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Win8.1 & WP8: 蓝牙Rfcomm应用

2019-06-12
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Windows 8.1: Play with Bluetooth Rfcomm

原文链接

浏览新增加到 Windows 8.1 的命名空间,你会发现一个有趣、令人惊叹的对蓝牙的领域的支持。新的操作系统在“Windows.Devices.Bluetooth.Rfcomm”命名空间完整的支持了蓝牙Rfcomm。“无线频率通信”协议是一套简单的传输协议,它允许两个设备使用可能的数据流,就像在网络中使用TCP协议一样。

这意味着Rfcomm协议允许两个设备通过真正的 Socket 建立持久的连接。对遥控装置来说这是有趣的,取得了连续的数据流,并且打开一个广泛的采用定制的外围设备的应用。

它是如何工作的?

通过Rfcomm 通道创建一个连接并不像通过网络在两个设备通过Socket连接那样简单。你必须知道特有的事是蓝牙设备配对,这部分无法控制。我们只能在已经配对的蓝牙设备之间建立连接,这看起来好像是限制,但它完成一些令人讨厌的事,例如:安全检查。已经配对的设备也实现了安全认证,所以我们没有必要参与这一方面。因此,当扫描有效设备时(后续文章中说明)只是想简单的找到已经配对成功的设备。

在了解这一点后,连接过程在某种程度上来说是简单的,依赖于连接方的角色。连接端A 和 B,一个做 Server(A),另一个做 Client(B)。首先,A须要绑定蓝牙接口,关打开监听通道等待 Client 连接。这一阶段叫做“advertising”,A 简单的标识其可用性,并等待对待的连接。B 扫描可配对的和和效的设备进行配对。然后,试着去打开 Socket 连接到监听方。此时服务器接受连接,处理监听和得到已经建立表示 Socket 的连接。这样连接是完全有效的,并且两端都可以读/写好似通用的网络连接。

通过 BT连接 Windows Phone 8和 Windows 8.1

下面的示例演示了在 Lumia 925(WinodwsPhone 8) 与ASUS VivoTab(Windows8.1)之间创建连接的代码。在这个方案中,VivoTab 是服务端用于监听一个连接。另一方面Lumia 925试着连接 VivoTab。连接建立后,在手机上的每次点击通过蓝牙通道被传输到VivoTab 上,表现为点击 VivoTab 的屏幕。

让我们从服务端开始。首先,在manifest 中设置设备能力。表现为三个必须增加的元素,可以通过编辑器和手动修改 XML 来完成,修改后的 XML 如下:

   1: 
   2:   
   3:   
   4:   
   5:     
   6:       
   7:     
   8:   
   9: 


前面两个能力"Internet(Client & Server)" 和 "PrivateNetworks (Client & Server)"可以直接通过编辑manifest 编辑器来设置。其它部分是Rfcomm协议和创建的服务标识,标识符是一个开发者创建的UUID(Guid),用于创建Rfcomm提供者。

然后,在MainPage 页面的加载处开始监听通道:

  

1: private async TaskStartListen()
   2: {
   3:     Provider =await RfcommServiceProvider.CreateAsync(
   4:        RfcommServiceId.FromUuid(RfcommServiceUuid));
   5: 
   6:    StreamSocketListener listener = new StreamSocketListener();
   7:    listener.ConnectionReceived += HandleConnectionReceived;
   8: 
   9:     awaitlistener.BindServiceNameAsync(
  10:        Provider.ServiceId.AsString(),
  11:        SocketProtectionLevel.BluetoothEncryptionAllowNullAuthentication);
  12: 
  13:     var writer = new DataWriter();
  14:    writer.WriteByte(ServiceVersionAttributeType);
  15:    writer.WriteUInt32(ServiceVersion);
  16: 
  17:     var data =writer.DetachBuffer();
  18:    Provider.SdpRawAttributes.Add(ServiceVersionAttributeId, data);
  19:    Provider.StartAdvertising(listener);
  20: }

代码首先创建了一个RfcommServiceProvider 实例,此实例标识协议、并且使用写在 manifest 中的 RfcommServiceUuid来创建。然后创建了StremSocketListener,并通过实例绑定在蓝牙通道上。最后,使用 DataWriter 在完成信息的传递。关于这一方面的更多的信息,请看下面的链接:

 https://www.bluetooth.org/en-us/specification/assigned-numbers/service-discovery

一旦使用方法StartAdvertising使提供者进入 advertising 模式,远程的设备可以试着打开一个连接。当一个连接检测到时,ConnectionReceived event被触发、并执行如下代码:

   1: private voidHandleConnectionReceived(StreamSocketListener listener,StreamSocketListenerConnectionReceivedEventArgs args)
   2: {
   3:    Provider.StopAdvertising();
   4:    listener.Dispose();
   5:     listener = null;
   6: 
   7:     this.Socket = args.Socket;
   8:     this.Reader = new DataReader(this.Socket.InputStream);
   9:     this.Run();
  10: }


提供商的 advertising 模式被停止,监听关闭,这是因为此示例仅处理一个连接。保持 advertising 模式,可以处理多个连接。接受的 Socket 表示已建立的连接,通过此 Socket 可以发送与接收数据。

Windows Phone 8侧的事情简单很多。

   

1: private async TaskConnect()
   2: {
   3:    PeerFinder.AlternateIdentities["Bluetooth:PAIRED"] = "";
   4: 
   5:     var devices =await PeerFinder.FindAllPeersAsync();
   6:     var device =devices.FirstOrDefault();
   7: 
   8:     if (device != null)
   9:     {
  10:         this.Socket = new StreamSocket();
  11:         await this.Socket.ConnectAsync(device.HostName, "1");
  12:         this.Writer = new DataWriter(this.Socket.OutputStream);
  13:         this.bConnect.Visibility = Visibility.Collapsed;
  14:         this.LayoutRoot.Tap += LayoutRoot_Tap;
  15:     }
  16: }

使用 PeerFinder 类扫描有效的设备,然后使用第一个设备。此处示例假设仅有一个有效的设备,但实际情况则必须提示一个配对设备的列表来选择。发现的设备通过 HostName 创建和连接 Socket。此时,Windows 8.1 可能询问用户是否接受连接。其余的代码是为了后续的通信创建策略(The rest of the code is to setup thedevice for the following communication.)。实现等待点击屏幕,采集 x 和 y 坐标,并通过已经创建了通道发送坐标:

   1: private async void LayoutRoot_Tap(object sender,System.Windows.Input.GestureEventArgs e)
   2: {
   3:     if (this.Writer != null)
   4:     {
   5:         varposition = e.GetPosition(this.LayoutRoot);
   6:         this.Writer.WriteInt32(1);
   7:         this.Writer.WriteInt32((int)position.X);
   8:         this.Writer.WriteInt32((int)position.Y);
   9:         await this.Writer.StoreAsync();
  10:     }
  11: }


代码发送了三个整数。第一个代表命令,为了以后的扩展,然后就是坐标。一旦消息进入队列,方法 StoreAsync 通过流发送所有的包。另一方面:

   

1: private async void Run()
   2: {
   3:     while (true)
   4:     {
   5:         try
   6:         {
   7:            Command command = (Command)await this.Reader.ReadInt32Async();
   8: 
   9:             switch (command)
  10:             {
  11:                 case Command.Tap:
  12:                    await this.HandleTap();
  13:                    break;
  14:             }
  15:         }
  16:         catch (PeerDisconnectedException)
  17:         {
  18:             return;
  19:         }
  20:     }
  21: }
  22: 
  23: private async TaskHandleTap()
  24: {
  25:     int x = await this.Reader.ReadInt32Async();
  26:     int y = await this.Reader.ReadInt32Async();
  27: 
  28:     await this.Dispatcher.RunAsync(Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.Normal,
  29:         () =>
  30:         {
  31:            Canvas.SetLeft(ellipse, x);
  32:            Canvas.SetTop(ellipse, y);
  33:         });
  34: }

方法 run 是死循环,用于监听一个整数。这个整数是配对方发送来的命令,根据接收到的命令执行不同的处理。在此示例中,读取接下来的两个整数。然后在 canvas 上移动一个小的圆。注意:方法 ReadInt32Async不是 DataReader类的一部分,它是一个扩展方法。

  

 1: public async static Task ReadInt32Async(this DataReader reader)
   2: {
   3:     uint available = await reader.LoadAsync(sizeof(Int32));
   4: 
   5:     if (available < sizeof(Int32))
   6:         throw new PeerDisconnectedException();
   7: 
   8:     return reader.ReadInt32();
   9: }

 

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