Nghiên cứu triển khai mạng xã hội phạm vi gần trên thiết bị di động

Thay vì tận dụng cách hoạt động của mô hình ad-hoc, WD được xây dựng dựa trên sự thành công của mô hình cơ sở IEEE 802.11, cho phép các thiết bị tự đàm phán rằng bên nào sẽ đóng vai trò

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGUYỄN VĂN KHÁNH

NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI MẠNG XÃ HỘI PHẠM VI GẦN TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 3

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC BẢNG 5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 6

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1 CÁC CÔNG NGHỆ KẾT NỐI KHÔNG DÂY PHẠM VI GẦN 9

1.1 Công nghệ WiFi 9

1.2 Công nghệ WiFi Direct 12

1.2.1 Giới thiệu 12

1.2.2 Kiến trúc của WiFi Direct 13

1.2.3 Bảo mật 14

1.3 Kết nối Bluetooth 15

Kết luận chương 1 17

CHƯƠNG 2 KIẾN TRÚC VÀ MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA MẠNG XÃ HỘI PHẠM VI GẦN 18

2.1 Mạng xã hội phạm vi gần 18

2.1.1 Tổng quan 18

2.1.2 Công nghệ và tiềm năng 19

2.2 Mạng di động ngang hàng 23

2.2.1 Khái niệm 23

2.2.2 Kiến trúc mạng di động ngang hàng 24

2.2.3 Bảo mật trong mạng di động ngang hàng 28

Kết luận chương 2 30

CHƯƠNG 3 CÁC GIẢI PHÁP PHẦN MỀM CHO MẠNG XÃ HỘI PHẠM VI GẦN 31

3.1 Hệ điều hành Android 31

3.1.1 Tổng quan 31

3.1.2 Phần mềm ứng dụng trên Android 32

3.2 Nền tảng phát triển phần mềm AllJoyn framework 33

3.2.1 Tổng quan 33

3.2.2 Kiến trúc AllJoyn framework 34

3.3 Nền tảng phát triển phần mềm Chord SDK 36

3.3.1 Tổng quan 36

3.3.2 Kiến trúc 38

3.3.3 Chức năng và hoạt động trong Chord SDK 39

3.4 So sánh AllJoyn framework và Chord SDK 41

Kết luận chương 3 42

CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI MẠNG XÃ HỘI PHẠM VI GẦN 43

4.1 Phân tích ứng dụng 43

4.1.1 Biểu đồ phân cấp chức năng 45

4.1.2 Phân tích các chức năng 47

4.1.3 Xây dựng các thực thể 54

4.1.4 Mô hình thực thể liên kết 56

4.1.5 Biểu đồ luồng dữ liệu 57

4.2 Thiết kế ứng dụng 59

4.2.1 Thiết kế cơ sở dữ liệu 59

4.2.2 Thiết kế biểu đồ gói 62

4.2.3 Thiết kế giao diện người dùng 63

4.3 Kiểm thử ứng dụng 65

4.3.1 Môi trường phát triển 65

4.3.2 Cài đặt ứng dụng 65

4.3.3 Kiểm thử ứng dụng 65

Kết luận chương 4 67

KẾT LUẬN 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những kết quả nghiên cứu trong luận văn là hoàn toàn trung thực, của tôi, không vi phạm bất cứ điều gì trong luật sở hữu trí tuệ và pháp luật Việt Nam Nếu sai, tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Văn Khánh

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers

2 Mbps Mega bit per second

3 DSSS Direct-Sequence Spread Spectrum

4 WLAN Wireless Local Access Network

5 CCK Complementary Code Keying

8 WPS Wi-Fi Protected Setup

9 QoS Quality of Service

10 ERD Enhanced Data Rate

11 PSNA Proximity Social Network Application

12 NFC Near Field Communication

13 LTE Long Term Evolution

14 IMEI International Mobile Equipment Identity

15 DoS Denial of Service

16 p2p Peer to Peer

17 XML eXtensible Markup Language

18 API Application Programming Interface

19 SDK Software Development Kit

20 UDP User Datagram Protocol

21 TCP Transmission Control Protocol

22 IP Internet Protocol

23 AES Advanced Encryption Standard

24 MVC Model View Control

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Thị phần toàn cầu của các nền tảng di động 31

Bảng 4.1 Các thực thể trong ứng dụng 54

Bảng 4.2 Đối tượng profile người dùng 59

Bảng 4.3 Đối tượng kênh tạo bởi người dùng 60

Bảng 4.4 Đối tượng ảnh được chia sẻ 60

Bảng 4.5 Đối tượng tin nhắn được chia sẻ 60

Bảng 4.6 Đối tượng bình luận về các nội dung chia sẻ 61

Bảng 4.7 Đối tượng lượt thích trên các nội dung chia sẻ 61

Bảng 4.8 Đối tượng phân quyền cho người dùng 61

Bảng 4.9 Đối tượng quan hệ giữa các người dùng 61

Bảng 4.10 Kiểm thử các chức năng chính của ứng dụng 66

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Sự phát triển của công nghệ WiFi 11

Hình 1.2 WiFi Direct cho phép kết nối không sử dụng Access Point 12

Hình 1.3 Kiến trúc WiFi Direct 14

Hình 1.4 Khả năng kết nối của các thiết bị Bluetooth 16

Hình 2.1 Dự đoán lợi nhuận từ thị trường mạng xã hội phạm vi gần 22

Hình 2.2 Dự đoán số lượng người dùng mạng xã hội phạm vi gần 23

Hình 2.3 Kiến trúc mạng di động peer-to-peer 24

Hình 2.4 Kiến trúc peer-to-peer mobile thực thi các proxy mobile 25

Hình 2.5 Kiến trúc peer-to-peer thuần và peer-to-peer lai 26

Hình 2.6 Kiến trúc mobile proxy 28

Hình 3.1 Mô hình mạng mục tiêu của AllJoyn framework 34

Hình 3.2 Kiến trúc mạng AllJoyn biểu diễn theo thành phần 35

Hình 3.3 Kiến trúc của một AllJoyn Application 36

Hình 3.4 Các loại kênh được định nghĩa trong Chord SDK 38

Hình 3.5 Kiến trúc của Chord SDK 39

Hình 3.6 Thị phần của Samsung và phiên bản Android tại thị trường Việt Nam 41

Hình 4.1 Sơ đồ tổng quan kiến trúc mạng 43

Hình 4.2 Sơ đồ tổng quan của ứng dụng 44

Hình 4.3 Biểu đồ phân cấp chức năng 46

Hình 4.4 Chức năng đăng nhập 47

Hình 4.5 Biểu đồ chức năng đăng nhập 47

Hình 4.6 Chức năng quản lý profile 48

Hình 4.7 Biểu đồ thao tác cập nhật profile 49

Hình 4.8 Chức năng quản lý mạng 49

Hình 4.9 Biểu đồ mời người dùng khác tham gia kênh 50

Hình 4.10 Chức năng quản lý người dùng 51

Hình 4.11 Biểu đồ thêm người dùng vào danh sách bạn bè/theo dõi 51

Hình 4.12 Chức năng tương tác trong mạng xã hội 52

Hình 4.13 Tương tác xem các hoạt động của bạn bè 53

Hình 4.14 Thao tác gửi thông điệp lên kênh/nhóm chung 53

Hình 4.15 Mô hình thực thể liên kết 56

Hình 4.16 Biểu đồ luồng dữ liệu mức ngữ cảnh 57

Hình 4.17 Biểu đồ luồng dữ liệu mức đỉnh 58

Hình 4.18 Biểu đồ gói của ứng dụng 62

MỞ ĐẦU

Xã hội thông tin ngày càng phát triển, đi cùng với đó là nhu cầu chia sẻ, trao đổi thông tin của con người Thông tin có thể chia sẻ theo nhiều cách thức khác nhau và phổ biến nhất hiện nay đó chính là mạng xã hội Một số mạng xã hội được

sử dụng phổ biến nhất hiện nay như Youtube, Facebook, Twitter, Google+ đã cung cấp đầy đủ các tính năng như trò chuyện, e-mail, chia sẻ dữ liệu, blog Mạng xã hội giúp kết nối mọi người trên khắp thế giới và trở thành một thói quen hàng ngày của hàng trăm triệu thành viên

Với sự phát triển của Internet và thiết bị di động hiện nay, việc kết nối và chia sẻ thông tin giữa các thành viên trở nên đơn giản và tiện lợi hơn bao giờ hết Tuy nhiên, một câu hỏi đặt ra là, đối với những vùng mà Internet chưa thể vươn tới,

ví dụ như miền núi, vùng sâu, vùng xa, hải đảo xa xôi hay những vùng có thiên tai

lũ lụt, cơ sở hạ tầng bị phá hủy, chưa kịp thời khôi phục thì việc chia sẻ và trao đổi thông tin sẽ bị gián đoạn Nội dung của đề tài giải quyết các vấn đề:

- Nghiên cứu các công nghệ kết nối không dây phạm vi gần

- Nghiên cứu kiến trúc và hoạt động của các mô hình mạng xã hội

- Nghiên cứu kiến trúc và phương thức triển khai mạng xã hội trên các nền tảng phát triển phần mềm Chord SDK và Alljoyn SDK

- Xây dựng mạng xã hội phạm vi gần không sử dụng kết nối Internet trên thiết

bị di động sử dụng hệ điều hành Android

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Phạm Ngọc Nam, TS Bùi Việt Khôi và các thầy cô giáo trong Viện Điện tử - Viễn thông trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành nội dung luận văn này

CHƯƠNG 1 CÁC CÔNG NGHỆ KẾT NỐI KHÔNG DÂY

PHẠM VI GẦN

Chương này trình bày những vấn đề cơ bản liên quan đến các công nghệ kết nối phạm vi gần như WiFi, WiFi Direct và Bluetooth Lịch sử phát triển, hiệp hội nghiên cứu và ưu nhược điểm của các chuẩn kết nối là những dữ liệu quan trọng trong việc chọn lựa công cụ truyền vận dữ liệu cho mạng xã hội phạm vi gần

1.1 Công nghệ WiFi

WiFi là viết tắt của Wireless Fidelity hay mạng 802.11 là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến Ban đầu, WiFi được phát triển bởi Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Nhưng từ năm 1999, nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển và tương thích giữa các thiết bị WiFi, hiệp hội WiFi Alliance được thành lập

Đến năm 2013, WiFi Alliance đã có trên 600 công ty thành viên, bao gồm hầu hết các nhà sản xuất thiết bị chuẩn 802.11 trên toàn cầu Cam kết chung của Hiệp hội là thực hiện kiểm thử, chứng nhận khả năng kết nối giữa các sản phẩm và thúc đẩy sự phát triển của công nghệ WiFi

Các chuẩn WiFi đã và đang được phát triển từ giai đoạn sơ khai bao gồm [1]:

 Chuẩn 802.11:

Năm 1997, IEEE đưa ra chuẩn mạng nội bộ không dây (WLAN) đầu tiên, được gọi là 802.11 theo tên của nhóm giám sát sự phát triển của chuẩn này Lúc này, 802.11 sử dụng tần số 2,4GHz và dùng kỹ thuật trải phổ trực tiếp DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum) nhưng chỉ hỗ trợ băng thông tối đa là 2Mbps – tốc độ khá chậm cho hầu hết các ứng dụng Vì lý do đó, các sản phẩm chuẩn không dây này không còn được sản xuất nữa

 Chuẩn 802.11b:

Từ tháng 6 năm 1999, IEEE bắt đầu mở rộng chuẩn 802.11 ban đầu và tạo ra các đặc tả kỹ thuật cho 802.11b Chuẩn 802.11b hỗ trợ tốc độ lên đến 11Mbps,

ngang với tốc độ Ethernet lúc đó Đây là chuẩn WLAN đầu tiên được chấp nhận trên thị trường, sử dụng tần số 2,4 GHz Chuẩn 802.11b sử dụng kỹ thuật điều chế khóa mã bù CCK (Complementary Code Keying) và dùng kỹ thuật trải phổ trực tiếp giống như chuẩn 802.11 nguyên bản Nhưng khi đó, các thiết bị sử dụng chuẩn 802.11b có nhược điểm là có thể bị nhiễu bởi các thiết bị gia dụng

 Chuẩn 802.11a:

Song hành với 802.11b, IEEE tiếp tục đưa ra chuẩn mở rộng thứ hai cũng dựa vào 802.11 đầu tiên - 802.11a Chuẩn 802.11a sử dụng tần số 5GHz, tốc độ 54Mbps tránh được can nhiễu từ các thiết bị dân dụng Đồng thời, chuẩn 802.11a cũng sử dụng kỹ thuật trải phổ khác với chuẩn 802.11b - kỹ thuật trải phổ theo phương pháp đa phân chia tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Đây được coi là kỹ thuật vượt trội hơn so với DSSS Tuy nhiên, do tần số cao nên tín hiện của 802.11a gặp nhiều khó khăn hơn khi xuyên tường và các vật cản khác

 Chuẩn 802.11g:

Năm 2002, các sản phẩm WLAN hỗ trợ chuẩn mới hơn được gọi là 802.11g

ra đời 802.11g hỗ trợ băng thông 54Mbps và sử dụng tần số 2,4GHz cho phạm vi phủ sóng lớn hơn và đặc biệt có khả năng tương thích ngược với 802.11b, nghĩa là các điểm truy cập 802.11g sẽ làm việc với card mạng WiFi chuẩn 802.11b Ưu điểm của 802.11g là tốc độ nhanh, tầm phủ sóng tốt và không dễ bị che khuất nhưng có thể bị nhiễu bởi các thiết bị gia dụng

 Chuẩn 802.11n:

Chuẩn 802.11n được phê duyệt năm 2009, được thiết kế để cải thiện tính năng của 802.11g bằng cách sử dụng công nghệ MIMO (multiple input - multiple output) Sử dụng băng thông lên tới 40MHz, gấp đôi băng thông của các chuẩn

WiFi khác, 802.11n có khả năng cung cấp tốc độ tối đa lên tới 300Mbps hoặc cao hơn nữa và có thể hoạt động ở cả hai dải tần 2.4GHz và 5GHz

 Chuẩn 802.11ac:

Chuẩn Wi-Fi thế hệ mới nhất được phê duyệt năm 2013, chuẩn 802.11ac hoạt động ở băng tần 5GHz, hiện tại đạt tốc độ tối đa 1730 Mbps Chuẩn 802.11ac

có thể hỗ trợ băng thông lên tới 160MHz với 8 luồng dữ liệu song song

Các thiết bị di động đã và đang được tích hợp chuẩn WiFi mới nhất này nhằm đáp ứng các dịch vụ gia tăng cho người dùng trong tương lai như thực tại nâng cao, chia sẻ live video chất lượng cao với mức tiêu hao năng lượng thấp so với các công nghệ 3G/4G của các nhà mạng di động

Hình 1.1 Sự phát triển của công nghệ WiFi

1.2 Công nghệ WiFi Direct

1.2.1 Giới thiệu

WiFi Direct (WD) là một công nghệ mới được định nghĩa bởi tổ chức WiFi Alliance nhằm mục đích nâng cao tính kết nối chính xác giữa các thiết bị WiFi WD được thiết kế để cho phép kết nối WiFi ngang hàng giữa các thiết bị như điện thoại thông minh, máy ảnh,… không được trang bị khả năng phát sóng mạng WiFi truyền thống Điều này có nghĩa là một máy ảnh được cài đặt WiFi có thể liên lạc trực tiếp với một khung hình kỹ thuật số hoặc máy in, cho phép tải dữ liệu hình ảnh trong cùng một phạm vi hiện có của WiFi là 200 mét với tốc độ lên đến 250 Mbps

Thay vì tận dụng cách hoạt động của mô hình ad-hoc, WD được xây dựng dựa trên sự thành công của mô hình cơ sở IEEE 802.11, cho phép các thiết bị tự đàm phán rằng bên nào sẽ đóng vai trò để thực hiện các chức năng như một Access Point (AP) Do đó, các thiết bị WiFi cũ hoàn toàn có thể kết nối tới các thiết bị WD Với quyết định này, WD lập tức được thừa hưởng tất cả các QoS nâng cao, tiết kiệm điện năng, cơ chế bảo mật đã được phát triển cho cơ sở mô hình WiFi trong những năm qua [2]

Hình 1.2 WiFi Direct cho phép kết nối không sử dụng Access Point

Theo CEO của WiFi Alliance, ngài Edgar Figueroa cho biết đó là một bước

như hãy tưởng tượng nếu hai người cùng đi trên một chuyến tàu và muốn chơi một trò chơi theo thời gian thực trên thiết bị cầm tay riêng của mình mà không có một

bộ phát WiFi thì WiFi Direct sẽ giúp bạn điều này"

1.2.2 Kiến trúc của WiFi Direct

Các thiết bị WD, được gọi là các thiết bị p2p, truyền thông bằng cách thiết lập các nhóm gọi là p2pGroups, có chức năng tương đương với mạng WiFi truyền thống có cơ sở hạ tầng Các thiết bị thực hiện chức năng AP trong nhóm p2p được gọi là nút điều khiển nhóm ( p2p Group Owner - p2p GO), và các thiết bị hoạt động như các client được gọi là các p2p client Những vai trò vừa nói trên không phải là

cố định, khi 2 thiết bị p2p tìm kiếm lẫn nhau, chúng thực hiện "đàm phán" vai trò của nhau (thiết bị nào là p2p GO, thiết bị nào là client) để thiết lập một p2p Group Một khi nhóm p2p đã được thiết lập, các thiết bị p2p client khác có thể tham gia vào nhóm giống như các mạng WiFi truyền thống Khi các thiết bị tham gia vào mạng

WD đã thiết lập, chúng giao tiếp với p2p GO, mà chúng xem p2p GO như một AP [3]

Như một AP truyền thống, p2p GO tự thông báo quảng bá nó trên các thông tin tín hiệu và hỗ trợ dịch vụ tiết kiệm năng lượng cho các client có liên quan tới nó P2p GO cũng đồng thời thực hiện giao thức DHCP để cung cấp IP cho các p2p client Hơn nữa chỉ có p2p GO được phép kết nối chéo các thiết bị trong p2p Group của nó với một mạng bên ngoài, ví dụ như một mạng 3G hoặc một mạng có cơ sở

hạ tầng WLAN như trong Hình 1.3, và kết nối chéo này không cho phép kiểu kết nối bắc cầu

Hình 1.3 Kiến trúc WiFi Direct

Cuối cùng WD không cho phép chuyển quyền của p2p GO trong Group của

nó Nghĩa là, nếu p2p GO rời khỏi Group thì Group đó sẽ bị phá bỏ và sẽ phải được tái thiết lập bằng cách tuân thủ quy trình cấu hình mạng ở trên

1.2.3 Bảo mật

Các thiết bị WD được thực thi WiFi Protected Setup (WPS) để hỗ trợ kết nối

an toàn với các thiết bị khác trong mạng Theo thuật ngữ WPS, thiết bị p2p GO được yêu cầu thực thi một đăng kí nội bộ, p2p client được yêu cầu thực thi một hành động "ghi danh" Hoạt động của WPS được chia thành 2 giai đoạn [3]:

- Giai đoạn 1: quá trình đăng ký có trách nhiệm tạo và phát hành các giấy ủy nhiệm mạng như các khóa bảo mật để các peer tham gia vào mạng thực hiện ghi danh WPS được xây dựng dựa trên bảo mật WPA-2 và sử dụng chuẩn mã hóa AES_CCMP, và tạo trước một khóa chia sẻ cho việc xác thực lẫn nhau

- Giai đoạn 2: thủ tục đăng ký dành cho P2P Clients Nếu 2 thiết bị đều

đã có các giấy ủy nhiệm xác thực được yêu cầu, không cần thực hiện giai đoạn một,

1.3 Kết nối Bluetooth

Bluetooth là chuẩn kết nối không dây tầm ngắn sử dụng băng tần 2.4 GHz để

kết nối các thiết bị cá nhân như điện thoại, laptop, máy tính bảng với nhau tạo thành

mạng cục bộ nhỏ Khi 2 thiết bị được kết nối với nhau bằng bluetooth, ta có thể chia

sẻ tập tin giữa 2 thiết bị

Bluetooth được phát triển đầu tiên bởi Ericsson, và sau đó được chuẩn hoá bởi Bluetooth Special Interest Group (SIG) Chuẩn kết nối Bluetooth được phát hành vào ngày 20 tháng 5 năm 1999 Ngày nay được công nhận bởi hơn 1800 công

ty trên toàn thế giới

Bluetooth đã được phát triển qua một số phiên bản như sau [4]:

 Bluetooth 1.0: là phiên bản đầu tiên của chuẩn kết nối Bluetooth được đưa

vào sử dụng với tốc độ truyền tải dữ liệu là 1Mbps, tuy nhiên thực tế tốc độ của phiên bản này chỉ đạt được mức 720Kbps

 Bluetooth 2.0 + ERD: phiên bản nâng cấp sau Bluetooth 1.0 được nâng cấp

tốc độ truyền tải lên 2.1 Mbps cùng với chế độ truyền tải mới ERD (enhanced data rate) Phiên bản 2.1 được nâng cấp về tốc độ truyền tải nhưng lại hạn chế trên thiết

bị sử dụng do ERD chỉ là chế độ tùy chọn, một số nhà sản xuất đã không đưa chế độ này vào sản phẩm của mình để giảm chi phí sản xuất

 Bluetooth 2.1+ ERD: được nâng cấp từ Bluetooth 2.0 vào năm 2007 với

thay đổi quan trọng như hiệu năng cao hơn, giảm điện năng tiêu thụ Phiên bản này được sử dụng trên các thiết bị như điện thoại di động, laptop, tai nghe Tuy nhiên, Bluetooth 2.1 vẫn chưa cho phép truyền tải các tập tin có dung lượng lớn

 Bluetooth 3.0 + HS: ra đời năm 2009 với sự thay đổi lớn về tốc độ truyền

tải, đạt 24Mbps ở phiên bản này các thiết bị có thể tương tác dễ dàng với nhau hơn,

có thể tự dò tìm các thiết bị ở gần

 Bluetooth 4.0: là sự kết hợp của các đời Bluetooth trước đó với nhau

Bluetooth 4.0 đạt tốc độ truyền tải lên đến 25Mbps, dễ dàng ghép đôi các thiết bị

với nhau, hiệu năng tiêu thụ thấp Đây là chuẩn Bluetooth được sử dụng trên hầu hết các thiết bị hiện nay

 Bluetooth 4.1: là phiên bản mới nhất ra đời đầu năm 2014 với nhiều cải tiến

vượt bậc so với Bluetooth 4.0 như [5]:

- Khả năng tương thích: Bluetooth 4.1 cải thiện tình trạng chống chéo tín hiệu của Bluetooth 4.0 và mạng 4G Bluetooth 4.1 sẽ tự động nhận diện và điều chỉnh băng tần để thực hiện tối đa sức mạnh của mình

- Khả năng kết nối thông minh: Bluetooth 4.1 cho phép các nhà sản xuất có thể xác định khoảng thời gian kết nối trở lại sau thời gian chờ trên các thiết

bị của họ giúp quản lý năng lượng của nó được tốt hơn, và các thiết bị kết hợp sẽ điều chỉnh năng lượng phù hợp

Hình 1.4 Khả năng kết nối của các thiết bị Bluetooth

Kết luận chương 1

Bên cạnh các chuẩn kết nối đã được giới thiệu, các thiết bị di động ngày nay còn hỗ trợ một số công nghệ kết nối phạm vi gần khác như NFC, hồng ngoại, sóng âm Nhưng các chuẩn kết nối này tồn tại một số nhược điểm về khoảng cách hoặc tốc độ trao đổi dữ liệu nên ta không đề cập ở đây

Qua các công nghệ kết nối phạm vi gần được giới thiệu trong Chương 1, ta

có thể thấy các phương thức truyền vận dữ liệu hiện nay hoàn toàn có thể đáp ứng được nhu cầu trao đổi các loại dữ liệu như bản tin, hình ảnh, tài liệu thời gian thực giữa các thiết bị di động với nhau Tuy nhiên, việc triển khai ứng dụng trực tiếp trên các giao thức này là một thách thức lớn với bất kỳ lập trình viên nào Do đó, sự ra đời của các nền tảng phát triển ứng dụng là một xu hướng phát triển tất yếu của công nghệ di động ngày nay

CHƯƠNG 2 KIẾN TRÚC VÀ MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA

PSNA khác với các ứng dụng mạng xã hội được xây dựng dựa trên vị trí địa

lý hay các ứng dụng hẹn hò là các kết nối được chọn lọc với ưu tiên trên nhất là sự lân cận theo vị trí hiện tại của người dùng với nhau Đương nhiên, PSNA cũng được thiết kế để kết nối mọi người với nhau, tuy nhiên giới hạn của nó nằm trong khoảng không gian và thời gian nhất định

Với sự xuất hiện và phát triển của các ứng dụng mạng xã hội dựa trên tính chất “proximity” trong khoảng thời gian gần đây đã tạo ra một thị trường đầy triển vọng trong lĩnh vực công nghệ thông tin hiện nay Các tương tác của người dùng trên mạng xã hội sẽ được thực hiện thông qua các cơ chế kết nối của mạng không dây cục bộ hay mô hình mạng ad-hoc (p2p) Sự thay đổi từ mạng không dây diện rộng sang mạng cục bộ LAN sẽ làm giảm thiểu lượng dữ liệu phải vận chuyển trên mạng, cũng như tăng độ bảo mật cho người dùng Đồng thời cũng tạo ra các cơ hội mới và các sáng kiến mới, hướng đi mới cho các nhà khai thác và phát triển thị trường di động

Như đã giới thiệu ở trên, PSNA có thể phát hiện các kết nối mới dựa trên vị trí địa lý của người dùng so với các người dùng khác Tuy nhiên các nhà cung cấp ứng dụng di động cũng đang đồng thời phát triển các yếu tố bổ sung không chỉ trong việc lọc tìm và kết nối mà còn có các chính sách bảo vệ quyền riêng tư của người dùng

Có 2 yếu tố cơ bản quyết định đến khả năng tìm kiếm, phát hiện các kết nối giữa các người dùng sử dụng PSNA:

- Thời gian: Một số nhà cung cấp giới hạn khả năng phát hiện người

dùng trong phạm vi lân cận gần tại thời điểm sử dụng

- Không gian: Một số nhà cung cấp giới hạn khả năng tìm kiếm trong

cùng một không gian như cùng một tòa nhà, cùng một căn phòng… Một số ứng dụng sẽ đánh giá các kết nối tiềm năng dựa trên vị trí của họ đối với người sử dụng khác trong các vị trí lân cận

Trong các mạng xã hội truyền thống như Facebook, Myspace hay Twitter, các yếu tố về thời gian và không gian không có sự liên quan với nhau, việc tìm kiếm kết nối giữa người dùng chủ yếu thông qua các mạng lưới quan hệ có sẵn

2.1.2 Công nghệ và tiềm năng

Ngày nay, dịch vụ dựa trên vị trí (Location Based Service) nói chung và mạng xã hội phạm vi gần nói riêng đang trở thành một xu hướng phát triển tiềm năng Ta có thể xem xét một số công nghệ hỗ trợ cho sự phát triển của mạng xã hội phạm vi gần PSNA như [7]:

 Công nghệ xác định vị trí và không gian lân cận: Các thiết bị hiện nay đang

được tích hợp các công nghệ mới nhằm nâng cao khả năng trải nghiệm của các ứng dụng trong không gian lân cận Xác định chính xác vị trí của người dùng là một phần quan trọng của mạng xã hội PSNA Độ chính xác của công nghệ GPS là một trong những giải pháp, nhưng có thể kết hợp cùng với các thuật toán phức tạp khác

để nâng cao sự chính xác Ví dụ các nhà phát triển đang tiến hành thử nghiệm và phân tích dữ liệu từ microphone trên 2 thiết bị người dùng riêng biệt để khớp tiếng

ồn xung quanh và xác định xem liệu 2 thiết bị có ở chung một phòng hoặc một không gian chung hay không Camera cũng có thể được sử dụng một cách tương tự bằng cách đo ánh sáng Các công nghệ này cho phép các ứng dụng theo vết người dùng xem họ ở đâu, vị trí có liên quan đến nhau mà không cần bất cứ hành động nào của người dùng

 Công nghệ mạng p2p: Sự tương tác của người dùng trong không gian lân cận

tạo cơ hội cho họ có thể trao đổi dữ liệu và thông tin một cách trực tiếp Hiện nay đang nổi lên một số công nghệ cho phép thực hiện việc truyền dữ liệu giữa 2 thiết bị

mà không cần truy cập bất cứ một mạng diện rộng nào:

- Công nghệ NFC: có thể thực hiện việc truyền nhận nhanh chóng một lượng nhỏ dữ liệu từ các thiết bị khác

- Công nghệ WiFi Direct: cho phép bất kì thiết bị nào có hỗ trợ WiFi Direct đóng vai trò như bộ định tuyến WiFi

- LTE Direct: là một công nghệ đang được phát triển bởi Qualcomm,

nó sẽ hỗ trợ mạng PSNA trong tương lai LTE Direct có thể thực hiện tìm kiếm người dùng phù hợp trong các ứng dụng PSNA một cách tự động và sử dụng pin hiệu quả

Một nhân tố khác cũng đóng vai trò rất quan trọng trong việc phát triển các ứng dụng mạng xã hội proximity đó là dự án mã nguồn mở AllJoyn của Qualcomm Innovation Center và Chord SDK của Samsung, cho phép các thiết bị có thể thiết lập mạng ad-hoc p2p sử dụng Bluetooth và WiFi mà không cần sử dụng đến một mạng tập trung nào cả Người dùng trong phạm vi lân cận có thể phát hiện những người dùng khác và tự động kết nối Các công nghệ này cũng có thể được sử dụng thay thế cho các mạng diện rộng khi các mạng diện rộng bị quá tải, ví dụ như trong các sự kiện thể thao Bằng cách kết hợp mạng xã hội phạm vi gần với mô hình mạng p2p hay các mạng ad-hoc, các nhà cung cấp ứng dụng có khả năng tạo ra các mạng xã hội với dữ liệu riêng tư để chạy các ứng dụng Những mô hình mạng trên

cho phép lập trình viên bỏ qua các công việc tại tầng mạng vận chuyển để trao đổi

dữ liệu và mạng xã hội phạm vi gần sẽ có vai trò kiểm soát luồng dữ liệu Các mạng PSNA sẽ trở nên thu hút hơn với cả lập trình viên và người dùng

Với những yếu tố đã chỉ ra ở trên, phân khúc thị trường mạng xã hội PSNA được chia ra một số loại ứng dụng chính trên thị trường di động như sau [7]:

- Các ứng dụng kết bạn: Được thiết kế để giúp người dùng tìm kiếm

những bạn bè mới dựa trên vị trí của họ với những người khác Các kết nối tiềm năng thường được đánh giá bằng vị trí và sự phù hợp với đặc điểm các nhân

- OTPA (Over - the - top proximty applications): Các ứng dụng OTPA

sẽ khai thác dữ liệu mà người dùng mạng xã hội sẵn có trên web thông qua hồ sơ các mạng xã hội hiện có Tính chất phạm vi gần được kết hợp với các dữ liệu này và cùng với các thuật toán thông minh để cung cấp đầy đủ chức năng cho người dùng

- Mạng xã hội dựa vào vị trí: Những ứng dụng này tập trung vào kết

nối những người dùng xung quanh, chia sẻ những trải nghiệm trong cuộc sống Người dùng cũng có thể tìm kiếm những người dùng khác tại một thời gian và không gian của mạng PSNA và thậm chí còn có thể tiếp tục tương tác với nhau sau các sự kiện đó trong mạng thông thường

- Các cơ hội cho quảng cáo, kinh doanh, giao dịch: Dữ liệu từ các ứng

dụng phạm vi gần có thể cung cấp cho các nhà quảng cáo những nhận thức về hành

vi của người tiêu dùng, theo dấu những chuyển động của người dùng để có thể hiểu

rõ hơn cách người dùng di chuyển và việc mua bán trong thế giới thực cũng như trên Internet Đây cũng là cơ hội phát triển cho quảng cáo nhanh (Instant Advertisiment), một loại quảng cáo trong một không gian cụ thể, thay đổi theo thời gian, và tốn rất ít chi phí so với các quảng cáo truyền thống

- Trò chơi, giải trí: Cùng với sự xuất hiện của công nghệ thực tại nâng

cao Augmented Reality là công nghệ cho phép những đồ vật 2D hay 3D trong thế giới thực được xuất hiện bằng dữ liệu số hóa, cho phép gia tăng trải nghiệm của

người dùng về thế giới thực thông qua các lớp thông tin hỗ trợ, cho phép nhìn thấy thông tin số vốn không thể nhìn được bằng mắt thường, nó cung cấp một môi trường cho người dùng mạng xã hội lân cận tương tác và giải trí Một ví dụ điển hình là trò chơi quần vợt ảo được tạo ra cho một chiến dịch tiếp thị của Fanta Người dùng có thể chơi với một quả bóng tennis ảo trong một môi trường tương tác thực tế AR sử dụng các cảm biến chuyển động ở điện thoại của họ Trò chơi yêu cầu 2 người chơi ở trong phạm vi lân cận

Dự báo cho một thị trường còn non trẻ như thị trường mạng xã hội PSNA là một thử thách Các nhà phân tích đã thực hiện các ước tính số lượng người sử dụng

và lợi nhuận mang lại của mạng xã hội phạm vi gần Giá trị của các ứng dụng PSNA sẽ cần thời gian để được người dùng biết tới, nhận thức rõ được giá trị của

nó, từ đó dẫn tới sự gia tăng của số người sử dụng Trung tâm nghiên cứu ABI [6]

dự báo lợi nhuận thu được từ mạng PSNA sẽ đạt khoảng 2 tỉ USD với 226 triệu người dùng vào năm 2016, chiếm 13% thị phần của mạng xã hội nói chung

Hình 2.1 Dự đoán lợi nhuận từ thị trường mạng xã hội phạm vi gần

Hình 2.2 Dự đoán số lượng người dùng mạng xã hội phạm vi gần

2.2 Mạng di động ngang hàng

2.2.1 Khái niệm

Mạng di động ngang hàng (mobile p2pnetwork - MPPN) là một tập các đối tượng di chuyển kết nối thông qua các công nghệ không dậy phạm vi gần như IEEE 802.11, Wifi Direct, Bluetooth, hoặc Ultra Wide Band (UWB) Với các cơ chế kết nối, một đối tượng di chuyển nhận thông tin từ các nút lân cận nó, hoặc từ các đối tượng từ xa bởi sự truyền multi-hop qua các đối tượng trung gian Công nghệ này cho phép các nút mạng truyền trực tiếp với nhau sử dụng bộ thu phát không dây mà không cần bất cứ một cơ sở hạ tầng cố định nào Đây là một đặc tính riêng biệt so với các mạng không dây truyền thống như các mạng chia ô (cellular network) và mạng WLAN, trong đó các nút (ví dụ như các thuê bao điện thoại di động) giao tiếp với nhau thông qua các trạm vô tuyến cơ sở (base station)

Những ứng dụng của mạng di động p2p rất nhiều tiềm năng Một mạng di động p2p có thể được sử dụng trong việc kết nối nhà sản xuất và người tiêu thụ Ví

dụ, cá nhân hay tập thể có thể sử dụng phương pháp này để quảng cáo cho mục đích của họ Xa hơn, mạng di động p2p có thể được sử dụng trong các mạng xã hội, khi

2 người kết nối trong không gian địa lý gần Đặc biệt mạng này còn hữu ích trong các trường hợp khẩn cấp, thiên tai

Các mạng di động p2p được mong đợi sẽ làm cách mạng hóa thông tin không dây trong một vài năm tới bằng việc bổ sung thêm vào các mô hình mạng truyền thống như Internet, mạng viễn thông và truyền thông vệ tinh

- Mobile proxy: tất cả các thiết bị có thể là các nút độc lập trong kiến

trúc p2p, nhưng một số thì bị giới hạn về chức năng: như tốc độ, độ ổn định khi kết nối internet thấp và không thể thực thi như các nút tự trị Mobile proxy là một chức

năng trong một nút mà thực thi nhƣ một proxy cho các thiết bị di động cho phép các thiết bị này có thể tham gia vào kiến trúc p2p

Khái niệm mobile proxy giải quyết đƣợc các vấn đề của thiết bị di động nhƣ tính di động, băng thông, CPU, bộ nhớ, pin hoặc mức độ bao phủ Giải pháp sử dụng proxy đã tiết kiệm đƣợc chi phí truyền tải vì không cần truyền tất cả dữ liệu trên mạng di động, mobile proxy có thể dừng, lọc và tập hợp dữ liệu thu đƣợc từ các mạng p2p Các vấn đề về bảo mật, tính cá nhân, anti spam và virus có thể dễ dàng đƣợc thực thi trong kiến trúc proxy

Hình 2.4 Kiến trúc peer-to-peer mobile thực thi các proxy mobile

Dựa trên những thành phần cơ bản này sẽ có 2 loại mạng p2p: mạng p2p lai

(hybrid p2p network) đƣợc quản lý bởi một nút điều khiển tập trung và mạng p2p thuần (pure p2p network) không có nút điều khiển

- Kiến trúc p2p thuần: chỉ có các nút p2p trong kiến trúc này nhƣ hình

2.5 (a) Các kết nối giữa các nút p2p là những thực thể độc lập và có thể tham gia hoặc rời mạng p2p Các thông điệp đƣợc gửi từ một nút p2p tới nút khác một cách trực tiếp hoặc thông qua các nút lân cận, trung gian

- Kiến trúc p2p lai: đƣợc mô tả trong hình 2.5 (b), kiến trúc này giải

quyết đƣợc những bất lợi của kiến trúc p2p thuần nhƣ định tuyến không hiệu quả,

chia rẽ mạng và thiếu bảo mật bằng cách thêm một nút điều khiển Nút điều khiển cải thiện hiệu quả kiến trúc p2p thuần: cung cấp các chức năng cho việc lấy thông tin định tuyến tới nút đích, phát hiện nút p2p đầu tiên, khôi phục việc chia rẽ mạng p2p, cải thiện mô hình mạng và tính bảo mật nhƣ xác thực

Hình 2.5 Kiến trúc peer-to-peer thuần và peer-to-peer lai

Để thực thi kiến trúc p2p lai thì nút điều khiển và nút gateway đƣợc định nghĩa nhƣ sau:

- Nút điều khiển: là một thực thể quản lý sự kết nối trong mạng p2p Nó

cung cấp một số chức năng độc lập với các ứng dụng đặc thù nhƣ phân giải tên, định tuyến dự phòng thông tin, phát hiện ra mạng p2p đầu tiên, tối ƣu hóa mạng, xác thực node và quản lý các nhóm multicast

- Nút gateway: là một thực thể liên kết giữa mạng p2p thuần và mạng

p2p lai, cung cấp cho các nút trong mạng p2p thuần một số chức năng proxy nhƣ định tuyến dự phòng thông tin, xác thực node và quản lý multicast

Một nút điều khiển nhận một yêu cầu từ một nút p2p và cung cấp cho nó các thông tin định tuyến Một nút gateway lựa chọn các thông tin trên mạng p2p thuần

và báo cáo tới nút điều khiển Một nút p2p trong mạng p2p lại báo cáo sự tồn tại của nó và các nút lân cận tới nút điều khiển và có thể kết nối với các nút khác bằng cách sử dụng thông tin định tuyến đƣợc cung cấp bởi nút điều khiển Nút gateway

hỗ trợ kết nối liên tục giữa một nút trong mạng p2p thuần và một nút trong mạng p2p lai

b Mạng di động ngang hàng cho thiết bị di động

Đặc điểm khác của kiến trúc p2p là nó cho phép các thiết bị di động tham gia vào mạng p2p thông qua một nút mobile proxy Trong tương lai một thiết bị di động

có thể có đủ khả năng để thực hiện như một nút p2p độc lập, nhưng hiện tại nó vẫn

- Các thiết bị mobile chia sẻ cùng một nút proxy Mobile proxy thực thi như một nút p2p

- Một thiết bị mobile có tên nút của nó và thực thi như nút p2p độc lập trong kiến trúc p2p Với loại này, một số chức năng của proxy có thể thực thi với nút C như chuyển đổi thông điệp nhận được từ thiết bị mobile thành thông điệp của giao thức p2p

- 2 thiết bị mobile và một proxy function xây dựng thành một nút p2p Một thiết bị mobile có tên nút của nó và thực thi như một nút độc lập thông qua mobile proxy Mobile proxy không thực hiện như một nút độc lập

Hình 2.6 Kiến trúc mobile proxy

2.2.3 Bảo mật trong mạng di động ngang hàng

Vấn đề bảo mật là nhân tố chính ngăn cản việc sử dụng rộng rãi của mạng p2p Điều gì xảy ra nếu một số nút trong mạng là nút độc hại và muốn phá hoại hoạt động của mạng? Những nút độc hại này có thể tấn công ở nhiều dạng khác nhau và nếu không có các cơ chế, tùy chọn bảo mật đầy đủ người dùng sẽ bị nguy hiểm Hoạt động bảo mật là đảm bảo những thuộc tính sau được thực hiện trong mạng: availability (tính sẵn dùng), confidentiality (tính bí mật), intergrity (tính toàn vẹn), authentication (tính xác thực) và non-repudiation [9]

- Availability: đảm bảo sự chịu lỗi của mạng, mạng vẫn hoạt động khi

bị tấn công từ chối dịch vụ DoS Tấn công dịch vụ có thể xảy ra tại bất kỳ tầng nào của mạng Trên các tầng điều khiển truy nhập vật lý và phương tiện, kẻ tấn công có

thể gây nhiễu để ảnh hưởng tới kết nối trên các kênh vật lý Trên tầng mạng, kẻ tấn công có thể phá hoại giao thức định tuyến và ngắt kết nối mạng Trên tầng cao hơn,

có thể tấn công các dịch vụ quan trọng như dịch vụ quản lý khóa

- Confidentiality: đảm bảo thông tin không bao giờ bị lộ với các đối

tượng không xác thực Sự truyền nhận của thông tin quan trọng yêu cầu tính bảo mật Thông tin định tuyến cần duy trì bảo mật trong các trường hợp cụ thể, bởi vì thông tin này có giá trị cho những kẻ tấn công xác định danh tính và vị trí của các nút trong mạng

- Integrity: đảm bảo một thông điệp được truyền không bao giờ bị sửa

đổi, bị hỏng bởi các lỗi như sự suy yếu của sóng radio, hoặc bởi các tấn công trên mạng

- Authentication: làm cho một nút đảm bảo danh tính của nút người

dùng nó đang kết nối Nếu không xác thực, kẻ tấn công có thể mạo danh một nút,

do đó có thể truy cập các tài nguyện và thông tin quan trọng và gây trở ngại với hoạt động của các nút khác

- Non-repudiation: đảm bảo nguồn gốc của một thông điệp không thể

từ chối việc đã gửi thông điệp, nghĩa là xác định được nút nào là nút gửi thông điệp Điều này có ích cho việc xác định và cách lý các nút tấn công Khi nút A nhận các thông điệp lỗi từ nút B, tính chất này cho phép nút A tố cáo nút B bằng cách sử dụng thông điệp này và thuyết phục các nút khác để chỉ ra nút B là kẻ tấn công

Kết luận chương 2

Trong chương 2, ta đã phân tích kiến trúc và phương thức hoạt động của mô hình mạng xã hội phạm vi gần Qua đó, ta có thể thấy các lợi thế đặc trưng của loại hình mạng xã hội đang trở thành xu hướng mới này như không yêu cầu kết nối Internet, không cần server quản lý tập trung như các mô hình mạng xã hội truyền thống

Xu hướng mạng xã hội phạm vi gần còn được minh chứng bởi một số nền tảng phát triển ứng dụng cho mạng di động ngang hàng được khai sinh trong một vài năm gần đây Trong chương 3, ta sẽ phân tích hai nền tảng nổi bật nhất là AllJoyn của Qualcomm và Chord của Samsung

CHƯƠNG 3 CÁC GIẢI PHÁP PHẦN MỀM CHO MẠNG XÃ HỘI

PHẠM VI GẦN

Dịch vụ dựa trên vị trí là một trong những xu hướng đang được phát triển mạnh mẽ trên các nền tảng thiết bị di động Do đó, các lập trình viên ngày càng được cung cấp nhiều công cụ và giải pháp cho dịch vụ này Chương 3 sẽ đưa ra các phân tích và đánh giá ưu nhược điểm của các nền tảng hỗ trợ phát triển mạng xã hội phạm vi gần, từ đó đảm bảo ứng dụng khi hoàn thành có tính khả dụng cao

3.1 Hệ điều hành Android

3.1.1 Tổng quan

Android là hệ điều hành được thiết kế cho các thiết bị di động có màn hình cảm ứng, đang được phát triển bởi Google và dựa trên nền tảng Linux Ngày 5 tháng 11 năm 2007, Liên minh thiết bị cầm tay mở(Open Handset Alliance) được thành lập bao gồm các công ty phần cứng, phần mềm và viễn thông với mục đích tạo ra các tiêu chuẩn mở cho thiết bị di động Android chính là sản phẩm đầu tiên của Liên minh này, một nền tảng thiết bị di động được xây dựng trên nhân Linux phiên bản 2.6 Google công bố hầu hết mã nguồn của Android theo giấy phép Apache, cho phép các nhà phát triển thiết bị, mạng di động và các lập trình viên được điều chỉnh và phân phối Android một cách tự do Hệ điều hành Android gồm

3 triệu dòng mã XML, 2.8 triệu dòng mã C, 2.1 triệu dòng mã Java và 1.75 triệu dòng mã C++ [10]

Bảng 3.1 Thị phần toàn cầu của các nền tảng di động

Nhờ ưu thế vượt trội của đặc tính mã nguồn mở, Android đang là hệ điều hành thống lĩnh thị trường di động, phục vụ rộng rãi các phân khúc thị trường với kho ứng dụng Google Play đạt trên 1 triệu ứng dụng

3.1.2 Phần mềm ứng dụng trên Android

Các ứng dụng Android được phát triển dựa trên ngôn ngữ lập trình bậc cao Java Các thành phần có thể được sử dụng để tạo nên ứng dụng Android bao gồm 5 loại cơ bản như sau [10]:

 Activity: Activity là nền tảng cơ bản của ứng dụng Android Khi khởi động 1

ứng dụng nào đó luôn luôn có 1 main activity được gọi, hiển thị lên màn hình của thiết bị Mỗi Activity quản lý một màn hình giao diện của ứng dụng và có vòng đời độc lập với nhau

 Service: Service là thành phần chạy ẩn trong Android Service được sử dụng

để cập nhật dữ liệu, đưa ra các cảnh báo (Notification) và không bao giờ hiển thị trên giao diện người dùng

 Content Provider: là đối tượng quản lý tập dữ liệu của ứng dụng và cho phép

các ứng dụng khác có thể truy cập hay chỉnh sửa dữ liệu của ứng dụng đó Dữ liệu này có thể được lưu trữ trong file hệ thống, trong cơ sở dữ liệu SQLite, hoặc các thiết bị lưu trữ khác mà ứng dụng có thể truy cập

 Broadcast Receiver:là thành phần của ứng dụng có nhiệm vụ đáp ứng lại các

thông báo được phát đi từ mức hệ thống hoặc từ các ứng dụng Android khác Broadcast receiver không hiển thị lên giao diện người dùng mà chúng có thể tạo các

thông báo hoặc gọi lên các service để đáp ứng lại sự kiện mà ứng dụng nhận được

 Intent: Activity, service và broadcast recevier của một ứng dụng Android có

thể được kích hoạt nhờ một bản tin bất đồng bộ đó là intent Intent là các đối tượng chứa bản tin kích hoạt một thành phần ứng dụng cụ thể hoặc một loại thành phần ứng dụng Ứng dụng Android có thể gồm nhiều thành phần hoạt động độc lập,

intent nhằm mục đích liên kết các thành phần đó lại với nhau trong hệ thống thống

nhất

Các thành phần trong ứng dụng Android có thể được xây dựng hoàn toàn độc lập với nhau, qua đó cung cấp một cách linh hoạt các chức năng cho người dùng Activity là thành phần quan trọng nhất và đóng vai trò chính trong xây dựng ứng dụng Android

3.2 Nền tảng phát triển phần mềm AllJoyn framework

3.2.1 Tổng quan

AllJoyn là một nền tảng phát triển phần mềm mã nguồn mở, nằm trong chiến lược hiện thực hóa Internet of Things Nền tảng AllJoyn cung cấp các công cụ giúp lập trình viên dễ dàng phát triển ứng dụng tương tác trực tiếp giữa các thiết bị trong phạm vi gần mà không gặp trở ngại về khác biệt phần cứng, chủng loại thiết bị hay

hệ điều hành

Nền tảng AllJoyn được Qualcomm khởi xướng và hiện đang được phát triển bởi Hiệp hội AllSeen Alliance, với hơn 140 công ty thành viên đóng góp trong việc phát triển các chuẩn giao tiếp cho thiết bị, ứng dụng và dịch vụ hướng tới chiến lược Internet of Things

Các thiết bị, dịch vụ và ứng dụng sử dụng nền tảng AllJoyn có thể giao tiếp với nhau thông qua các lớp truyền dẫn khác nhau như WiFi, cổng Ethernet hay đường dây nguồn và không phụ thuộc vào nhà sản xuất phần cứng hay hệ điều hành

và không yêu cầu kết nối Internet Phần mềm đã và đang được mở rộng nhằm hỗ trợ lập trình viên phát triển ứng dụng đa nền tảng trên Linux, Android, iOS hay Windows

Hình 3.1 Mô hình mạng mục tiêu của AllJoyn framework

3.2.2 Kiến trúc AllJoyn framework

Nền tảng AllJoyn bao gồm hai thành phần chính: Application và Router Hai thành phần này giao tiếp với nhau trong quá trình ứng dụng chạy Thành phần Application chỉ có thể giao tiếp với Application khác thông qua Router Application

và Rounter có thể được cài đặt trên cùng một thiết bị vật lý hoặc các thiết bị khác nhau Thực tế, có ba loại cấu trúc phổ biến như sau [11]:

 Một thành phần Application chỉ sử dụng Router trên cùng thiết bị: AllJoyn Application trên các hệ điều hành di động hoặc PC thường thuộc loại này và Router được gọi là “Bundled Router”

 Nhiều thành phần Application sử dụng cùng Router trên cùng thiết bị: khi đó Router được gọi là “Standalone Router” và thường được chạy như ứng dụng nền, cung cấp dịch vụ Mô hình này phổ biến trên các kiến trúc Linux, nơi mà Router chạy trong tiến trình daemon và kết nối với nhiều AllJoyn Application

 Một thành phần Application sử dụng Router trên thiết bị khác: các thiết bị nhúng thường sử dụng mô hình kiến trúc này do không có đủ tài nguyên CPU và bộ nhớ để xử lý AllJoyn Router