Windows Moible, Wince 使用.NET Compact Framework的进行蓝牙(Bluetooth)开发 之 Windows Embedded Source Tools for Bluetooth

Bluetooth的应用十分广泛，基于Bluetooth的通信程序开发主要有以下几个步骤：
服务端
* 设置本设备为可发现。
* 公开服务给其他Bluetooth设备访问。
* 接受其他Bluetooth设备的链接。
* 与链接上的Bluetooth设备进行通信。
客户端
* 发现周边Bluetooth设备。
* 主动与被发现的设备发起连接。
* 与链接上的Bluetooth设备进行通信。

在.NET Compact Framework下进行Bluetooth开发有几个可选解决方案
* 可以P/Invoke直接调用Bluetooth的API（btdrt.dll）
* 使用MS的Windows Embedded Source Tools for Bluetooth
* 使用32feet.NET库

这篇文章讲述基于Windows Embedded Source Tools for Bluetooth的开发，点击 链接 下载Windows Embedded Source Tools for Bluetooth，安装后在目录 C:\Program Files\Microsoft\Windows Embedded Source Tools会找到源码以及编译后的DLL。

服务端

using Microsoft.WindowsMobile.SharedSource.Bluetooth;
private void SetRadioMode()
{
    BluetoothRadio br = new BluetoothRadio();
    WriteMessage("Radio Mode:" + br.BluetoothRadioMode);

    if (br.BluetoothRadioMode != BluetoothRadioMode.Discoverable)
    {
        br.BluetoothRadioMode = BluetoothRadioMode.Discoverable;
        WriteMessage("Radio Mode:" + br.BluetoothRadioMode);
    }
}

private void StartService()
{
    Guid guid = StandardServices.SerialPortServiceGuid; 
    service = new BluetoothService(guid);
    service.Start();
    WriteMessage("Service started!");
    System.Net.Sockets.NetworkStream ns = service.AcceptConnection(); //Warning: this is blocking code 
    WriteMessage("Got a request!");
    
    string dataToSend = "Hello from service!";

    // Convert dataToSend into a byte array
    byte[] dataBuffer = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(dataToSend);

    // Output data to stream
    ns.Write(dataBuffer, 0, dataBuffer.Length);

    byte[] buffer = new byte[2000];
    while (service.Started && !stop)
    {
        if (ns.DataAvailable)
        {
            ns.Read(buffer, 0, 50);
            string data = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetString(buffer, 0, 50);
            WriteMessage("Receiving data:" + data);
        }
    }

    // Clear and close stream
    ns.Flush();
    ns.Close();
}

代码1
SetRadioMode检查本端Bluetooth设备是否为可发现，如果不可发现就设置为可发现。本地Bluetooth设备的状态分成三种：On，Off，Discoverable。在Windows Embedded Source Tools for Bluetooth库里面查询和设置设备RadioMode的函数有点问题，只能用在Windows Mobile里面，如果在Wince里使用，需要对SafeNativeMethods.cs进行以下的修改：

//It does not support Wince 5 since Wince 5 does not include bthutil.dll
//[DllImport(BTHUTIL_DLL)]
//public static extern int BthGetMode(ref BluetoothRadioMode mode);
//[DllImport(BTHUTIL_DLL)]
//public static extern int BthSetMode(BluetoothRadioMode mode);

public static int BthGetMode(ref BluetoothRadioMode mode)
{
    int mask = 0;
    int ret = BthReadScanEnableMask(ref mask);
    switch (mask)
    {
        case 0x0:
            mode = BluetoothRadioMode.Off;
            break;
        case 0x2:
            mode = BluetoothRadioMode.On;
            break;
        case 0x3:
            mode = BluetoothRadioMode.Discoverable;
            break;
    }
    return ret;
}

public static int BthSetMode(BluetoothRadioMode mode)
{
    int mask = 0;
    switch (mode)
    {
        case BluetoothRadioMode.Off:
            mask = 0x0;
            break;
        case BluetoothRadioMode.On:
            mask = 0x2;
            break;
        case BluetoothRadioMode.Discoverable:
            mask = 0x3;
            break;
    }
    return BthWriteScanEnableMask(mask);
}

[DllImport(BTDRT_DLL)]
public static extern int BthReadScanEnableMask(ref int mask);

[DllImport(BTDRT_DLL)]
public static extern int BthWriteScanEnableMask(int mask);

代码2
Wince里面没有bthutil.dll，所以不能直接使用BthGetMode和BthSetMode的APIs了。需要调用BthReadScanEnableMask和BthWriteScanEnableMask来实现。

StartService使用winsock启动一个服务的侦听，在启动服务端时候必须选择服务，例子里选择了串口服务。关于bluetooth的服务，可以参考 http://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth_profile。 注意当service启动后，使用service.AcceptConnection()会把线程挂起，如果在实际使用中，一般需要启动一个worker thread执行，否则程序没办法处理其他任务，例如UI的响应。传输的数据是比特串(byte[])，所以可以传输任意类型的数据，在例子中传输的数据为string。在例子中回应"Hello from service!"给客户端后开始不停的接收，实际通信顺序由具体需求决定。

客户端 

private void PairedDevices()
{
    BluetoothRadio br = new BluetoothRadio();
    
    BluetoothDeviceCollection devices = br.PairedDevices;
    foreach (BluetoothDevice device in devices)
    {
        WriteMessage("ID:" + device.Address[5].ToString("X2") + "-"
            + device.Address[4].ToString("X2") + "-"
            + device.Address[3].ToString("X2") + "-"
            + device.Address[2].ToString("X2") + "-"
            + device.Address[1].ToString("X2") + "-"
            + device.Address[0].ToString("X2") + ", Name:" + device.Name);
    }
    ConnectService(devices[0] as BluetoothDevice);
}

private void ConnectService(BluetoothDevice device)
{
    Guid guid = StandardServices.SerialPortServiceGuid; 
    // Create network stream object
    // Connect to the device service (via the GUID)
    System.Net.Sockets.NetworkStream ns = device.Connect(guid);

    // Create storage for receiving data
    byte[] buffer = new byte[2000];

    // Read Data
    ns.Read(buffer, 0, 50);

    // Convert Data to String
    string data = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetString(buffer, 0, 50);
    WriteMessage("Receiving data: " + data);

    int i = 0;
    while (!stop)
    {
        WriteMessage("Writing: " + i.ToString());
        byte[] dataBuffer = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(i.ToString());

        ns.Write(dataBuffer, 0, dataBuffer.Length);
        ++i;
        if (i >= int.MaxValue)
        {
            i = 0;
        }
        System.Threading.Thread.Sleep(500);
    }
    // Close network stream
    ns.Close();
}

代码3
Windows Embedded Source Tools for Bluetooth不支持自发现功能，所以在客户端的设备首先要和服务端的设备进行配对，所谓配对就是把对端的信息写入注册表里面。PairedDevices()取出配对信息，其实就是从注册表里面取信息，Windows Embedded Source Tools for Bluetooth这个功能也写得不好，如果在wince下使用需要修改BluetoothRadio.cs文件的PairedDevices属性。

//const string BT_DEVICE_KEY_NAME = "Software\\Microsoft\\Bluetooth\\Device";
const string BT_DEVICE_KEY_NAME = "Software\\Microsoft\\Bluetooth\\Device\\pan"; //wince 5

代码4
在wince下，注册表的位置取决于配对设备的类型，见下图。

图1
不同类型的配对设备放在不同的目录下。
但是在Windows Mobile下，所有配对信息存放于Software\\Microsoft\\Bluetooth\\Device下。

图2

ConnectService()的功能是链接服务端的设备。链接前同样选择串口服务，服务端和客户端需要使用统一的服务类型才能通信。在例子中连接后从服务端接收欢迎信息，然后不断往服务端发送数据。

从上面的例子看Windows Embedded Source Tools for Bluetooth的功能不是很完整，没有自动发现功能，也就是通信双方在通信之前需要配对成功，因此这样很不方便。而且Windows Embedded Source Tools for Bluetooth只是支持 Microsoft windows stack，不支持broadcom stack，后面文章会介绍另外一个的开源库32feet.NET。这个库支持自发现功能，同时部分支持broadcom stack。

参考文献：
Bluetooth Development 

BthReadScanEnableMask
BthWriteScanEnableMask
Bluetooth_stack