Windows Moible, Wince 使用.NET Compact Framework的進行藍芽(Bluetooth)開發 之 藍芽虛擬串口 (Bluetooth Virtual Serial

文章目錄

• 參考文獻

在之前的兩篇文章分別講述了在.NET Compact Framework下使用Windows Embedded Source Tools for Bluetooth和32feet.NET進行Bluetooth的開發，連結如下：
.NET Compact Framework下的Bluetooth開發 之 Windows Embedded Source Tools for Bluetooth
.NET Compact Framework下的Bluetooth開發 之 32feet.NET
在這篇文章講述Bluetooth Virtual Serial Port的開發，所謂Bluetooth Virtual Serial Port，其實是從軟體的角度看，把Bluetooth的通訊轉化成Serial Port（串口）。經過這樣的轉換後，使用Bluetooth的Client程式可以像使用串口一樣操作Bluetooth。這個應用方式的出現是為了支援現有應用（Legacy system，遺產應用)。舉個例子，在Bluetooth出現以前，大部分行動裝置都是通過串口串連的GPS receiver的，基於GPS應用程式的開發也就通過的串口通訊取出NMEA data。關於GPS NMEA data的開發可以參考 .NET Compact Framework下的GPS NMEA data資料分析 。串口的開發可以參考.NET Compact Framework下的串口通訊。隨著Bluetooth的普及，行動裝置可以通過Bluetooth來串連GPS receiver了，那麼原先基於GPS的應用程式需要重新開發通訊部分去讀取NMEA data，這為現有應用帶來很多麻煩，所有的現有應用都需要重寫通訊部分，因此人們想出解決方案，把Bluetooth的通訊轉化成Serial Port（串口）。硬體上使用Bluetooth來進行通訊，在軟體上虛擬一個串口給應用程式，應用程式不需要任何的修改就可以支援Bluetooth的GPS Receiver了。這就像設計模式裡面的Adapter模式，但是這裡是為新裝置提供原有的介面，使得原先的Client不需要更改。

由於Bluetooth Virtual Serial Port的出現基於對現有系統(Legacy System)支援的需求，所以對於新的系統，MS不推薦使用Bluetooth Virtual Serial Port，而是直接使用Winsock進行通訊。在使用Winsock進行Bluetooth通訊需要指定服務，因此可以指定使用串口服務進行通訊。Bluetooth Virtual Serial Port和Winsock的Bluetooth通訊都是使用RFCOMM協議，所以兩者等同。使用Winsock的Bluetooth通訊比Bluetooth Virtual Serial Port更簡單，不需要配置。而且更強壯（robust），因為使用Winsock的Bluetooth通訊可以直接監聽到藍牙裝置關閉或者離開通訊範圍，而Bluetooth Virtual Serial Port只能通過Timeout來檢查。

由於支援現有系統(Legacy System)，Bluetooth Virtual Serial Port還是有存在的價值，下面講述Bluetooth Virtual Serial Port的開發。在Windows Mobile下有兩種方法可以建立Bluetooth Virtual Serial Port：調用API建立Bluetooth Virtual Serial Port和修改註冊表建立Bluetooth Virtual Serial Port

調用API建立Bluetooth Virtual Serial Port

調用API建立Bluetooth Virtual Serial Port可以調用RegisterDevice

HANDLE h = RegisterDevice (L"COM", index, L"btd.dll", (DWORD)&pp);

 

建立服務連接埠，需要配置以下參數

PORTEMUPortParams pp;
memset (&pp, 0, sizeof(pp));
pp.flocal = TRUE;
pp.channel = channel & 0xff;

服務連接埠flocal為true。channel可以使用RFCOMM_CHANNEL_MULTIPLE (0xfe)，這樣RFCOMM 會自動分配可用的通道。

建立用戶端口，需要配置以下參數

 

PORTEMUPortParams pp;
memset (&pp, 0, sizeof(pp));
pp.device = ba;
pp.channel = channel & 0xff;

服務連接埠flocal為false。device為服務端地址。

反註冊連接埠使用以下API

DeregisterDevice (h);

詳細可以參考MSDN文章 Creating a Connection to a Remote Device Using a Virtual COM Port，連結見參考文獻。

在32feet.net裡面，這些API封裝在InTheHand.Net.Ports.BluetoothSerialPort,可以直接使用。但是32feet.net的作者提醒這些API是不是可信賴的(unreliable)，所以在使用之前請要謹慎考慮和詳細測試。我在wince 5下測試過，不能成功建立Bluetooth Virtual Serial Port。

使用32feet.net建立服務連接埠

public static void CreateIncomingPort()
{
    BluetoothSerialPort port = BluetoothSerialPort.CreateServer(BluetoothService.SerialPort);
    Console.WriteLine(port.PortName);
}

 

使用32feet.net建立用戶端口

public static void CreateIncomingPort()
{
    BluetoothClient client = new BluetoothClient();
    BluetoothDeviceInfo[] devices = client.DiscoverDevices();
    BluetoothDeviceInfo device = null;
    foreach (BluetoothDeviceInfo d in devices)
    {
        if (d.DeviceName == "BLUETOOTH_DEVICE")
        {
            device = d;
            break;
        }
    }
    BluetoothEndPoint  endPoint = new BluetoothEndPoint(device.DeviceAddress, BluetoothService.SerialPort);
    BluetoothSerialPort port = BluetoothSerialPort.CreateClient(endPoint);
    Console.WriteLine(port.PortName);
}

 

修改註冊表建立Bluetooth Virtual Serial Port

由於第一種方法不是很可靠，所以可以選擇第二種方法，第二種方法其實就是修改註冊表，把
HKEY_LOCAL_MACHINE\\SOFTWARE\\Microsoft\\Bluetooth\\Serial\\Ports的項進行修改。可是這個方法只是支援windows mobile5以上的系統，不支援wince5。同時，如果使用這個方法，需要重啟系統。

這是Windows Mobile的註冊表，可以通過程式修改註冊表的項目，通過程式修改後需要重啟Windows Mobile。

為Wince 5的註冊表，結構不一樣，在Wince5不能通過修改註冊表的方式實現Bluetooth Virtual Serial Port。

下面的代碼來源自32feet.net的BluetoothDeviceInfo類裡面的SetServiceState()方法。這裡示範了如何修改註冊表。

if (state)
{
    //write registry settings for WM5 Serial Port support

    //get available ports
    Microsoft.Win32.RegistryKey rkPorts = Microsoft.Win32.Registry.LocalMachine.OpenSubKey("SOFTWARE\\Microsoft\\Bluetooth\\Serial\\Ports", true);
    string[] supportedPorts = (string[])rkPorts.GetValue("SupportedPorts");
    System.Collections.ArrayList alPorts = new System.Collections.ArrayList(supportedPorts);

    //check availability
    foreach (string deviceid in rkPorts.GetSubKeyNames())
    {
        Microsoft.Win32.RegistryKey rkDevice = rkPorts.OpenSubKey(deviceid);
        //remove port from arraylist if unavailable
        string port = rkDevice.GetValue("Port").ToString();
        int nullPos = port.IndexOf('\0');
        if (nullPos > -1)
        {
            port = port.Substring(0, nullPos);
        }
        if (alPorts.Contains(port))
        {
            alPorts.Remove(port);
        }
        rkDevice.Close();
    }

    if (alPorts.Count == 0)
    {
        throw new InvalidOperationException("No ports available");
    }
    //write port details to registry
    Microsoft.Win32.RegistryKey rkNewPort = rkPorts.CreateSubKey(this.DeviceAddress.ToString("8"));
    rkNewPort.SetValue("KeepDCB", 0);
    rkNewPort.SetValue("RemoteDCB", 0);
    rkNewPort.SetValue("Encryption", 0);
    rkNewPort.SetValue("Authentication", 0);
    rkNewPort.SetValue("Port", alPorts[0]);
    rkNewPort.SetValue("Server", 0);
    rkNewPort.Close();

    rkPorts.Close();

    //try open port now
    try
    {
        InTheHand.Net.Ports.BluetoothSerialPort.CreateClient(alPorts[0].ToString(), new BluetoothEndPoint(this.DeviceAddress, BluetoothService.SerialPort));
    }
    catch
    {
    }
}
else
{
    //find and remove registry entries
    Microsoft.Win32.RegistryKey rkPorts = Microsoft.Win32.Registry.LocalMachine.OpenSubKey("SOFTWARE\\Microsoft\\Bluetooth\\Serial\\Ports", true);
    foreach (string deviceAddress in rkPorts.GetSubKeyNames())
    {
        if (deviceAddress == this.DeviceAddress.ToString("8"))
        {
            rkPorts.DeleteSubKeyTree(deviceAddress);
            break;
        }
    }
    rkPorts.Close();
}

當state為true時為註冊，當state為false時為反註冊。

 

參考文獻

Bluetooth COM Ports On Windows CE
Windows Mobile 5.0 Bluetooth Virtual Serial Ports
Any Port in a Storm
MSDN:Creating a Connection to a Remote Device Using a Virtual COM Port