用C#开发.NET CF 蓝牙通信模块

用C#开发.NET CF 蓝牙通信模块
在Windows Mobile软件开发中.Net正扮演着日益重要的角色，我们已经可以看到很多用.Net CF开发的软件，这些软件涉及到了日常应用的方方面面。在智能设备的软件开发中，无线互联是一个相当重要的一块，我们可以看到，红外几乎是所有智能设备的标配，而蓝牙也日益在越来越多的智能设备上出现，有了硬件，显然要有相应的软件相关的应用。

我们也知道，用.NET CF开发红外通信应用时相当轻松的，因为.NET CF中有一个命名空间System.Net.IrDA就是用于红外通信的通信模块。但是，.NET CF中还没有关于蓝牙通信的模块，所以目前来讲做这方面的开发还有一定的困难。下面，就谈谈如何用C#开发.NET CF蓝牙通信模块。

一． 基本要点
首先明确一点，因为涉及到驱动硬件的问题，所以仅靠了解C#开发的相关知识显然是无法完成开发的，我们必须对C++开发有所了解。但是为了简单起见，我们不希望用C++写半行代码，所有的编码工作全部使用C#，也就是说，使用的开发环境只需要使用Visual Studio.net，不需要用其他的编辑器。

作为开发这类驱动硬件的程序的知识准备，您需要了解C++的基本知识，知道头文件是怎么一回事，知道托管代码如何与非托管代码交互。因为本文的核心是说明如何开发.net CF蓝牙通信模块，所以前述这些准备知识并不作讲述。

二． 关于蓝牙
做蓝牙通信模块开发，自然先要知道蓝牙通信是怎么一回事。在我看来，蓝牙通信应该和红外通信模块类似，当然我是从开发者的角度来讲，抽象化以后应该就是这样，当然蓝牙和红外通信也有很多不一样的地方，这在面向对象设计里面怎么讲，我想一定有很多人理解的比我透彻。好了，这就是我们的基本思路了。我曾经在网上查过关于蓝牙开发的文章，很多人在.net CF开发中把蓝牙通信当作一个串行通信来处理，这也是不错的，但是我不是很喜欢，因为这样做的话，并不是针对蓝牙来开发的，换言之，在使用过程中，需要先手动开启蓝牙，配对，连接，建立串行通道，然后开启应用程序使用，你还要在应用程序中设置串行端口，对最终用户来讲，这是非常麻烦的。我觉得，这样的解决方案冠上蓝牙通信的名头简直就是……不多说了，书归正传。

在红外通信中，我们知道，设备的DeviceID是一个Byte数组，那么蓝牙设备的DeviceID什么样子呢？我想这个大家都很清楚，是一串以“：”分隔的16进制数字。

红外通信中，一般而言红外并没有开启、关闭之类的状态，但是蓝牙有开启、关闭、可发现三种状态。

红外没有安全设置，而蓝牙有安全设置，所以我们需要对蓝牙设备进行配对，而红外通信这部需要。

我们查看.net的Socket地址族里有IrDA，但是没有蓝牙相关的地址族，这是我们需要解决的问题。

三． 获取设备ID
1．获取本地设备的ID
我们查看Window CE 4.2的SDK文档，得知获取本地设备ID的函数是BthReadLocalAddr，在btdrt.dll中。SDK文档中的英文原文是这样的：“This function retrieves the Bluetooth address of the current device.”好了，知道了这个就好说了：



首先封装本地托管函数：



[DllImport("Btdrt.dll", SetLastError=true)]

public static extern int BthReadLocalAddr(byte[] pba);

这个函数得到的本地DeviceID也是一组byte数组，为了向人们显示出来，我们要把它变为String：

string text1 = "";

text1 = text1 + pba[5].ToString("X2") + ":";

text1 = text1 + pba [4].ToString("X2") + ":";

text1 = text1 + pba [3].ToString("X2") + ":";

text1 = text1 + pba [2].ToString("X2") + ":";

text1 = text1 + pba [1].ToString("X2") + ":";

return (text1 + pba [0].ToString("X2"));

2．获取远程设备的ID
其实谈到获取远程设备的ID就涉及到如何去发现远程设备了，所以这里就一并把发现设备的方法也说明了吧。

发现设备需要用到三个Winsock API，分别是WSALookupServiceBegin、WSALookupServiceNext和WSALookupServiceEnd，这三个API到底起什么作用可以去查看Windows CE 4.2的SDK，这里就不详细解释了，只谈一下几个需要注意的地方。

WSALookupServiceBegin的函数原形是这样的：

INT WSALookupServiceBegin(

LPWSAQUERYSET lpqsRestrictions,

DWORD dwControlFlags,

LPHANDLE lphLookup

);

我们用托管代码进行包装：

[DllImport("ws2.dll", EntryPoint="WSALookupServiceBegin", SetLastError=true)]

public static extern int CeLookupServiceBegin(byte[] pQuerySet, LookupFlags dwFlags, ref int lphLookup);

可以看到，本来lpqsRestrictions是一个struct，经过包装后在托管代码中成为了byte[]，我们计算好该struct大概要占用多少个byte，struct中每一个成员在byte数组中的位置是怎样的，装配出来就好了。

由于是针对蓝牙作的开发，所以我们要查看一下这些参数应该是哪些值。Windows CE 4.2的SDK中说，蓝牙开发时，struct LPWSAQUERYSET中的如下成员应当为这些值：

The dwSize member must be sizeof(WSAQUERYSET).

The lpBlob member (itself a pointer to a BLOB structure) is optional, but if used, the device inquire parameters valid for LUP_FLUSHCACHE are the following:

The cbSize member of the BLOB structure must be sizeof(BTH_QUERY_DEVICE).

The pBlobData member is a pointer to a BTH_QUERY_DEVICE structure, for which the LAP member is the Bluetooth inquiry aclearcase/" target="_blank" >ccess code, and the length member is the length of the inquiry, in seconds.

The dwNameSpace member must be NS_BTH.

All other WSAQUERYSET members are ignored.

具体什么意思各位可以自己去理解，我想比我翻译出来要好些，毕竟我英语很差的。根据以上要求，我们这样装配pQuerySet:

byte[] buffer1 = new byte[0x400];

BitConverter.GetBytes(60).CopyTo(buffer1, 0);

GCHandle handle1 = GCHandle.Alloc(blob1.ToByteArray(), GCHandleType.Pinned);

IntPtr ptr1 = handle1.AddrOfPinnedObject();

BitConverter.GetBytes((int) (ptr1.ToInt32() + 4)).CopyTo(buffer1, 0x38);

另外的两个API也照类似方法调用即可。

在调用了WSALookupServiceNext之后，bytes数组pQuerySet中便包含了远程设备的地址信息，下面我们需要把它找出来。通过阅读SDK中WSAQUERYSET结构的说明和计算每个成员的位置之后，我们写出如下代码：

int num5 = BitConverter.ToInt32(buffer1, 0x30);

int num6 = Marshal.ReadInt32((IntPtr) num5, 8);

int num7 = Marshal.ReadInt32((IntPtr) num5, 12);

SocketAddress address1 = new SocketAddress(AddressFamily.Unspecified, num7);

因为.net框架的地址族里面没有蓝牙，所以我们这里用的是AddressFamily.Unspecified。

然后的工作就是从中获取远程设备的ID了：

前面我们已经计算出，这个Address里面的前六个字节是byte数组形式的设备ID，第七到第二十二个字节是蓝牙的Service Guid，在后面四个字节是端口号，所以我们只需要分别提取出来即可。

四． 监听服务
监听服务调用的是非托管API WSASetService,其原型是

INT WSASetService(

LPWSAQUERYSET lpqsRegInfo,

WSAESETSERVICEOP essoperation,

DWORD dwControlFlags

);

可以看到关键也是第一个参数，lpqsRegInfo，这也是一个struct，我们的包装方法与前面的发现设备采用的方法类似，做蓝牙通信时要注意其成员要如下设置：

lpqsRegInfo


dwSize


sizeof(WSAQUERYSET)






lpszServiceInstanceName


Not supported on Windows CE. Set to 0.






lpServiceClassId


Not supported on Windows CE. Set to 0.






dwNameSpace


NS_BTH.






dwNumberOfCsAddrs


Not supported on Windows CE. Set to 0.






IpcsaBuffer


Not supported on Windows CE. Set to 0.






lpBlob


Points to a BTHNS_SETBLOB structure, containing information about the service to be added.






*


All other WSAQUERYSET fields are ignored.








五． 连接
我们知道，IrDA中连接远程服务是使用方法System.Net.Sockets.IrDAClient类中的Connect方法。而这个方法又是调用的Socket类中的Connect方法。而Socket类是一个比较抽象的类，它并不绑定某个具体的地址族、SocketType和protocolType，所以在实例化的时候，需要指定这三个参数。我们也知道，在IrDA中，这三个参数分别是AddressFamily.Irda, SocketType.Stream,和ProtocolType.IP，那么在蓝牙中这三个参数分别是什么呢？我们好像找不到。

且慢，真是这样吗？

我们知道在.net中，这三个参数都是枚举值，而枚举在默认情况下，你可以认为就是int值的替代表现。

我们该如何知道这三个参数到底是什么呢？

还是先看Socket类的Connect方法。

我们查查有关资料，可以知道这个方法实际上是调用的一个非托管函数：

[DllImport("mscoree", EntryPoint="@339")]

public static extern int connect(int s, byte[] name, int namelen);

也就是非托管的Socket API。

我们看Windows CE 4.2的SDK，可以看到，在使用蓝牙进行连接的时候，需要使用WinSock扩展。我们还可以看到，在使用蓝牙进行连接的时候，三个参数分别应当是AF_BTH、SOCK_STREAM和BTHPROTO_RFCOMM，至于这三个参数分别代表什么，我们就要查看相关的头文件了。

我们找到ws2bth.h头文件，可以看到AF_BTH代表十进制数32，而BTHPROTO_RFCOMM代表十六进制数0x0003，恰好和ProtocolType.Ggp代表的数值是一致的。所以，我们在实例化Socket时是这么写的：

new Socket((AddressFamily) 0x20, SocketType.Stream, ProtocolType.Ggp)；

Socket实例化出来了，其他的当然就都好说了，这里不再赘述。

六． 蓝牙的安全设置
蓝牙比红外多了安全方面的设置，所以就需要多一些代码来处理这些。具体也就不多说了，其实也就是一些非托管代码的包装调用，这些API在Btdrt.dll中：

获取配对码请求：

[DllImport("Btdrt.dll", SetLastError=true)]

public static extern int BthGetPINRequest(byte[] pba);

设置配对码：

[DllImport("btdrt.dll", SetLastError=true)]

public static extern int BthSetPIN(byte[] pba, int cPinLength, byte[] ppin);

比较麻烦点的是配对，总共有三步操作：

首先是创建ACL连接：

[DllImport("Btdrt.dll", SetLastError=true)]

public static extern int BthCreateACLConnection(byte[] pbt, ref ushort phandle);

然后是配对码验证：

[DllImport("Btdrt.dll", SetLastError=true)]

public static extern int BthAuthenticate(byte[] pbt);

然后一定要关闭连接：

[DllImport("Btdrt.dll", SetLastError=true)]

public static extern int BthCloseConnection(ushort handle);

七． 设置蓝牙无线电状态
我们知道，蓝牙无线电有打开、关闭、可发现三种状态，那么我们如何实现编程控制呢？

我想这个一定大家都知道了，因为网上有很多关于这个的文章：

先写一个枚举：

public enum RadioMode

{

Connectable = 1,

Discoverable = 2,

PowerOff = 0

}

然后写一个函数调用非托管代码即可：

[DllImport("BthUtil.dll", SetLastError=true)]

public static extern int BthSetMode(RadioMode dwMode);

获取无线电状态的话就用下面的函数：



[DllImport("BthUtil.dll", SetLastError=true)]

public static extern int BthGetMode(ref RadioMode dwMode);

八． 已知的问题
可能是因为蓝牙控制软件还没有实现标准化或者还是其他的问题，我们发现根据Windows CE 4.2 SDK 使用Winsock 扩展做的蓝牙开发有一个问题，而且不论是本文中所述的托管代码还是其他的非托管代码，只要是用的这种思路用Winsock 2做的开发都会存在这样一个问题，那就是不是在所有的Windows Mobile设备上都能正常运行。经过我的测试，我发现在很多使用另行开发的蓝牙控制软件的设备上，如联想ET560、华硕MyPAL A730上都无法运行，而在没有另行开发蓝牙控制软件的设备上是可以正常运行的，我不知道这是什么原因，初步推测可能是厂商另行开发的蓝牙控制软件屏蔽了微软的API的缘故，到底是不是这样，还得请高人指点。

原文转自：http://www.ltesting.net