Xây dựng ứng dụng bluetooth trên điện thoại di động bằng công nghệ java

Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java Tr-ờng Đại Học Vinh Khoa công nghệ thông tin xây dụng ứng dụng bluetooth điện thoai di dộng công nghệ java đồ án tốt nghiệp đại học ngành kỷ s- : công nghệ thông tin Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đông Lớp 45K CNTT Giáo viên h-ớng dẫn: TS: Nguyễn Trung Hòa Vinh 5/2009 Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java Lời cảm ơn Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Thầy giáo:Ts: Nguyễn Trung Hoà, ng-ời đà tận tâm h-ớng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian thực đồ án Em xin chân thành cám ơn quý Thầy cô khoa Công nghệ thông tin tr-ờng Đại học Vinh đà tận tình giảng dạy, h-ớng dẫn, giúp đỡ em thời gian học tập tr-ờng tạo điều kiƯn cho em thêi gian thùc hiƯn tèt ®å án này Xin chân thành cám ơn giúp đỡ, động viên, hỗ trỡ máy móc thiết bị , bảo nhiệt tình anh chị tất bạn, ng-ời đà giúp có đủ nghị lực ý chí để hoàn thành đồ án này Mặc dù đà cố gắng hết sức, song chắn đồ án không khỏi thiếu sót Em mong nhận đ-ợc thông cảm bảo tận tình quý Thầy Cô bạn Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java Lời nói đầu Ngày nay, xà hội phát triển mạnh mẽ, kỹ thuật ngày đại nên nhu cầu trao đổi thông tin, giải trí, nhu cầu điều khiển thiết bị từ xa,ngày cao Và hệ thống dây cáp phức tạp lại đáp ứng tốt nhu cầu này, khu vực chật hẹp, nơi xa xôi, phương tiện vận chuyển,Vì công nghệ không dây đà đời phát triển mạnh mẽ, tạo nhiều thuận lợi cho ng-ời đời sống ngày Kỹ thuật không dây phục vụ nhiều nhu cầu khác ng-ời, từ nhu cầu làm việc, học tập đến nhu cầu giải trí nh- chơi game, xem phim, nghe nhạc, v.vVới nhu cầu đa dạng phức tạp đó, kỹ thuật không dây đà đ-a nhiều chuẩn với đặc điểm kỹ thuật khác để phù hợp với nhu cầu, mục đích khả ng-ời sử dụng nh- IrDA, WLAN với chuẩn 802.11, ZigBee, OpenAir, UWB, Bluetooth, Mỗi chuẩn kỹ thuật có -u, khuyết điểm riêng nó, Bluetooth dần lên kỹ thuật không dây tầm ngắn có nhiều -u điểm, thuận lợi cho thiết bị di động Với tổ chức nghiên cứu đông đảo, đại số l-ợng nhà sản xuất hỗ trợ kỹ thuật Bluetooth vào sản phẩm họ ngày tăng, Bluetooth dần lan rộng khắp giới, xâm nhập vào lĩnh vực thiết bị điện tử t-ơng lai thiết bị điện tử đ-ợc hỗ trợ kỹ thuật Xuất phát từ lý trên, em đà thực đề tài xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di động công nghệ java Trong đề tài này, em tìm hiểu kỹ thuật không dây Bluetooth xây dựng hai ứng dụng minh họa Mục tiêu đề tài tìm hiểu công nghệ Bluetooth xây dựng hai ứng dụng chạy điện thoại tích hợp cộng nghệ Buetotth hỗ trợ Java Các nội dung đề tài bao gồm: - Tìm hiểu hoạt động kỹ thuật Bluetooth - Tìm hiểu vấn đề bảo mật, virus cách công vào điện thoại di động thông qua Bluetooth Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java - Tìm hiểu ứng dụng điện thoại có hỗ trợ Java - Xây dựng ứng dụng chat điện thoại thông qua kết nối Bluetooth - Xây dựng ứng dụng game Caro điện thoại di động thông qua kết nối Bluetooth Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java Phụ lục Ch-ơng I giới thiệu tỉng quan vỊ bluetooth 1.1.Kh¸i niƯm Bluetooth 1.2.LÞch sử, hình thành phát triển Bluetooth 1.2.1 Lịch sử tên Bluetooth: 1.2.2 Hình thành phát triển Bluetooth: 1.3.Các đặc điểm Bluetooth 1.4 øng dơng cđa Bluetooth 1.4.1 ThiÕt bị thông minh 1.4.2 ThiÕt bÞ trun 1.4.3.Thiết bị truyền liệu 1.4.4 C¸c øng dơng nhóng 1.4.5 Mét sè øng dông kh¸c Ch-ơng Kỷ thuật bluetooth 2.1 Các khái niƯm dïng c«ng nghƯ Bluetooth 2.1.1 Master Unit : 2.1.2 Slaver Unit 2.1.3.Piconet: 10 2.1.4.Scatternet: 11 2.2 Cách thức hoạt động Bluetooth 14 2.2.1 Cơ chế truyền sửa lỗi : 15 2.2.2 Qu¸ trình hình thành Piconet 15 2.2.3 Quá trình hình thành Scatternet 17 2.3 So sánh Bluetooth với kĩ thuật không dây khác : Hång ngo¹i, Wi-fi (802.11b wireless) 17 2.3.1 So s¸nh Bluetooth víi Wi-Fi 17 2.3.2 So s¸nh Bluetooth víi IrDA: 21 Lª văn Đông - Lớp 45K CNTT Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java Ch-ơng Vấn đề an toàn bảo mật bluetooth 3.1 Qui trình bảo mật Bluetooth : 24 3.1.1 An toàn bảo mật Bluetooth: 24 3.1.1.1 Phần mô tả an toàn bảo mật: 26 3.1.1.2 Nhìn sơ bảo mËt Bluetooth: 27 3.2 Các giải pháp an toàn bảo mật sử dụng công nghệ mạng Bluetooth 31 Ch-¬ng Các -u nh-ợc điểm t-ơng lai bluetooth 4.1 Ưu điểm 32 4.2 Khut ®iĨm 33 4.3 Tầm ứng dụng t-ơng lai Bluetooth 33 4.3.1 C¸c phiên kỹ thuật Bluetooth: 33 4.3.2 Nh÷ng øng dơng Bluetooth: 35 Ch-¬ng V Giíi thiƯu vỊ J2ME C«ng sun_java_wireless_toolkit-2_5_2windows 5.1.Giíi thiƯu vỊ J2ME 40 5.2.C«ng sun_java_wireless_toolkit-2_5_2-windows 47 5.2.1.Cách tạo project sun_java_wireless_toolkit-2_5_2-windows 47 5.2.2.Cách đóng gói ch-ơng trình sun_java_wireless_toolkit-2_5_2windows 49 Ch-¬ng VI Xây dựng ứng dụng chat hai điện thoại qua bluetooth 6.1.ý t-ởng giải thuật 50 6.2 Lùa chọn công cụ cài đặt cài đặt 51 6.3 Cài đặt ch-ơng trình 51 6.4 H-íng dÉn sư dơng 56 ch-ơng VII xây dựgn trờ chơi caro chạy hai điện thoại di Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java động qua bluetooth 7.1 ý t-ởng, cấu trúc liệu gi¶i thuËt 58 7.2.Lựa chọn công cụ cài đặt cài đặt 63 7.3 Cài đặt ch-ơng trình 63 7.4 H-íng dÉn sư dơng 75 ch-¬ng VIII tỉng kÕt 77 mét sè thuËt ngữ dùng đồ án 78 tài liệu tham khảo 80 Ch-¬ng I giíi thiƯu tỉng quan vỊ bluetooth 1.1 Kh¸i niƯm Bluetooth - Bluetooth công nghệ không dây cho phép thiết bị điện, điện tử giao tiếp với khoảng cách ngắn, sóng vô tuyến qua băng tần chung ISM (Industrial, Scientific, Medical) d·y tÇng 2.40- 2.48 GHz Đây dÃy băng tầng không cần đăng ký đ-ợc dành riêng để dùng cho thiết bị không dây công nghiệp, khoa học, y tế - Bluetooth đ-ợc thiết kế nhằm mục đích thay dây cable máy tính thiết bị truyền thông cá nhân, kết nối vô tuyến thiết bị điện tử lại với cách thuận lợi với giá thành rẻ - Khi đ-ợc kích hoạt, Bluetooth tự động định vị thiết bị khác có chung công nghệ vùng xung quanh bắt đầu kết nối với chúng Nó đ-ợc định h-ớng sử dụng cho việc truyền liệu lẫn tiếng nói 1.2 Lịch sử, hình thành phát triển Bluetooth 1.2.1 Lịch sử tên Bluetooth: Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java Bluetooth tên nhà vua Đan Mạch- Harald I Bluetooth (Danish Harald Blatand) (910-985) Harald Bluetooth đà hợp Đan Mạch Norway Ngày Bluetooth biểu t-ợng thống Computer Telecom, công nghệ máy tính công nghệ truyền thông đa ph-ơng tiện 1.2.2 Hình thành phát triển Bluetooth: - Năm 1994: Lần hÃng Ericsson đ-a đề án nhằm hợp liên lạc loại thiết bị điện tử khác mà không cần phải dùng đến sợi cáp nối cồng kềnh, phức tạp Đây thực chất mạng vô tuyến không dây cự ly ngắn dùng vi mạch cỡ 9mm chuyển tín hiệu sóng vô tuyến điều khiển thay cho sợi dây cáp điều khiển rối rắm - Năm 1998: công ty lớn giới gồm Ericsson, Nokia, IBM, Intel Toshiba đà liên kết, hợp tác thiết kế triển khai phát triển chuẩn công nghệ kết nối không dây mang tên BLUETOOTH nhằm kết nối thiết bị vi điện tử lại với dùng sóng vô tuyến - Tháng 7/1999: chuyên gia SIG ®· ®-a thuyÕt minh kü thuËt Bluetooth phiên 1.0 - Năm 2001: Bluetooth 1.1 ®êi cïng víi bé Buetooth software development kit-XTNDAccess Blue SDK, đánh dấu b-ớc phát triển ch-a có công nghệ Bluetooth nhiều lĩnh vực khác với quan tâm nhiều nhà sản xuất Bluetooth đ-ợc bình chọn công nghệ vô tuyến tốt năm - Tháng 7/2002, Bluetooth SIG thiết lập quan đầu nÃo toàn cầu Overland Park, Kansas, USA Năm 2002 đánh dấu đời hệ máy tính Apple hỗ trợ Bluetooth Sau không lâu Bluetooth đ-ợc thiết lập máy Macintosh với hệ điều hành MAC OX S Bluetooth cho phép chia sẻ tập tin máy MAC, đồng hóa chia sẻ thông tin liên lạc máy Palm, truy cập internet thông qua điện thoại di động có hỗ trợ Bluetooth (Nokia, Ericsson, Motorola) Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java - Năm 2004, công ty điện thoại di động tiếp tục khai thác thị tr-ờng sôi cách cho đời hệ điện thoại di động đời hỗ trợ Bluetooth (N7610, N6820, N6230) Motorola cho sản phẩm Bluetooth đầu tay Các sản phẩm Bluetooth tiếp tục đời đ-ợc đ-ợc xúc tiến mạnh mẽ qua chương trình Operation Blueshock International Consumer Electronics Show (CES) Las Vegas ngày 9/1/2004 - Những năm gần đây, Bluetooth đ-ợc coi thị tr-ờng động sôi lĩnh vực truyền thông Với đời công nghệ Bluetooth ta lạc quan nói rằng, thời kỳ kết nối dây hữu tuyến thiết bị đà đến hồi kết thúc, thay vào khả kết nối không dây thông minh suốt, điều thực t-ơng lai gần mà 1.3 Các đặc điểm Bluetooth - Tiêu thụ l-ợng thấp, cho phép ứng dụng đ-ợc nhiều loại thiết bị, bao gồm thiết bị cầm tay điện thoại di động - Giá thành hạ (Giá chip Bluetooth giảm dần, xuống d-ới mức 5$ đơn vị) Khoảng cách giao tiếp cho phép : + Khoảng cách hai thiết bị đầu cuối lên đến 10m trời, 5m tòa nhà + Khoảng cách thiết bị đầu cuối Access point lên tới 100m trời 30m tòa nhà - Bluetooth sử dụng băng tần không đăng ký 2.4Ghz dÃy băng tần ISM Tốc độ truyền liệu đạt tới mức tối đa 1Mbps (do sử dụng tần số cao) mà thiết bị không cần phải thấy trực tiếp (light-of-sight requirements) - Dễ dàng viƯc ph¸t triĨn øng dơng: Bluetooth kÕt nèi mét ứng dụng với ứng dụng khác thông qua chuẩn Bluetooth profiles, độc lập phần cứng nh- hệ điều hành sử dụng Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java - Bluetooth đ-ợc dùng giao tiếp liệu tiếng nói: có kênh để truyền tiếng nói, kênh để truyền liệu mạng cá nhân - An toàn bảo mật: đ-ợc tích hợp với xác nhận mà hãa ( build in authentication and encryption) - TÝnh t-¬ng thích cao, đ-ợc nhiều nhà sản xuất phần cứng nhphần mềm hỗ trợ 1.4 ứng dụng Bluetooth 1.4.1 Thiết bị thông minh Gồm có loại điện thoại di động: PDA, PC, cellphone, smartphone Điện thoại di động: Sony Ericsson P800, P900, Nokia 3650, 7610, 7650…C«ng nghƯ Bluetooth gắn sẵn thiết bị di động nên không cần dïng c¸p Cã thĨ kÕt nèi víi tai nghe Bluetooth, camera kü thuËt sè hay m¸y tÝnh, cho phÐp ng-êi dïng xem tivi, chơp ¶nh, quay phim, nghe MF3, FM, duyệt web email từ điện thoại Nokia6600 Palm Tungsten H×nh 1-1 Nokia 6600 - PalmTungsten Palm Tungsten W: mét trung tâm liệu cầm tay, cung cấp kết hợp tinh vi công nghệ th- điện tử không dây, thông điệp SMS, chức điện thoại, ứng dụng kinh doanh phần mềm quản lý thông tin cá nhân Palm.Với băng tần 900-1800-1900 MHz, Palm Tungsten W đ-ợc chế tạo với sóng vô tuyến nhanh cho Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT 10 Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di déng b»ng c«ng nghƯ Java + NÕu chän connect tạo đối t-ợng lớp DeviceDiscoverer để thực tìm kiếm thiêt bị bluetooth.(ch-ơng trình hoạt động chế độ client) + Nếu chọn select tạo đối t-ợng lớp ServiceDiscoverer để tìm bluetooth server đac chọn + Nếu chọn send g-i thông điệp sang máy khác } // ph-ơng thức đ-ợc gọi từ lớp DeviceDiscoverer trình khám phá thiết bị bluetooth hoàn thành (thực phÝa client) public void deviceInquiryFinished(RemoteDevice[] rDevices,String message) { // ®-a thiết bị bluetooth tìm đ-ợc } //ph-ơng thức đ-ợc gọi tìm đ-ợc máy chủ thích hợp để kết nèi public void serviceSearchFinished(ServiceRecord service,String message) { //lÊy x©u kÕt nối } // ph-ơng thức tạo server // server side public void startServer() { } //Lắng nghe để lấy thông điệp gửi đên public void startReciever() Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT 71 Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java { } //gửi thông điệp qua L2CAP public void sendMessage() { } //®ãng kÕt nèi public void releaseResources() { } * Cài đặt class DeviceDiscoverer: Class DeviceDiscoverer gồm ph-ơng thức: //ph-ơng thức khởi tạo public DeviceDiscoverer(ChatController controller) { } //thêm thiết bị buetooth đà tìm thấy vao danh sách public void deviceDiscovered(RemoteDevice remote,DeviceClass dClass) { } //đ-ợc thực trình khám phá thiết bị bluetooth hoàn thành Trả trạng thái trinh tìm kiếm danh sách thiết bị bluetooth public void inquiryCompleted(int descType) { Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT 72 Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java } //ph-ơng thức không sử dụng public void servicesDiscovered(int transId,ServiceRecord[] services) {} //ph-ơng thức không sử dụng public void serviceSearchCompleted(int transId,int respCode) {} * Cài đặt class ServiceDiscoverer: Bao gồm ph-ơng thức //Ph-ơng thức khởi tạo public ServiceDiscoverer(ChatController controller) { } //không sử dụng public void deviceDiscovered(RemoteDevice remote,DeviceClass dClass) {} //kh«ng sư dơng public void inquiryCompleted(int descType) {} //tìm kiếm server để kết nối public void servicesDiscovered(int transId,ServiceRecord[] services) { } Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT 73 Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java //thực trình tìm serve hoàn thành, trả trạng thái lỗi tên bluetooth server public void serviceSearchCompleted(int transId,int respCode) { } * Cài đặt class GameActionCanvas Class GameActionCanvas kÕ thõa tõ líp Canvas ®Ĩ tạo giao diện đồ học cho Game thực thi giao diện CommandListener Class GameActionCanvas gồm ph-ơng thức //ph-ơng thức khởi tạo, khởi tạo thành phần lớp tạo luông để lắng nghe nhận liệu từ máy khác gửi đến public GameActionCanvas(CaroController midlet,boolean server) { } //ph-ơng thức vẽ trạng thái game protected void paint(Graphics g) { } //để vẽ lại trang thái game ta dung ph-ơng thức repaint() co sẵn tronng class Canvas //ph-ơng thức thực thi kiên chọn menu, ph-ơng thức thuộc giao diÖn CommandListener public void commandAction(Command c, Displayable d) { // } Lê văn Đông - Lớp 45K CNTT 74 Đồ án TN: Xây dựng ứng dụng bluetooth điện thoại di dộng công nghệ Java //ph-ơng thức thực thi kiện nhấn phím, ph-ơng thức thuộc lớp Canvas protected void keyPressed(int keyCode) { } //ph-ơng thức nhận liƯu gưi tõ m¸y kh¸c public void startReciever() { } //ph-ơng thức xử lý liệu nhận đ-ơco từ máy khác gửi đến, ph-ơng thức phân tich liệu nhận đ-ợc để biết thuộc loại liệu giá trị để có thay đổi phù hợp với máy đà gửi d- liệu public void process() { } //ph-¬ng thøc kiĨm tra xem tõ vị trí (x,y) hàng, theo chiều tiến x có gía trị giống không, trả giá trị true có, ng-ợc lại trả giá trÞ false public boolean testH(int x, int y,int value) { int i=0; int count=0; while(i