Curso de Engenharia de Computação PROTÓTIPO DE COMUNICAÇÃO ENTRE DISPOSITIVOS USANDO BLUETOOTH

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1 Curso de Engenharia de Computação PROTÓTIPO DE COMUNICAÇÃO ENTRE DISPOSITIVOS USANDO BLUETOOTH Fernando Bonet Maia Campinas São Paulo Brasil Dezembro de 2009

2 Curso de Engenharia de Computação PROTÓTIPO DE COMUNICAÇÃO ENTRE DISPOSITIVOS USANDO BLUETOOTH Fernando Bonet Maia Monografia apresentada à disciplina de Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia de Computação da Universidade São Francisco, sob a orientação do Prof. Dr. Raimundo Claudio, como exigência parcial para conclusão do curso de graduação. Orientador: Prof. Mestre Raimundo Claudio da Silva Vasconcelos Campinas São Paulo Brasil Dezembro de 2009

3 Protótipo de Comunicação entre Dispositivos usando Bluetooth Fernando Bonet Maia Monografia defendida e aprovada em 14 de dezembro de 2009 pela Banca Examinadora assim constituída: Prof. Mestre Raimundo Claudio da Silva Vasconcelos (Orientador) USF Universidade São Francisco Campinas SP. Prof Mestre Claudio Maximiliano Zaina USF Universidade São Francisco Campinas SP. Bel. em Ciência da Computação Marco Antônio Lopes (Membro externo)

4 Dedico este trabalho aos meus pais, por tudo que fizeram para permitir que eu me formasse; por toda luta que passaram em anos e por acreditarem e guiarem na realização desta conquista.

5 .Agradecimentos Agradeço primeiramente ao presidente da republica, Luis Inácio Lula da Silva, por permitir a realização do curso de engenharia da computação, e por ajudar a mudar o país acreditando que a educação é um caminho importante para gerar esta mudança. Agradeço ao professor Raimundo por todo empenho, calma, dedicação e compreensão ao me ajudar a realizar este trabalho. Seus conhecimentos, revisões, conselhos e sugestões contribuíram muito para o desenvolvimento do protótipo, sendo sua participação construtiva desde a formulação do tema apresentado. Gostaria de agradecer a todos os professores da Universidade São Francisco que me lecionaram ao longo destes cinco anos, possibilitando meu desenvolvimento acadêmico e a realização de um projeto com complexidade de diversas matérias, amarrando-as no fim do curso permitindo a finalização com o sentimento de compreender homogeneamente o aprendido. Agradeço por fim a toda minha família e amigos por darem um sentido a minha vida. v

6 Sumário Lista de Siglas... vii Lista de Figuras... viii Lista de Tabelas... ix Resumo... x Abstract... x 1 Introdução Objetivo do projeto Necessidade de comunicação Bluetooth Piconets FrameWork Marge J2ME Screens Canvas e GameCanvas Wireless Toolkit Projeto Protótipo de Comunicação entre Dispositivos BlueTooth CHAT GAME Conclusão Trabalhos futuros Referências Bibliográficas Referências Bibliográficas das Figuras Referências Bibliográficas da Tabela vi

7 Lista de Siglas API CDC CLDC J2ME JSR MIDP PDAP Application Programming Interface Connected Device Configuration Connected, Limited Device Configuration Java 2 Micro Edition Java Specification Requests Mobile Information Device Profile Personal Digital Assistant Profile vii

8 Lista de Figuras FIGURA 1-1: VISÃO DO SOFTWARE... 1 FIGURA 1-2: COMPARAÇÃO DE UM CHIP BLUETOOTH COM UM FÓSFORO... 2 FIGURA 1-3: ESTRUTURA DE UMA PICONET... 4 FIGURA 1-4: ESTRUTURA DE UMA PICONET, COM UM SLAVE EM COMUM... 5 FIGURA 1-5: UTILIZAÇÃO DE VÁRIOS APARELHOS EM UMA PICONET... 5 FIGURA 1-6: COMUNICAÇÃO ATRAVÉS DO FRAMEWORK MARGE... 6 FIGURA 1-7: ARQUITETURA DE J2ME... 7 FIGURA 1-8: CICLO DE VIDA DE UM MIDLET... 8 FIGURA 1-9: ARQUITETURA DE UM MIDLET... 9 FIGURA 1-10: INTERFACE DE FLUXO DA CLASSE SCREEN FIGURA 1-11: INTERFACE DE TELA DA CLASSE SCREEN FIGURA 1-12: ESTRUTURA HIERÁRQUICA DO GAMECANVAS FIGURA 1-13: DIVISÃO DO TILEDLAYER FIGURA 1-14: DEFINIÇÃO DA ÁREA DE COLISÃO DE UM SPRITE FIGURA 1-15: TELA DE EXECUÇÃO DO PROGRAMA WIRELESS TOOLKIT FIGURA 2-1: MODOS DE INTERAÇÃO DO PROTÓTIPO ATRAVÉS DO BLUETOOTH FIGURA 2-2: PROCESSO INTERNO PARA CONEXÃO FIGURA 2-3: FLUXO DO PROTÓTIPO FIGURA 2-4: PROCESSO INICIAL DO PROTÓTIPO FIGURA 2-5: INICIANDO SERVIDOR/CLIENTE FIGURA 2-6: TELA INICIAL DO CHAT FIGURA 2-7: SIMULAÇÃO: SERVIDOR ENVIANDO MENSAGEM FIGURA 2-8: SIMULAÇÃO: MENSAGEM ENVIADA PELO SERVIDOR, CLIENTE RESPONDENDO FIGURA 2-9: SIMULAÇÃO: MENSAGEM ENVIADA PELO CLIENTE, DIALOGO ESTABELECIDO FIGURA 2-10: LÓGICA DO JOGO FIGURA 2-11: MOMENTO INICIAL DO JOGO FIGURA 2-12: FIGURA DE FUNDO SEM DIVISÃO FIGURA 2-13: FIGURA DE FUNDO COM DIVISÕES FIGURA 2-14: FINAL DE JOGO viii

9 Lista de Tabelas Tabela1: Tabela 1: Potência e área de cobertura por classe...3 ix

10 Resumo O estudo da tecnologia Bluetooth permite o entendimento de uma tendência mundial de interconexão de aparelhos eletrônicos, conhecendo suas características e peculiaridades. O seguinte estudo busca utilizar-se dos recursos da tecnologia que não é composta apenas por sua comunicação física, mas também por ter características únicas em sua programação. Como resultado deste trabalho foi obtido a exploração no uso da comunicação, utilizando-se dos recursos disponíveis para comunicação móvel, implementando casos heterogêneos para a abrangência de recursos e técnicas obterem um resultado rico em informações e complexidade. PALAVRAS-CHAVE: Tecnologia Bluetooth, Java (Linguagem de programação de Computador), Canvas (Programa de computador). Abstract The study of technology enables the understanding of a global trend to interconnect electronic devices, knowing their characteristics and peculiarities. The following study seeks to use the resources of technology that is not consists only of its physical communication, but also for unique in its programming. As a result of this work operation was obtained in the use of mobile communication, implementing heterogeneous cases for completeness and technical resources to achieve a result rich in information and complexity. KEY WORDS: Bluetooth technology, Java (Computer program language), Canvas. x

11 1 INTRODUÇÃO 1.1 Objetivo do projeto Este projeto tem como objetivo a exploração dos recursos que podem ser gerados utilizando a tecnologia Bluetooth para integrar os dispositivos de maneira inteligente e personalizada, adquirindo com este não apenas ferramentas de comunicação, mas de interação com o usuário, onde a informação é tratada e customizada para o usuário. Para este aprendizado foi utilizado a comunicação entre 2 celulares apenas para construção do protótipo, com isto se obtêm ferramentas suficientes para a interação do usuário e para criar esta comunicação para os demais aparelhos. O objetivo geral do projeto é mostrado na Figura 1-1. Figura 1-1: Visão do software 1.2 Necessidade de comunicação O mundo passa por um momento em que sua expansão de tecnologia para comunicação está ultrapassando a necessidade de apenas trocas de informações, mas também que estas possam ocorrer entre não somente computadores e celulares, mas também entre eletrodomésticos, ofertas publicitárias e informações personalizadas com todos os aparelhos que possam facilitar o ser humano. 1

12 Para isto, uma ferramenta muito poderosa e interessante a respeito de aspectos econômico e tecnológico é o Bluetooth. Em virtude de seu baixo custo o Bluetooth hoje é implementado em diversos aparelhos como celulares, notebooks, impressoras, fones de ouvido, televisores, e diversos outros. A Figura 1-2 mostra umas das principais características do Bluetooth que é seu chip ser muito pequeno, tornando viável a utilização em qualquer aparelho independente do tamanho. Figura 1-2: Comparação de um chip Bluetooth com um fósforo Como exemplo desta integração existe o caso de aplicação de que lojas que enviam ofertas para seus clientes via Bluetooth, assim que este cliente passa em frente a loja. Para este envio não há custos portanto é interessante para o anunciante e para o cliente que assim que entra em uma loja pode receber as novidades instantaneamente. Para isto, este projeto utilizou-se da linguagem J2ME que possibilita que seja explorado não somente a troca de mensagens entre os dispositivos mas também a manipulação destas informações, gerando com isto processos inteligentes para processos futuros. Como no exemplo da loja acima, receber apenas ofertas pertinentes. Um outro exemplo destes processos seria a utilização de um celular com uma relação inteligente aos demais aparelhos da casa, como a programação da exibição automática de um determinado canal na televisão de acordo com dia e horário previamente agendado. Assim, se a pessoa se esquecer do horário a televisão exibe um aviso ou altera automaticamente o canal. Outro exemplo é alinhamento da agenda de tarefas do celular que pode ser sincronizado com o software de um notebook automaticamente, ou então até mesmo a sincronização das fotos do celular com um software que realiza uma sincronização na internet em um disco virtual de back-up. Enfim, as possibilidades são inúmeras com a utilização do Bluetooth para integração personalizada sendo de interesse comercial ou não. 2

13 1.3 Bluetooth A tecnologia Bluetooth é uma tecnologia para transmissão de dados que vem se popularizando em especial por tornar mais próximo o sonho de integração de sistemas eletrônicos, diversas características contribui para esta utilização, uma das principais características é ser um padrão aberto, não havendo necessidade de pagar royalties. Seu tamanho minúsculo associado ao baixo consumo de energia é outro fator decisivo para que o Bluetooth possa ser o mais adequado sistema de comunicação acoplado para a integração dos aparelhos. A tabela 1 mostra as especificações e alcance de cada classe do Bluetooth, cada classe tem uma utilização especifica, a classe 3 por exemplo tem uma grande utilização em fones de ouvido sem fio, já a classe 2 em aparelhos celulares e a classe 1 em notebooks. Tabela 1: Potência e área de cobertura por classe Classe Potência máxima (mw) Potência máxima (Dbm) Área de cobertura estimada m m m 3

14 1.3.1 Piconets As redes formadas pela ligação de aparelhos via Bluetooth são denominadas piconets. Uma piconet tem como componentes um aparelho master e um ou mais slaves. O aparelho master realiza o papel de um servidor, fazendo a conexão entre todo os pontos da rede. Esta hierarquia existe mesmo quando a conexão é entre apenas 2 pontos. [1] A Figura 1-3 a seguir representa esta ligação entre master e slave, ilustrando através das linhas a ligação entre os nós, as linhas são para ilustrar a conexão, lembrando que o Bluetooth não faz comunicação linear como o infra-vermelho mas realiza conexão dentro de um raio, como um rádio. Figura 1-3: Estrutura de uma Piconet Um aparelho slave pode pertencer a uma ou mais piconets podendo então se ligar a mais de um master simultaneamente. A Figura 1-4 ilustra a conexão de aparelhos com Bluetooth classe 2 onde um slave está conectado aos 2 masters concomitantemente. 4

15 Figura 1-4: Estrutura de uma Piconet, com um slave em comum Na Figura 1-5 a seguir é mostrado um exemplo do uso do Bluetooth para a integração de diversos aparelhos. Neste exemplo de piconet existe a mistura de mais de uma classe de Bluetooth. Figura 1-5: Utilização de vários aparelhos em uma piconet 5

16 1.3.2 FrameWork Marge Para a criação da conexão Bluetooth, foi utilizado o framework Marge que oferece a interface de comunicação ter um nível maior para o programador, sendo este utilizado na linguagem J2ME, apresentada no capitulo 1.4, e utilizada em todas as conexões realizadas no protótipo do capitulo 2. Como proposta de existência o Marge foi criado porque a API de comunicação Bluetooth JSR-82, possui um aprendizado muito difícil bem como seu controle(grande número de constantes para controle). [2] O framework realiza toda a comunicação da aplicação com o mecanismo de comunicação, realizando assim a abstração do pacote javax.bluetooth. A soma deste pacote com o javax.obex forma o JSR-82, porém o Marge ainda não realiza a abstração do obex. Isto faz parte de uma implementação futura que ele deverá disponibilizar. [2] O pacote javax.obex é responsável pela troca de arquivos via Bluetooth, e sua complexidade é maior que o pacote javax.bluetooth. O funcionamento do Marge pode ser observado na Figura 1-6 que demonstra uma aplicação utilizando-se do Marge para se comunicar com o JSR-82. Figura 1-6: Comunicação através do framework Marge 6

17 1.4 J2ME Para a manipulação do Bluetooth foi escolhida a linguagem de programação J2ME (ou Java ME), que consiste no JAVA direcionado para aplicativos móveis, e o software utilizado para a construção foi o NetBeans versão 6.7. A Figura 1-7 mostra a arquitetura do J2ME em relação às demais plataformas Java. A versão CLDC é utilizada apenas para aparelhos pequenos com pouca memória e capacidade de processamento reduzida como PDA ou celular. Já a CDC é utilizado para aparelhos um pouco maiores, o uso das classes Screens e Canvas mencionados nos capítulos e estão dentro da API MIDP que por sua vez fazem parte da CLDC. A utilização do MIDP no protótipo ocorre pela escolha de simular a comunicação entre 2 celulares, caso a comunicação fosse em PDA ao invés da MIDP deveria ser utilizada a API PDAP. [3] Figura 1-7: Arquitetura de J2ME Assim como demonstrado na Figura 1-7, a linguagem tem muitas limitações se comparada às demais plataformas Java. Isto se deve, não somente pela utilização ser para aparelhos com processos menos complexos, mas também por uma questão de segurança da linguagem. O J2ME não permite o programador utilizar acessos que outras plataformas Java têm e recursos dos aparelhos que está sendo utilizado para evitar ao máximo a criação de um software malicioso, que aja como um vírus. 7

18 Até para estabelecer a comunicação Bluetooth a linguagem obriga o usuário aceitar que a comunicação seja realizada, caso contrário, não realiza a comunicação, assim como o programa não tem acesso a determinados pontos da memória entres outras limitações. Uma instanciação de MIDP é chamada de MIDlet, o seu ciclo de vida é dado em 3 estados: Active, Paused e Destoyed, demonstrados na Figura 1-8. Quando um MIDlet é iniciado, a função startapp() é chamada e o seu status é Active, neste momento, ela pode ser pausada por algum motivo, por exemplo no recebimento de uma ligação telefônica ou se o usuário minimizar o aplicativo. Quando isto ocorre o MIDlet pode voltar a ser executado e seu status retornar para Active ou pode ser destruído com a função destroyapp() e neste momento seu status muda para Destroyed e o MIDlet é encerrado. O processo para finalizar um MIDlet pode ocorrer também durante seu estado de Active. [3] Active pauseapp() startapp() destroyapp() Construtor Paused destroyapp() Destroyed Figura 1-8: Ciclo de vida de um MIDlet A API MIDlet trabalha com 2 classes para criar a interface com o usuário: High Level APIs Contem a classe Screen e suas subclasses. Trabalham com objetos para criar as telas de interface. [3] Low-Level APIs Contem a classe Canvas e suas subclasses. Trabalham com criação gráfica de baixo nível, assim como sua interação. [3] A Figura 1-9 mostra a hierarquia do MIDlet, onde a classe display é o gerenciador de tudo que é apresentado na tela. O que é apresentado na tela é a classe Displayable, que por sua vez é uma classe abstrata, logo não pode ser instanciada sem ser estendida a uma Screen ou a uma Canvas. 8

19 Figura 1-9: Arquitetura de um MIDlet Screens Para a construção de Screens a interface de comunicação com o programador também é de alto nível, deixando aberto o código fonte para incluir novas funcionalidades. O código gerado a partir da interação de alto nível pelo programa não pode ser alterada, apenas pode ser exibida, e se necessário um acréscimo de codificação deverá ser inserido antes ou depois da codificação bloqueada. A Figura 1-10 mostra o controle de fluxo do programa do momento em que é inicializado até o momento que é finalizado. Para definir qual será o próximo passo após a inicialização o usuário deve apenas criar um objeto de exibição e ligar a ação iniciado ao objeto. A Figura 1-11 mostra a construção de um objeto de exibição, que é realizada apenas manipulando os objetos disponíveis na aba lateral e seus parâmetros. Estas duas interfaces do NetBeans são exclusivas para Screens, as classes Canvas tem apenas a linha de código disponível. 9

20 Figura 1-10: Interface de fluxo da classe Screen Figura 1-11: Interface de Tela da classe Screen 10

21 1.4.2 Canvas e GameCanvas Canvas é a classe estendida do Displayable que faz a interface na tela do usuário através de utilização gráfica de baixo nível. Através dela é possível desenvolver animações e jogos. Da classe Canvas deriva a GameCanvas que herda os métodos do Canvas, mas traz novos métodos específicos para a criação de jogo, como a habilidade de saber o estado das teclas do jogo. A Figura 1-12 apresenta a hierarquia do Canvas bem como os objetos que ele pode manipular. Figura 1-12: Estrutura hierárquica do GameCanvas Classes de objetos manipulados no Canvas/GameCanvas: Classe Layer: Esta classe abstrata representa um elemento visual de um jogo, como por exemplo um Sprite ou um TileLayer, que tem como função prover atributos básicos de todos os elementos visuais, como tamanho ou localização.[4] Classe Sprite: É uma Layer que contém uma imagem e um tamanho fixo, que pode ser animado sobrepondo figuras seqüencialmente, gerando a impressão de 11

22 movimento. Uma Sprite contém métodos que simplificam os jogos como a possibilidade de rotação ou tratamento de colisão.[4] Classe LayerManager: Classe que faz a automação do processo de renderização do jogo. Ela deixa o programador configurar uma janela de visão que representa a visão do usuário do jogo, renderizando as Layers para criar a visão esperada.[4] Classe TiledLayer: É uma classe que permite que imagens sejam criadas, sem a necessidade de uma imagem grande. Uma imagem é subdividida, criando assim pequenas sub-imagens indexadas por números inteiros seqüenciais. Como mostrado na Figura 1-13, então se pode associar cada figura a um número, criar um vetor numérico e exibir a Figura composta pela combinação numérica. Notam-se inúmeras combinações para a construção da tela de fundo, enquanto seriam necessárias muitas figuras para chegar ao mesmo resultado sem a utilização do TiledLayer.[4] Figura 1-13: Divisão do TiledLayer 12

23 O tratamento de colisão é um recurso muito utilizados em jogos desenvolvidos em J2ME, nele existe o recurso de verificar se determinada área parametrizada de um Sprite colidiu com algum outro elemento gráfico. A Figura 1-14 mostra como definir a área de colisão de um Sprite, utilizado no protótipo para a colisão do Sprite de goleiros com os Sprites de Bola de Futebol. Figura 1-14: Definição da área de colisão de um Sprite 13

24 1.5 Wireless Toolkit A Sun Microsystems desenvolveu a ferramenta Wireless Toolkit para a simulação de aparelhos celulares no computador. Assim quem está desenvolvendo não precisa transferir o programa para um celular para testar o programa desenvolvido, podendo executá-lo diretamente no software, agilizando os testes. A ferramenta possui um sistema de simulação de comunicação Bluetooth, o que possibilitou de maneira fácil os testes e depuração de erros do projeto desenvolvido. No capítulo 2, durante a demonstração do protótipo é utilizada a tela de interface do Wireless Toolkit. Na configuração do software de desenvolvimento NetBeans existe a possibilidade de escolher qual software é utilizado para a execução do código. A seguir na Figura 1-15 mostra a tela de exibição do Wireless Toolkit, com a aparência de um celular para emulação. Figura 1-15: Tela de execução do programa Wireless Toolkit 14

25 2 PROJETO PROTÓTIPO DE COMUNICAÇÃO ENTRE DISPOSITIVOS BLUETOOTH O protótipo tem como objetivo criar a ligação entre 2 dispositivos Bluetooth e através desta comunicação realizar o uso de um processamento destas informações, retornar e processar retornos. Com isto, reforçar a necessidade integração mencionada no Capitulo 1.1, de que um aparelho possa interagir com o outro, e que o desafio é basicamente de software pois os dispositivos Bluetooth têm uma tecnologia apropriada para ser utilizada na grande maioria dos aparelhos, independentemente de tamanho ou consumo de energia. A Figura 2-1mostra o diagramas de caso de uso com as utilizações propostas para este sistema. Figura 2-1: Modos de interação do protótipo através do Bluetooth 15

26 Para cada interação que o usuário realizar uma nova conexão é criada, por exemplo, se foi realizada a iniciação do CHAT, o processo da Figura 2-2 ocorre e só então o CHAT é inicializado. Neste processo ocorre a verificação se o nó é o servidor ou o cliente. Caso seja o servidor, aguarda-se até o cliente se conectar, a menos que opte em sair. Quando um usuário se conecta a conexão é consolidada e seu status torna-se Conectado. Caso o nó seja o usuário, este vai fazer a busca do servidor uma única vez nesta execução e, caso encontre, seu status torna-se Conectado e o processamento continua, caso contrário ele sai da execução. Figura 2-2: Processo interno para conexão 16

27 3. Quando o software é inicializado o fluxo segue de acordo com o diagrama da Figura 2- Figura 2-3: Fluxo do protótipo Após a tela de apresentação o usuário é questionado se será o servidor ou o cliente. Logo após a escolha, será pedido para preencher o seu nome, este ficará bloqueado enquanto o usuário não digitar qualquer caractere no campo. A Figura 2-4 mostra a tela de apresentação, escolha de servidor/cliente e pedido para digitação do nome. 17

28 Figura 2-4: Processo inicial do protótipo Logo após a escolha do nome, uma tela com as opções de interação vai aparecer, nela o usuário que escolher o servidor como opção deve iniciar a escolha primeiro, logo após o usuário decidir qual opção será executada o usuário então deve entrar na mesma opção. Quando uma opção for solicitada pela primeira vez o aparelho perguntará se deve permitir a utilização do Bluetooth, este é um procedimento apenas de segurança. Quando o usuário clicar em sim para a liberação do uso do Bluetooth, esta opção não irá mais aparecer até o programa ser iniciado novamente. Este processo de segurança ocorre não só para o servidor mas para o cliente também. A Figura 2-5 mostra o momento em que uma das opções da lista é escolhida e a mensagem de segurança é informada. 18

29 Figura 2-5: Iniciando servidor/cliente 19

30 2.1 CHAT O Chat desenvolvido permite que as pessoas conversem através de mensagem, exibindo as suas próprias mensagens bem como as mensagens recebidas. Na tela inicial encontra-se o componente para digitar as mensagens. Logo após o envio a mensagem deve aparecer, como pode ser observado na Figura 2-6. Na tela se encontra os componentes para digitação do texto, o histórico abaixo de envio, a figura de cabeçalho e dois botos: Ok e Exit. O botão de Exit sai do chat, retornando ao menu de opções; o botão Ok executa o envio da mensagem digitada na caixa. Figura 2-6: Tela inicial do Chat 20

31 A Figura 2-7 ilustra uma simulação de conversa de dois celulares conectados e trocando a mensagem. O celular da esquerda, neste caso o servidor, envia a mensagem para o celular da direita (cliente). Figura 2-7: Simulação: Servidor enviando mensagem 21

32 A mensagem então é enviada, e na tela de ambos fica registrada, com o nome do usuário, seguido de sua mensagem, conforme demonstrado na Figura 2-8. A mensagem foi recebida pelo cliente e este digita uma mensagem e responde para o servidor. O tamanho limite adotado para o tamanho da mensagem é de 132 por questões estéticas de tamanho da tela. Figura 2-8: Simulação: Mensagem enviada pelo servidor, cliente respondendo 22

33 Após o envio da resposta, a nova mensagem gerada é disposta abaixo da mensagem enviada anteriormente, sem limite de mensagens. A Figura 2-9, mostra a resposta do usuário cliente abaixo da mensagem enviada pelo servidor, sendo as duas telas de chat idênticas. Figura 2-9: Simulação: Mensagem enviada pelo cliente, dialogo estabelecido 23

34 2.2 GAME O jogo é uma adaptação do clássico PONG, onde cada jogador pode controlar seu objeto, no nosso caso um goleiro, na posição vertical, quando a bola colide com o goleiro esta altera sua direção. Quando a bola ultrapassa no posicionamento horizontal o goleiro, é ponto para o adversário, por exemplo, se a bola ultrapassa o goleiro da direita no posicionamento horizontal é ponto para o jogador da esquerda. Com a adaptação deste jogo, que normalmente contém apenas uma bola, foi criado um único modo de jogo com 3 bolas, com a finalidade de explorar o recurso de thread. Com a utilização do Bluetooth os jogadores têm suas telas sincronizadas e a cada movimentação do jogador é criada uma mensagem que sincroniza a tela do adversário. A Figura 2-10 descreve este fluxo. Figura 2-10: Lógica do jogo 24

35 Observando o fluxo da Figura 2-10 nota-se que para não criar uma defasagem a leitura do teclado só é realizada após a execução das 3 threads, e é na execução de cada thread que as colisões são verificadas. Logo após a verificação de colisões a leitura do teclado é realizada e então o movimento do goleiro é executado. A movimentação do goleiro pára e a das bolas, que já estavam paradas ao fim da chamada run da thread, só vão ocorrer novamente na próxima execução das chamadas run, só então a mensagem do adversário é recebida e seu movimento processado. A verificação de fim de jogo é realizada e o fluxo recomeça, até 3 gols serem marcados. Por definição o jogador que é o servidor utiliza o goleiro da esquerda e o cliente o goleiro da direita. Para a criação dos componentes de tela foi necessária a criação de 2 Sprites de goleiro, um com a imagem invertida do outro, e cada thread, que executa a classe bola que por sua vez cria uma Sprite com a ilustração de uma bola. E para completar os elementos uma Layer para simular um campo. A Figura 2-11 mostra os elementos da tela em condição inicial. Figura 2-11: Momento inicial do jogo 25

36 Em toda chamada de run a classe de bola realiza o movimento da Sprite correspondente, sendo que se esta colidir com o goleiro muda de direção ou se passar da altura de um dos goleiros ela some e contabiliza um gol para o cliente se o gol foi para a esquerda ou para o servidor caso tenha ultrapassado na direita. Para a criação da Layer de fundo, o método de construção de TiledLayer foi adotado. Com isto a Figura 2-12 foi usada como parâmetro para o TiledLayer. Figura 2-12: Figura de fundo sem divisão Na parametrização, o tamanho de cada quadrante é a metade do tamanho da figura, que por sua vez também é um quadrado. Logo a figura é dividida em quatro partes, conforme a Figura 2-13, notando que o quadrante de número 1 é igual ao quadrante de número 3. Figura 2-13: Figura de fundo com divisões Utilizando-se dos quadrantes acima, a criação do campo para o jogo segue como um vetor de inteiros, mostrando que existe apenas um numero 4 que é o centro do campo: 26

37 int grade[] = { 1, 3, 2, 3, 1, 0, 1, 3, 2, 3, 1, 0, 1, 3, 4, 3, 1, 0, 1, 3, 2, 3, 1, 0, 1, 3, 2, 3, 1, 0, 1, 3, 2, 3, 1, }; Após a marcação do terceiro gol, o jogo é terminado e no centro de sua tela é exibido o placar final da partida conforme a Figura Figura 2-14: Final de jogo 27

38 3 CONCLUSÃO O tema do trabalho foi escolhido por três razões: complexidade dos elementos, abrangência de quase todas as matérias especificas cursadas no curso de engenharia da computação e aprendizado de uma tecnologia não vista no curso. Na complexidade dos elementos o trabalho mostra o uso de recursos computacionais avançados em uma linguagem com muitas restrições como J2ME e baixo processamento como ocorre nos celulares, realizando o processamento não somente de formulários com objetos de alto nível, mas o processamento gráfico de baixo nível enquanto executa a comunicação Bluetooth. O conteúdo passou por quase todas as aulas vistas, envolvendo desde as aulas de rede de computadores até as mais recentes como tópicos I onde foi abordada a linguagem Java, passando entre outras por matérias como engenharia de software e computação gráfica. E, por fim, o aprendizado de uma linguagem com poucas informações disponíveis para programadores, a J2ME, onde a ajuda provêm de grupos de discussões, bem pequenos, mas que tendem a ganhar cada vez mais espaço, com a difusão dos celulares e a tendência de comunicação entre os dispositivos. Bluetooth é uma tecnologia que atende a várias necessidades, e com baixos custos gera grande resultados. Com o estudo da tecnologia, foi possível verificar limitações e bem como recursos interessantes já disponíveis. Sua limitação de distância gera peculiaridades nesta tecnologia, deixando a lógica de construção das redes Piconets um aliado quando a distância for tratada como problema da comunicação Bluetooth. Novidades estão sendo desenvolvidas, o que reforça que a tecnologia não está com tendência a acabar ou ser substituída em um breve período de tempo e aumenta as utilizações com o aumento da velocidade de comunicação e de alcance. Como solução para toda integração entre dispositivos o Bluetooth não é viável, mas como cada troca de informação tem uma necessidade (velocidade, alcance, tamanho, compatibilidade), essa tecnologia supre muito bem uma vasta gama de comunicação entre dispositivos, substituindo quase que totalmente tecnologias como Infra-Vermelho, por concorrem diretamente nesta mesma gama de necessidades. 28

39 3.1 Trabalhos futuros Para o jogo ficar mais competitivo, um jogador (não goleiro) deve ser colocado no campo do adversário, utilizando o recurso demonstrado sobre colisão, esta área ficaria apenas no pé do jogador, assim, o jogo ficará mais dinâmico. Ele vai se movimentar de acordo com a movimentação do goleiro, ou, a movimentação do goleiro ser a tecla 1/7 e do jogador 3/9. Para o futuro, o projeto Marge de comunicação Bluetooth, pretende implementar a utilização do OBEX, com isto o programa poderá implementar a troca de arquivos entre os usuários e também a conversação, já que J2ME possui uma API para controle (execução e gravação de áudio). A utilização deste nível de informação possibilitaria um simulador de chamada telefônica. Estabelecimento de conexão uma única vez no momento de inicialização do software. Melhora do desempenho na execução do jogo. Opção de leitura de histórico no chat, que não deve ter mais que um determinado número de mensagens na tela, para não gerar problema de barra de leitura no celular, o que pode atrapalhar a utilização do chat. Criação de um framework próprio com implementação do OBEX. 29

40 Referências Bibliográficas [1] Tanenbaum, Andrew: Redes de Computadores, capítulo Arquitetura Bluetooth pag Editora Campus, [2] Ghisi, Bruno; Tori, Lucas; Projeto Marge - Um framework livre para criação de aplicações Bluetooth em Java. Disponível em: Acessado em: 11/07/2009 [3] Carniel, Juliano; Teixeira, Clóvis. Apostila de J2ME Versão 1.1. Página 6, 8 e 9. Disponível em: Acessado em: 04/07/2009 [4] Brito, Robison Cris; Ogliari, Ricardo Jogo para Desktop controlado pelo celular via Bluetooth. Web Mobile edição

41 Referências Bibliográficas das Figuras Figura1-2: Comparação de um chip Bluetooth com um fósforo H. Labiod, H. Afifi, C. De Santis. WI-FI T M, BLUETOOTH T M, ZIGBEE T M A ND WIMAX TM, Capítulo 3 Bluetooth Architecture and Functions. Página 76. Figura 1-5: Utilização de vários aparelhos em uma piconet Tom Olzak - Secure your Bluetooth wireless networks and protect your data. Disponível em : Figura 1-6: Comunicação através do framework Marge Ghisi, Bruno; Tori, Lucas; Projeto Marge - Um framework livre para criação de aplicações Bluetooth em Java. Disponível em: Figura 1-7: Arquitetura de J2ME Carniel, Juliano; Teixeira, Clóvis. Apostila de J2ME Versão 1.1. Página 6. Disponível em: Figura 1-9: Arquitetura de um MIDlet Lima, Bruno. Revista Web Mobile Edição 05 - Interface Gráfica para aplicações J2ME Uma introdução à MIDP UI API. Disponível em: Figura1-12: Estrutura hierárquica do GameCanvas Sun Microsystems, Java ME Gaming: Reaching Millions of Users Disponível em: Figura1-13: Divisão do TiledLayer Sun Microsystems, Java ME Gaming: Reaching Millions of Users Disponível em: 31

42 Figura1-14: Definição da área de colisão de um Sprite Sun Microsystems, Java ME Gaming: Reaching Millions of Users Disponível em: Referências Bibliográficas da Tabela Tabela 1: Potência e área de cobertura por classe Grégio, André. Tecnologia Bluetooth e Aspectos de Segurança. Disponível em: 32