Windows Moible, Wince 使用.NET Compact Framework的进行蓝牙(Bluetooth)开发 之 蓝牙虚拟串口 (Bluetooth Virtual Serial Port)

在之前的两篇文章分别讲述了在.NET Compact Framework下使用Windows Embedded Source Tools for Bluetooth和32feet.NET进行Bluetooth的开发，链接如下：
.NET Compact Framework下的Bluetooth开发 之 Windows Embedded Source Tools for Bluetooth
.NET Compact Framework下的Bluetooth开发 之 32feet.NET
在这篇文章讲述Bluetooth Virtual Serial Port的开发，所谓Bluetooth Virtual Serial Port，其实是从软件的角度看，把Bluetooth的通信转化成Serial Port（串口）。经过这样的转换后，使用Bluetooth的Client程序可以像使用串口一样操作Bluetooth。这个应用方式的出现是为了支持现有应用（Legacy system，遗产应用)。举个例子，在Bluetooth出现以前，大部分移动设备都是通过串口连接的GPS receiver的，基于GPS应用程序的开发也就通过的串口通信取出NMEA data。关于GPS NMEA data的开发可以参考 .NET Compact Framework下的GPS NMEA data数据分析 。串口的开发可以参考.NET Compact Framework下的串口通信。随着Bluetooth的普及，移动设备可以通过Bluetooth来连接GPS receiver了，那么原先基于GPS的应用程序需要重新开发通信部分去读取NMEA data，这为现有应用带来很多麻烦，所有的现有应用都需要重写通信部分，因此人们想出解决方法，把Bluetooth的通信转化成Serial Port（串口）。硬件上使用Bluetooth来进行通信，在软件上虚拟一个串口给应用程序，应用程序不需要任何的修改就可以支持Bluetooth的GPS Receiver了。这就像设计模式里面的Adapter模式，但是这里是为新设备提供原有的接口，使得原先的Client不需要更改。

由于Bluetooth Virtual Serial Port的出现基于对现有系统(Legacy System)支持的需求，所以对于新的系统，MS不推荐使用Bluetooth Virtual Serial Port，而是直接使用Winsock进行通信。在使用Winsock进行Bluetooth通信需要指定服务，因此可以指定使用串口服务进行通信。Bluetooth Virtual Serial Port和Winsock的Bluetooth通信都是使用RFCOMM协议，所以两者等同。使用Winsock的Bluetooth通信比Bluetooth Virtual Serial Port更简单，不需要配置。而且更强壮（robust），因为使用Winsock的Bluetooth通信可以直接监听到蓝牙设备关闭或者离开通信范围，而Bluetooth Virtual Serial Port只能通过Timeout来检查。

由于支持现有系统(Legacy System)，Bluetooth Virtual Serial Port还是有存在的价值，下面讲述Bluetooth Virtual Serial Port的开发。在Windows Mobile下有两种方法可以建立Bluetooth Virtual Serial Port：调用API建立Bluetooth Virtual Serial Port和修改注册表建立Bluetooth Virtual Serial Port

调用API建立Bluetooth Virtual Serial Port

调用API建立Bluetooth Virtual Serial Port可以调用RegisterDevice

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

 

建立服务端口，需要配置以下参数

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

服务端口flocal为true。channel可以使用RFCOMM_CHANNEL_MULTIPLE (0xfe)，这样RFCOMM 会自动分配可用的信道。

建立客户端口，需要配置以下参数

 

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

服务端口flocal为false。device为服务端地址。

反注册端口使用以下API

DeregisterDevice (h);

详细可以参考MSDN文章 Creating a Connection to a Remote Device Using a Virtual COM Port，链接见参考文献。

在32feet.net里面，这些API封装在InTheHand.Net.Ports.BluetoothSerialPort,可以直接使用。但是32feet.net的作者提醒这些API是不是可信赖的(unreliable)，所以在使用之前请要谨慎考虑和详细测试。我在wince 5下测试过，不能成功建立Bluetooth Virtual Serial Port。

使用32feet.net建立服务端口

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

 

使用32feet.net建立客户端口

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);
}

 

修改注册表建立Bluetooth Virtual Serial Port

由于第一种方法不是很可靠，所以可以选择第二种方法，第二种方法其实就是修改注册表，把
HKEY_LOCAL_MACHINE\\SOFTWARE\\Microsoft\\Bluetooth\\Serial\\Ports的项进行修改。可是这个方法只是支持windows mobile5以上的系统，不支持wince5。同时，如果使用这个方法，需要重启系统。

这是Windows Mobile的注册表，可以通过程序修改注册表的项目，通过程序修改后需要重启Windows Mobile。

上图为Wince 5的注册表，结构不一样，在Wince5不能通过修改注册表的方式实现Bluetooth Virtual Serial Port。

下面的代码来源自32feet.net的BluetoothDeviceInfo类里面的SetServiceState()方法。这里演示了如何修改注册表。

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();
}

当state为true时为注册，当state为false时为反注册。

 

参考文献

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