[XMOVE自主设计的体感方案] XMove Studio管理系统（一）——基于XFrmWork的PC端框架

一 . XMove Studio简介

　　XMove Studio ，是XMove框架的PC桌面整合平台，是XMove的管理系统和应用中心。它的开发基于我开发的XFrmWork桌面软件框架，采用插件结构，共享基类库。它具备以下特点：

• 　　与节点通信，控制，采集，重现数据的能力。
• 可扩展的应用平台，已开发了基于Unity3D的虚拟实境系统，空中鼠标和数据分析器等。并提供API向第三方开放
• 可增删节点通信方法，包括蓝牙,WIFI，串口和USB等

　　作为XMove 4.0最重要的变化之一，XMove Studio的的引入使得管理所有节点的功能上移到PC端。清晰的结构划分使得整个XMOVE框架变得更加灵活，例如，添加新功能仅需要添加PC更新包，所有节点程序不需要变动，管理软件可自动配置节点参数，实现数据流控制，从而实现新功能。

二. 功能组件介绍

　　拜于XFrmWork所赐，系统采用插件结构的模块设计方法。除了XFrmWork提供的底层服务，如调试和界面显示功能以外，XMove Studio有清晰的模块划分。我们可以将其分为三个组成部分。通信管理器，节点管理器和应用程序管理器。  通信管理器负责将节点采集的传感器数据（或是存储器，网络甚至模拟产生的数据）传递给节点管理器。节点管理器的节点组获取数据后，会以事件的方式通知注册到相关节点的应用程序，各应用即可从而完成相关功能。我们可以将三个部分分别看成数据源，数据池，和使用数据的应用。

　　下图（来源于系统运行截图），展现了数据流向，和不同节点，通信方式以及应用的联系关系。您可以从该图中完整的看到每个通信信道开启的时间和流量，不同节点收到的数据量和信号强度，以及各应用挂载节点的情况。

 　　1. 节点管理器

　　   节点管理器是联系通信管理器和应用管理器的中心纽带，为了方便读者更好的了解系统，我们先介绍节点管理器。

　　   XMove的节点部署方案如下图，15个节点部署于人体各处，手机和接收节点是可选节点。共17个节点构成节点组。每个节点组对应一个实际用户。系统可以支持多个用户，但此处的节点可以动态的与实际硬件节点实现绑定。您可以随时改变映射关系，这意味着，在用户0上的节点数据，可以映射到用户1身上的硬件节点。不同的节点组通过节点组编号区分，可以在运行时添加或删除用户。但注意，任何情况都必须至少保留一个节点组实例。

　　当您将鼠标放置在虚拟节点图标上时，图标会放大，展现节点的类型和功能：

　　 可以切换到列表视图，系统会展示已经被激活的所有节点的特性，这些特性包括电池电量，信号强度，工作模式，组别和节点类型等。同时，系统还会提示该节点的硬件配置等。

　　

   　  2. 通信管理器

　　  通信管理器是数据输入源，传感器数据可以同时以多种方式传递给节点管理器。目前XMove可接受如下类型的通信方式：

 

通信名称	最大传输速率	支持的节点类型	功能说明
ATL标准串口	115200bps	所有节点	与节点通信的主要方式
标准蓝牙	560Kbps	安卓手机节点	安卓手机通信
虚拟蓝牙串口	115200bps	Wince,塞班手机节点	提供可模拟为蓝牙串口设备的支持
模拟数据调试	——	——	可按算法要求模拟出虚拟数据，方便调试
USB高速传输	2Mbps	4.0桥接结点	通过USB-HID与桥接结点通信
虚拟通信	与录制时速度相同	——	可录制真实节点的数据，可将其回放
虚拟网络通信	100Mbps	另一台PC终端	可将另一台PC采集的节点数据通过网络发送到本PC
WIFI局域网	——	手机	与手机的WIFI通信方式
3G网络	实测最大600KBPS	手机	与手机的3G网络通信方式

 　　值得注意的是，XMove可完整支持Kinect，其通信方法和应用在扩展应用组件里，此处从略。会有专门的一篇文章介绍其功能。

　　使用时，您可以方便的将不同的通信方式，从左边的列表拖动到右边的列表当中，即可自动配置：

　　下面，我们以模拟数据通信为例，介绍其配置方法：

　　模拟数据调试是一个为调试应用提供方便的通信方法，它是虚拟的，内置了多种产生数据的算法，例如，产生映射的节点绕X轴旋转的”虚拟数据“，但对应用程序来说这是透明的。　在左边的下拉菜单可选择不同通信端口（对模拟数据通信是不同产生数据的逻辑）。

　　下方是节点映射关系配置。所有的硬件传感器都通过RawID区分，但您可以将这些硬件节点映射到相应的虚拟节点，配置其”节点组ID“和对应的节点位置即可。列表每一项的右侧，红色的五星代表该节点未激活，绿色代表节点工作正常。同时给出该节点的节点类型。您可以通过右方的加减号添加或删除节点映射项。  这些映射关系在关闭程序时，系统会自动保存，并在第二次开启时恢复。

　　您可以开启或关闭该端口，在配置界面的右上角可显示当前通信方法的流量和开启时长。  

　　若您不想使用该通信方法，直接拖动该项到通信管理器外部，系统就会自动回收资源，关闭端口.　　

　　系统可以同时开启多个通信信道，这些信道之间互不干扰。系统允许两个信道同时为一个节点传输数据，但在使用时通常不建议这么做。

　 　3. 应用程序管理器

　　应用程序管理器是XMove Studio的核心价值所在。XFrmWork的插件结构方便随时添加新的应用程序，您只需要将组件包拷贝到应用程序相应的插件目录文件夹下,系统就会自动加载。

　　所有的应用程序都需要节点管理器提供的数据，XMove节点管理器通过事件方式通知应用程序，开放式的API可以为应用提供完整的服务。

　　应用程序管理器的使用和通信管理器非常类似。您可以拖动应用到右方的应用列表中，不同的应用程序可互不干扰的执行。

　　我们以空中鼠标为例，介绍其使用。空中鼠标主要使用传感器节点的陀螺仪，当您拖动空中鼠标到右边应用栏后，将出现下图所示的配置界面。节点映射配置器可以方便您要映射的节点，右侧五角星符号的颜色给出其是否被激活。考虑到不同的应用对节点的功能要求不一致，例如，有些应用必须要求节点拥有HID键盘设备，或必须包含GPS定位功能等，此时节点映射必须满足基本功能要求，否则不会映射成功。值得注意的是，下拉菜单的节点中，不满足节点功能要求的已经被删除，已经激活的节点会优先排列。

　 您可以点击开始或关闭按钮实现对该功能的配置。当点击开始时，资源会自动加载，同时会自动注册节点事件。点击关闭时，管理器会以相反地顺序进行。

三. 程序结构介绍

　　XMove扩展了XFrmWork的基本功能，包含以下基本类库：

　　

　　其中Interface库是所有库之间的公共接口库，定义了不同库的抽象结构和它们之间的交互逻辑。

     XFrmWork.Application 是应用无关的插件容器，是最终的应用启动点。

四. 具体使用和其他注意事项

　　1. 在使用时，您应该首先开启XMove Studio应用程序，系统会自动加载所需资源并完成初始化。

　　2. 开启通信管理器，将接收器以您所希望的通信方式接入Studio.

　　3.  此时开启子节点，接收器应该可以接受所有子节点并在节点管理器中实时显示。配置这些节点，使其映射到相应的虚拟节点组。

　　4. 确认所有节点已正常工作后，拖动您希望开启的应用到应用程序列表，配置节点映射关系和其他配置，选择开启。

　   5. 应用程序启动，完成应用后，应正常关闭应用和端口。若您选择直接关闭主框架，Studio会自动帮您回收资源。

五 . 总结

　　本文介绍了XMove Studio的基本结构，三大主要管理器：节点管理器，通信管理器和应用管理器的作用和使用方式，同时介绍了Studio的基本使用步骤。

　　考虑到文集的其他部分对其使用做了详细的说明，因此此处并不打算深入的介绍所有组件的使用方法，仅作为综述性文章。