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第二十五届“冯如杯”学术科技作品竞赛论文
（论文题目）
二○一五年四月
摘要
本项目旨在基于P2P技术、Java开发环境、Android平台生产一款提供WiFi设备直连功能服务的APP，期望即为一款完整设计、封装良好的APP产品。整体架构基于Android平台Java开发环境，由P2P技术为操作上的共享提供技术支持。当一台设备准备与另一台设备建立连接时，则通过连接模块建立文件传输和通讯基础，之后便可以通过文件传输模块共享文件、通过操作模块进行数据通信基础上的操作共享，达到两台设备、同一资源、共同操作的目标。本项目在性能上具有传输高效性、移动性和便携性、易用性等优点。在本项目的基础上可以进行文件传输、操作共享等功能。而本技术可以推广至更宽阔的应用领域。如，手机与PC机的直连、手机与打印机等设备的连接、pc机与pc机直接互联等多种领域。
关键字：P2P技术，Android平台，WiFi设备直连，文件传输，操作共享
Abstract
This project aims to develop an APP with the function of direct connection between two mobile devices, on the base of P2P technology, JAVA development environment and Android platform. The project expected to obtain a well designed and packaged APP. Its architecture is based on P2P technology, JAVA development environment and Android platform. When one device build connection with another one, the connection module provide the dependence of file transmission and communication basis. Then the operation sharing is available through file transmission module and operation module, based on data communication, so that the aim to connect two devices and share the same resource and operation can be achieved. This project processes the advantages of efficient transmission, moving easily and ease of use. On the basis of this project, file transmission and operation sharing can be available. Furthermore this project can be popularized to more application area such as the connection between mobile phone and computer, mobile phone and printer, computer and another one, etc.
Keywords: P2P technology, Android platform, WiFi-device direct connection, file transmission, operating sharing【wifi,direct】
专业术语解释：
1、WiFi-direct：之前曾被称为Wi-Fi 点对点（Wi-Fi Peer-to-Peer），是一套软件协议，让 wifi 设备可以不必通过无线网络基地台（Access Point），以点对点的方式，直接与另一个 wifi 设备连接，进行高速数据传输。这个协议由Wi-Fi联盟发展、支持与授与认证，通过认证的产品将可获得Wi-Fi 认证 Wi-Fi Direct标志。
2、P2P：对等计算（Peer to Peer，简称p2p）可以简单的定义成通过直接交换来共享计算机资源和服务，而对等计算模型应用层形成的网络通常称为对等网络。在P2P网络环境中， 成千上万台彼此连接的计算机都处于对等的地位，整个网络一般来说不依赖专用的集中服务器。网络中的每一台计算机既能充当网络服务的请求者，又对其它计算机 的请求作出响应，提供资源和服务。通常这些资源和服务包括：信息的共享和交换、计算资源（如CPU的共享）、存储共享（如缓存和磁盘空间的使用）等。
3、Java开发语言：Java是一种计算机编程语言，拥有跨平台、面向对象、泛型编程的特性，广泛应用于企业级Web应用开发和移动应用开发。
目录
一、 项目来源 ................................................................................................................................. 1
（一） 项目背景 ..................................................................................................................... 1
（二）立项目标 ....................................................................................................................... 2
二、 项目系统架构 ......................................................................................................................... 2
（一）项目总体设计分析 ....................................................................................................... 2
1、系统概述 ..................................................................................................................... 2
2、公共数据结构分析 ..................................................................................................... 2
（二）架构图及分析 ............................................................................................................... 2
1、架构图 ......................................................................................................................... 3
2、 架构图分析 ............................................................................................................... 3
（三）内部设计 ....................................................................................................................... 3
1、关键类名称及功能 ..................................................................................................... 4
2、关键类之间的关系 ..................................................................................................... 4
3、 主要内部接口设计 ................................................................................................... 4
4、用户界面设计 ............................................................................................................. 4
三、 项目解决方案评估 ................................................................................................................. 4
（一）项目设计特点 ............................................................................................................... 4
（二）项目优势 ....................................................................................................................... 5
1、背景优势 ..................................................................................................................... 5
2、性能优势 ..................................................................................................................... 5
四、 应用实例与推广 ..................................................................................................................... 6
五、 成果展示 ................................................................................................................................. 7
六、结论......................................................................................................................................... 11
参考文献......................................................................................................................................... 12
附录 ................................................................................................................................................ 12
浅谈WI-FI DIREC
与蓝牙4.0 VS
摘要：2010 年7月7日，蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group, SIG)正式宣布蓝牙核心规格4.0版本。最新的蓝牙规范将会以低能耗、高速度作为主要特点，同时对于会员而言，也标志着蓝牙技术联盟的资格认证计划现已向所有蓝牙4.0规格产品开放。而在不久后的10月27日，Wi-Fi联盟即宣布，该组织已开始认证支持设备对设备连接的产品，通过认证的产品将被称作Wi-Fi CERTIFIED Wi-Fi Direct设备。这就意味着现在的Wi-Fi设备无需传统网络（热点）即可建立连接，实现P2P无线传输。两种新的规范几乎在同事间的推出，并且在功能上的相似，必然带来人们对他们直接的探讨，那么他们到底会是相生还是相克，本文将对于两种新技术各自的新的特点及其优缺点做一些浅显的探讨。
关键词：Wi-Fi Direct，蓝牙4.0，新技术，优点，缺点
一、Wi-Fi Direct与蓝牙4.0是什么
Wi-Fi Direct是什么？按Wi-Fi联盟的话来说，点对点组网是指一种老式Wi-Fi设备到设备的传输方法。传统的Wi-Fi设备点对点模式的缺点是搭建起来很复杂，最大数据传输速率仅在11 Mbps左右。而Wi-Fi Direct承诺平常的Wi-Fi速度就高达250 Mbps。与传统的点对点模式相比，Wi-Fi Direct承诺搭建和使用起来要容易得多。
Wi-Fi Direct新标准，使Wi-Fi设备无需接入传统家庭、办公室或热点网络，即可实现相互连接。Wi-Fi Direct对于硬件没有任何额外的要求。对于一些产品来说，厂商可以通过提供软件的升级，让现有的产品来支持Wi-Fi。如果参与演示的设备都具有Wi-Fi Direct功能，
它带来的体验将会更加的丰富。而且，更重要的是，Wi-Fi Direct能够带来的第一项好处，就是将原来传统的个人局域网范围从覆盖一间房间延展至覆盖整个家庭
蓝牙4.0？蓝牙4.0是从3.0升级而来，其中包括了被称为“低能耗技术”的省电功能，实际上，蓝牙4.0是由三个蓝牙规范合成的一个规范，蓝牙4.0不仅使用了新的低能耗技术，也沿用了蓝牙3.0的高速数据传输特性，以及一些传统的蓝牙技术，最麻烦的问题是蓝牙4.0的低能耗技术和现有蓝牙设备是不兼容的，但这并不意味着你的蓝牙4.0智能手机就不能使用蓝牙2.1耳机了，只不过它不能和老式蓝牙设备通信了。例如，假设你有一个蓝牙计步器，它只具有蓝牙4.0低能耗技术（未包含蓝牙4.0规范中的其它部分），你就不能通过蓝牙将计步器的数据传输到使用蓝牙2.1的老式笔记本电脑上。但应该指出的是，设备制造商可以在使用蓝牙2.1和3.0规范的新设备中混入4.0的低能耗技术，这样向后兼容的问题就只会影响到老式蓝牙设备了，规范本身的问题由制造商来解决。
蓝牙4.0实际是个三位一体的蓝牙技术，它将三种规格合而为一：分别是传统蓝牙、低功耗蓝牙和高速蓝牙技术，这三个规格可以组合或者单独使用。蓝牙4.0版本的最显著特点在于蓝牙低耗能技术拥有巨大的市场潜力。WTRS 首席分析师Kirsten West表示：“蓝牙低耗能技术将为整个无线感应网络市场作出极大贡献，预计到2015年，其将达到近50%的市场占有率。而蓝牙低耗能技术更具备最优化的设定，且更有利于电池运作所需的低耗能需求。”
低功耗蓝牙无线技术拥有极低的运行和待机功耗，使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久。同时还拥有低成本，跨厂商互操作性，3毫秒低延迟、100米以上超长距离、AES-128加密等诸多特色，可以用于计步器、心律监视器、智能仪表、传感器物联网等众多领域，大大扩展蓝牙技术的应用范围。
二、Wi-Fi Direct 与蓝牙4.0的比较
1．传输速率
Wi-Fi Direct承诺设备到设备传输速率高达250Mbps，而蓝牙4.0承诺速率类似蓝牙3.0，高达25Mbps。蓝牙4.0和Wi-Fi Direct都使用802.11网络标准来获得最大传输速率，但是蓝牙4.0和Wi-Fi Direct在实际环境中能不能达到这么快的速率还需有待验证。换句话说，不要轻信宣传，要关注独立的数据传输速度测试，看一看各项规范的实际表现如何。
2.传输距离
Wi-Fi联盟声称，Wi-Fi Direct设备彼此能够联系的最大距离为656英尺（比两个足球场还远）。不知两个设备之间为何要隔这么远的距离，不过，卧室里的笔记本电脑通过Wi-Fi Direct与书房里的打印机联系起来反正不成问题。
蓝牙特别兴趣小组表示，蓝牙4.0的最大传输距离并不取决于规范，而是取决于蓝牙设备的功能。话虽如此，蓝牙特别兴趣小组还是表示蓝牙4.0设备的传输距离至少为200英尺。
3．安全性
蓝牙4.0使用AES 128位加密技术，而Wi-Fi Direct依赖的WPA2安全机制使用AES 256位加密技术。这两种加密技术都使用基于密钥的加密和验证方法，都为普通消费者提供了足够的安全性。
4．节能
蓝牙特别兴趣小组和Wi-Fi联盟都声称，各自的规范会将节能技术用于由电池供电的设备。
蓝牙特别兴趣小组表示，新的低能耗技术意味着，蓝牙4.0芯片已经过了优化，用一节纽扣电池就能运行一年或更长时间。但低能耗技术只是为了用于传输短时间突发数据而设计的，如果你试图与没有低能耗技术的老式蓝牙设备通信，该技术也无法正常工作。这意味着：是否节能要视所要通信的设备和传输数据量的大小而定，采用蓝牙4.0的笔记本电脑和手机不得不在新的低能耗技术与所谓的经典蓝牙技术之间来回切换。结论就是，虽然蓝牙4.0的节能功能听上去很不错，但你在实际使用中会可能不太经常能利用这项功能。
Wi-Fi联盟表示，Wi-Fi Direct设备能够支持WMM Power Save计划，有望将设备的电池使用时间延长15%到40%。
5．兼容性
Wi-Fi Direct设备能够与传统的Wi-Fi设备联系。这意味着，如果你的下一部笔记本电脑里面有Wi-Fi Direct芯片，它就能够与支持Wi-Fi的老式无线打印机或无线数码相框建立起设备到设备的连接。
正如前文所述，蓝牙4.0新的低能耗技术意味着，与老式蓝牙设备兼容可能会有点麻烦。计步器和血糖监测仪等一些蓝牙4.0设备只
[业界新闻] 小米手机2中的Wi-Fi Direct技术与蓝牙4.0比较
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Wi-Fi Direct与蓝牙4.0速度比较
Wi-Fi Direct标准允许无线网络中的设备无需通过无线路由器即可相互连接。与蓝牙技术类似，这种标准允许无线设备以点对点形式互连，不过在传输速度与传输距离方面则比蓝牙有大幅提升。
最初，Wi-Fi联盟的这一新标准原名为“Wi-Fi peer-to-peer”，而最终定名为WiFiDirect，面向各种Wi-Fi设备，从电脑到手机、到电脑外设，到家电等等。符合该标准的设备无需热点和路由器，就可以方便的和其他设备实现直接连接，传输数据或共享应用。Wi-Fi Direct可以支持一对一直连，也可以实现多台设备同时连接，并且Wi-Fi Direct标准将会支持所有的Wi-Fi设备，从11a/b/g至11n，不同标准的Wi-Fi设备之间也可以直接互联。
主要优点：传输速率高，兼容原有设备
主要缺点：耗电量高（较之蓝牙）
Wi-Fi Direct传输速率为250Mbps，而蓝牙4.0和蓝牙3.0一样都为25Mbps。Wi-Fi Direct和蓝牙4.0都采用802.11网络标准来实现最高传输速率。不过Wi-Fi Direct和蓝牙4.0最高传输速率仅仅是理论值，它们都会受外界各种因素影响。
Wi-Fi Direct与蓝牙4.0传输距离比较
前者传输距离可以达到656尺，而后者一般为200尺。蓝牙技术联盟表示，蓝牙4.0的最大传输距离和规范无关，它只和蓝牙设备的功能有关，与此同时，蓝牙技术联盟表示，蓝牙4.0设备之间的传输距离在200英尺绝对没有问题。
Wi-Fi Direct与蓝牙4.0安全性比较
蓝牙4.0使用AES 128位加密算法，而Wi-Fi Direct依靠WPA2安全性能使用AES 256位加密算法。二者都采用基于密钥的加密算法和验证方式，都能满足消费者安全性能要求。【wifi,direct】
Wi-Fi Direct与蓝牙4.0 功耗比较
蓝牙技术联盟和Wi-Fi联盟都表示它们的规范针对电池供电设备都使用了省电技术，蓝牙技术联盟表示，新的低能耗技术(PDF)意味着蓝牙4.0芯片得到了优化，即使由一个纽扣电池供电，使用时间也可以长达一年，或甚至更长。【wifi,direct】
但低能耗技术只能用于传输短脉冲数据，如果和一个不具有低能耗技术的老式蓝牙设备通信，这个功能就不会起作用，这意味着笔记本电脑和蓝牙4.0手机要根据通信对方使用的蓝牙规范版本在新的低能耗技术和传统的蓝牙技术之间切换，虽然蓝牙4.0的省电技术听起来不错，但现实世界中真正使用时情况也许有所不同。Wi-Fi联盟表示，Wi-Fi直连设备可以支持WMM省电程序，可以将设备的供电时间延长15-40%。
Wi-Fi Direct与蓝牙4.0 兼容比较
Wi-Fi直连设备可以和传统的Wi-Fi设备通信，这意味着如果你的笔记本电脑有Wi-Fi直连芯片，你就可以创建一个设备到设备的连接，连接到你的老式无线打印机或无线数码相框。
蓝牙4.0的低能耗技术和老式蓝牙设备的兼容性有点问题，有些蓝牙4.0设备，如计步器和血糖监测仪都只配备了蓝牙4.0的低能耗功能，因此只能使用单一模式的蓝牙通信。这些设备功能单一，因此可以做得很小，方便随身携带，使用新的低能耗技术可以节省空间和电池电量，但必须要忍受不能和老式蓝牙设备兼容的问题。
更多复杂设备也开始使用蓝牙4.0了，如PC和手机将使用双模式通信，以便利用蓝牙4.0技术的全部优点，如低能耗，高速传输和传统的蓝牙技术，这使得新出的蓝牙4.0设备和传统的蓝牙设备通信成为可能。这里还需要指出的是所谓“流动设备”，如手机的免提耳机或音响设备是不能使用蓝牙的低能耗技术的，这意味着iPhone 4，Droid X或Samsung Focus的蓝牙耳机都与蓝牙4.0无关。
总结：Wi-Fi Direct技术与蓝牙技术相比有哪些优势?
专家表示，Wi-Fi在以下5点优于蓝牙：“第1， 它具有WPA2的安全性能；第2，它
是基于IP的，能很自然地实现和其他所有基于IP的设备的互操作；第3，服务范围更大(可以达到两个足球场大小)；第 4，传输速率更高，达250Mbps；第5，支持所有现有的具备Wi-Fi功能的设备。”值得一提的是，Wi-Fi Direct不仅仅可以在家庭中使用，其安全性也完全可以满足企业用户的需求
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