Удаленное управление компьютером с мобильного устройства

1. Введение

2. Постановка задачи

2.1 Выбор программных средств

2.1.1 Выбор программного средства для клиентской части

2.1.2 Выбор программного средства для серверной части

2.2 Анализ существующих аналогов

2.2.1 Анализ приложения «Gmote»

2.2.2 Анализ приложения «Remote for VLC»

2.2.3 Анализ приложения «Пульт MPC&VLC»

2.2.4 Анализ приложения «The Remote Control»

2.3 Требования к программному обеспечению

3. Описание программного средства

3.1 Описание серверной части

3.1.1 Схема работы серверной части

3.1.2 Принцип работы серверной части

3.2 Описание клиентской части

3.2.1 Схема функционирования клиентской части

3.2.2 Принцип работы клиентской части

3.2.3 Реализация управления жестами

4. Руководство пользователя

4.1 Установка серверной части приложения

4.2 Установка клиентского приложения

4.3 Руководство по эксплуатации

4.3.1 Окно подключения

4.3.2 Окно управления

4.3.3 Окно EasyControl

5. тестирование

5.1 Тестирование серверной части

5.2 Тестирование клиентского приложения

5.2.1 Тестирование окна подключения

5.2.2 Тестирование окна управления

5.2.3 Тестирование режима EasyControl

6. Безопасность Жизнедеятельности

6.1 Влияние ЭМИ на живые организмы

6.1.1 Влияние электромагнитного поля на организм

6.1.2 Методы защиты здоровья людей от ЭМИ

6.2 Проект рабочего места оснащенного ПК

6.3 Создание оптимальных условий труда на рабочем месте

6.4 Экологические проблемы утилизации ПК.

7. расчет экономических показателей программного продукта

8. Заключение

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

1. Введение

Первый пульт дистанционного управления был разработан и запатентован Николой Тесла, еще в 1893 году. Тогда для передачи сигнала использовались электромагнитные волны. С тех пор было испробовано несколько технологий, среди них: ультразвук и фотоэлементы. Первый пульт на ИК-лучах (современный вариант) появился в 1974 году[1].

Пульт дистанционного управления (ПДУ) — электронное устройство для удалённого (дистанционного) управления другим электронным устройством на расстоянии. Существуют как в автономном, так и в (гораздо реже) неавтономном (проводном) вариантах. Конструктивно пульт — обычно небольшая коробка, содержащая в себе электронную схему, кнопки управления и (зачастую) источник автономного питания.

Пульты применяются для дистанционного управления как мобильных объектов (напр., Беспилотный Летательный Объект), так и аппаратами и механизмами на мобильных объектах (самолёты, космические корабли, суда и т. д.), также управления производственными процессами, системами связи, техникой повышенной опасности. Самое широкое применение они получили для дистанционного управления бытовой электронной аппаратурой (телевизорами, муз. центрами, кондиционерами и пр. аудиовидеотехникой).

В настоящее время в квартирах появляется всё больше и больше устройств контролируемых при помощи пульта управления и, как следствие, появилась необходимость иметь дома от 4 до 6 пультов, что вызывает определенные неудобства. Это стало толчком к изобретению «универсальных» пультов, которые могут управлять сразу несколькими устройствами.

Универсальный пульт обычно представляет собой обыкновенный пульт, имеющий самые распространенные клавиши, дополненный переключателем, при помощи которого можно выбрать устройство которым вы собираетесь управлять. Перед тем как использовать такой пульт, его необходимо «научить», т. е. записать в нем сигналы для каждой клавиши пульта, которого он должен заменить.

В 90-ых годах широкое распространение получили карманные персональные компьютеры. Многие модели того времени были оснащены инфракрасным портом, использовавшимся, в основном, для обмена данными с другими мобильными устройствами или с компьютером. Довольно скоро было применение для инфракрасного порта — появились программы позволявшие использовать карманный персональный компьютер в качестве пульта. Обычно такие программы заранее содержали набор самых распространенных протоколов кодирования сигналов, но, при желании, всё еще можно было самому запрограммировать нужный «пульт». Преимущество такого универсального пульта довольно очевидно — пользователь не привязан к конкретному набору клавиш. За счет графического интерфейса можно реализовать управление, какими угодно клавишами, и в каком угодно объеме.

В настоящее время очень широкое распространение получили домашние WiFi сети. Каждый сотовый телефон имеет доступ в Интернет, и каждый второй оборудован модулем WiFi. Модули WiFi уже начинают встраивать и в бытовую технику, например, в стиральные машины и телевизоры. Это открывает новые горизонты для создания пульта дистанционного управления программными средствами.

2. Постановка задачи

Была поставлена задача — реализовать программными средствами пульт управления для персонального компьютера (ПК). В результате опроса пользователей были выявлены самые востребованные функции пульта:

· управление мультимедийным проигрывателем, запущенным на ПК

· управление питанием компьютера

2.1 Выбор программных средств

Поскольку данный проект подразумевает как серверную часть, так и клиентскую, то был произведен анализ популярности операционных систем (ОС), как для компьютера, так и для мобильных устройств (под мобильными устройствами подразумеваются сотовые телефоны, смартфоны, планшетные устройства).

2.1.1 Выбор программного средства для клиентской части

В данный момент на рынке операционных систем для мобильных устройств успешно существуют 3 системы: iOS (разработка Apple), Windows Phone (разработка Microsoft) и Android (разработка Google). Остальные ОС уходят с рынка.

iOS (на рынке с 2007 года) устанавливается только на устройства компании Apple, iPhone, iPod, iPad. Продукция компании Apple широко распространена в Америке, а в России до недавнего времени ее можно было приобрести лишь нелегально. Исходный код является закрытым. Система предустановленна на устройства компании Apple на заводе, и у пользователей нет возможности установить её на устройства других компаний.

Windows Phone это обновленная версия Windows Mobile. Попытка Microsoft поспеть за Android и iOS, ведущими операцинными системами для мобильных устройств. Система от Microsoft увидела свет осенью 2010 и до сих пор не смогла завоевать особых симпатий среди пользователей. Причиной является невысокая стабильность.

В 2008 году в свет вышла операционная система для мобильных устройств, Android OS. Довольно быстро система получила широкое применение, не только в смартфонах и карманных персонлаьных компьютерах, но даже в часах, и цифровых проигрывателях. Уже к 2011 году Android уверенно вытеснил остальные ОС с рынка. Если ранее каждый производитель сотовых телефонов имел свою собственную систему, то в данный момент они практически целиком перешли на Android, кроме, разумеется, Apple. Так же как и iOS, Android является частью семейства Unix систем, но, в отличие от iOS, исходный код Android является открытым, что позволяет сообществу вносить огромный вклад в развитие системы. Дистрибутив Android доступен для свободного скачивания из сети Интернет. Таким образом, область применения операционной системы ограничена лишь фантазией пользователя, или программиста[2].

В результате анализа, в качестве операционной системы для клиентского приложения был выбран Android. «Родным» языком для этой системы является Java. Сообществу предоставляется огромный набор инструментов для написания приложений под Android на Java. Так же есть возможность использовать в Java-приложениях код, написанный на C++, что дает огромный потенциал для разработки.

В качестве аудио-проигрывателя на стороне сервера было выбрано свободное программное обеспечение «Rhythmbox», которое входит в тройку самых популярных аудио-проигрывателей для Linux систем. Кроме того, данный проигрыватель входит в базовый «комплект» многих дистрибутивов Linux.

2.1.2 Выбор программного средства для серверной части

В качестве языка программирования для серверной части был выбран язык Си++. На выбор повлиял личный опыт программирования с использованием этого языка и полное соответствие предъявленным требованиям: простоте, надежности, наличию необходимого функционала, кроссплатформерности.

В качестве платформы была выбрана ОС Linux. Данная система была выбрана приоритетной, так как она уже практически целиком захватила рынок операционных систем для мультимедийных проигрывателей и всё чаще появляется и на других бытовых устойствах. Android, так же как и Linux, является Unix-подобной ОС. Это придаст разрабатываемому программному обеспечению наибольшую стабильность.

2.2 Анализ существующих аналогов

Перед тем как приступить к разработке программного средства был проведен анализ уже существующих подобных программ. На данный момент существует чуть более десятка программ выполняющих функции ПДУ, но они обладают рядом недостатков, среди которых можно назвать:

1) Все программы узко специализированы на работу с одним и тем же проигрывателем

2) Скорость и корректность работы оставляют желать лучшего

3) Отсутствие учета выполненных действий

4) Слишком сложный интерфейс

5) Узко-специализированность

Для анализа были выбраны решения, наиболее различающиеся между собой. Все они бесплатны и доступны для скачивания при помощи Интернет-Магазина Google Play Market.

2.2.1 Анализ приложения «Gmote»

Плюсы данного приложения:

· Возможность использования экрана телефона в качестве тачпада для компьютера.

· Управление аудио-проигрывателем

· Совместимость со всеми операционными системами: Windows, Linux, Mac OS X

· Возможность воспроизводить музыку с ПК на телефоне.

Так же плюсом данного приложения являюется уникальная возможность использовать мобильное устройство как тачпад. Если воспользоваться этим приложением, выявятся следующие минусы:

· Придется смириться с необходимостью установки дополнительного ПО, Java Runtime Environment, необходимого для функционирования серверного приложения.

· Позиционирование курсора при использовании функции тачпада недостаточно точно.

· Время отклика после нажатия может составлять до десятка секунд, что слишком велико для комфортного использования.

· На стороне сервера используется интегрированный аудио-проигрыватель, который не может проигрывать видео-файлы, которым нельзя управлять с компьютера. Как следствие — необходимость использования как минимум ещё одного медиа-проигрывателя для работы с ним непосредственно за компьютером и для просмотра видео.

· Бедный функционал управления воспроизведением.

· Неудобный интерфейс

2.2.2 Анализ приложения «Remote for VLC»

Более стабильное в работе приложение, чем предыдущий образец.

Плюсы:

· Возможность управлять воспроизведением, как аудио, так и видео.

· Работает с довольно распространенным проигрывателем VLC, что позволяет использовать в системе лишь один проигрыватель для воспроизведения аудиои видео-файлов любых форматов.

· Обладает широким функционалом управления воспроизведением.

· Не требует наличия дополнительного ПО на компьютере, кроме самого проигрывателя VLC.

· Проигрыватель VLC доступен для всех ОС: Windows, Linux, Mac OS X.

· Удобный интерфейс.

Минусы:

· Для работы с проигрывателем VLC используется встроенный функционал проигрывателя — пульт управления доступный по протоколу HTTP. Взаимодействие с этим пультом нередко происходит некорректно и с заметными задержками.

· Нет возможности работать с другими проигрывателями.

2.2.3 Анализ приложения «Пульт MPC&VLC»

Данное приложение напоминает предыдущее решение за некоторым исключением — основным плеером является Media Player Classic (MPC), хотя VLC так же числится среди поддерживаемых плееров.

Плюсы:

· Возможность управлять воспроизведением, как аудио, так и видео.

· Работает с довольно распространенными проигрывателями MPC и VLC, что позволяет использовать в системе лишь один проигрыватель на все случаи жизни.

· Обладает широким функционалом управления воспроизведения.

· Не требует наличия дополнительного ПО на компьютере, кроме самого проигрывателя.

· Проигрыватель VLC доступен для всех ОС: Windows, Linux, Mac OS X.

· Удобный интерфейс.

Минусы:

· Проигрыватель MPC доступен только для Windows.

· Для работы с проигрывателем, MPC или VLC, используется встроенный функционал проигрывателя — пульт управления доступный по протоколу HTTP. Взаимодействие с этим пультом нередко происходит некорректно и с заметными задержками.

2.2.4 Анализ приложения «The Remote Control»

Пульт управления подкупающий простотой интерфейса. Его плюсы:

· Простой, не перегруженный и интуитивно понятный интерфейс

· Большой список поддерживаемых проигрывателей: MPC, VLC, KMP.

Минусы:

· Помимо установки проигрывателя требуется установка серверного приложения

· Несмотря на большое количество поддерживаемых проигрывателей, они должны быть установлены только в среде Windows.

· Для работы с проигрывателем, KMP, MPC или VLC, используется встроенный функционал проигрывателя — пульт управления доступный по протоколу HTTP. Взаимодействие с этим пультом нередко происходит некорректно и с заметными задержками.

2.3 Требования к программному обеспечению

В результате анализа существующих решений были сформулированры следующие требования к функционалу ПО:

1) Возможность приостанавливать воспроизведение аудио-файлов

2) Возможность смены воспроизводимого аудио-файла

3) Возможность изменять громкость воспроизведения

4) Проигрыватель должен иметь возможность работать и без пульта

5) Возможность выключать компьютер при помощи пульта

6) Работа серверной части не должна мешать остальной работе ПК

7) Серверная часть должна быть реализована в формате «демона»

8) Возможность учета операций на стороне сервера

Так же необходимо учесть недостатки существующих средств и реализовать программное обеспечение, отвечающее требованиям:

1) Гибкость (возможность адаптации кода сервера для работы с другим проигрывателем)

2) Высокая скорость работы серверного приложения

3) Простой, интуитивно-понятный интерфейс клиента

3. Описание программного средства

3.1 Описание серверной части

3.1.1 Схема работы серверной части

С учетом требований, предъявленных к серверной части, была выбрана следующая схема функционирования серверного приложения (Рисунок 3.1):

Такая организация работы приложения позволяет обеспечить бесперебойную работу сервера, так как дочерний процесс, выполняющий полученную команду, не будет влиять на работу серверной части.

3.1.2 Принцип работы серверной части

Сервер, работающий как демон, непрерывно «слушает» порт. Серверное приложение запускается в режиме «демона» при помощи создания дочернего процесса, и остановки родительского. Таким образом, выполнение программы происходит на заднем плане[3]:

int j=fork (); // j возвращает ID дочернего процесса

if (j<0) exit (1); // j<0 означает ошибку создания дочернего процесса

if (j>0) exit (0); // j>0 означает успешное создание дочернего процесса

В дочернем процессе j равно 0, а в родительском будет равно ID дочернего процесса (положительное значение).

Связка Порт+IP-адрес называется сокетом. Серверное приложение создает свой сокет и ожидает соединения («слушает порт»):

sock_descriptor = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bzero ((char *)&serv_addr, sizeof (serv_addr));

serv_addr.sin_family = AF_INET;

serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

serv_addr.sin_port = htons (19 913);

bind (sock_descriptor, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof (serv_addr);

listen (sock_descriptor, 5);

Эти команды выполняются в бесконечном цикле, что позволяет серверу заново принимать подключения после отключения клиента. Так же в коде присутствуют проверки на возможные ошибки, которые опущены здесь в целях экономии места, код целиком можно увидеть в Приложении.

Данные, поступающие на сокет, передаются в обработчик команд. Если эта команда принадлежит множеству допустимых команд, то в журнал добавляется запись, в которой указана команда и дата ее поступления. Затем создается дочерний процесс, выполняющий системный вызов при помощи функции system () в соответствии с командой поступившей в обработчик команд. Создание дочернего процесса необходимо для обеспечения бесперебойной работы серверного приложения:

conn_desc = accept (sock_descriptor, (struct sockaddr *)&client_addr, &size);

…

if (read (conn_desc, buff, sizeof (buff)-1) > 0)

if (!strcmp (buff," next") && work==1)

{

j=0;

j=fork ();

if (j==0){

system («echo `date +%F\ %X`: Command received: Next song >> ~/mediaremote.log»);

system («rhythmbox-client —next»);

work=2;return 0;}

}

…

Чтение сообщений так же происходит в цикле. Дочерние процессы будут закрываться сразу же после выполнения системного вызова. Системный вызов будет работать с проигрывателем при помощи Application Programming Interface (API), предоставляемого им, или с системой, если команда не относится к управлению проигрывателем.

Данный способ работы напоминает связь по протоколу SSH, однако в отличие от SSH есть одно очень важное преимущество — серверное приложение работает в графическом сеансе пользователя, что позволяет управлять приложениями, имеющими графический интерфейс. В случае связи по SSH, такое приложение не сможет запуститься, потому что оно не будет привязано к сессии Икс-сервера (системное приложения отвечающего за графический интерфейс). А это необходимо для работы с медиа-проигрывателем, и другими приложениями, работающими в графической среде. Именно за счет такого подхода реализуется гибкость серверного приложения. В результате на любую текстовую команду, отправленную в сокет, возможно привязать любое действие в системе.

API проигрывателя позволяет реализовать функции относящиеся непосредственно к воспроизведению:

1) Возможность приостанавливать воспроизведение аудио-файлов

2) Возможность смены воспроизводимого аудио-файла

3) Возможность изменять громкость воспроизведения При данном подходе к структуре работы сервера реализуются следующие функции и требования к ПС:

1) Возможность выключать компьютер при помощи ПДУ

2) Работа серверной части не должна мешать остальной работе ПК

3) Серверная часть должна быть реализована в формате «демона»

4) Гибкость (возможность адаптации кода сервера для работы с другим проигрывателем)

5) Высокая скорость работы серверного приложения

6) Возможность логирования операций на стороне сервера

7) Проигрыватель должен иметь возможность работать и без ПДУ

3.2 Описание клиентской части

3.2.1 Схема функционирования клиентской части

В соответствии с поставленной задачей к клиенту выдвигаются следующие требования:

1) Простой, интуитивно-понятный интерфейс

2) Низкое потребление ресурсов мобильного устройства

Работа клиентского приложения не подразумевает никаких вычислений. Это помогает сделать интерфейс простым и понятным, не перегружая ненужными функциями, а так же сэкономить заряд батареи мобильного устройства. Главная задача клиента — отправлять команды соответствующие нажатым клавишам серверу, и быть удобным.

В клиенте реализован режим управления жестами. В этом режиме, при помощи «жестов» пальцами по экрану мобильного устройства и с использованием клавиш громкости можно управлять воспроизведением музыки и громкостью воспроизведения соотвественно, не глядя при этом на экран мобильного устройства. В этом режиме отключается подсветка экрана, что позволяет значительно сократить расход батареи мобильного устройтва.

3.2.2 Принцип работы клиентской части

При запуске клиента на телефоне ПС выполняет ряд преднастроек, среди которых запрет блокировки экрана, определение глобальных переменных для удобного доступа к видам, полям ввода, управляющим клавишам и переменным. Например:

View ConnectView = findViewById (R.id.ConnectView);

final EditText InputWindow = (EditText) findViewById (R.id.editText1);

final Button ConnectButton = (Button) findViewById (R.id.button3);

Загружается библиотека жестов необходимая для работы режима управления жестами (EasyControl)[4]:

if (!((GestureLibrary) mLibrary).load ()) {finish ();}

GestureOverlayView gestures = (GestureOverlayView) findViewById (R.id.gestures);

gestures.addOnGesturePerformedListener (this);

Записывается текущее значение яркости экрана для того чтобы позднее вернуть яркость экрана к исходному значению:

WindowManager.LayoutParams lp = getWindow ().getAttributes ();

devbright = lp. screenBrightness;

Определяется функционал клавиш:

// Next button

nextButton.setOnClickListener (new OnClickListener () {

public void onClick (View v) {

if (!socket.isConnected ())

vf.showPrevious ();

else

sendcmd («next»);

}}

);

Sendcmd — функция для отправки управляющей команды в сокет:

public void sendcmd (String cmd)

{

try {

if (socket.isConnected ()) {

PrintWriter out = new PrintWriter (new BufferedWriter (new OutputStreamWriter (socket.getOutputStream ())), true);

out.println (cmd);}

} catch (Exception e) {}

return; }

Перехватываются нажатия клавиш громкости и возврата для управления плеером, определяются «виды» где происходит перехват[5]:

public boolean dispatchKeyEvent (KeyEvent event) {

int action = event. getAction ();

int keyCode = event. getKeyCode ();

switch (keyCode) {

case KeyEvent. KEYCODE_VOLUME_UP:

if (action == KeyEvent. ACTION_UP) {

switch (vf.getCurrentView ().getId ()) {

…

case KeyEvent. KEYCODE_BACK:

if (action == KeyEvent. ACTION_UP) {

switch (vf.getCurrentView ().getId ()) {

case R.id.gestures: {

vf.showPrevious ();

WindowManager.LayoutParams lp = getWindow ().getAttributes ();

lp.screenBrightness = devbright;

getWindow ().setAttributes (lp);

break;}

case R.id.ControlView: {

try {

socket.close ();

vf.showPrevious ();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace ();

}

break;}

case R.id.ConnectView: {

finish ();

break;}

}

}

return true;

default:

return super. dispatchKeyEvent (event);

}

}

Определяются операции вызываемые жестами:

//control gestures

public void onGesturePerformed (GestureOverlayView overlay, Gesture gesture) {

ArrayList predictions = mLibrary. recognize (gesture);

// We want at least one prediction

if (predictions.size () > 0 && predictions. get (0).score > 1.0) {

String action = predictions. get (0).name;

if («next» .equals (action)) {

sendcmd («next»);

} else if («prev» .equals (action)) {

sendcmd («prev»);

} else if («pause» .equals (action)) {

sendcmd («play»);

}

}

При загрузке приложения пользователь видит Окно Подключения: поле для ввода IP-адреса, кнопку Connect (Подключиться) и Quit (Выйти). Так же пользователю доступна физическая клавиша Возврата, закрывающая приложение. Введя адрес и нажав на кнопку Connect (Подключиться) в случае успешного соединения экран переключается на вид «Окно управления» где пользователю доступны следующие графические клавиши управления:

· ПриостановитьВоспроизвести (PausePlay)

· Предыдущая композиция (Prev.)

· Следующая композиция (Next)

· Приостановить (Stop)

· Уменьшить громкость (Vol -)

· Увеличить громкость (Vol +)

· EasyControl — переключение в режим управления жестами

· Отключиться (Disconnect) — отключиться от сервера

· Выключить ПК (Shutdown PC) — выключить ПК где запущено серверное приложения

В том числе пользователю доступны 3 физические клавиши:

· Увеличить громкость (верхняя клавиша громкости)

· Уменьшить громкость (нижняя клавиша громкости)

· Отключиться (кнопка Возврат)

Все клавиши кроме «Отключиться» и «EasyContol» подразумевают отправку управляющей команды серверу при помощи функции Sendcmd ().

При переходе в режим управления жестами (EasyControl) пользователю доступны три жеста: «Следующая композиция», «Предыдущая композиция» и «ПриостановитьВозобновить воспроизведение».

3.2.3 Реализация управления жестами

Рассмотренные ранее аналоги целиком полагались на управление графическими клавишами. Этот способ хорош, но имеет и свои недостатки. В отличие от традиционного пульта управления, где мы можем наощупь найти нужную клавишу, пульт управления, реализованный программными средствами на мобильном устройстве, требует зрительного контакта для управления. Это утомляет глаза, это вносит заметную задержку в управлении, заставляет человека совершать лишние действия. Кроме того, чтобы человек мог разглядеть графические клавиши управления, необходима постоянная подсветка экрана, что влечет за собой значительное потребление ресурсов, и несет дополнительное напряжение на глаза.

В разработанном пульте управления реализовано управление жестами, которое не требует зрительного контакта с телефоном. Стоит отметить, что данный способ управления не был использован ни в одном аналоге, и данную разработку можно по праву считать в некотором роде новаторской.

Жесты заранее записаны при помощи инструмента Gesture Builder, входящего в состав Android Source Developer Kit (набор разработчика для Android) и сохранены в библиотеке mLibrary. Встроенная библиотека для работы с жестами позволяет присвоить нескольким жестам одно и то же имя. Это необходимо для лучшего распознания жестов. Даже если сделать десяток попыток, каждый жест будет отличаться от предыдущих, пусть и не на много. Создавая такую базу похожих, но разных, жестов, повышается точность распознания. В данном приложении был также использован этот приём. На каждый жест было записано по 5 наиболее отличающихся друг от друга «попыток». Это позволило значительно снизить ошибки при распознании жестов.

Полученный при создании жеста рисунок передается функции recognize () которая ищет совпадения в библиотеке, и если показатель совпадения выше единицы, можно сказать с большой вероятностью что был нарисован именно этот жест. Если произведенный жест не смог набрать достаточный процент совпадения, он игнорируется.

Помимо жестов пользователю так же доступны три физические клавиши. Клавиши громкости всё так же управляют громкостью, а клавиша возврата здесь действует иначе, она возвращает пользователя на предыдущий «вид» — назад на «Окно управления».

Однако, несмотря на все плюсы управления жестами, будет справедливо предположить, что найдется определенная доля пользователей, которая предпочтет пользоваться графическим управлением, нежели жестами. Чтобы угодить всем пользователям, было решено реализовать оба способа управления: Традиционный, при помощи графических клавиш, и режим названный «EasyControl» — режим управления жестами и физическими клавишами, не требующий зрительного контакта с мобильным устройством.

4. Руководство пользователя

4.1 Установка серверной части приложения

Для функционирования серверной части приложения необходимо в первую очередь наличие установленного аудио-проигрывателя «Rhythmbox». Кроме того, чтобы проигрыватель функционировал корректно, в системе должны быть установлены соответствующие аудиокодеки (программы для декодирования аудио-файлов). Наиболее распространенным аудио-кодеком для системы Linux является GStreamer.

В большинстве дистрибутивов, и аудио-проигрыватель, и аудиокодек, присутствуют по умолчанию, однако если их нет, то для дальнейшего функционирования необходимо их загрузить. Загрузить приложение и аудиокодек можно с FTP сервера графической среды GNOME, для работы в которой и предназначен Rhythmbox.

Наиболее рекомендуемым способом установки является установка при помощи менеджеров пакетов, которые поддерживают автоматическое скачивание и самостоятельную установку пакетов.

Пользователи Debian систем должны воспользоваться менеджером пакетов Aptitude, или запустить скачивание и установку через командную строку:

# sudo apt-get install Rhythmbox

# sudo apt-get install gstreamer

Пользователи RPM систем должны воспользоваться менеджером пакетов YUM, или запустить скачивание и установку через командную строку:

# yum install Rhythmbox

# yum install gstramer

В случае если у вас ограничен доступ к сети Интернет, вы можете загрузить необходимые файлы с компьютера где есть доступ, а позднее перенести и установить пакеты на тот компьютер которым вы собираетесь управлять. Все необходимые файлы доступны на репозитории графического интерфейса используемого в вашей системе.

Установка пакетов из исходного кода потребует от пользователя определенных навыков и знания операционной системы, поэтому если есть возможность — лучше воспользоваться менеджером пакетов.

После установки Rhythmbox и необходимых аудиокодеков можно перейти к наполнению библиотеки. По мере добавления аудио-файлов в библиотеку проигрывателя они будут проанализированы и распределены в соответствии с исполнителем, альбомом, годом и жанром композиции. Анализ происходит на основании мета-данных хранящихся в самом аудиофайле.

Рисунок 4.1 Интерфейс аудио-проигрывателя «Rhythmbox»

При наличии аудиозаписей в библиотеке и успешном их воспроизведении, можно сказать, что подготовка серверной части практически закончена. Остается только убедиться в том, что клиент сможет получить доступ к серверу. Сетевой экран (firewall) не должен запрещать входящие подключения по протоколу TCP на порт 19 913.

Если сетевой экран в системе включен и функционирует, его можно настроить следующими командами:

# iptablesA INPUTp tcp —dport 19 913 -j ACCEPT

# /etc/init.d/iptables save

# /etc/init.d/iptables restart

Теперь, когда компьютер настроен, можно скачать и запустить серверное приложение. Оно не требует отдельной настройки или установки. Во время работы приложение пишет журнал всех действий в домашнюю папку пользователя, в файл ~/mediaremote.log.

Для того чтобы приложение запускалось вместе с входом пользователя в систему необходимо зайти в настройки сессии и в разделе настроек «Startup Programs» добавить запись, указывающую на исполняемый файл.

4.2 Установка клиентского приложения

Установочный файл приложения для Android представляет из себя один .apk файл. Чтобы установить приложение на телефон потребуется файл-менеджер который позволит запустить этот файл. По умолчанию в ОС отсутствует полноценный файл-менеджер, поэтому придется скачать его с каталога Google «Play Market» при помощи встроенного приложения «Play Market», которое работает, по сути, так же как менеджер пакетов в операционной системе Linux, загружает и устанавливает приложения за вас, не требуя от вас глубоких познаний. Самым лучшим файловым менеджером для Android в данный момент считается ASTRO. Бесплатный, быстрый, удобный, обладает богатым функционалом. Рекомендуется использовать именно его.

После установки файл-менеджера необходимо найи и запустить файл MediaRemote. apk (файл представляющий разработанное приложение — пульт дистанционного управления). При запуске файла будет предложено установить файл или отказаться от установки. Согласившись с установкой нужно будет так же подтвердить разрешение доступа к сетевому подключению, оно необходимо для связи с сервером. Установка займет пару секунд, и можно будет приступать к работе.

В будущем планируется распространять приложение через Google Play Market, что позволит устанавливать приложение всего в пару кликов.

4.3 Руководство по эксплуатации

4.3.1 Окно подключения

Перед запуском пульта необходимо убедиться, что присутствует доступ в сеть (WiFi или GRPS, в зависимости от личных предпочтений). При запуске приложения вы увидите следующий экран (Рисунок 4.5):

Для удобства пользователя в окне для ввода IP адреса заранее находится часть адреса «192.168.1.», который принадлежит самой распространенной подсети используемой для локальных сетей: 192.168.1.0/24. Необходимо ввести IP адрес сервера, и нажать кнопку «Connect» чтобы установить соединение, или же нажать кнопку «Quit» чтобы закрыть приложение. Так же физическая клавиша «Возврат» выполняет функции кнопки «Quit».

Для удобства пользователя кнопки «Connect» и «Quit» разделены достаточным пространством, чтобы избежать случайных ошибочных нажатий. Большой размер клавиш исключает промахи. Интерфейс лаконичен, удобен, прост и понятен.

4.3.2 Окно управления

После установления соединения пользователю становится доступен вид на Окно управления (Рисунок 4.6).

Внешний вид напоминает привычный всем дизайн пульта от мультимедиа-центра. Пользователю доступны восемь графических клавиш:

· Приостановить/Воспроизвести (Pause/Play)

· Предыдущая композиция (Prev.)

· Следующая композиция (Next)

· Приостановить (Stop)

· Уменьшить громкость (Vol -)

· Увеличить громкость (Vol +)

· EasyControl — переключение в режим управления жестами

· Отключиться (Disconnect) — отключиться от сервера

· Выключить ПК (Shutdown PC) — выключить компьютер где запущено серверное приложения

В том числе пользователю доступны три физические клавиши:

· Увеличить громкость (верхняя клавиша громкости)

· Уменьшить громкость (нижняя клавиша громкости)

· Отключиться (кнопка Возврат)

Данный набор функций представляет собой небольшой, но достаточный набор для управления медиа-проигрывателем. Увеличение количества клавиш привело бы к нагружению интерфейса, и как следствие, неудобному управлению.

Размер клавиш большой, это минимизирует шансы ошибиться кнопкой. Клавиши «отключиться» и «выключение компьютера» находятся на расстоянии от основной группы управляющих клавиш, достаточном для того чтобы исключить случайные нажатия. Стоит заметить, что функция выключения компьютера отсутствует у аналогичного программного обеспечения, хотя, как показал опрос заинтересованной аудитории, необходимость в такой функции имеется.

Названия клавиш предельно понятно отражают их назначение, кроме разве что клавиши «EasyControl». Функция клавиши — переключить пользователя из режима управления графическими клавишами в режим управления жестами. Так же, как и клавиша выключения комьпютера, эта идея уникальна, и на данный момент не воплощена ни в одной аналогичной разработке.

4.3.3 Окно EasyControl

После переключения в режим EasyControl, режим управления жестами, подсветка экрана погаснет. Это сделано для того чтобы снизить расход батареи мобильного устройства. Необходимости в подсветки нет, так как на экране нет никаких управляющих клавиш, лишь небольшая подсказка касательно жестов, которыми можно пользоваться в данном режиме.

На экране изображены три жеста и соответствующие им функции плеера. Эти жесты необходимо выполнить на экране мобильного устройства для того чтобы вызвать соответствующее им действие. Жестами представлены лишь три действия: «Следующая композиция», «предыдущая композиция» и «Пауза/Воспроизведение». Эти операции доступны и на прошлом окне, «Окне Управления». В том числе там были клавиши изменения громкости, клавиша «отключиться» и «выключение компьютера».

Так как операции «отклчение» и «выключение компьютера» используются крайне редко, и гарантировано не чаще 1 раза за сеанс использования пульта, то было решено не привязывать их к жестам. Изменение громкости доступно пользователю при помощи физических клавиш изменения громкости, так что они так же не нуждались в привязке к жестам. Так же работает клавиша «Возврат» — она возвращает пользователя к «Окну Управления».

Во время начертания жеста на экране палец оставляет за собой желтый след (Рисунок 4.8) — будущий жест который будет закончен как только палец будет убран с экрана. Это поможет поначалу освоиться с системой управления жестами.

5. тестирование

Так как в программе отсутсвует динамически-генерируемый контент, то для полного тестирования программного обеспечения необходимо поочередно проверить все доступные для использования функции. Для этого было выбрано нисходящее тестирование, чья суть вкратце заключается в тестировании модулей связанных с уже протестированными модулями.

За первый модуль для тестирования возьмем «Окно подключения», и начнем тестировать модули до тех пор, пока все модули не окажутся протестированными.

5.1 Тестирование серверной части

Благодаря структуре серверного приложения, его очень просто протестировать. Сервер получает от клиента управляющие команды в виде чистого текста, и в случае если полученное слово является известной командой, она передается на выполнение. Иначе она просто игнорируется. Для тестирования серверного приложения будет использовано системное приложение telnet, при помощи которого возможно прямо с клавиатуры отправлять служебные команды и наблюдать за тем как они выполняются.

Для тестирования использовалась следующая команда, запущенная на сервере:

# telnet localhost 19 913

В результате выполнения этой команды в терминале открывается соединение с серверным приложением и есть возможность отправлять текст в сокет в чистом виде, так же как работает клиент на мобильном устройстве.

Результаты тестирования отражены в таблице 5.1.

5.2 Тестирование клиентского приложения

Благодаря тому что клиентское приложение работает исключительно как пульт для отправки управляющих команд, и не производит никаких вычислений на своей стороне, то и протестировать его несложно. Достаточно убедиться, что нажатие на каждую клавишу действительно вызывает то действие которое предусмотрено в проекте и которое ожидает пользователь.

Результаты тестирования клиентской части приведены в таблицах 5.2, 5.3 и 5.4.

5.2.1 Тестирование окна подключения

5.2.2 Тестирование окна управления

5.2.3 Тестирование режима EasyControl

программный клиентский серверный приложение

6. Безопасность Жизнедеятельности

6.1 Влияние ЭМИ на живые организмы

Человеческий организм всегда реагирует на внешнее электромагнитное поле. В силу различного волнового состава и других факторов электромагнитное поле различных источников действует на здоровье человека по-разному. Вследствие этого в данном разделе воздействие различных источников на здоровье будем рассматривать по отдельности. Однако резко диссонирующее с естественным электромагнитным фоном поле искусственных источников почти во всех случаях оказывает на здоровье находящихся в зоне его воздействия людей негативное влияние.

Широкие исследования влияния электромагнитных полей на здоровье были начаты в нашей стране в 60-е годы. Было установлено, что нервная система человека чувствительна к электромагнитному воздействию, а также что поле обладает так называемым информационным действием при воздействии на человека в интенсивностях ниже пороговой величины теплового эффекта (величина напряженности поля, при которой начинает проявляться его тепловое воздействие).

Особо чувствительными к воздействию электромагнитных полей в человеческом организме являются нервная, иммунная, эндокринно-регулятивная и половая системы. Ниже воздействие поля на эти системы будет рассмотрено по отдельности.

6.1.1 Влияние электромагнитного поля на организм

1) Влияние электромагнитного поля на нервную систему.

Большое число исследований и сделанные монографические обобщения позволяют отнести нервную систему к одной из наиболее чувствительных к воздействию электромагнитных полей систем человеческого организма. При воздействии поля малой интенсивности возникают существенные отклонения в передаче нервных импульсов на уровне нейронных биоэлектрохимических ретрансляторов (синапсов). Также происходит угнетение высшей нервной деятельности, ухудшается память. Нарушается структура капиллярного гематоэнцефалитического барьера головного мозга, что со временем может привести к неожиданным патологическим проявлениям. Особую чувствительность к электромагнитному воздействию проявляет нервная система эмбриона на поздних стадиях внутриутробного развития.

2) Влияние электромагнитного поля на иммунную систему.

На данный момент имеется большое количество данных, указывающих на негативное воздействие электромагнитных полей на иммунологическую реактивность организма. Установлено также, что при электромагнитном воздействии изменяется характер инфекционного процесса — течение инфекционного процесса отягощается аутоиммунной реакцией (атакой иммунной системы на собственный организм). Возникновение аутоиммунитета связано с патологией иммунной системы, в результате чего она реагирует против нормальных, свойственных данному организму тканевых структур. Такое патологическое состояние характеризуется в большинстве случаев дефицитом лимфоцитов (специализированных клеток иммунной системы), генерируемых в вилочковой железе (тимусе), угнетаемой электромагнитным воздействием. Электромагнитное поле высокой интенсивности также может способствовать неспецифическому подавлению иммунитета, а также особо опасной аутоиммунной реакции к развивающемуся эмбриону.

3) Влияние электромагнитного поля на эндокринно-регулятивную систему.

Исследования российских ученых, начавшиеся в 60-е годы XXв. показали, что при действии электромагнитного поля происходит стимуляция гипофиза, сопровождающаяся увеличением содержания адреналина в крови и активизацией процессов свертывания крови. Также замечены изменения в коре надпочечников и структуре гипоталамуса (отдела мозга, регулирующего физиологические и инстинктивные реакции).

4) Влияние электромагнитного поля на половую систему.

Нарушения половой функции обычно связаны с изменением ее регуляции со стороны нервной и эндокринно-регулятивной систем, а также с резким снижением активности половых клеток. Установлено, что половая система женщин более чувствительна к электромагнитному воздействию, нежели мужская. Кроме того, чувствительность к этому воздействию эмбриона в период внутриутробного развития во много раз выше, чем материнского организма. Считается, что электромагнитные поля могут вызывать патологии развития эмбриона, воздействуя в различные стадии беременности. Также установлено, что наличие контакта женщин с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам и снизить скорость нормального развития плода. При этом периодами максимальной чувствительности являются ранние стадии развития зародыша, соответствующие периодам имплантации (закрепления зародыша на плацентарной ткани) и раннего органогенеза.

5) Общее влияние электромагнитного поля на организм человека.

Результаты клинических исследований, проведенных в России, показали, что длительный контакт с электромагнитным полем в СВЧдиапазоне может привести к развитию заболевания, получившего наименование «радиоволновая болезнь». Клиническую картину этого заболевания определяют, прежде всего, изменения функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Люди, длительное время находящиеся в зоне облучения, предъявляют жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна. Нередко к этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций нервной системы. Со стороны сердечно-сосудистой системы проявляются гипотония, боли в сердце, нестабильность пульса.

У людей, находящихся (в основном, по долгу службы) в зоне облучения непрерывно, возникают изменения в структуре костного мозга в сторону увеличения скорости регенерации. Через 1−3 года у некоторых появляется чувство внутренней напряженности, суетливость. Нарушаются внимание и память. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость. Имеются также данные о возникновении психических расстройств у людей, в течение 5 лет и более, систематически подвергавшихся облучению электромагнитным полем с напряженностью, близкой к предельно допустимой.

6.1.2 Методы защиты здоровья людей от ЭМИ

1) Организационные мероприятия по защите населения от электромагнитных полей.

К организационным мероприятиям по защите от действия электромагнитных полей относятся:

Выбор режимов работы излучающего оборудования, обеспечивающих уровень излучения, не превышающий предельно допустимый.

Ограничение места и времени нахождения людей в зоне действия поля.

Обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем излучения.

Защита временем.

Применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения в данной точке до предельно допустимого уровня. Путем обозначения, оповещения и т. п. ограничивается время нахождения людей в зоне выраженного воздействия электромагнитного поля. В действующих нормативных документах предусмотрена зависимость между интенсивностью плотности потока энергии и временем облучения.

Защита расстоянием.

Применяется, если невозможно ослабить воздействие другими мерами, в том числе и защитой временем. Метод основан на падении интенсивности излучения, пропорциональном квадрату расстояния до источника. Защита расстоянием положена в основу нормирования санитарно-защитных зон — необходимого разрыва между источниками поля и жилыми домами, служебными помещениями и т. п. Границы зон определяются расчетами для каждого конкретного случая размещения излучающей установки при работе её на максимальную мощность излучения. В соответствии с ГОСТ 12.1.026−80 зоны с опасными уровнями излучения ограждаются, на ограждениях устанавливаются предупреждающие знаки с надписями: «Не входить, опасно!».

2) Инженерные мероприятия по защите людей от электромагнитного воздействия.

Инженерные защитные мероприятия строятся на использовании явления экранирования электромагнитных полей, либо на ограничении эмиссионных параметров источника поля (снижении интенсивности излучения). При этом второй метод применяется в основном на этапе проектирования излучающего объекта. Электромагнитные излучения могут проникать в помещения через оконные и дверные проемы (явление дисперсии электромагнитных волн). Для экранирования оконных проемов применяются либо мелкоячеистая металлическая сетка (этот метод защиты не распространён по причине неэстетичности самой сетки и значительного ухудшения вентиляционного газообмена в помещении), либо металлизированное (напылением или горячим прессованием) стекло, обладающее экранирующими свойствами. Металлизированное стекло горячего прессования имеет кроме экранирующих свойств повышенную механическую прочность и используется в особых случаях (например, для наблюдательных окон на атомных регенерационных установках). Для защиты от электромагнитного воздействия населения чаще всего применяется стекло, металлизированное напылением. Напылённая плёнка металлов (олово, медь, никель, серебро) и их оксидов обладает достаточной оптической прозрачностью и химической стойкостью. Нанесенная на одну сторону поверхности стекла, она ослабляет интенсивность излучения в диапазоне [0,8.150] см в 1000 раз. При нанесении плёнки на обе стороны стекла достигается 10- тысячекратное снижение интенсивности.

Экранирование дверных проемов в основном достигается за счет использования дверей из проводящих материалов (стальные двери).

Для защиты населения от воздействия электромагнитных излучений могут применяться специальные строительные конструкции: металлическая сетка, металлический лист или любое другое проводящее покрытие, а также специально разработанные строительные материалы. В ряде случаев (защита помещений, расположенных относительно далеко от источников поля) достаточно использования заземленной металлической сетки, помещаемой под облицовку стен помещения или заделываемой в штукатурку. В сложных случаях (защита конструкций, имеющих модульную или некоробчатую структуру) могут применяться также различные пленки и ткани с электропроводящим покрытием.

Из специальных экранирующих материалов в настоящее время получили широкое распространение металлизированные ткани на основе синтетических волокон. Экранирующие текстильные материалы обладают малой толщиной, легкостью, гибкостью, хорошо закрепляются смолами и синтетическими клеящими составами.

6.2 Проект рабочего места оснащенного ПК

Площадь на одно рабочее место пользователей ПК с монитором на базе электронно-лучевой трубки должна составлять не менее 6 м² или же 4,5 м², если речь идет о ЖК-мониторах. По отношению к световым проемам, ПК должны располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественно слева. Свет, падающий спереди на рабочее место, утомляет зрение. Свет, падающий сзади, ухудшает видимость, создает блики на экране.