在Android操作系統(tǒng)手機(jī)終端上實(shí)現(xiàn)了3G和wIFI的無線漫游

隨著人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞴?jié)奏的不斷加快，人們對(duì)信息獲取的便捷程度、對(duì)移動(dòng)辦公、移動(dòng)娛樂的重視程度正與日俱增。無線接人是滿足這一高速增長(zhǎng)需求的唯一途徑，無線接人的兩個(gè)主角是3G(3rdGeneration)技術(shù)和W1FI(Wireless Fidelity)技術(shù)。

本論文針對(duì)目前比較流行的Android系統(tǒng)手機(jī)終端的3G、wIFI連接機(jī)制實(shí)現(xiàn)了3G和wIFI的無線漫游。

1 Android平臺(tái)介紹

Android是Google公司最新推出的一個(gè)手機(jī)平臺(tái)，是一個(gè)真正意義上的開放性移動(dòng)設(shè)備綜合平臺(tái)。它包括操作系統(tǒng)、用戶界面和應(yīng)用程序及移動(dòng)電話工作所需的全部軟件，而且不存在任何以往阻礙移動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專有權(quán)障礙。Android是由Unix+Java構(gòu)成的。它的架構(gòu)和工作原理決定了Android即目前最具可移植性的手機(jī)操作系統(tǒng)。Android是開源軟件，能夠有效降低軟件的成本，從而降低手機(jī)的整體價(jià)格，最終讓每個(gè)用戶能夠自由的獲取信息。Android提供了一個(gè)從操作系統(tǒng)到應(yīng)用程序的完整的軟件棧，同時(shí)又允許人們定制差異化，以形成自己的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，這對(duì)于手機(jī)制造商來說，具有強(qiáng)大的吸引力。開源軟件帶來的另一個(gè)好處是允許廠商自主解決問題。在此我們借助android系統(tǒng)的開源性及可定制的特性在此基礎(chǔ)上增加了3G、WIFI的無線漫游機(jī)制。

2 WIFI漫游中ListView的作用

Activity是構(gòu)成應(yīng)用程序中最重要的構(gòu)造塊，在Android應(yīng)用程序中，幾乎都是通過Activity來與用戶進(jìn)行交互，所以Activity主要負(fù)責(zé)的就是創(chuàng)建與用戶進(jìn)行交互的顯示窗口，你可以在這些窗口里通過調(diào)用setContentView(View)方法來顯示你自己的用戶界面。在實(shí)際開發(fā)應(yīng)用程序的過程中通常需要用到列表顯示功能，那么在Android應(yīng)用中，我們是通過Android中的一個(gè)特殊組件ListView來進(jìn)行列表展示，它以列表的形式展示具體內(nèi)容，并且能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度自適應(yīng)顯示。列表的顯示需要3個(gè)元素。

1.ListVeiw。用來展示列表的View。

2. 適配器。用來把數(shù)據(jù)映射到ListView上的中介。

3. 數(shù)據(jù)。具體的將被映射的字符串、圖片、或者基本組件。

ListView 繪制的過程如下：首先，系統(tǒng)在繪制ListView 之前，將會(huì)先調(diào)用getCount方法來獲取Item 的個(gè)數(shù)。之后每繪制一個(gè)Item 就會(huì)調(diào)用一次getView 方法，在此方法內(nèi)就可以引用事先定義好的xml來確定顯示的效果并返回一個(gè)View對(duì)象作為一個(gè)Item 顯示出來。也正是在這個(gè)過程中完成了適配器的主要轉(zhuǎn)換功能，把數(shù)據(jù)和資源以開發(fā)者想要的效果顯示出來。也正是getView 的重復(fù)調(diào)用，使得ListView 的使用更為簡(jiǎn)單和靈活。這兩個(gè)方法是自定ListView顯示效果中最為重要的，同時(shí)只要重寫好了前兩個(gè)方法，ListView就能完全按開發(fā)者的要求顯示。而getltem和getltemld方法將會(huì)在調(diào)用ListView的響應(yīng)方法的時(shí)候被調(diào)用到。所以要保證ListView的各個(gè)方法有效的話，這兩個(gè)方法也得重寫。ListView作為一個(gè)數(shù)據(jù)顯示的機(jī)制，在用戶添加完SSID節(jié)點(diǎn)可以通過這種機(jī)制顯示出來，同時(shí)還添加了刪除，修改按鈕及SSID序號(hào)。這些SSID節(jié)點(diǎn)作為wIFI漫游的搜索節(jié)點(diǎn)，按照用戶的經(jīng)常使用的級(jí)別定義優(yōu)先順序。

2．1 SharedPreference實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

Android 平臺(tái)給我們提供了一個(gè)SharedPreferences類，它是一個(gè)輕量級(jí)的存儲(chǔ)類，特別適合用于保存軟件配置參數(shù)。SharedPreferences是以鍵值對(duì)來存儲(chǔ)應(yīng)用程序的配置信息的一種方式，它只能存儲(chǔ)基本數(shù)據(jù)類型。一個(gè)程序的配置文件僅可以在本應(yīng)用程序中使用，或者說只能在同一個(gè)包內(nèi)使用，不能在不同的包之間使用。實(shí)際上SharedPreferences是采用了XML格式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到設(shè)備中，在DDMS中的File Explorer中的／data／data／~ package name>／shares prefs目錄下。

因?yàn)閟haredPreferences是使用xml文件保存數(shù)據(jù)，getSharedPreferences(name，mode)方法的第一個(gè)參數(shù)用于指定該文件的名稱，名稱不用帶后綴，后綴會(huì)由Android自動(dòng)加上。如果希望SharedPreferences使用的xml文件能被其他應(yīng)用讀和寫，可以指定Context．M ODE—W ORLD— READABLE 和Context．MODE WORLD WRITEABI E權(quán)限。另外Activity還提供了另一個(gè)getPreferences(mode)方法操作SharedPreferences，這個(gè)方法默認(rèn)使用當(dāng)前類不帶包名的類名作為文件的名稱。訪問SharedPreferences中的數(shù)據(jù)代碼如下：

Long num — ssidvalues．getI ong(SSIDNUM ，O)；如果訪問其他應(yīng)用中的Preference，前提條件是該preference創(chuàng)建時(shí)指定了Context．MODE WORLDREADABLE 或者Context．MODE WORLDWRITEABLE權(quán)限。在此實(shí)現(xiàn)中是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在用戶自己定義的SharedPreference文件中，用戶將SSID節(jié)點(diǎn)添加到用戶定義的SSIDINFO文件中。

2．2 3G WIFI無線漫游功能設(shè)計(jì)

在基于android系統(tǒng)手機(jī)中的wIFI和3G都有相應(yīng)的設(shè)置選項(xiàng)，在WIFI設(shè)置關(guān)閉的情況下默認(rèn)通過3G 網(wǎng)絡(luò)連接上網(wǎng)。用戶會(huì)經(jīng)常去一些有wIFI熱點(diǎn)的地方，這些熱點(diǎn)是給用戶免費(fèi)開放的，可以通過WIFI網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)。這些經(jīng)常用的AP節(jié)點(diǎn)就是用戶設(shè)置的SSID節(jié)點(diǎn)。

WIFI AP節(jié)點(diǎn)認(rèn)證連接過程：

①搜索過程。終端進(jìn)入wIFI后，首先搜索候選網(wǎng)絡(luò)的AP信息，AP搜索過程就是終端掃描信道獲取AP信息的過程，也叫AP掃描過程。在此過程中，終端在某個(gè)頻道上發(fā)出請(qǐng)求消息，然后等待AP回應(yīng)，然后轉(zhuǎn)到下一個(gè)頻道。IEEE802．n標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，AP在收到終端發(fā)出的請(qǐng)求信息后，必須回復(fù)攜帶自身信息的包給終端，終端成功收到AP回復(fù)后，就能夠確知AP的存在并獲取妙的相關(guān)信息。

② 認(rèn)證過程。終端在發(fā)起切換連接上wIFI一個(gè)新的AP時(shí)，需要通過AP的認(rèn)證。在進(jìn)入認(rèn)證階段后，AP先發(fā)送一個(gè)待驗(yàn)證的內(nèi)容片斷給終端，終端解析此內(nèi)容后將解析結(jié)果返回給AP，再判斷終端解析后的內(nèi)容是否正確，如果正確則通過認(rèn)證，否則失敗。3個(gè)子過程缺少一個(gè)過程都會(huì)導(dǎo)致此次認(rèn)證失敗，因此保證了AP認(rèn)證機(jī)制的可靠性。盡管這3個(gè)過程比較復(fù)雜，在終端與AP之間產(chǎn)生了多次的交互，然而這些過程并不占用太多的時(shí)間。

③ 重關(guān)聯(lián)過程。在經(jīng)過認(rèn)證后，需要與連接上的AP進(jìn)行重關(guān)聯(lián)，然后通過AP連接上網(wǎng)。在重關(guān)聯(lián)過程中，終端先發(fā)送重關(guān)聯(lián)請(qǐng)求幀給AP，該幀包含了終端一些信息，如終端所支持的數(shù)據(jù)比特率及終端將要進(jìn)行連接的AP在網(wǎng)絡(luò)中的SSID。在接收到請(qǐng)求后，AP處理請(qǐng)求并為該終端建立一條關(guān)聯(lián)ID號(hào)同時(shí)分配一部分存儲(chǔ)空間來存儲(chǔ)相關(guān)信息。然后AP向終端發(fā)送重關(guān)聯(lián)響應(yīng)來通終端關(guān)聯(lián)成功還是失敗，同時(shí)包含AP建立重關(guān)聯(lián)的相關(guān)信息。如果關(guān)聯(lián)成功，則終端可以使用此AP聯(lián)網(wǎng)并與其他已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)的終端進(jìn)行通信了。

④ 地址配置。終端在連接上AP后，AP要給終端分配一個(gè)IP地址，使其通過IP地址連接上互聯(lián)網(wǎng)。

以上步驟是wIFI在熱點(diǎn)區(qū)域連接AP節(jié)點(diǎn)認(rèn)證的過程。在android系統(tǒng)中wIFI如果設(shè)定為關(guān)閉即使是在有wIFI熱點(diǎn)區(qū)域也不會(huì)進(jìn)行搜索連接。為此我們添加了wIFI漫游過程。首先每隔一個(gè)固定間隔時(shí)間打開wIFI設(shè)置，查找是否有wIFI熱點(diǎn)，如果有就進(jìn)行以上的wIFI連接AP節(jié)點(diǎn)的過程，然后查找用戶設(shè)定的SSID節(jié)點(diǎn)，查找到和用戶設(shè)定的一致的SSID節(jié)點(diǎn)則進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。網(wǎng)絡(luò)連接終端可以發(fā)起切換，在與3G 網(wǎng)絡(luò)斷開后使用存儲(chǔ)的信息與wIFI的AP建立連接，通過wIFI上網(wǎng)，從3G 網(wǎng)絡(luò)切換到WIFI網(wǎng)絡(luò)連接到Internet。

2．3 WIFI漫游功能模塊框圖

為了能夠在間隔固定時(shí)間查詢是否有wIFI熱點(diǎn)區(qū)域，特啟動(dòng)了一個(gè)漫游線程，該線程主要完成了如果已經(jīng)在wIFI熱點(diǎn)區(qū)域則打開wIFI設(shè)置，將wIFI的AP節(jié)點(diǎn)與用戶設(shè)定的SSID進(jìn)行比較如果為設(shè)定的SSID節(jié)點(diǎn)則進(jìn)行連接，否則即使在熱點(diǎn)區(qū)域仍然用3G 網(wǎng)絡(luò)連接。

在3G連接的情況下實(shí)現(xiàn)探測(cè)wIFI節(jié)點(diǎn)流程圖，如果探測(cè)到的SSID在設(shè)定的I ist列表中，將3G關(guān)閉并自動(dòng)連接到設(shè)定的SSID，實(shí)現(xiàn)流程圖如圖1所示。

3 結(jié)束語

本文提出了一種基于Android系統(tǒng)終端控制上實(shí)現(xiàn)3G到WIFI以及WIFI到3G 的無線漫游機(jī)制，分析了3G到WIFI的連接、認(rèn)證、得到AP信息的過程。

該機(jī)制的實(shí)現(xiàn)還主要用到了android中的ListView用來進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，利用了adapter實(shí)現(xiàn)了IAstView的數(shù)據(jù)傳輸，以及利用SharedPreference實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。該漫游機(jī)制的實(shí)現(xiàn)方便了用戶使用，減少了用戶使用3G網(wǎng)絡(luò)流量的費(fèi)用。