié)構(gòu)主要包含以下模塊：
①同步模塊：同步設(shè)備側(cè)數(shù)據(jù)狀態(tài)變化到后端服務(wù)，這里使用了數(shù)據(jù)頻道的概念。
②推送模塊：監(jiān)視數(shù)據(jù)頻道的更新，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有更新，將發(fā)送基于Comet的通知到終端。
③安全模塊：提供了身份驗證和鑒權(quán)，以確保連接至服務(wù)器的終端得到許可。
④Secure Socket-Based Data Service：這是一個高性能的基于Java NIO的Socket服務(wù)器。
⑤Mobile RPC：服務(wù)器端的RPC框架。
⑥Management Console：管理控制臺。
2 系統(tǒng)總體設(shè)計
系統(tǒng)的總體設(shè)計思路是將Openmobster的Jboss服務(wù)器部署在一臺PC上，負(fù)責(zé)提供底層服務(wù)并與用戶的Android 手機(jī)進(jìn)行通信。將Openmobster平臺的客戶端CloudManager安裝在手機(jī)上，提供管理界面，如用戶登錄、設(shè)備激活、推送通知、數(shù)據(jù)同步、查看網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)等?？梢娺@是一個C/S架構(gòu)的系統(tǒng)，其中PC作為服務(wù)器，Android 手機(jī)作為客戶端。
在該系統(tǒng)中，PC首先連接到網(wǎng)絡(luò)并獲取IP地址，然后將Openmobster的服務(wù)器根據(jù)此IP地址部署在PC上。Android手機(jī)通過打開WiFi連接到此網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)部署服務(wù)器的IP地址登錄并激活手機(jī)客戶端。用戶便可以通過自己設(shè)計的網(wǎng)頁界面下發(fā)控制命令到手機(jī)終端，JSP模塊獲取并封裝這些命令字段后下發(fā)給云服務(wù)器端。CloudServer模塊根據(jù) Openmobster平臺提供的一系列接口和通道，將這些命令最終下發(fā)給手機(jī)終端并執(zhí)行相應(yīng)的操作。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3所示結(jié)構(gòu)圖主要涉及以下功能模塊：
(1)Jboss服務(wù)器：Openmobster的服務(wù)器均采用Jboss來搭建服務(wù)器。
(2)JSP代碼：網(wǎng)頁界面下發(fā)的命令字段通過JSP代碼封裝并下發(fā)至云服務(wù)器端的工程。
(3)網(wǎng)頁：由于Openmobster只有控制臺沒有自己的網(wǎng)站，操作起來極其不便。因此在本文中設(shè)計了一個網(wǎng)頁界面，實現(xiàn)與用戶的交互。
(4)HSQLDB數(shù)據(jù)庫：建立一個數(shù)據(jù)庫，方便用戶數(shù)據(jù)的存儲和讀取。
(5)Hibernate：建立與數(shù)據(jù)庫的映射關(guān)系，方便用戶查看所需要的數(shù)據(jù)。
(6)Openmobster：為手機(jī)云應(yīng)用的開發(fā)提供基本的支持。
(7)Android：手機(jī)終端應(yīng)用開發(fā)。
(8)CloudManager：安裝在手機(jī)上的客戶端。
3 系統(tǒng)的具體實現(xiàn)
3.1搭建開發(fā)環(huán)境
(1)云服務(wù)器端
由于Openmobster平臺運行于Jboss服務(wù)器上，所以先搭建Jboss服務(wù)器，下載Jboss軟件并進(jìn)行相關(guān)配置使得Jboss主頁能夠訪問。然后對所使用的數(shù)據(jù)庫預(yù)先進(jìn)行配置，并將數(shù)據(jù)庫中的Openmobster目錄拷入server下。具體步驟如下：
首先打開Windows控制臺，進(jìn)入到$JBOSSbin目錄下，運行：
Run -c openmobster -b “IP address”以啟動JBoss服務(wù)器。
然后在瀏覽器中運行http://{IP address }:{port}/o確認(rèn)服務(wù)器已正常啟動。
使用管理控制臺，進(jìn)入$Openmobster cloudConsolebin目錄下，運行以下腳本：openmobster.sh或openmobster.bat啟動控制臺。
如果是第一次運行，使用如下命令配置root賬號：
configure -a {cloudServer IP Address} -po 1502 -u root -p { password }
然后以root賬戶登錄：
startadmin -u root -p { password }
最后配置其他普通用戶賬號：
register -u {email of the user being registered} -p { password }
　 (2)手機(jī)終端：
手機(jī)終端也需要安裝相應(yīng)的Openmobster的服務(wù)模塊，該服務(wù)模塊需要開機(jī)自啟動。
將CloudManager app模塊安裝到手機(jī)，然后啟動該應(yīng)用，選擇“Activate”菜單，按提示逐步輸入云端服務(wù)器IP地址，用戶注冊帳號及密碼等實現(xiàn)登錄。
3.2 云服務(wù)器端的開發(fā)
(1)實現(xiàn)一個MobileBean類型,并添加getXXX()、setXXX()方法。MobileBean封裝了用于和服務(wù)器端同步的域級信息。通過服務(wù)器上的頻道傳播到手機(jī)終端。
(2)實現(xiàn)一個Channel類型，需要首先實現(xiàn)CRUD(Create, Read, Update, Delete)接口來暴露后端數(shù)據(jù)。Create用于創(chuàng)建一個MobileBean的新實例，當(dāng)設(shè)備側(cè)檢查到一個新的實例并同步回云端，返回單獨的id值。Read用于返回對應(yīng)id完整加載的MobileBean。另外還有一個readAll()方法用于返回所有相關(guān)的MobileBean。
(3)實現(xiàn)bootup()方法，該方法用于返回使程序正常啟動所需的足夠信息 (beans),一般在頻道第一次啟動時調(diào)用。
　 public List<? extends MobileBean> bootup()
　 {
　 List<DemoBean>bootupBeans=new ArrayList<DemoBean>();
　 DemoBean Bean = new DemoBean ();
　　bootupBeans.add(syncBean);
　 return bootupBeans;
　 }
　 實現(xiàn)scanForNew方法，該方法用于檢查頻道所連接的后端是否已經(jīng)創(chuàng)建了一個新的MobileBean，基于此，將返回新的bean的id或null。如果這些新的bean可用，信息將被自動同步并通知給用戶。
　　 public String[ ] scanForNew(Device device, Date lastScanTimestamp)
　　 {
return new String[]{"push:1", "push:2"};
　 }
　 (4)聲明相關(guān)的MobileServiceBean,實現(xiàn)其invoke方法：
List<EmailBean> mockBeans = EmailBean.generateMockBeans();
　 List<String> subjects = new ArrayList<String>();
　 for(EmailBean local:mockBeans)
　 {
　 subjects.add("id="+local.getOid()+":subject="+local.getSubject());
} response.setListAttribute("subjects", subjects);
　 (5)在openmobster-config.xml 中注冊該頻道。
　　<bean name="demobean" class="com.demo.sync.DemoBeanChannel">
3.3 Android手機(jī)終端的開發(fā)
(1)編寫HomeScreen。HomeScreen組件代表了Android
app啟動時的屏幕主界面。其postRender()方法的實現(xiàn)如下：。
if(MobileBean.isBooted("demobean"))
{
MobileBean[]demobeans=MobileBean.readAll("demobean");
　 String[] ui = new String[demobeans.length];
　 for(int i=0,size=ui.length;i<size;i++)
　　 {
　　 ui[i] = demobeans [i].getValue("message");
　　 }
listApp.setListAdapter(new ArrayAdapter(listApp,
　　android.R.layout.simple_list_item_1, ui));
　　}
(2)在moblet-app.xml 進(jìn)行配置。
<screen>com.demo.app.HomeScreen</screen>
3.4 系統(tǒng)的總體設(shè)計流程
整個系統(tǒng)的總體設(shè)計流程如圖4所示。具體設(shè)計步驟如下：

(1)用戶通過瀏覽器打開自己設(shè)計的網(wǎng)頁,選取需要下發(fā)的控制命令，然后輸入已經(jīng)在服務(wù)器上配置好的賬號和密碼，點擊“確定”后調(diào)用JSP代碼：
<form action="action.jsp" method="post" name="form1" id="form1">
(2)JSP執(zhí)行過程為將網(wǎng)頁請求request封裝的各功能選項字段取出并封裝。
(3)CloudServer中定義的DemoChannel會定期調(diào)用scanForNew并對上面的字段進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有新數(shù)據(jù),即通過read()接口取出該數(shù)據(jù)，將其封裝到DemoBean對象中，并通過OpenMobster下發(fā)推送通知到終端。
(4)終端的后臺服務(wù)Service同樣建立了對應(yīng)云端
DemoChannel的接口，一旦收到頻道的下發(fā)通知，即通過發(fā)送Intent的方式啟動一個Activity，在啟動過程中可以通過MobileBean.read(channelUri，userName)接口讀出對應(yīng)賬號名和通道下發(fā)MobileBean，通過MobileBean.getValue接口獲得下發(fā)通知中的各功能命令字段。
(5)通過對上述各命令字段的含義解析，獲取字段的值，并進(jìn)入等待隊列。如果手機(jī)上的客戶端已經(jīng)被用戶登錄并激活，將調(diào)用Android平臺提供的各個功能接口，完成下發(fā)的控制命令操作[3]。
　(6)如果下發(fā)的命令字段中要求將手機(jī)中的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器時，通過類似下發(fā)的逆過程，相應(yīng)地建立上傳的通道，將數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器側(cè)。如果用戶有需要，還可以將這些數(shù)據(jù)展示在網(wǎng)頁界面上。
4 實現(xiàn)結(jié)果
系統(tǒng)采用了C/S模式的架構(gòu)進(jìn)行實現(xiàn)，服務(wù)器與客戶端通過Socket 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。在PC 端Openmobster的實現(xiàn)中，采用了基于HTTP長連接的“服務(wù)器推送”技術(shù)，通過長連接，服務(wù)器隨時發(fā)送Push通知；服務(wù)器采用移動App框架結(jié)構(gòu)，手機(jī)的客戶端做成一個可開機(jī)自啟動的apk，該手機(jī)只要接入網(wǎng)絡(luò)而且被激活,會在后臺一直運行等待用戶發(fā)送命令。該系統(tǒng)可實現(xiàn)遠(yuǎn)程追蹤、遠(yuǎn)程擦除、遠(yuǎn)程鎖定、遠(yuǎn)程同步、遠(yuǎn)程推送、遠(yuǎn)程過程調(diào)用等功能[4]，實現(xiàn)環(huán)境為Eclipse。Android 手機(jī)端的激活與遠(yuǎn)程下發(fā)和鎖定過程如圖5所示。