在.Net Micro Framework中使用DPWS

在.Net Micro Framework中使用DPWS

by Freesc Huang

http://fox23.cnblogs.com/

摘要：DPWS是Windows Rally技术的一个子集,主要用于在可接入网络的设备上提供对Web Service的支持. 本文介绍了DPWS及其在.Net Micro Framework v3.0上的支持库,以及如何利用Visual Studio 2008 sp1在.Net Micro Framework的Device上创建DPWS的host与client,并让它们在Windows Vista下得以运行.

关键词: DPWS,.Net Micro Framework,Web Service,Windows Vista

 

1.       什么是DPWS ?

DPWS,即Device Profile for Web Services,它定义了在资源有限的终端上使用的,用于实现安全的Web service的最小接口集. Windows Vista上内置了DPWS的客户端类库(WSDAPI),那些支持DPWS的设备(比如常见的某些支持DPWS的打印机)会自动出现在Windows Vista的Network Explorer中,一如Windows XP可以发现UPnP的设备一样. 从某种程度上说,DPWS是UPnP的Web Service实现. DWPS的架构如图所示:

 

Tips更多关于DPWS的内容请参阅DPWS的手册,你可以在以下链接下载: http://schemas.xmlsoap.org/ws/2006/02/devprof/

 

2.       .Net Micro Framework上的DPWS类库

DPWS Host类库 (MFDpwsDevice.dll 和 MFWsstack.dll)包括如下命名空间：

命名空间	描述
Dpws.Device	提供一个表现DPWS设备堆栈的类，和一些控制DPWS堆栈属性的类。包含在MFDpwsDevice.dll中
Dpws.Device.Services	包含一个创建和管理事件来源的类和控制主机服务终点、操作和事件的类。包含在MFDpwsDevice.dll中
Ws.Services	提供管理终端服务器的操作类。包含在MFWsstack.dll中
Ws.Services.Faults	包含用于处理类生成时返回错误提示的类。包含在MFWsstack.dll中
Ws.Services.Mtom	包含用来处理SOAP消息中的MTOM含在MFWsstack.dll中
Ws.Services.soap	提供了一个类和一个枚举类型解析SOAP消息。包含在MFWsstack.dll中
Ws.Services.Transport	包含一个提供基础网络服务的类。包含在MFWsstack.dll中
Ws.Services.Utilites	提供一个用于展示调试输出，展现持续时间，验证基于UUIDs的URIs的类。包含在MFWsstack.dll中
Ws.Services.WsaAddressing	包含用于处理WS- Addressing头信息的类。包含在MFWsstack.dll中
Ws.Services.Xml	包含用于处理XML的类。包含在MFWsstack.dll中

 

DPWS 客户端类库(MFDpwsClient.dll)包含如下命名空间

命名空间	描述
Dpws.Client	提供一个创建DPWS客户端的类
Dpws.Client.discovery	包含一个查找和解决Request的类
Dpws.Client.Eventing	包含一个用于定制事件的类
Dpws.Client.Transport	包含一个用于发送和接收HTTP请求的类

 

3.       构建一个基于.Net Micro Framework的DPWS应用

3.1   定义Web Service的WSDL文件

作为DPWS中对一切服务的统一描述方式,WSDL是创建服务的必须的文件. 当然你可以选择手动创建WSDL,不过那似乎有点麻烦 =. = ! 这里为了简便,我就直接从桌面版的Webservice生成好了. OK.首先打开Visual Studio 2008 sp1,创建一个asp.net webservice的项目:

 

我们就简单地定义一个叫Add的方法:

    /// <summary>

    /// 返回两个整型数的和

    /// </summary>

    [WebService(Namespace = "http://fox23.cnblogs.com/")]

    [WebServiceBinding(ConformsTo = WsiProfiles.BasicProfile1_1)]

    [System.ComponentModel.ToolBoxItem(false)]

    // To allow this Web Service to be called from script,using ASP.NET AJAX,uncomment the following line.

    // [System.Web.Script.Services.ScriptService]

    public class Service1 : System.Web.Services.WebService

    {

        [WebMethod]

        public int Add(int a,int b)

        {

            return a+b;

        }

}

 

Tips 事实上这里你可以不必写函数的具体实现,事实上后面也只用到了Service1中的这个函数签名而已.

 

                   然后在浏览器里跑一下这个服务,并访问其描述文件,如图:

 

然后这里我将该网页另存为AddService.wsdl文件(后缀名是wsdl).

 

3.2   利用MfSvcUtil.exe创建辅助类

.Net Micro Framework 3.0 SDK中提供了一个叫MfSvcUtil的小工具,用于从wsdl文件生成对应的DWPS辅助类,它在$MF安装路径$"Microsoft .NET Micro Framework"v3.0"Tools目录下可以找到.

为了方便,现在我们将之前保存的AddService.wsdl文件copy到该目录下. 然后从命令行进入该目录,键入命令:

MfSvcUtil AddService.wsdl 回车:

 

即开始生成以下三个辅助类:

AddService.cs - 定义了客户端请求和服务器反应的数据类型的合同类

AddServiceHostedService.cs - 从DpwsHostedService获得的主机服务

AddServiceClientProxy.cs -从DpwsClient获得的客户端代理

 

Tips 注意这里默认情况下,生成的服务类名称为wsdl文件的名称. 你可以通过MfSvcUtil.exe的”/C”参数来修改这个名称.

 

3.3   构建一个Device Host Service

上面已经把需要的辅助类生成好,暂且不去谈那三个类的具体代码,我们还是先看看怎么把它们用起来. 现在我们不妨来定义一个用来host这个服务的设备. 新建一个.Net Micro Framework的控制台程序. 添加对以下程序集的引用:

MFDpwsDevice.dll

MFDpwsClient.dll

MFDpwsExtentions.dll

MFWsstack.dll

然后,将之前生成好的三个类添加到工程中来. 并添加如下引用目录:

 

using  System;

using  Microsoft.SPOT; 

using  Dpws.Device;

using  fox.cnblogs.com; // 即生成类的命名空间

 

我们先给设备指定一个GUID地址:

 

Device.EndpointAddress  =   " urn:uuid:587066b0-440f-4652-8395-ec20cca0ec91 " ;

 

Tips这个地址必须是urn:uuid这种GUID的格式,不过目前MSDN上的文档已经过时了,在http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd170121.aspx 中提到的诸如http://localhost:1234的地址格式现在是行不通的.

 

然后来配置一下这个DPWS Device,静态类Dpws.Device.Device 用于获取和配置设备自己的一些信息. Device.ThisModel类包括配置这个服务的一些特有信息，如：服务的名字，服务的号码。Device.ThisDevice类包含一些配置设备本身的参数，如序列号等:

 

Device.ThisModel.Manufacturer  =   " Freesc Huang " ;

Device.ThisModel.ManufacturerUrl  =   " http://fox23.cnblogs.com/ " ;

Device.ThisModel.ModelName  =   " Freesc Dpws Test Device " ;

Device.ThisModel.ModelNumber  =   " 1.0 " ;

Device.ThisModel.ModelUrl  =   " http://fox23.cnblogs.com/ " ;

Device.ThisModel.PresentationUrl  =   " http://fox23.cnblogs.com/ " ;

Device.ThisDevice.FriendlyName  =   " Service1Soap " ;

Device.ThisDevice.Firmwareversion  =   " alpha " ;

Device.ThisDevice.SerialNumber  =   " 12345678 " ;

 

创建好一个设备,我们还需要把服务添加到这个设备上,首先我们需要实现之前定义的服务借口,你在生成的AddService.cs文件中可以找到如下代码:

 

    [ServiceContract(Namespace = " http://fox23.cnblogs.com/ " )]

     public   interface  IService1Soap 

    

{       

        [OperationContract(Action="http://fox23.cnblogs.com/Add")]

        AddResponse Add(Add req);

}

// Service1是之前定义的WebService的名称

 

现在我们再添加一个AddServiceImplementation类到工程中,其用来实现这里的Add功能,代码很简单,如下:

 

     public   class  AddServiceImplementation : IService1Soap

    

{

        public AddResponse Add(Add req)

        

{

            AddResponse response = new AddResponse();

            response.AddResult = req.a + req.b;

            return response;

        }

    }

 

然后回到Main函数中:

//  添加服务

Device.HostedServices.Add( new  Service1Soap( new  AddServiceImplementation()));

//  开启这个DPWS设备

Device.Start();

 

OK,Host端就完成了. (不要急,完整的代码在后面有下载;-)

 

3.4   构建一个Device Service Consumer(Client)

为了测试这个服务,还需要做一个检测并使用这个服务的消费端. 我们再新建一个Micro Framework控制台程序,首先要找到DPWS设备. 就像在互联网我们根据IP查找目标机器一样,这里我们通过一个GUID来查找DPWS设备:

 

DpwsServiceDescription resolveMatch  =  

discover.discoveryClient.Resolve( " urn:uuid:587066b0-440f-4652-8395-ec20cca0ec91 " );

这个Resolve方法通过UDP在网路上multicast并返回一些DPWS的元数据,他们是一些ResolveMatches 的对象,包含了服务节点的信息和服务类型信息. 然后我们需要分析设备元数据,并查找我们需要的服务:

// 获得设备元数据

deviceMetadata  =  discover.MexClient.Get(deviceEndpointURI);

if  (deviceMetadata.Relationship.HostedServices  !=   null )

{

//便历设备上的服务, 按指定的服务ID查找

for (int i = 0; i < deviceMetadata.Relationship.HostedServices.Count; ++i)

{

if (deviceMetadata.Relationship.HostedServices[i].ServiceID == "urn:uuid:2c7ea8f1-d812-402d-afa8-6ca9fa03a2f0")

{

ServiceEndPointURI = deviceMetadata.Relationship.HostedServices[i].EndpointRefs[0].Address.AbsoluteUri;

                                    }

                                }

                            }

 

然后可以测试一下服务了:

// 创建一个Service的代理

Service1SoapClientProxy soapProxy  =   new  Service1SoapClientProxy();

soapProxy.ServiceEndpoint  =  deviceMetadata.Relationship.HostedServices[ 0 ].EndpointRefs[ 0 ].Address.AbsoluteUri;

soapProxy.IgnoreRequestFromThisIP  =   false ;

// 调用该服务

Add mRequest  =   new  Add();

mRequest.a  =   2 ; mRequest.b  =   5 ; // 2+5

AddResponse mResponse  =  soapProxy.Add(mRequest);

Debug.Print( " mResponse.MultiplyResult:  "   +  mResponse.AddResult.ToString());

 

3.5.   RUN！

现在你可以在文章末尾下载这个程序来试着运行一次,开启两个Visual Studio,可以各自在模拟器进行调试,先运行Host,再运行Client,在VS的output窗口可以看到各自的运行信息:

HOST:

urn:uuid:587066b0-440f-4652-8395-ec20cca0ec91

Device started!

CIENT:

Device endpoint found: http://192.168.1.101:8084/587066b0-440f-4652-8395-ec20cca0ec91

Found device:

 ModelName: Freesc Dpws Test Device

 ModelNumber: 1.0

 Firmwareversion: alpha

 FriendlyName: Service1Soap

 SerialNumber: 12345678

Service endpoint found:http://192.168.1.101:8084/2c7ea8f1-d812-402d-afa8-6ca9fa03a2f0

mResponse.AddResult: 7

 

  这里要注意第一次运行时,Vista的防火墙也许会要询问你是否unblock这个应用程序,选择unblock即可

 

4.总结

随着支持DPWS设备的不断增多,相信这项应用会越来越多样,越来越普及,目前.Net Micro Framework尚未与桌面的如WCF的服务实现良好的整合,不过.Net MF Team已经表示他们正在"work out". 那时各种设备与PC机构成的服务网络将会带来更多眩目的应用. 拭目以待吧.

参考资料:

• The Devices Profile for Web Service specification 
• whitepaper on DPWS,WS-Discovery,and SOAP-over-UDP
• http://www.microframework.nl/2008/12/10/dpws-my-first-try-with-a-little-succes/
• A Technical Introduction to the Devices Profile for Web Services,Jeffrey Schlimmer,May 2004
• <.Net Micro Framework嵌入式开发入门与典型实例>,国内第一本介绍.Net MF的书

完整代码在这里下载:DpwsSampleCode

 

Happy new year to all  ;-)