基于Wi—Fi技術的移動SNS近距離傳播方式研究

2015-05-30 10:48:04許彪

軟件工程 2015年5期

摘要：由于手機中GPS定位精度低和室內環境中衛星信號弱，造成了移動SNS在室內和近距離環境中社交網絡擴展性能差。針對這種情況，提出了基于Wi-Fi技術的近距離社交網絡擴展算法設計。算法首先在服務器端保存SNS用戶手機Wi-Fi的MAC地址與用戶的對應信息，然后與同一局域網內的所有設備進行Ping通信找到所有周邊設備MAC地址，再在服務器端數據庫中對MAC地址進行匹配后，確定其為周邊的社交網絡設備，并最終建立社交網絡。實驗結果表明，移動SNS采用該算法比采用GPS等定位技術能更加有效、快速地擴展近距離范圍內的社交網絡。

關鍵詞：Wi-Fi；移動社會化網絡服務；近距離

中圖分類號：TP319 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

SNS，全稱Social Networking Services[1]，即社會化網絡服務[2]，旨在幫助人們建立社會化網絡的互聯網應用服務。而移動SNS，即Mobile Social Networking Services，它是采用移動應用技術來實現SNS服務。在作者的《移動SNS的社交網絡傳播方式現狀分析與改進探索》[3]文章中充分分析了當前移動SNS的社交網絡近距離傳播方式的現狀，即通過查詢應用軟件數據庫信息后完成增加好友方式和結合LBS（Location Based Service，基于位置服務）來查找地域附近的好友方式在進行社交網絡近距離傳播時的不足，并探索性提出了藍牙網絡和Wi-Fi網絡兩種技術改進方法。而基于藍牙網絡進行社交網絡近距離傳播方式的改進研究已在《基于藍牙技術的近距離移動SNS設計與實現》[4]論文中完成。因此，本文需要研究的重點就是基于Wi-Fi技術的移動SNS近距離傳播方式的改進研究。

2 問題的由來（Origins）

移動SNS擴展社交網絡的主要兩種方式，一種是通過直接查詢應用軟件數據庫信息后再完成增加好友的方式，這種方式無法進行近距離社交網絡的識別；二是結合LBS（Location Based Service，基于位置服務）來查找地域附近的好友[5]，再通過增加好友來擴展社交網絡的方式。在LBS技術中，目前主要是通過GPS定位技術來實現。然而采用GPS技術一方面由于普通用戶使用的是粗碼，精度有限。另一方面，GPS技術在室內使用時，搜星數量過少，也很難進行有效的定位。因此，現有技術在移動SNS擴展近距離社交網絡時性能很差。

然而，社交網絡理論表明，社交個體之間距離越近需要進行社交的愿望越強烈、越有效，如參加同一次會議（或活動）的人之間都有相互結識的愿望。同時，隨著Wi-Fi技術的大量普及與大眾化，移動SNS軟件很多情況都是在Wi-Fi網絡上完成的，因此，本文試圖使用Wi-Fi技術在局域網中的應用來解決移動SNS中近距離社交網絡傳播問題，研究除藍牙技術之外的解決移動SNS社交網絡擴展“最后一公里”問題的又一種新方式。

3 基于Wi-Fi技術的移動SNS近距離傳播方式算法

設計（Algorithm design of the network

transmission mode of mobile SNS based on Wi-Fi

technology）

本算法設計分為以下四個階段進行：

（1）初始化階段

用戶在初次使用移動SNS軟件時，需要完成用戶基本信息的注冊。在注冊的同時，算法會將用戶手機Wi-Fi設備的MAC地址上傳至服務端保存，建立Wi-Fi設備的MAC地址與用戶信息的對應關系數據。同時，為了解決注冊用戶在不同手機上登錄所帶來的Wi-Fi設備的MAC地址與用戶信息不一致問題，算法設計成用戶每次使用SNS軟件時，將登錄的用戶名和登錄所用手機的Wi-Fi設備MAC地址上傳至服務器端，完成關系數據的更新操作。

其關系數據存儲結構如表1所示。

與此同時，每次啟動SNS軟件的時候，算法將通過編程自動打開用戶手機的Wi-Fi設備，為后續社交網絡的擴展作好通信網絡環境的準備。在本算法設計中，將此階段登錄SNS軟件的用戶稱為算法發起用戶，它負責發起整個算法的執行。

（2）獲取IP地址網段

算法發起用戶加入Wi-Fi網絡之后，即會被自動分配一個IP地址。根據IP地址分配規則，通過程序自動截取IP地址的前24位，得到當前算法發起用戶所處的網段。

（3）對Wi-Fi局域網設備進行掃描

根據得到的網段，按照“網段+序號（序號從1至255）”的方式，形成整個局域網內所有可能的IP地址。對每一個新形成的IP地址，啟用一個新線程進行“ping-c3-w 100IP”操作，用于判斷新形成的IP地址，是否為可達的。如果可達，則通過IP地址查詢其設備對應的無線網卡MAC地址，并存儲。如果不可達，則說明當前網絡中無此IP地址和對應的設備。經過上述的255次多線程掃描之后，即可以得到所有可達設備的IP地址及MAC地址列表集合。

（4）搜索周邊移動SNS用戶階段，擴展社交網絡

將第三階段得到所有可達設備的IP地址及MAC地址列表集合，上傳至移動SNS服務器。通過算法查詢服務器數據庫的用戶信息存儲結構表中“手機Wi-Fi無線網卡MAC地址”字段中是否有第三階段得到所有可達設備的MAC地址。若有，則說明此MAC地址對應的移動SNS用戶當前正好位于算法發起用戶的周圍，即為近距離范圍內。按此算法，于是可將近距離的所有移動SNS用戶的相關信息返回給算法發起用戶，再由算法發起用戶進行“增加好友”來擴展他身邊的社交網絡，并進行“交換電子名片、聊天”等后續的社交活動。若查詢數據庫中無此MAC地址，則說明MAC地址對應的IP及設備，暫時還沒有安裝此移動SNS軟件，需要對推送安裝移動SNS軟件的消息，來進一步擴展近距離的社交網絡。

經過上述四個階段后，算法能將算法發起用戶周邊近距離的所有用戶找到，并建立起社交關系，達到了擴展了算法發起用戶社交網絡的效果。本算法的流程圖如圖1所示。

4 算法測試（The algorithm test）

4.1 測試前的準備工作

（1）針對基于Wi-Fi技術的移動SNS近距離社交網絡傳播算法設計，手機終端平臺選擇Android、服務器端采用Java開源技術，完成了移動SNS軟件原型開發，用于測試算法的功能和性能。

（2）選擇一個可容納約300人，室內面積約為500平方米的大會議室作為測試的真實環境，安裝無線路由器三個，并配置為同一個網段，確保會場內都可以搜索并連接上Wi-Fi。同時，測試手機終端為10臺，分別安裝上移動SNS原型APP，進行測試。

4.2 功能與性能測試

先使用各手機端的APP原型完成用戶的注冊與登錄功能，然后使用查找附近好友的功能，即使用本文設計的基于Wi-Fi技術的移動SNS近距離社交網絡傳播算法，能正常地找到附近的同一個無線局域網的所有好友，并能完成好友增加、發消息、傳文件等社交功能，截圖如圖2所示。

technology

在查找附近的社交網絡用戶的性能方面，每臺手機設備查找其周邊的設備所需要的時間主要取決于ping命令的測試時間和設備對應的IP地址查找的先后順序，查找完成所有周邊設備所需時間約為5—20秒。同時，隨著測試網絡中的手機數目增加，擴展社交網絡的時延會有所增加，但發現附近社交網絡的時間均在一個低時延可接受的范圍，不影響其他功能的使用。

若將測試手機的Wi-Fi網絡關閉，采用GPS定位技術來搜索周邊好友信息進行社交網絡擴展，則會出現定位衛星搜索時間過長，搜星太少等問題而導致無法進行定位或精確定位，也就無法進行社交網絡的有效擴展。

5 結論（Conclusion）

本文通過對現在非常普及使用的Wi-Fi網絡與移動SNS的結合，設計基于Wi-Fi技術的移動SNS近距離社交網絡傳播算法，能很好地實現同一個范圍（局域網）內的近距離社交網絡擴展，解決原有使用GPS等LBS技術實現社交網絡擴展的不足，為有效地解決了移動SNS中社交網絡擴展的“最后一公里”問題提供了一種新方式。

參考文獻（References）

[1] ZhuZeng，QiangLu.Understanding Individual Adoption of

Social Networking Services：An Empirical Investigation.

Proceedings of 2011 3rd IEEE International Conference

on Information Management and Engineering（ICIME 2011）

VOL.05[C].Zhengzhou：Henan University of Technology，2011.

[2] 鄭志剛，陸杰華.面向老年人的社會化網絡服務平臺研究[J].

計算機工程與科學，2012，34（5）：31-34.

[3] 許彪.移動SNS的社交網絡傳播方式現狀分析與改進探索[J].

軟件工程師，2014，17（7）：42-44.

[4] 許彪.基于藍牙技術的近距離移動SNS設計與實現[J].軟件工

程師，2014，17（11）：42-45.