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1、华中科技大学硕士学位论文基于Android的多跳无线网络通信软件的设计与实现姓名：李方申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：吴涛2010-11-01I华中科技大学硕士学位论文摘 要 随着科学技术的发展人们交流的方式也在逐渐 变化，随着无线网络尤其是物联网、传感器网络的飞速发展人们开始考虑是否 可以不通过基站，让软件通过自组织从而达到互联的目的。 而 Ad-Hoc 网络是一组带有无线收发器移动节点所形成的一个无固定基站的多跳的临时自治网络系统， Ad-hoc 网络又称为多跳无线路由网络。我们利用 Ad-hoc 网络就可以在任意时间地点组建一个移动通信网络，这样的网络可以运用在军事领域，重大灾
2、难的紧急救援和个人通信方面。 首先介绍了 Android 手机平台和无线路由协议的现状，将 Android 平台和其他手机平台作了对比，说明了 Android 手机平台的优势。阐明了实现基于 Android 的 Ad-hoc无线网络协议的重要意义和应用场景。 按照软件工程的过程对项 目进行了需求分析、概要设计 、详细设计、实现和测试，实现了基于 Android 平台的多跳无线网络的通信软件，而 Ad-hoc 路由协议分为按表驱动路由协议，按需驱动路由协议 和混合型驱动路由协议，通 信软件所用的路路由协议是一种混合型路由协议，是对 AODV 路由协议的一个改进算法。在 节点之间传送数据包的延时、
3、整个网络的路由维护代价和数据包的成功到达率上面都有很大的提高。 关键词：Ad-hoc 网络 Android 平台 SQLite数据库 II华中科技大学硕士学位论文Abstract With the development of science and technology the way people communicate is also gradually changed. As the rapid development of wireless networks and sensor networks people start to consider whether we can bui
4、ld internet through self-organization of software but not based on Internet station. The Ad-Hoc network is a multi-hop temporary autonomous network system constituted by a group of mobile nodes with wireless transceiver without internet station. Through Ad-hoc network we can set up a mobile communic
5、ations network at any time and place. This kind of network can be used in the military field, disaster emergency and personal communications. This issue firstly introduced the background of Android mobile platform and Ad-hoc wireless routing protocol, give the advanced of android through comparing A
6、ndroid with others, and clarified the urgency and importance of implement Ad-hoc wireless network protocol based on Android. Then introduced the Ad-hoc routing protocols and intelligent terminals research situation at home and abroad. According to software engineering process, analysis the requireme
7、nt of the software, give outline design and detailed design, implementation and testing. Realizing instant the multi-hop wireless network communication software based on the Android platform. Ad-hoc routing protocols contains table-driven routing protocol, demand-driven routing protocol and hybrid r
8、outing protocol drivers. For the communication software, the routing protocol is a hybrid routing protocol, which is an improved algorithm based on AODV routing protocol. It made a big progress at maintenance costs and success rate of package arrival. Key words： Ad-hoc network Android SQLite 独创性声明本人
9、声明所呈交的学位论文是我个人在导师指 导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用 学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存
10、和汇编本学位论文。 保密， 在 年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 本论文属于 1华中科技大学硕士学位论文1 绪论 在生产和生活当中，交流显然是必不可少的， 随着科学技术的发展人们的交流方式也在逐渐变化。 通过网络技术和软件技术的进步， 出现了一系列的软件， 如 MSN、QQ、 Fetion 等等。然而随着无线网络尤其是物联网、传感器网络的飞速发展，人们开始考虑是否可以不通过基站，让设备通过自组织来达到互联的目的。 “蓝牙 ”技术可以满足这一需求，但其通信距离实在有限，不能满足远距离通信。而
11、Ad-Hoc 网络可以达到这一要求，它是一组带有无线收发器 移动节点所形成的一个无固定基站的多跳的临时自治网络系统1。我们利用 Ad-hoc 网络就可以在任意时间地点组建一个移动通信网络，每个节点的信号可以覆盖带一 个半径为最大传输距离的球形范围。这样的网络可以运用在军事领域，重大灾难的紧急救援和个人通信方面等等。 1.1 研究背景 随着手机硬件成本的不断降低，手机的软件成 本所占比例越来越大。对于智能手机而言，操作系统约占整个手机成本的 20%，这还不包括扩展的应用程序。所以作为硬件厂商而言，迫切需要一个方案来解决这个问题。 Android 是第一个真正意义上的免费、开源的嵌入式终端平台，它
12、实际上是一种嵌入式的 Linux 平台2。它的架构和以及其自带的独特的 Dalvik 虚拟机技术决定了Android 也是目前最具移植性的手机平台3。 其系统的整体结构非常优秀，开发、调试环境都很完善。 Android 是开源软件，所以能够有效降低软件的成本，从而降低手机 的整体价格，最终能让每个用户得到优惠。 Android 平台包含了操作系统，中间件技术和关键应用程序，同时又允许厂商定制、裁剪和差异化，来形自己的竞争优势， 对于手机制造商来说，这一特点具有极强的吸引力。开源软件允许厂商自主解决问 题，相对于桌面平台，这在手机终端设备平台上显得更加重要的，因为手机终端的 销量更大，与用户的日
13、常需求联系得更为紧密，能够产生更大的经济效益。现在，许多的厂商如 Motorola， Samsung 和Sony Ericsson 等国际大公司都己经加入了 OHA(Open Headset、 Allen)联盟，开发自2华中科技大学硕士学位论文己的 Android 系统手机。 中国移动也已经以 Android 平台为基础开发了自己的独特的，高度定制的手机操作系统 OMS(Open Mobile System)。 而在无线网络的通信方面我们发现，现有的通 过大型基站建立的无线信号有些时候不能满足需求，例如在发生重大灾害的时 候，通讯信号中断，灾区的信息传递出来是很困难的，这个时候我们就需要一个基
14、于 Ad-hoc 无线网络的通讯协议来实现信息的传递。 1.2 研究的意义 就像 Linux 在 PC 操作系统上的成功一样，在手机操作系统中， Android 作为一个免费、开源的系统吸引了业界越来越多人的 关注。在嵌入式移动智能设备上使用Android 操作系统的也越来越广。于此同时针对 Android 的应用软件也日益增多，Google 为了推广 Android 弄了个 App Market，上面现在有几十万应用可供下载，只要你开发有 Android 的应用，就可以放在 Market 上售卖，有的应用下载量大就有可能几个月有百万的收入，这个的吸引力还是很大的，所以现在 Android 的
15、开发人员越来越多，而这几年 Android 的智能手持设备也越来越普遍，所以在 Android 上的研究是很有意义的。 随着开发者和用户对 Android 越来越感兴趣， 在其平台上的软件系统的开发也更多的被开发人员所关注。而该平台与移动互联 网紧密结合的特性也使开发者越来越重视 Android 平台上的移动互联网软件的开发， 针对于该平台的系统开发方法也越来越重要。 随着 GPRS、 3G、 WiFi、蓝牙、红外等无线网络技术的发展，智能手持设备之间的互联通信也变得越来越多样化。 有通过 GPRS， 3G 网络通信的软件如 QQ、 Fetion等，也有基于 “蓝牙 ”的各种通信软件。尽管已经
16、存在多种通信软件，然而这些软件大都不能满足自组织、多跳的无线网络环境中。 QQ， Fetion 需要无线基站的支持，才能够使用；基于 “蓝牙 ”的通信软件虽然可以满足自组织的需求，然而受协议本身的影响，通信距离不能很好的满足人们的需求。 智能手持设备和无线通信技术的发展使得我们有条件实现一个基于 Ad Hoc 无线网络的通信软件。从而可以满足一些特殊环 境的应用需求，比如智能家庭、灾难3华中科技大学硕士学位论文救急、野外考察、军事、展览会、拍卖会等场 合，那么设计一个相关的路由协议以及实现一个应用是很有价值的。 1.3 国内外研究概况 1.3.1 Ad-hoc路由协议技术 无线网络技术是当前发展得很迅速的技术，它 提供给移动用户灵活方便的方式接
