Программирование мобильных устройств на платформе .NET Compact Framework

Салмре Иво

■ Энергопотребление. Коммуникационный механизм Wi-Fi не относится к числу экономичных в плане расхода электроэнергии. Как устройства так и их аккумуляторные батареи становятся все меньшими и меньшими, и поэтому допустимая доля энергоресурса, которую можно расходовать на Wi-Fi-связь, не очень велика. Это означает, что существует некий практический нижний предел размеров, при которых устройство еще в состоянии эффективно пoддepживaть Wi-Fi. Несомненно, в этом отношении будут найдены какие-то аппаратные или программные решения, однако на сегодняшний день указанная проблема существует.

Несколько слов по поводу WiMax

Протокол WiMax, известный также под названием протоколов 802.16 и 802.20, — это развивающийся стандарт, который должен вобрать в

себя все лучшее из того, что предлагают сети Wi-Fi и сети мобильной телефонной связи, предоставить возможности широкополосной передачи пакетов, свойственные сетям Wi-Fi, на большие расстояния и, в перспективе, обеспечить возможность роуминга между точками доступа (access points). В то время как протокол 802.11 (Wi-Fi) предназначен для беспроводных локальных сетей, новые стандарты предназначены для введения беспроводных региональных сетей, охватывающие значительно большие расстояния по сравнению с Wi-Fi. Как и в случае любого нового стандарта, для внедрения WiMax несомненно потребуется определенное время, однако этот протокол является весьма многообещающим в отношении скорости и стоимости передачи данных. Операторы традиционных стационарных сетей, операторы мобильных сетей и производители связного оборудования заинтересованы в развитии этого направления, и о том, какие изменения ожидают коммуникационный ландшафт, в настоящее время можно только догадываться. Автор данной книги не может дать иных прогнозов, кроме того, что, по его мнению, развитие этого процесса будет весьма интересным, и он растянется на ближайшие несколько лет. Как и в случае всех остальных механизмов беспроводной связи, которые мы здесь обсуждаем, работа с протоколом WiMax потребует от вашего приложения готовности работать в условиях нестабильного доступа к сети и неоднородных сетей, включая сети Wi-Fi, WiMax, 2.5 G, 3G и другие сетевые технологии.

Более подробную информацию об этих развивающихся стандартах вы сможете найти на Web-сайте:

http://grouper.ieee.org/groups/802/16/ и

http://grouper.ieee.org/groups/802/20/

Bluetooth: персональные сети

Bluetooth — это коммуникационный механизм персональных вычислительных сетей (Personal Area Network — PAN), предназначенный для объединения различных устройств, непосредственно окружающих пользователя, в единую сеть. PDA-устройства, лэптопы, мобильные телефоны, принтеры и, возможно, даже торговые автоматы и автономные центры интерактивной информации — все они могут выступать в роли целевых объектов сетей Bluetooth. Назначение стандарта Bluetooth состоит в том, чтобы позволить различным устройствам, оказавшимся вблизи друг друга, вступать друг с другом в различные отношения, зависящие от конкретной ситуации. Как видно на рис. 15.2, существует два вида вычислительных устройств, которые может объединять Bluetooth: персональные устройства, переносимые индивидуумом, и внешние устройства, с которыми может вступать в контакт владелец устройства, располагающего возможностями Bluetooth.

Часто неправильно считают, что стандарт Bluetooth подразумевает только "что-то одно", то есть представляет собой исключительно коммуникационный протокол и ничто другое, хотя на самом деле это не так. Несмотря на то что Bluetooth построен поверх базового сетевого стека, наиболее существенным аспектом Bluetooth являются построенные поверх него "профили". Сам по себе Bluetooth — это коммуникационный механизм, но почти вся наиболее интересная работа выполняется на уровне профилей Bluetooth. С практической точки зрения это означает, что если только два различных устройства не поддерживают одни и те же профили Bluetooth, то они мало что смогут сообщить друг другу. Например, Bluetooth-принтеру, который поддерживает профиль Bluetooth "Basic Printing Profile", может быть известно о существовании в той же комнате удаленного элемента управления "A/V Remote Control Profile", но эти два устройства не смогут общаться на понятном им обоим языке, если только они не разделяют общий набор профилей.

Рис. 15.2. Схематическое изображение персональной сети

Список поддерживаемых профилей вы можете найти на Web-сайте организации Bluetooth www.bluetooth.org.

На практике необходимость совпадения профилей обоих устройств не налагает столь

сильных ограничений, как могло бы показаться на первый взгляд, по следующим двум причинам: 1) профили распространенных типов устройств, которые от возможности обмениваться между собой информацией могли бы только выиграть, обычно перекрываются друг с другом, и 2) несмотря на существование множества различных профилей, на практике лишь немногие из них доминируют в тех областях, которые представляют интерес с точки зрения использования мобильных устройств. Существуют распространенные профили для синхронизации информации, с которой работают PDA-устройства, а также профили для использования мобильного телефона в качестве сетевого концентратора.

Что немаловажно, существует также профиль, позволяющий использовать Bluetooth-устройство в качестве последовательного порта RS-232; название этого профиля соответствует его назначению — "Serial Port Profile". Благодаря этому такие устройства Bluetooth воспринимаются как СОМ-порты и могут поддерживать старые протоколы последовательной передачи данных. Многие устаревшие источники информации поддерживают традиционную связь через последовательный порт RS-232, и на протяжении ряда лет последовательные протоколы получили широкое распространение. 

Обычным средством подключения этих устройств к компьютеру служил кабель RS-232. В качестве показательного примера, имеющего отношения к мобильным средствам связи, можно привести приемные устройства глобальной системы навигации и определения положения (Global Positioning System — GPS). В этой системе для передачи информации о глобальном местоположении от датчиков положения на вычислительное устройство в течение многих лет использовался последовательный протокол NMEA (National Marine Electronics Association — Национальная ассоциация судовой электроники). Теперь связь с этими устройствами является беспроводной, и вместо того чтобы изобретать совершенно новые протоколы, для многих последующих поколений этих устройств было решено по-прежнему использовать проверенные протоколы последовательной передачи данных, но осуществлять это посредством беспроводных соединений Bluetooth.

Программирование с использованием Bluetooth следует той же схеме, которая применяется при работе с перечисленными выше профилями. Разработчик, применяющий Bluetooth, может работать либо с низкоуровневыми API-интерфейсами Bluetooth, — возможно, посредством сокетов, если устройство поддерживает отображение данных между сокетами и Bluetooth, — либо с API-интерфейсами, специфичными для профилей. Например, если доступ к устройству Bluetooth осуществляется посредством профиля Serial Port Profile, то разработчик может вообще забыть о Bluetooth и просто работать с API-интерфейсами СОМ-порта. Выбор остается за вами, однако, как ранее уже отмечалось в данной главе, работать с более абстрактными высокоуровневыми API-интерфейсами почти всегда проще. Может даже оказаться, что использовать API- интерфейсы последовательного порта вам будет гораздо проще, чем углубляться во все детали обмена данными посредством протокола Bluetooth. При малейшей возможности упрощайте себе задачу и используйте более абстрактные API-интерфейсы.

Если вы программируете с использованием .NET Compact Framework версии 1.1, то для доступа к функциональным возможностям Bluetooth вам надо будет использовать собственный код (native code), если только независимыми производителями программного обеспечения уже не предусмотрены специальные встроенные интерфейсные оболочки, которые вы сможете использовать в управляемом коде (managed code). В NET Compact Framework версии 1.1 встроенная поддержка для работы как с Bluetooth, так и с последовательным СОМ-портом отсутствует. Вместе с тем, по адресу www.gotdotnet вы найдете образец кода, демонстрирующий, каким образом можно использовать вызовы собственного кода для решения таких низкоуровневых коммуникационных задач, как доступ к последовательному порту.

НА ЗАМЕТКУ

Поскольку стандарт Bluetooth специально разрабатывался для мобильных устройств, он, как правило, обеспечивает неплохие характеристики энергосбережения, но при необходимости вы сможете найти и другие, более специализированные коммуникационные механизмы. В дополнение к таким технологиям персональных сетей, как Bluetooth, существуют также такие технологии нательных сетей, характеризуемые низким энергопотреблением, как Zig-Bee (IEEE 802.15). Сетевые протоколы нательных сетей пригодны для работы с встроенными датчиками и другими видами устройств, для которых необходим низкий уровень энергопотребления.