基于App Inventor设计的蓝牙通信实验的开发
高明华;肖佳豪;许丽金;张玥;张玲娜
【摘 要】According to the requirements of the Embedded System experimental course,and under the Android programming environment,the Bluetooth module is developed based on the App Inventor online development system.The communication between Bluetooth and mobile phones is established,and the development of the Bluetooth communication experiment is completed.After the repeated experimental test,the App Bluetooth Communication experimental interface is friendly,the operation is convenient,the Bluetooth communication system is reliable,and it is suitable for the embedded system experimental teaching.%根据"嵌入式系统"实验课程要求,在Android编程环境下,基于App Inventor在线开发系统对蓝牙模块进行开发,建立蓝牙手机之间的通信,完成了蓝牙通信实验的开发.经反复实验测试,App蓝牙通信实验界面友好,操作方便,蓝牙通信系统可靠性高,适合嵌入式系统的实验教学.
【期刊名称】《实验技术与管理》
【年(卷),期】2018(035)003
【总页数】网页app3页(P128-130)
【关键词】无线通信;AppInventor;蓝牙
【作 者】高明华;肖佳豪;许丽金;张玥;张玲娜
【作者单位】华东交通大学信息工程学院,江西南昌 330013;华东交通大学信息工程学院,江西南昌 330013;华东交通大学信息工程学院,江西南昌 330013;华东交通大学信息工程学院,江西南昌 330013;华东交通大学信息工程学院,江西南昌 330013
【正文语种】中 文
【中图分类】TN925;G642.423
蓝牙是一种短距离无线通信技术,用于移动设备与固定设备间的无线数据连接,具有低功耗、低成本、高传输速率、组网简单和适于语音通信等诸多优点[1]。它通过短程无线连接,替代已经被广泛使用的有线连接。蓝牙的工作频段为全球通用的2.4 GHz ISM(工业、科学、医学)频段,数据传输速率为1 Mbit/s,理想的通信范围为10 cm～10 m,而通过增大发送功率可以将通信距离延长至100 m[2-3]。
随着网络与通信技术的发展,嵌入式系统经历了几十年的发展历程,在很大程度上改变了人们的生活、工作和娱乐方式,成为当前最热门、最有发展前途的IT应用领域之一。“嵌入式系统”课程是大学计算机专业的一门重要基础课。随着蓝牙技术逐渐深入到嵌入式系统中,嵌入式系统已提供对蓝牙技术开发的支持[4],使笔记本电脑、手机、手持PAD、汽车等众多设备中都在使用蓝牙技术。随着技术的进步,蓝牙技术也将用于扫描仪、数码相机等更多硬件设备中。研究嵌入式系统与蓝牙技术的结合具有重要意义的[5-6]。笔者基于App Inventor在线开发平台,在Android编程环境下构建了蓝牙通信的实验平台,开发了蓝牙通信实验，介绍了App Inventor开发平台设计的总体思路和架构、手机App设计、蓝牙通信实现过程。
1 App Inventor开发平台
2009年,美国麻省理工学院教授Hal Abelson与Google公司的Mark Friedman共同主导了App Inventor的开发。2012年1月,App Inventor被移交给MIT的行动学习中心代为管理；同年3月,App Inventor作为一个Web服务端开发平台供广大开发者使用。
App Inventor是一种网页(在线、离线均可)开发安卓手机应用的方式,它无需编程基础,开发过程为可视化操作,整个开发过程像堆积木一样,变得非常简单[7-8]。
Android一词的本义指机器人,是Google公司于2007年11月发布的基于Linux平台的开源手机操作系统,广泛应用于智能手机、平板电脑、电视盒子等移动设备。截至2017年第1季度,我国应用Android操作系统的智能终端市场份额已达到了87.2%,已成为全球最大的Android市场[9]。
2 系统总体方案
2.1 系统总体架构
蓝牙通信系统采用C/S(Client/Server,客户机/服务器)模式,其总体架构如图1所示。客户机、服务器均采用基于Android系统的智能手机,服务器同时作为客户端的一部分。这样的设计方案,省去了再构建服务器的麻烦,同时可实现服务器与客户机之间的通信。先通过手机App应用选择服务器和客户机,服务器负责存储用户的通信记录；客户端功能包括服务器/客户机选择、蓝牙连接、消息发送/接收、聊天记录显示、清空聊天记录等。
图1 系统总体架构图
2.2 手机App设计
手机App客户端功能包括服务器/客户机选择、蓝牙连接、消息发送/接收,以及聊天记录显示/清空5个功能模块,其结构如图2所示。
图2 手机App结构框图
实验系统包括2个具备蓝牙功能的安卓设备和已经安装好的实验所需的安卓应用。由于蓝牙模块是直接调用安卓设备的,无需进行硬件设计,保证了设备硬件的可靠性。
2.2.1 手机App界面设计
手机App基于App Inventor在线开发平台开发。要实现蓝牙通信实验,首先需要完成手机蓝牙之间的配对。配对成功后,利用App Inventor中自带的蓝牙客户端组件可实现蓝牙通信。消息发送或接收完成后,利用App Inventor中的微数据库组件可保存聊天记录。
打开手机App,首先选择“在线”或者不选。“在线”代表该手机将作为服务器和另一个手机(作为客户机)进行通信,点击“请选择要连接的设备”按钮进入蓝牙选择。选中对应蓝牙后,若显示连接成功即可进行手机蓝牙通信,可在文本输入框中输入消息内容,点击“发送”按钮即可发送消息到另一个手机,从而实现蓝牙通信的过程。通信过程中会保存消息内容,点击“清空聊天记录”按
钮即可清空全部聊天记录。手机App界面如图3所示。

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