LỜI CÁM ƠN Khóa luận này là thành quả lớn nhất trong những năm học đại học của em. Để hoàn thành được khóa luận, ngoài sự cố gắng của bản thân, em đã nhận được sự giúp đỡ của rất nhiều người. Đầu tiên con xin cám ơn bố mẹ đã sinh thành và nuôi dưỡng con đến ngày hôm nay. Em xin cám ơn các thầy cô Khoa Công Nghệ Thông Tin và các thầy cô giảng dạy tại trường Đại học Công Nghệ đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em rất nhiều kiến thức trong suốt 4 năm đại học. Em xin cám ơn Tiến sĩ, cô giáo Trần Thị Minh Châu – Giảng viên khoa Công nghệ thông tin trường Đại học Công nghệ đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện khóa luận này. Xin cám ơn các anh chị khóa trước đã giải đáp rất nhiều thông tin giúp em có thể hoàn thành tốt khóa luận. Khóa luận của em sẽ không thể thành công nếu không có sự giúp đỡ của mọi người. Xin cám ơn tất cả. i TÓM TẮT KHÓA LUẬN Giao thông đang thực sự là vấn đề được rất nhiều người quan tâm. Đặc biệt ở nước ta, khi mật độ các phương tiện giao thông gia tăng mạnh mẽ trong những năm gần đây. Với mong muốn góp phần giảm thiểu tình trạng ùn tắc giao thông, giúp người dân chủ động hơn khi tham gia giao thông, mục tiêu của khóa luận này là xây dựng ứng dụng Client cho hệ thống thông tin giao thông. Ứng dụng được cài đặt trên điện thoại di động cho phép người dùng tìm kiếm các địa điểm mà họ tham gia giao thông và gửi tin nhắn tra cứu đến Server giải đáp. Khóa luận sẽ trình bày một số kiến thức cơ bản về J2ME và SMS, các công nghệ được sử dụng để xây dựng ứng dụng. Phần sau của khóa luận sẽ trình bày các bước phân tích, thiết kế, xây dựng và các hướng dẫn triển khai ứng dụng trên thiết bị di động giả lập. ii Mục lục LỜI CÁM ƠN i TÓM TẮT KHÓA LUẬN ii Mục lục iii 2.1. Tổng quan về J2ME 3 2.1.1. Giới thiệu J2ME 3 2.1.2. Kiến trúc của J2ME 4 2.2. Cấu trúc ứng dụng MIDlet 7 2.2.1. JAD và JAR 7 2.3. Đồ họa trong J2ME 10 2.3.1. Đồ họa mức cao (High Level Graphics) : 10 2.4. Lưu trữ dữ liệu với Record Management System (RMS) 11 2.4.1. Các thao tác mở, đóng hay xóa bản ghi 12 2.4.2. Thao tác với các bản ghi 12 2.4.3. Sử dụng hiệu quả RMS qua các lớp tiện ích 14 2.5. Kết nội mạng cơ bản trong J2ME 14 2.5.1. Cơ chế kết nối Client – Server 14 2.5.2. Tìm hiểu CLDC Generic Connection Framework 15 15 3.1. Lịch sử của SMS 17 3.2. Lợi ích của dịch vụ tin nhắn SMS 17 3.3 Mô hình dịch vụ tin nhắn SMS 18 4.1. Mô tả hoạt động của hệ thống: 19 4.2. Hoạt động và các chức năng chính của Client 20 5.1 Biểu đồ ca sử dụng 21 iii 5.1.1. Lược đồ các ca sử dụng chính 21 5.1.2. Mô tả các ca sử dụng: 23 5.2. Biểu đồ lớp 25 6.1. Demo các chức năng xem danh sách địa điểm hay khu vực 33 6.2. Demo chức năng quản lý địa điểm: 35 6.3. Demo chức năng Tìm kiếm địa điểm 35 6.4. Demo chức năng thiết lập cấu hình: 36 6.5. Demo chức năng nhắn tin tra cứu: 37 6.6 Demo chức năng Nhắn tin cập nhật 39 6.7 Demo chức năng Hướng dẫn sử dụng: 41 Tài liệu tham khảo 43 iv DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1: Kiến trúc J2ME 4 Hình 2: Cơ chế hoạt động của máy ảo Java 5 Hình 3: Máy ảo Java trong các phiên bản của Java 6 Hình 4. Vòng đời một MIDLet 8 Hình 5: Đồ họa trong J2ME 10 Hình 6: Cấu trúc phân cấp các lớp đồ họa mức cao 11 Hình 7: Cơ chế lưu trữ trong một kho chứa các bản ghi 13 Hình 8: Cơ chế kết nối giữa thiết bị di động và Web server 15 Hình 9: Mối quan hệ giữa các giao diện hỗ trợ cho lập trình mạng trong J2ME 15 Hình 10: Mô hình dịch vụ SMS 18 Hình 11: Các thành phần của hệ thống 19 Hình 12: Biểu đồ các ca sử dụng 22 Hình 13: Biểu đồ lớp mức tổng thể 26 Hình 14: Biểu đồ lớp Location 26 Hình 15: Biểu đồ lớp Zone 27 Hình 16: Biểu đồ lớp DataRMS 28 Hình 17: Biểu đồ lớp DisplayManager 28 Hình 18: Cơ chế hoạt động của Stack 29 Hình 19: Biểu đồ lớp BaseForm 29 Hình 20: Các lớp kế thừa từ BaseForm 30 Hình 21: Biểu đồ lớp SettingForm 31 Hình 22: Biểu đồ lớp DetailForm 31 Hình 23: Biểu đồ các lớp Sender và Receiver 32 Hình 24: Màn hình chính của SMS Gateway giả lập 33 v Hình 25: Màn hình chính ứng dụng Client 34 Hình 26: Màn hình xem danh sách địa điểm và khu vực 34 Hình 27: Màn hình quản lý địa điểm 35 Hình 28: Màn hình tìm kiếm địa điểm 36 Hình 29: Màn hình thiết lập cấu hình 37 Hình 30: Màn hình chờ tin nhắn đến trên SMS Gateway 38 Hình 31: Tin nhắn nhận được trên SMS Gateway 38 Hình 32: Hiển thị tin nhắn nhận được lên màn hình 39 Hình 33: Màn hình chọn tình trạng địa điểm 40 Hình 34: Cú pháp tin nhắn cập nhật địa điểm 40 Hình 35: Màn hình hướng dẫn sử dụng 41 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Danh sách các ca sử dụng 23 Bảng 2: Mô tả ca sử dụng Danh sách địa điểm 23 Bảng 3: Mô tả ca sử dụng Danh sách địa điểm khu vực 24 Bảng 4: Mô tả ca sử dụng Tìm kiếm địa điểm 24 Bảng 5: Mô tả ca sử dụng Quản lý địa điểm 25 Bảng 6: Mô tả ca sử dụng Gửi tin nhắn SMS 25 Bảng 7: Mô tả ca sử dụng Hướng dẫn sử dụng 25 vi Chương 1. Mở đầu Giao thông thực sự đang là một vấn đề mà cả xã hội đang rất quan tâm. Hiện nay, dân số tập trung quá nhiều các khu vực thành thị, nội đô cũng như mật độ các phương tiện giao thông gia tăng một cách chóng mặt trong khi cơ sở hạ tầng hiện tại đang trong giai đoạn từng bước quy hoạch lại. Vấn đề này kéo theo hệ quả của nó là tình hình giao thông ở các khu vực thành phố phát triển luôn trong tình trạng căng thẳng. Điều này cũng là dễ hiểu đối với một đất nước đang phát triển như chúng ta. Trong khi chờ đợi cơ sở hạ tầng được qui hoạch tốt hơn, thì hằng ngày chúng ta vẫn phải lo lắng mỗi lần tham gia giao thông. Hiện nay có không ít giải pháp hỗ trợ cho việc thông tin đến người tham gia giao thông tình hình giao thông ở những điểm nóng mà họ quan tâm, trong số đó phổ biến nhất có lẽ là thông qua đài tiếng nói Việt Nam, kênh VOV Giao thông. Không thể phủ nhận những hiệu quả mà kênh thông tin này làm được. Tuy nhiên, không phải bất kỳ ai cũng có có điều kiện theo dõi radio mọi lúc mọi nơi được. Với mong muốn có thể đưa được thông tin tình hình giao thông tới nhiều người dân để giúp họ chủ động hơn trong việc tham gia giao thông, chúng tôi lựa chọn đề tài “Hệ thống thông tin giao thông qua SMS” với mục tiêu xây dựng một hệ thống cung cấp thông tin về các địa điểm, các tuyến đường cho người sử dụng thông qua hệ thống tin nhắn SMS. Chúng ta thấy rằng hiện nay điện thoại di động đã thực sự trở thành thiết bị cá nhân rất phổ biến. Tin nhắn SMS cũng rất quen thuộc với người dùng di động, vì mức độ đơn giản của nó. Khóa luận này sẽ nghiên cứu tìm hiểu công nghệ lập trình ứng dụng cho điện thoại di động J2ME, các kiến thức cơ bản về dịch vụ nhắn tin SMS. Sau đó ở phần cuối ứng dụng sẽ xây dựng phần Client cho hệ thống thông tin giao thông. Mặc dù để triển khai ứng dụng đi vào thực tế, sẽ còn nhiều vấn đề cần xem xét giải quyết, tuy nhiên khóa luận cũng đã giới thiệu đầy đủ những kiến thức cần thiết về J2ME để có thể xây dựng một ứng dụng đơn giản. Chương trình demo phần Client của hệ thống thông tin giao thông đã được cài đặt và cho kết quả tốt trên thiết bị giả lập. Khóa luận được chia thành 7 chương: 1 Chương 1 giới thiệu tổng quan về mục đích và ý nghĩa của khóa luận. Chương 2 sẽ trình bày một cách khái quát về J2ME. Trong phạm vi khóa luận, tôi chỉ giới thiệu các vấn đề đã nghiên cứu, tìm hiểu trong quá trình xây dựng ứng dụng Client. Chương 3 sẽ dành để nói về dịch vụ tin nhắn SMS, lịch sử, hiệu quả kinh tế, và cơ chế hoạt động của dịch vụ này. Các chương 4,5,6 trình bày về quá trình phân tích, thiết kế để xây dựng ứng dụng. Chương 7 kết luận những vấn đề đã giải quyết được hay hướng phát triển, triển khai cho hệ thống. 2 Chương 2. Lập trình ứng dụng cho điện thoại di động với J2ME 2.1. Tổng quan về J2ME 2.1.1. Giới thiệu J2ME Java là một ngôn ngữ lập trình bậc cao hướng đối tượng được Sun giới thiệu rộng rãi từ tháng 5 năm 1995. Sự kiện này đã tạo nên một cuộc cách mạng trong tư duy lập trình và hướng giải quyết vấn đề của các nhà phát triển. Bộ công cụ phát triển Java (Java Development Kit) phiên bản đầu tiên cũng được Sun công bố ngay sau đó vào tháng 2 năm 1996, tạo thuận lợi cho việc tạo ra các chương trình Java. Cùng với sự phát triển lớn mạnh nhờ vào những tính năng ưu việt như hỗ trợ lập trình hướng đối tượng, đáp ứng đa nền tảng, đến tháng 12 năm 1998, Sun công bố Java 2, với ba phiên bản khác nhau: Standard Edition (J2SE) cho các máy tính để bàn và xách tay, Enterprise Edition (J2EE) cho các máy chủ lớn, và Micro Edition (J2ME) cho các thiết bị nhỏ. Thực chất J2ME được phát triển từ kiến trúc Java Card, Embeded Java và Personal Java của phiên bản Java 1.1. Đến sự ra đời của Java 2 thì Sun quyết định thay thế Personal Java và được gọi với tên mới là Java 2 Micro Edition, hay viết tắt là J2ME. Thực tế, J2ME là một nền tảng, một bộ các công nghệ và các đặc tả được thiết kế cho thị trường các thiết bị nhỏ khác nhau. Java ME bao gồm cấu hình – configuration, hiện trạng – profiles và các gói tùy chọn khác. Các cấu hình là các đặc tả chi tiết một máy ảo và một bộ các giao diện lập trình API cơ sở dùng cho mọt lớp các thiết bị cụ thể. Ví dụ, một cấu hình được thiết kế cho các thiết bị có bộ nhớ dưới 512KB và một kết nối mạng hay bị gián đoạn. Máy ảo trong trường hợp này có thể là JVM đầy đủ hoặc một tập con của JVM. Hiện trạng được xây dựng trên một cấu hình cụ thể nhưng có bổ sung các đặc tả API để tạo ra một môi trường hoàn chỉnh cho việc phát triển các ứng dụng. Mặc dù cấu hình mô tả một máy ảo JVM và một tập API cơ sở, nhưng tự bản thân nó lại không đủ chi tiết để cho phép xây dựng một ứng dụng hoàn chỉnh. Các cấu hình thường bao gồm các API cho vòng đời của một ứng dụng, các giao diện người dùng và cơ chế lưu trữ cố định. Các gói tùy chọn cung cấp các hàm không có trong cấu hình hay hiện trạng cụ thể. Một ví dụ của gói tùy chọn là Bluetooth API (JSR 82), nó cung cấp các giao diện chuẩn 3 cho việc sử dụng mạng Bluetooth. Gói tủy chọn này có thể được thực thi song song với một cấu hình hay hiện trạng bất kỳ. 2.1.2. Kiến trúc của J2ME Hình 1: Kiến trúc J2ME 1 Các thành phần cơ bản trong kiến trúc của J2ME gồm có: Cấu hình (Configuration) là đặc tả định nghĩa một môi trường phần mềm cho một dòng các thiết bị được phân loại bởi tập hợp các thuộc tính, ví dụ như: + Kiểu và số lượng bộ nhớ + Kiểu và tốc độ bộ vi xử lý + Kiểu mạng kết nối Do đây là đặc tả nên các nhà sản xuất thiết bị như Samsung, Nokia …bắt buộc phải thực thi đầy đủ các đặc tả do Sun qui định để các lập trình viên có thể dựa vào môi trường lập trình nhất quán và thông qua sự nhất quán này, các ứng dụng được tạo ra có thể mang tính độc lập thiết bị cao nhất có thể. Hiện nay Sun đã đưa ra 2 dạng Configuration: - Cấu hình thiết bị kết nối giới hạn (Connected Limited Device Configuration CLDC): Được thiết kế để nhắm vào thị trường các thiết bị cấp thấp (low-end), các thiết bị này thông thường là máy điện thọai di động và PDA với khoảng 512 KB bộ nhớ. 1 Nguồn từ http://articles.techrepublic.com.com/5100-10878_11-1046647.html 4 [...]... các hướng dẫn cơ bản giúp người dùng có thể sử dụng tốt chương trình 20 Chương 5 Phân tích thiết kế ứng dụng Ứng dụng MIDlet chạy trên điện thoại di động đóng vai trò 1 client Client này sau khi cài đặt sẽ có khả năng gửi và nhận SMS Nếu máy cài đặt GPRS, chương trình có thể kết nối đến Server và tải các tập tin cập nhật cơ sở dữ liệu Ứng dụng được viết bằng J2ME đóng gói thành TTGT.jar và TTGT.jad Server... chức năng Server và Client sẽ trao đổi thông tin thông qua giao thức truyền nhận SMS với nhà cung cấp tổng đài thứ 3 Ứng dụng được phân tích, thiết kế và xây dựng theo phương pháp hướng đối tượng Vì lý do độ phức tạp của ứng dụng không lớn, cơ sở dữ liệu chỉ lưu thông tin về tuyến đường và khu vực ngay trên điện thoại di động nên tôi chỉ sử dụng biểu đồ ca sử dụng cho việc phân tích và biểu đồ Lớp cho... đặt phương thức startApp(): Được gọi bởi bộ quản lý ứng dụng khi MIDlet được khởi tạo, và mỗi khi MIDlet trở về từ trạng thái tạm dừng Nói chung, các biến toàn cục sẽ được khởi tạo lại trừ hàm tạo bởi vì các biến đã được giải phóng trong hàm pauseApp() Nếu không thì chúng sẽ không được khởi tạo lại bởi ứng dụng - Cài đặt phương thức pauseApp(): Được gọi bởi bộ quản lý ứng dụng mỗi khi ứng dụng cần được... dẫn sử dụng Đọc hướng dẫn sử dụng ứng dụng 5 22 Tùy chọn cấu hình 6 Thay đổi các tùy chọn cấu hình của ứng dụng Gửi tin SMS Gửi tin nhắn tra cứu đến tổng đài 7 Bảng 1: Danh sách các ca sử dụng 5.1.2 Mô tả các ca sử dụng: Tên Use Case Danh sách địa điểm Tác nhân chính Người dùng Kích hoạt Người dùng chọn chức năng xem danh sách địa điểm Luồng sự kiện chính: Liệt kê toàn bộ danh sách địa điểm trong cơ sở... setRecord(int recordId, byte[] newData, int offset, int numBytes) Phương thức trên sẽ thay thế mảng byte newData vào vị trí bản gi có số hiệu recordId 2.4.3 Sử dụng hiệu quả RMS qua các lớp tiện ích Trên đây đã trình bày chi tiết một số phương thức cơ bản để có thể sử dụng hệ quản trị RMS cho mục đích lưu trữ các bản ghi đơn giản Bên cạnh các phương thức đơn giản, Java còn cung cấp một số lớp tiện ích hỗ trợ cho... RecordFilter 2.5 Kết nội mạng cơ bản trong J2ME 2.5.1 Cơ chế kết nối Client – Server Các lớp hỗ trợ lập trình kết nối mạng trong J2ME cho phép thiết bị di động có thể mở các kết nối mạng thông qua các giao thức mạng được thiết kế riêng cho các thiết bị di động Hình sau sẽ mô tả cơ chế kết nối giữa thiết bị di động và Web server 14 Hình 8: Cơ chế kết nối giữa thiết bị di động và Web server6 2.5.2 Tìm hiểu... 3 Dịch vụ tin nhắn SMS 3.1 Lịch sử của SMS Dịch vụ tin nhắn (SMS – Short Message Service) là dịch vụ gửi và nhận bản tin ngắn, đầu tiên được cung cấp cho các điện thoại di động, sau đó được áp dụng cho các điện thoại cố định, các máy fax, các hộp thư điện tử và các thiết bị điện thoại khác bản tin nhắn có thể bao gồm các kí tự chữ và số Những ý tưởng đầu tiên cho dịch vụ tin nhắn SMS xuất hiện trong... sử dụng SMS 4.1 Mô tả hoạt động của hệ thống: Hình 11: Các thành phần của hệ thống Hệ thống thông tin giao thông có hai phần chính: Client và Server Phần Client là một ứng dụng được cài đặt trên điện thoại di động, có giao diện đơn giản cho phép người dùng dễ dàng tìm kiếm các địa điểm và tuyến đường mà họ quan tâm để tra cứu thông tin Ứng dụng cũng hướng dẫn người sử dụng có thể nhắn tin thuần văn bản. .. một MIDLet3 Các ứng dụng J2ME được gọi là MIDlet (Mobile Information Device applet) Lớp chính của một ứng dụng được định nghĩa là lớp mở rộng (extends) của lớp MIDlet trong 3 Nguồn từ http://developers.sun.com/mobility/midp/articles/fsm/ 8 MIDP Có thể chỉ có một lớp trong ứng dụng mở rộng lớp này Lớp MIDlet được trình quản lý ứng dụng trên điện thoại di động dùng để khởi động, dừng, và tạm dừng MIDlet... 5 Hình 3: Máy ảo Java trong các phiên bản của Java Hiện trạng định nghĩa loại của các thiết bị được hỗ trợ bởi ứng dụng của bạn Một cách cụ thể là, nó thêm vào các lớp chuyên dụng cho cấu hình J2ME để định nghĩa các sử dụng xác định cho các thiết bị Hiện trạng được xây dựng ở trên cấu hình Hai hiện trạng được định nghĩa cho J2ME và được xây dựng trên CLDC: Kjava và Hiện trạng thiết bị thông tin di động . số kiến thức cơ bản về J2ME và SMS, các công nghệ được sử dụng để xây dựng ứng dụng. Phần sau của khóa luận sẽ trình bày các bước phân tích, thiết kế, xây dựng và các hướng dẫn triển khai ứng dụng. dẫn sử dụng 41 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Danh sách các ca sử dụng 23 Bảng 2: Mô tả ca sử dụng Danh sách địa điểm 23 Bảng 3: Mô tả ca sử dụng Danh sách địa điểm khu vực 24 Bảng 4: Mô tả ca sử dụng. ii Mục lục iii 2.1. Tổng quan về J2ME 3 2.1.1. Giới thiệu J2ME 3 2.1.2. Kiến trúc của J2ME 4 2.2. Cấu trúc ứng dụng MIDlet 7 2.2.1. JAD và JAR 7 2.3. Đồ họa trong J2ME 10 2.3.1. Đồ họa mức cao