Коммуникации на платформе Pocket PC 2002

Максим Донченко,
начальник отдела мобильных решений компании "Кварта Технологии" (http://www.quarta.ru)
maximd@quarta.ru

Начало истории карманных компьютеров (КПК), использующих ОС семейства Microsoft Windows, можно отнести к ноябрю 1996 г., когда была представлена первая версия Windows CE 1.0 и появились первые устройства, работающие под ее управлением. С тех пор сами КПК и операционная система существенно изменились. В октябре прошлого года корпорация Microsoft представила новую систему для карманных компьютеров, которая получила название Microsoft Windows Powered Pocket PC 2002 (на этапе разработки она имела кодовое название Merlin). Одновременно с этим объявлением практически все крупнейшие производители карманных компьютеров — Compaq, Hewlett-Packard, Casio, NEC и Toshiba, — представили новые устройства, работающие под управлением этой системы. Данное событие стало ключевым для всей индустрии мобильных устройств — на рынке появилась новая интегрированная открытая аппаратно-программная платформа, что по важности, наверное, можно сравнить с появлением в 1981 г. первого IBM PC.

В марте этого года была представлена новая расширенная версия Pocket PC, куда были включены новые функции, позволяющие интегрировать в карманный компьютер функции сотового телефона. Она получила название Microsoft Windows Powered Pocket PC 2002 Phone Edition.

Коммуникации в Pocket PC 2002

Пожалуй, успешная реализация коммуникационного модуля — один из ключей к успеху при разработке решений на базе мобильных устройств. Windows Powered Pocket PC 2002 — первая версия ОС, в которой разработчики из Microsoft решили отказаться от коммуникационной модели с удаленными соединениями, управляемыми через RAS API, которая использовалась во всех ОС семейства Windows начиная с Windows 95. Взамен была разработана модель, построенная на базе новой службы, называемой Connection Manager. В рамках данной коммуникационной модели разработчики постарались сделать максимально прозрачным для пользователя то, как осуществляется соединение карманного компьютера с внешним миром — в зависимости от текущего местонахождения и доступного коммуникационного оборудования, будь то кабельное соединение через настольный компьютер, подключение через коммутируемые линии с помощью модема, беспроводная сеть — через соответствующий адаптер или сотовый телефон. Главное — чтобы при необходимости любая программа, запускаемая на карманном компьютере, получила доступ к необходимым ей для работы сетевым сервисам.

Как все это реализовано? Теперь для пользователя существует понятие местоположения — "дома", "на работе" и т. п. Местоположение определяет, как и с помощью какого оборудования можно подключаться к сетевым сервисам в данных условиях. Для каждого из местоположений существует свой набор настроек. Сетевая плата в соответствии с данной концепцией может быть привязана к тому или иному местоположению.

Взгляд пользователя

С пользовательской точки зрения теперь вся коммуникационная жизнь с карманным компьютером сводится к аккуратной настройке нескольких простых параметров в программе "Соединения" из настроек карманного компьютера (рис. 1).

Рис. 1. Настройки Pocket PC 2002.

Из рис. 1 видно, что пользователь определил для себя два местоположения — "дома" и "на работе". На работе мобильный компьютер подключается через локальную сеть на базе Radio Ethernet, а дома или в дороге можно установить GPRS-соединение, используя сотовый телефон в качестве модема для передачи данных. Если необходимо, чтобы на работе все данные с карманного компьютера передавались через сетевую карту, в настройках нужно указать, что сетевая карта используется в местоположении "на работе". Для правильного соединения с Интернетом в настройки соответствующего местоположения следует добавить новое соединение, которое будет обеспечивать передачу данных через GPRS. Желательно, чтобы регулярно используемые приложения всегда корректно работали с сетевыми сервисами, выбирая максимально эффективный метод независимо от местоположения. Для этого прежде всего следует в настройках приложения определить, какое из местоположений считать для него базовым и, соответственно, что делать для установления соединения.

Рассмотрим пример работы с электронной почтой. Допустим, я использую корпоративный почтовый сервер и ожидаю, что моя программа будет обращаться именно к нему. При этом достаточно установить в настройках почтовой службы параметр, указывающий, что для соединения с моим почтовым сервером надо использовать настройки от местоположения "на работе", как показано на рис. 2. Проверим, как это работает. Для начала подключим карманный компьютер к офисной сети через адаптер Radio Ethernet и попытаемся принять почту. На следующем шаге попытаемся повторить прием почты из дома, где, естественно, офисная сеть оказывается недоступной. Как и в первом случае, схема действует успешно. Только теперь в процессе соединения видно, как карманный компьютер связывается с сотовым телефоном для установления GPRS-соединения.

Рис. 2. Настройки электронной почты.

Pocket PC 2002 SDK В январе 2002 г. корпорация Microsoft представила новый инструментарий разработчика приложений для Pocket PC 2002. На первый взгляд, появление SDK запоздало, если учесть, что сама система и устройства были объявлены еще в октябре прошлого года. Но время было потрачено специалистами из Microsoft с большой пользой — им удалось существенно переработать весь инструментарий для повышения эффективности и облегчения труда разработчика. Как и все предыдущие комплекты разработчика, Pocket PC 2002 полностью интегрируется в среду Microsoft Embedded Visual Tools 3.0, обеспечивая возможность разработки приложений на C/C++ и Visual Basic, включает в себя все необходимые библиотеки, мастера для быстрого создания новых приложений и большое количество примеров различных приложений. Отличительной особенностью инструментария стало то, что в комплект поставки включена принципиально новая среда отладки программ на рабочем месте разработчика (рис. 3). За основу была взята технология, разработанная компанией Connectix, которая позволяет в рамках одной системы создавать виртуальные машины, полностью эмулирующие определенные аппаратные конфигурации и работающие под управлением различных ОС. Стараниями специалистов из Microsoft разработчик получил возможность создавать и полностью отлаживать свои программы в условиях, максимально приближенных к работе на настоящих карманных компьютерах, используя свой настольный ПК, работающий под управлением Microsoft Windows 2000 Professional или Microsoft Windows XP. Единственные два класса программ, которые сегодня невозможно отладить, используя эмулятор, — это приложения, выполняющиеся в режиме реального времени, и драйверы специализированных устройств, реализация которых не заложена в текущей версии эмулятора. Рис. 3. Среда разработки и эмулятор устройства на рабочем столе. В дополнение ко всему комплект разработчика включает полный набор утилит, которые могут понадобиться в процессе разработки приложений. Сюда входят программы, с помощью которых можно управлять (как в эмуляторе, так и на реальном устройстве) реестром, файловой системой и процессами, а также получать моментальные снимки состояния экрана. Комплект разработки бесплатно доступен в Интернете по адресу http://msdn.microsoft.com/downloads/sample.asp?url=/MSDN-FILES/027/001/908/msdncompositedoc.xml.

Взгляд программиста

Далее можно перейти к тому, как реализовать такую функциональность в прикладной программе. Для решения подобных задач в Pocket PC 2002 имеется служба Connection Manager, предоставляющая прикладным программам набор функций (они перечислены в табл. 1).

Таблица 1. Список функций службы Connection Manager

Все функции можно разделить на три группы. Первая объединяет сервисные функции,
которые используются для проверки работоспособности Connection Manager и получения
списка доступных сетей. К ним относятся ConnMgrApiReadyEvent, ConnMgrEnumDestinations
и ConnMgrProviderMessage.

Вторая группа включает функции установки соединения. Это основные функции, чаще всего используемые в приложениях, — ConnMgrConnectionStatus, ConnMgrEstablishConnection, ConnMgrEstablishConnectionSync, ConnMgrMapURL, ConnMgrReleaseConnection и ConnMgrSetConnectionPriority.

К третьей группе относятся три функции работы с планировщиком соединений — ConnMgrRegisterScheduledConnection и ConnMgrUnregisterScheduledConnection.

Не будем останавливаться на функциях первой группы, достаточно простых и интуитивно
понятных. Наибольший интерес представляет вторая группа. Начнем с функции ConnMgrMapURL.
Это основной двигатель, который определяет всю интеллектуальность системы коммуникаций
Pocket PC 2002. В качестве параметра ConnMgrMapURL необходимо передать URL-адрес
того ресурса, к которому мы хотим получить сетевой доступ из своей программы.
Функция возвращает идентификатор сети, через которую такой доступ возможен,
и его индекс, используемый для дальнейшего поиска. Пример подобного вызова приведен
в листинге 1.

//
// Поиск идентификатора сети (GUID) по пути
//
HRESULT GetNetworkFromPath(LPCTSTR pszPath)
{
  if( pszPath )
  {
    if( m_pszPath )
      delete m_pszPath;
    m_pszPath = new TCHAR[lstrlen(pszPath)+1];
    if( m_pszPath == NULL )
      return E_OUTOFMEMORY;
    lstrcpy(m_pszPath, pszPath);
  }
  return ConnMgrMapURL(m_pszPath, &m_gNetwork, 0);
}

В ответ на первый запрос к ConnMgrMapURL Connection Manager возвращает идентификатор той сети, которая, по его мнению, максимально эффективна для доступа к запрошенному ресурсу. В большинстве случаев на этом можно остановиться, перейдя далее к самой процедуре установления соединения. Но иногда бывает необходимо получить полный список сетей, через который доступен ресурс, и, исходя из каких-либо дополнительных характеристик (например, из информации о стоимости того или иного соединения), сделать выбор. Это достаточно просто — надо всего лишь вызывать функцию ConnMgrMapURL до тех пор, пока она не вернет ошибку, и сохранять в массиве полученные идентификаторы сетей.

Итак, мы получили идентификатор сети, с помощью которого можно установить соединение.
Давайте рассмотрим максимально эффективный, но наиболее сложный в реализации
вариант асинхронной установки. Текст соответствующей процедуры приведен
в листинге 2.

//
// Процедура для установления
// соединения в асинхронном режиме.
// Исполняется в виде отдельной цепочки исполнения
//
DWORD ConnectionThread()
{
  HANDLE hThisThread=m_hConnectionThread;
  CONNMGR_CONNECTIONINFO ConnInfo={0};
  ConnInfo.cbSize=sizeof(ConnInfo);
  ConnInfo.dwParams=CONNMGR_PARAM_GUIDDESTNET;
  ConnInfo.dwFlags=GetProxy() ? CONNMGR_FLAG_PROXY_HTTP: 0;
  ConnInfo.dwPriority=CONNMGR_PRIORITY_USERINTERACTIVE ;
  ConnInfo.guidDestNet = GetNetworkGuid();

  HRESULT hr = ConnMgrEstablishConnection(&ConnInfo, 
	&m_hConnection);
  if( FAILED( hr ) )  
  {
    DoConnectingError();
    SetCache(FALSE);
  }
  else 
  {
    DoEstablishingConnection();

    HANDLE hObjects[2];
    hObjects[0]=m_hConnection;
    hObjects[1]=m_hThreadStop;
    BOOL    bStop=FALSE;

    ResetEvent(m_hThreadStop);

    while( bStop == FALSE )  
    {
      DWORD dwResult = WaitForMultipleObjects( 2, hObjects, FALSE, 
	INFINITE); 

      if (dwResult == (WAIT_OBJECT_0))
      { 
        HRESULT hr;
        DWORD   dwStatus;
        hr=ConnMgrConnectionStatus(m_hConnection,&dwStatus);
        m_dwStatus = dwStatus;
        if( SUCCEEDED(hr))
        {
          if( DoStatusUpdate(m_dwStatus) != S_OK )
            bStop=TRUE;
        }
        else
        {
          m_dwStatus=hr;
          bStop=TRUE;
        }
      }
      else // Ошибка, или программа
      // сигнализировала остановку
      {
        bStop = TRUE;
        ResetEvent(m_hThreadStop);
      }
    }
  }

  DoReleaseConnection();

  // Завершение соединения
  // и очистка кэш-памяти при необходимости
  if( m_hConnection )
  {
    ConnMgrReleaseConnection(m_hConnection, GetCache() );
  }

  CloseHandle(hThisThread);

  return GetStatus();
}

Начнем с того, что надо заполнить структуру CONNMGR_CONNECTIONINFO, описывающую
наше соединение. В этой структуре мы устанавливаем несколько параметров. Главные
из них следующие.

• ConnInfo.dwParams=CONNMGR_PARAM_GUIDDESTNET — указывает, что для соединения
  мы используем идентификатор сети, полученный ранее.
• ConnInfo.dwPriority=CONNMGR_PRIORITY_USERINTERACTIVE — указывает, что это
  соединение актуально для работы пользователя и что при установлении другого
  соединения с более низким приоритетом последнее будет разорвано.
• ConnInfo.guidDestNet = GetNetworkGuid() — инициализируемый идентификатор
  сети, к которой мы хотим подключиться.

Теперь можно устанавливать соединение. Для этого вызовем функцию ConnMgrEstablishConnection, передавая ей в качестве параметров указатель на заполненную структуру и указатель, где будет сохранен идентификатор соединения. Если данная функция выполнена успешно, то нам остается только дождаться того момента, когда функция ConnMgrConnectionStatus вернет статус CONNMGR_STATUS_CONNECTED, сигнализируя, что соединение успешно установлено и можно приступать к работе с сетевым ресурсом, адрес которого мы использовали в самом начале.

Пришло время посмотреть на третью группу функций Connection Manager. Достаточно часто в различных решениях необходимо, чтобы программы опрашивали тот или иной сетевой ресурс по установленному расписанию. Для реализации подобных сценариев работы используются функции ConnMgrRegisterScheduledConnection и ConnMgrUnregisterScheduledConnection. Первая предназначена для внесения в расписание соединений новой записи, а вторая — для удаления записей из расписания. Поскольку все компоненты службы Connection Manager исполняются в процессе, отдельном от прикладной программы, разработчики решили, что при работе с расписанием информация о событиях из него будет передаваться вызовом пользовательской программы с определенными пользователем параметрами.

Добавить в расписание новое соединение очень просто — необходимо вызвать функцию ConnMgrRegisterScheduledConnection, передав ей в качестве параметра заполненную структуру SCHEDULEDCONNECTIONINFO (описание ее полей приведено в табл. 2). Для удаления записи из расписания нужно просто вызвать функцию ConnMgrUnregisterScheduledConnection, передав ей в качестве параметра строку, аналогичную полю szToken из структуры SCHEDULEDCONNECTIONINFO, передававшуюся при создании записи.

Таблица 2. Поля структуры SCHEDULEDCONNECTIONINFO

Конечно, в небольшой статье сложно в деталях описать весь функционал коммуникационной
службы Connection Manager и все варианты его использования. В любом случае надеюсь,
что приведенная в статье информация поможет вам создавать эффективные решения
с использованием новейших коммуникационных технологий.