Программирование мобильных устройств на платформе .NET Compact Framework - Иво Салмре

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.

Сети мобильной телефонной связи/сотовая связь

Основным преимуществом сетей мобильной телефонной связи являются большие радиусы зон покрытия. Границы зон покрытия этих сетей распространяются настолько далеко, что можно легко забыть о том факте, что подобные возможности на самом деле появились совсем недавно; теперь действительно можно говорить о "данных, которые доступны практически везде". Указанное преимущество этой разновидности связи несколько нивелируется тремя ее недостатками: как правило, недостаточной пропускной способностью, как правило, высокой стоимостью передачи данных и неоднородностью сетевых стандартов. Но даже несмотря на наличие этих недостатков, сети мобильной телефонной связи являются важным потенциальным каналом передачи данных вашего мобильного приложения, и чтобы уметь правильно воспользоваться услугами, которые предлагают сети мобильной связи, важно знать хотя бы кое-что об этих сетях.

Современные сети мобильной телефонной связи предлагают каналы как для речевой связи, так и для обмена данными. Используя каналы передачи данных, мобильные приложения могут отправлять и получать информацию в диапазоне средних и высоких скоростей передачи данных. Фактическая скорость передачи данных может в значительной степени зависеть от используемых сетевых технологий, а также от наличия других мобильных устройств, конкурирующих за право использования канала связи. Точно так же, как одна базовая станция (base station) мобильной связи (иначе — узел сотовой связи (cell tower)) не в состоянии поддерживать неограниченное количество телефонных разговоров, существует определенная фиксированная полоса пропускания, которая распределяется между различными пользователями. To же самое справедливо и для других технологий, например Wi-Fi, но важным отличительным признаком рассматриваемого нами случая является то, что, поскольку узел сотовой связи обслуживает территорию гораздо большего радиуса, чем базовая станция Wi-Fi, полоса пропускания может быть легко истощена большим количеством пользователей.

Мобильные сетевые технологии неоднородны как по регионам, так и по техническим поколениям. Для полноценного обсуждения этой темы потребовалась бы целая книга, материал которой успел бы, вероятнее всего, устареть еще до ее выхода. Некоторые из наиболее интересующих нас терминов описаны ниже для ознакомительных целей: 

■ Мобильные сетевые технологии телефонные сети GSM и CDMA. Традиционно в Европе и на Среднем Востоке использовались стандарты мобильной технологии связи GSM, а в Северной Америке и Корее — CDMA. (Ранее в североамериканских сетях использовался стандарт TDMA, а в Японии — совершенно другие стандарты.) Эта линия раздела постепенно размывается по мере того, как все больше североамериканских операторов мобильных телефонных сетей начинают предлагать услуги GSM-связи; как правило, такие услуги сначала предоставляются в густонаселенных районах. Радиочастоты GSM, используемые в Европе и Северной Америке различаются между собой, поэтому для работы одновременно в обеих средах требуются "двухдиапазонные" ("dual-band") и "трехдиапазонные" ("tri-band") телефоны; к счастью, в наши дни такие телефоны — обычное явление, а в многофункциональных мобильных устройствах эта возможность обычно также предусмотрена. Предпринимаются попытки изготовления телефонов, совмещающих в себе возможности связи в соответствии с различными стандартами (например. CDMA и GSM); приживутся ли такие телефоны на рынке — пока не ясно. В то же время, устаревающие стандарты вытесняются более новыми, такими как CDMA2000 (третье поколение (3G) CDMA) или W-CDMA (3G-поколение GSM). Мобильные стандарты сближаются друг с другом, но должно пройти еще немало лет, прежде чем концепция телефона приемлемой стоимости, способного работать в любой точке земного шара, превратится в реальность. 

■ Поколения технологий: 2.5G, 3G, выше 3G. Число перед буквой "G" обозначает "поколение" ("generation") мобильной сетевой технологии. Вообще говоря, чем больше это число, тем выше быстродействие сети. Для большинства задач, которые возникают в связи с передачей данных мобильных устройств, 2.5G — это первое поколение, представляющее практическую ценность. Применительно к сетям мобильной телефонной связи GSM на поколение 2.5G обычно ссылаются как на GRPS (General Packet Radio Service — общая служба передачи радиопакетов). Сети поколения 3G предлагают значительно более высокие скорости передачи данных, но пока еще они являются относительной новинкой, и широкое развертывание этих сетей наталкивается на трудности коммерческого характера. Для трубок 3G обычно обеспечивается роуминг, и они могут работать в средах 2.5G со скоростями передачи данных 2.5G. Другим названием услуг по передаче 3G-данных является UMTS (Universal Mobile Telecommunications System — универсальная система мобильных телекоммуникаций). При ссылке на технологии, простирающиеся дальше указанных (4G и так далее), обычно используют выражение "выше 3G" ("Beyond 3G"); на момент написания данной книги такие технологии только проектировались.Примечание. Обмен данными с мобильными устройствами возможен и при использовании 2G сетей; в 2G-сетях для передачи данных обычно применяется речевой канал, поэтому доступ к сети передачи данных напоминает обычный телефонный звонок. Мобильные телефонные сети 2G являются первым поколением цифровых сетей; 1G — суть аналоговая связь.