Quađó, ta thấy có thể xây dựng một hệ thống cho phép người sử dụng duyệt webdễ dàng hơn với chiếc điện thoại di động của mình thông qua kết nốibluetooth, một kết nối rất phổ biến và thuậ
Modul Gateway chia sẻ kết nối internet với ĐTDT công nghệ Bluetooth TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ─────── * ─────── ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN XÂY DỰNG MODUL GATEWAY CHIA SẺ KẾT NỐI INTERNET VỚI ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG BẰNG CÔNG NGHỆ BLUETOOTH Sinh viên thực : Bùi Huy Tùng Lớp CNPM – K48 Giáo viên hướng dẫn: ThS Lương Mạnh Bá Hà nội 5-2008 Sinh viên thực hiện: Bùi Huy Tùng – Khoá 48 – Lớp CNPM -1- Modul Gateway chia sẻ kết nối internet với ĐTDT công nghệ Bluetooth PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mục đích nội dung ĐATN Xây dựng modul gateway, cổng trung chuyển thông tin, chia sẻ kết nối internet với thiết bị di động công nghệ bluetooth Định hướng công nghệ: Microsoft Net Framework Pocket PC sử dụng hệ điều hành Windows Mobile Các nhiệm vụ cụ thể ĐATN Tìm hiểu cơng nghệ Bluetooth Tìm hiểu lập trình Net hệ điều hành Windows Mobile Thiết kế xây dựng ứng dụng minh hoạ: Xây dựng modul gateway chia sẻ kết nối internet với thiết bị di động công nghệ Bluetooth Lời cam đoan sinh viên: Tôi – Bùi Huy Tùng - cam kết ĐATN cơng trình nghiên cứu thân hướng dẫn ThS Lương Mạnh Bá Các kết nêu ĐATN trung thực, khơng phải chép tồn văn cơng trình khác Hà Nội, ngày 15 tháng năm 2008 Tác giả ĐATN Bùi Huy Tùng Xác nhận giáo viên hướng dẫn mức độ hoàn thành ĐATN cho phép bảo vệ: Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Giáo viên hướng dẫn ThS Lương Mạnh Bá Sinh viên thực hiện: Bùi Huy Tùng – Khoá 48 – Lớp CNPM -2- Modul Gateway chia sẻ kết nối internet với ĐTDT công nghệ Bluetooth Tóm tắt đồ án Yêu cầu kết nối thiết bị điện tử thúc đẩy công nghệ kết nối phát triển mạnh Giờ đây, kết nối không nối với dây, mà cịn kết nối khơng dây dẫn Đã có nhiều công nghệ không dây đời như: hồng ngoại, Bluetooth, WiFi, WiMax Đồ án tập trung vào công nghệ Bluetooth, công nghệ không dây tầm ngắn dành cho thiết bị có mức tiêu thụ lượng thấp Với ưu điểm mình, Bluetooth trở thành công nghệ kết nối ưa chuộng để tích hợp vào thiết bị di động Có Bluetooth, thiết bị di động có khả kết nối thuận tiện hơn, đặc biệt kết nối với máy tính Pocket PC Những điện thoại di động phổ thơng thị trường hầu hết có khả kết nối bluetooth, trang web Việt Nam chưa trọng đến người dùng di động Các trang tin có khả hiển thị tốt hình PC mà hiển thị điện thoại di động Trên giới nay, website lớn có trang dành riêng cho điện thoại động, Việt Nam, trang thường Qua đó, ta thấy xây dựng hệ thống cho phép người sử dụng duyệt web dễ dàng với điện thoại di động thơng qua kết nối bluetooth, kết nối phổ biến thuận tiện Đồ án tập trung vào vấn đề sau: Nghiên cứu cơng nghệ Bluetooth Nghiên cứu công nghệ Net hệ điều hành windows mobile – cơng nghệ lập trình cho thiết bị di động Xây dựng modul gateway cổng trung chuyển thông tin modul client web server internet Những kết đạt sau thực đồ án này: Thu hiểu biết kỹ lập trình cơng nghệ phát triển: Bluetooth, NET Nắm vững kĩ thuật lập trình kết nối với thiết bị di động Xây dựng thành cơng modul gateway, đóng vai trị cổng trung chuyển thông tin browser webserver, sử dụng kết nối đến browser công nghệ bluetooth Sinh viên thực hiện: Bùi Huy Tùng – Khoá 48 – Lớp CNPM -3- Modul Gateway chia sẻ kết nối internet với ĐTDT công nghệ Bluetooth Mục lục PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tóm tắt đồ án Mục lục Lời cảm ơn .7 Danh mục hình vẽ Danh mục bảng biểu 10 Thuật ngữ từ viết tắt .11 Phần I : Lý thuyết Bluetooth trình duyệt BlueBond 13 Chương Tổng quan Bluetooth 13 Bluetooth .13 Lịch sử phát triển Bluetooth 13 Ứng dụng Bluetooth 14 3.1 Truyền file thiết bị 14 3.2 Chia sẻ kết nối internet 14 3.3 Các ứng dụng thoại 15 3.4 Mạng không dây nhỏ 15 3.5 Kết nối thiết bị ngoại vi 15 3.6 Các ứng dụng khác 16 So sánh Bluetooth với công nghệ không dây khác 17 4.1 Bluetooth hồng ngoại 17 4.2 Bluetooth WiFi 18 4.3 Bluetooth WiMax .19 Kết chương 20 Chương Đặc tả Bluetooth 21 Các khái niệm 21 1.1 Băng tần ISM 21 1.2 Đồng hồ thiết bị 21 1.3 Nhảy tần số .21 1.4 Khe thời gian 22 1.5 Mạng ad-hoc 23 1.6 Piconet scatternet .23 1.7 Đặc tả Bluetooth .24 Sơ lược hoạt động .24 Kiến trúc hệ thống Bluetooth 25 3.1 Bluetooth Radio 27 3.2 Baseband 27 3.2.1 Liên kết SCO ACL 27 3.2.2 Địa thiết bị 28 3.2.3 Định dạng gói tin .29 3.2.4 Thiết lập kết nối .30 Sinh viên thực hiện: Bùi Huy Tùng – Khoá 48 – Lớp CNPM -4- Modul Gateway chia sẻ kết nối internet với ĐTDT công nghệ Bluetooth 3.2.5 Các trạng thái chế độ kết nối .31 3.2.6 Audio .32 3.3 Giao thức quản lý liên kết .33 3.4 Host Controller Interface 33 3.5 L2CAP 33 3.6 Giao thức phát dịch vụ (SDP) 33 3.7 RFCOMM .34 Bluetooth profiles 34 4.1 File Transfer Profile 35 4.2 Headset Profile .36 4.3 Dial-up Networking Profile (DUN) 36 4.4 Personal Area Networking Profile (PAN) .36 An tồn thơng tin kết nối Bluetooth .37 5.1 Khoá liên kết (link key) 38 5.2 Xác thực 40 5.3 Mã hoá 40 Kết chương 41 Chương Tổng quan lập trình Pocket PC với hệ điều hành Windows Mobile 43 Hệ điều hành Windows Mobile tổng quan Net Compact Framework .43 1.1 Hệ điều hành Windows Mobile 43 1.2 Tổng quan Net Compact Framework 43 1.2.1 So sánh Net Compact Framework 2.0 Net Framework 2.0 .43 1.2.2 Lập trình giao diện Windows Form thiết bị di động 45 Lập trình sử dụng cổng Serial 48 Chương Trình duyệt bluebond hướng phát triển đồ án 50 Phần Mềm Bluebond .50 Hướng dẫn sử dụng 50 Phần II, Phần mềm Gateway 55 Chương phát biểu phân tích tốn 55 Ý tưởng kiến trúc 55 1.1 Ý tưởng toán .55 1.2 Kiến trúc 57 1.2.1 Mơ hình: 57 1.2.2 Kiến trúc 57 1.3 Phân tích tốn 58 Biểu đồ Use-case 59 2.1 Xác định Actor Use-case 59 2.1.1 Actor 59 2.1.2 Use-case 59 2.2 Sơ đồ Use-case .60 2.3 Đặc tả Use-case 63 2.3.1 Đăng kí dịch vụ 63 2.3.2 Ngắt kết nối .63 2.3.3 Cấu hình hệ thống 64 2.3.4 Xem thông tin thiết bị 64 2.3.5 Gửi gói tin 65 Sinh viên thực hiện: Bùi Huy Tùng – Khoá 48 – Lớp CNPM -5- Modul Gateway chia sẻ kết nối internet với ĐTDT cơng nghệ Bluetooth 2.3.6 Nhận gói tin .65 2.3.7 Lấy thông tin từ Internet 66 Thiết kế kiến trúc 67 3.1 Kiến trúc tổng thể 67 3.2 Kiến trúc truyền nhận liệu 67 3.2.1 Phân tích giải pháp 67 3.2.2 Lựa chọn giải pháp 69 3.2.3 Thiết kế gói tin 69 Thiết kế hình 71 4.1 Màn hình khởi động 71 4.2 Màn hình đăng kí dịch vụ .71 4.3 Màn hình trao đổi liệu 72 4.4 Màn hình thơng tin thiết bị .72 4.5 Màn hình cấu hình 72 4.6 Màn hình Trợ giúp 73 Thiết kế lớp 74 Chương Xây dựng ứng dụng 81 Xây dựng ứng dụng .81 1.1 Sơ lược modul 81 1.2 Xây dựng modul Gateway 81 giới thiệu kết 81 Tổng kết 86 Kết đạt 86 Hạn chế 86 Hướng phát triển 86 Tài liệu tham khảo .87 Sinh viên thực hiện: Bùi Huy Tùng – Khoá 48 – Lớp CNPM -6- Modul Gateway chia sẻ kết nối internet với ĐTDT công nghệ Bluetooth Lời cảm ơn Đồ án tốt nghiệp hoàn thành sau thời gian dài Ngoài cố gắng nỗ lực thân, cịn có giúp đỡ nhiều người để em hồn thành đồ án ngày Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS Lương Mạnh Bá Bộ môn Công nghệ phần mềm, Khoa Công nghệ Thông tin, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội hết lòng giúp đỡ, định hướng dạy tận tình giúp em vượt qua khó khăn q trình em làm đồ án tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nói chung thầy cô khoa Công nghệ Thông tin, Bộ môn Công nghệ phần mềm nói riêng tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt năm học tập rèn luyện trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè động viên, chăm sóc, đóng góp ý kiến giúp đỡ q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành đồ án tốt nghiệp Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2008 Bùi Huy Tùng Sinh viên lớp Công nghệ phần mềm – K48 Khoa Công nghệ Thông tin - Đại học Bách Khoa Hà Nội Sinh viên thực hiện: Bùi Huy Tùng – Khoá 48 – Lớp CNPM -7- Modul Gateway chia sẻ kết nối internet với ĐTDT công nghệ Bluetooth Danh mục hình vẽ Hình 1-1 Biểu tượng Bluetooth .13 Hình 1-2 Tai nghe Bluetooth 15 Hình 1-3 Chuột sử dụng công nghệ Bluetooth .16 Hình 1-4 Theo dõi sức khoẻ điện thoại di động 17 Hình 2-1 Nhảy tần số .22 Hình 2-2 Khe thời gian 22 Hình 2-3 Gói tin sử dụng nhiều khe thời gian 23 Hình 2-4 Mạng Bluetooth: piconet scatternet 23 Hình 2-5 Các bước kết nối .25 Hình 2-6 Kiến trúc hệ thống Bluetooth 26 Hình 2-7 Các tầng giao thức Bluetooth 26 Hình 2-8 Định dạng địa thiết bị BD_ADDR .28 Hình 2-9 Định dạng gói tin 29 Hình 2-10 Định dạng header gói tin 29 Hình 2-11 Quá trình thiết lập kết nối .31 Hình 2-12 Các trạng thái chế độ kết nối 31 Hình 2-13 Hoạt động lắng nghe slave chế độ sniff 32 Hình 2-14 Sự phụ thuộc profile 35 Hình 2-15 Chồng giao thức profile truyền file 35 Hình 2-16 Chồng giao thức headset profile .36 Hình 2-17 Chồng giao thức dial-up networking profile 36 Hình 2-18 Chồng giao thức personal area networking profile 37 Hình 2-19 Khố liên kết khố thiết bị KA 38 Hình 2-20 Khoá liên kết khoá kết hợp KAB 39 Hình 2-21 Khố liên kết Kmaster 39 Hình 2-22 Sinh khố mã hố KC 39 Hình 2-23 Thủ tục xác thực 40 Hình 2-24 Sơ đồ mã hố giải mã dịng liệu 41 Hình 3-1 Kiến trúc Net Framework Net Compact Framework .45 Hình 3-2 Tương ứng hình form 46 Hình 3-3 Menu Pocket PC 47 Hình 3-4 Menu nhiều cấp 47 Hình 4-1 BlueBond - Màn hình ban đầu 51 Hình 4-2 BlueBond – Menu 51 Hình 4-3 BlueBond - Bookmark 52 Hình 4-4 BlueBond – Màn hình danh sách thiết bị 52 Hình 4-5 BlueBond - Chọn server muốn kết nối đến .52 Hình 4-6 BlueBond - Xác nhận kết nối 53 Hình 4-7 BlueBond - Hiển thị trang 53 Hình 4-8 BlueBond – Quản lí bookmark .53 Hình 4-9 BlueBond – Tuỳ chọn .54 Hình 5-1 Mơ hình ý tưởng .56 Hình 5-2 Mơ hình hệ thống 57 Hình 5-3 Use-case tổng quát 60 Sinh viên thực hiện: Bùi Huy Tùng – Khoá 48 – Lớp CNPM -8- Modul Gateway chia sẻ kết nối internet với ĐTDT công nghệ Bluetooth Hình 5-4 Use-case Đăng kí dịch vụ .60 Hình 5-5 Use-case Ngắt kết nối .61 Hình 5-6 Use-case Cấu hình hệ thống 61 Hình5-7 Use-case Xem thông tin thiết bị .62 Hình 5-8 Nhận gói tin 62 Hình 5-9 Kiến trúc tổng thể 67 Hình 5-10 Giải pháp kết nối qua cổng COM ảo 67 Hình 5-11 Giải pháp sử dụng JSR-82 API .68 Hình 5-12 Định dạng gói tin sử dụng chương trình 69 Hình 5-13 Màn hình chương trình khởi động 71 Hình 5-14 Màn hình đăng kí dịch vụ .71 Hình 5-15 Màn hình thơng tin thiết bị 72 Hình 5-16 Màn hình cấu hình 72 Hình 5-13 Màn hình trợ giúp 73 Hình 6-1 Kết – Màn hình khởi động .82 Hình 6-2 Kết – Đăng kí kết nối .82 Hình 6-3 Kết - Duyệt web .83 Hình 6-4 Kết – Tìm kiếm thiết bị 83 Hình 6-5 Kết - Chọn server muốn kết nối đến 83 Hình 6-6 Kết - Kết nối 84 Hình 6-7 Kết - Thông tin trang web 84 Hình 6-8 Kết - Trang web hiển thị điện thoại di động .84 Hình 6-9 Kết - Màn hình hiển thị thông tin thiết bị kết nối 85 Hình 6-10 Kết - Màn hình nhật kí kết nối .85 Sinh viên thực hiện: Bùi Huy Tùng – Khoá 48 – Lớp CNPM -9- Modul Gateway chia sẻ kết nối internet với ĐTDT công nghệ Bluetooth Danh mục bảng biểu Bảng 1-1 So sánh Bluetooth hồng ngoại 18 Bảng 1-2 So sánh Bluetooth WiFi 19 Bảng 2-1 Các nhân tố tham gia vào thủ tục xác thực mã hoá 38 Bảng 3-1 Bảng thuộc tính SerialPort .48 Bảng 5-1 Ý nghĩa trường gói tin 70 Bảng 5-2 Giá trị ý nghĩa Packet Type 70 Bảng 5-3 Giá trị ý nghĩa Packet Subtype 70 Bảng 5-4 Các lớp chương trình 74 Sinh viên thực hiện: Bùi Huy Tùng – Khoá 48 – Lớp CNPM - 10 -