HelloWii 0.1 screenshot

Introducción.

Antes de publicar el código fuente del HelloWii, decidí hacer un poco de refactory obteniendo los siguientes productos y conclusiones.

• La clase WiiController que es un recubrimiento (wrapper) de la librería WiimoteLib y que simplifica su acceso.  Está desarrollada en C#.
• Se utilizó el patrón observador (interfaz WiiControllerObserver) para permitirle a los interesados registrarse con el control para ser notificados de sus cambios de estado.  De igual manera es posible obtener información de este por demanda.
• Si el observador es el mismo componente de UI (Form por ejemplo) es recomendable remover el registro del observador (unregisterObserver) antes de cerrar/destruír la componente/aplicación y evitar así excepciones generadas durante intentos de actualización mientras se cierra el componente.
• Se adaptó la aplicación de demostración para utilizar a un objeto WiiController como interfaz en lugar de utilizar a la librería directamente.
• Con el rediseño se esperaba evitar el problema del cross-threading pero no fue posible.

Como se mencionó no fue posible obviar la situación generada por la ejecución de instrucciones entre distintos hilos: la interfaz de usuario y la librería de acceso al wiimote que genera los problemas y explicación ya fueron expuestos.  Sin embargo, revisando el foro de WiimoteProject encontré que es posible indicarle al componente visual de .NET que se encuentre accediendo a la librería (inclusive indirectamente a través de WiiController) que ignore este tipo de accesos ilegales entre hilo al evitando su revisión, esto se logra agregando la siguiente instrucción al constructor del componente.

CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;

API de la clase WiiController.

La clase WiiController cuenta con los siguientes métodos.

• public void connect() - Creates the conexion with the wiimote.
• public void disconnect() - Makes the disconnection of the wiimote..
• public bool isConnected() - Checks if the wiimote has been already connected..

• public void refreshStatus(WiimoteState source) - Updates the references to the internal information of the wiimote.
• public void setReportType(WiimoteLib.InputReport type) - Selects the the type of information report that is expected from the controller.

• public float getBattery() - Gets the battery level of the wiimote.

• public String getId() - Gets the ID of the controller.

• public bool[] getAllButtonsStatus() - State of all buttons of the wiimote.
• public bool getButtonStatus(String name) - The status of a button on the wiimote.

• public bool[] getAllLedsStatus() - The status of all leds of the wiimote.
• public bool getLedStatus(int id) - The status of an individual led.
• public void setLeds(bool l1, bool l2, bool l3, bool l4) - Change the state of the wiimote’s leds.
• public void setLeds(bool[] leds) - Change the state of the wiimote’s leds.
• public void turnLed(int index, bool status) - Change the state of an individual led.

• public int[] getAcceleration() - Obtains the acceleration of the wiimote.
• public int getAcceleration(String axis) - Obtains the acceleration of the wiimote.

• public bool isRumbling() - Checks if the rumbling device is active.
• public void rumble(bool status) - Change the state of the wiimote’s rumbling device.

• public bool isObserver(WiiControllerObserver observer) - Checks if an observer is already registered.
• public bool registerObserver(WiiControllerObserver observer) - Register a new observer on the controller.
• public bool unregisterObserver(WiiControllerObserver observer) - Unregister an observer from the controller.

• public bool isExtensionConnected() - Checks if a wiimote’s extension is connected.
• public String getExtensionTypeConnected() - Get the type name of the connected extension.

• public int[] getNunchukAcceleration() - Get the acceleration of the nunchuk extension.
• public int getNunchukAcceleration(String axis) - Get the acceleration of the nunchuk extension.

• public bool[] getAllNunchukButtonsStatus() - Get the state of the buttons on the nunchuk extension.
• public bool getNunchukButtonStatus(String name) - Get the state of a button on the nunchuk extension.

• public int[] getNunchukJoystick() - Get the joystick state on the nunchuk extension.
• public int getNunchukJoystick(String axis) - Get the joystick value on a selected axis from the nunchuk extension.

Para mas información acerca del API de la clase y de su respectiva utilización consulte la documentación del código fuente inmersa en el archivo WiiController.cs y en WiiForm.cs (aplicación de demostración).

Registrar observadores.

Para registrarse como observador de eventos del wiimote la clase debe implementar la interfaz jimezam.wii.controller.WiiControllerObserver.  Esta interfaz obliga a que se implementen los siguientes métodos.

• void update() - Invoked when the status of the wiimote is changed.
• void updateExtension() -Invoked when an extension is connected/disconnected to the wiimote.

La manipulación del registro de un observador se realiza utilizando los métodos registerObserver y unregisterObserver de la clase WiiController descritos anteriormente.

Enlaces.

• Fuentes y binarios de la clase WiiController y la aplicación de demostración HelloWii.

  http://demo.jorgeivanmeza.com/NET/WiiController/

Buscando en Internet encontré que hay dos formas de hacerlo.

1. Presionando F5 se construye el ejecutable en modo Debug, presionando CTRL+F5 se construye el ejecutable en modo Release.
2. Si realmente se desea tener visible el menú que le permita seleccionar el modo del ejecutable y la CPU objetivo realice los siguientes pasos.

• Elija el menú Tools > Options.
• Seleccione la casilla de verificación Show all settings en la parte inferior izquierda.
• Seleccione la rama Projects and solutions > General.
• Selecciona la casilla de verificación Show advanced build configurations.
• Presione el botón OK para aceptar los cambios.

Ejes del Wiimote - tomado de http://wiimotecommande.sf.net/

Hace unos dias me prestaron un control de Wii (que si funcionaba) y tuve un par de noches para jugar con el.  Hice una aplicación muy sencilla para experimentar como acceder a la información provista por el control y como utilizar algunos de sus recursos.

La aplicación de demostración se realizó utilizando la librería WiimoteLib de Brian Peek y Visual C# Express bajo Windows Vista (utilizando la pila de Bluetooth del sistema operativo).

Implementación.

Instalación de la librería.

• Descargar WiimoteLib (se utilizó la versión 1.6) desde su repositorio en CodePlex.
• Se debe descomprimir el paquete y ubicar el archivo WiimoteLib.dll en un sitio conocido.
• Al proyecto o solución en Visual Studio se le debe agregar la referencia a este archivo.
  • En el explorador de soluciones hacer clic derecho sobre el proyecto.
  • Seleccionar la opción Agregar referencia ....
  • Seleccionar la etiqueta Examinar.
  • Buscar el archivo Wiimote.dll y presionar el botón Aceptar.

Inclusión del espacio de nombres.

Para utilizar cualquiera de las clases de la librería dinámica es necesario incluír en el código fuente al espacio de nombres apropiado.

using WiimoteLib;

Referencia al Wiimote.

El acceso a la información del control se realizará a través de esta referencia, motivo por el cual la utilizo como atributo de la instancia.

private Wiimote wm;

Instanciación de referencia con el Wiimote.

Para que la creación de la instancia y posterior conexión sean exitosas es necesario que el control se encuentre ya asociado al equipo a través del emparentamiento Bluetooth.  El procedimiento para realizar esta conexión puede consultarse en este sitio (video) utilizando las herramientas nativas de Windows Vista o en este otro sitio utilizando la pila de Bluesoleil.

            try
            {
                wm = new Wiimote();
            }
            catch (System.IO.IOException ioe)
            {
                Console.WriteLine("No es posible ejecutar la aplicación: " + ioe.Message);
            }

Registro de eventos.

Se establecen métodos para manejar dos tipos de eventos del control:

• Eventos generados por el control mismo: wm_WiimoteChanged.
• Eventos generados por la conexión/desconexión de extensiones: wm_WiimoteExtensionChanged.

            wm.WiimoteChanged += wm_WiimoteChanged;
            wm.WiimoteExtensionChanged += wm_WiimoteExtensionChanged;

Establecimiento de la conexión.

            try
            {
                wm.Connect();
            }
            catch (Exception wnfe)
            {
                Console.WriteLine("No es posible ejecutar la aplicación: " + wnfe.Message);
            }

Establecimiento del nivel de reporte.

Determina que tipo de información (informes) estamos interesados en tomar del Wiimote.

            wm.SetReportType(InputReport.IRExtensionAccel, true);

Los diferentes tipos de reportes son las siguientes constantes definidas en InputReport.

• Status.  Estado general.
• ReadData. Datos de la memoria interna.
• Buttons. Botones pulsados
• ButtonsAccel. Botones y acelerómetro.
• IRAccel. Botones, acelerómetro e infrarrojo.
• ButtonsExtension. Botones y extensiones conectadas (como el Nunchuk, el control convencional, la guitarra, etc.)
• ExtensionAccel. Botones, acelerómetro y extensiones.
• IRExtensionAccel. Botones, acelerómetro, infrarrojos y extensiones.

Manejo de eventos en conexión de extensiones.

El método wm_WiimoteExtensionChanged es invocado cuando suceden cambios de conexión entre el Wiimote y sus extensiones.  La verificación de conexión se realiza con la propiedad args.Inserted.

        void wm_WiimoteExtensionChanged(object sender, WiimoteExtensionChangedEventArgs args)
        {
            if (args.Inserted)
                wm.SetReportType(InputReport.IRExtensionAccel, true);    // return extension data
            else
                wm.SetReportType(InputReport.IRAccel, true);             // back to original mode
        }

Manejo de eventos ante cambios en el Wiimote.

El método wm_WiimoteChanged es invocado cuando sucede un cambio en las variables del control (el acelerómetro detectó movimiento, se presionó un botón, etc.).

        void wm_WiimoteChanged(object sender, WiimoteChangedEventArgs args)
        {
              // ...
        }

Este es el punto ideal para realizar las consultas actualizadas acerca del estado del control.

Consulta del estado del control.

La información del estdo del control se almacena entre diferentes propieades del Wiimote.

• Estado general del Wiimote.
• Estado de los botones.
• Estado de los leds.
• Estado del acelerómetro.

WiimoteState ws = args.WiimoteState;
WiimoteLib.ButtonState bs = ws.ButtonState;
LEDState ls = ws.LEDState;
AccelState at = ws.AccelState;

Consulta de la batería.

int battery = (int) ws.Battery;

Consulta del estado de los botones del Wiimote.

            bool[] bStatus =
            {
                bs.Up, bs.Down, bs.Left, bs.Right,
                bs.A, bs.B,
                bs.Minus, bs.Home, bs.Plus,
                bs.One, bs.Two
            };

Cada una de las constantes corresponde con los botones etiquetados de igual manera en el control:

• Control de dirección: Up, Down, Left, Right.
• Botones superiores: A y B.
• Botones medios: Minus (-), Home (casita) y Plus (+).
• Botones inferiores: One (1) y Two (2).

Las propiedades son booleanas y serán true si el botón se encuentra presionado, false de lo contrario.

Manipulación del estado de los leds.

Su información se puede acceder de manera similar a lo realizado anteriormente con los botones.

            bLed = new bool[4]
            {
                ls.LED1, ls.LED2, ls.LED3, ls.LED4
            };

El dispositivo cuenta con cuatro leds.  Su estado puede modificarse de la siguiente manera.

            wm.SetLEDs(bLed[0], bLed[1], bLed[2], bLed[3]);

Donde cada parámetro corresponde a cada uno de los leds y el valor enviado deberá ser true para encenderlo o false para apagarlo.

Información del acelerómetro.

Como su nombre lo indica, provee información acerca de la aceleración del movimiento del control en sus tres ejes (consultar gráfica inicial).  Sus valores son enteros y pertenecen al rango entre 0 y 255.

            int rx = (int)at.RawValues.X;
            int ry = (int)at.RawValues.Y;
            int rz = (int)at.RawValues.Z;

Manipulación del vibrador.

Con la siguiente instrucción es posible verificar si el dispositivo vibrador del control se encuentra activo o no, retorna true o false según corresponda.

            wm.WiimoteState.Rumble;

De igual manera es posible encender o apagar al dispositivo vibrador según se requiera, esto se realiza de la siguiente manera.

            wm.SetRumble(state);

Donde state es true o false según se desee encender o apagar.

Información de las extensiones - Nunchuk.

Verificar si se encuentra o no alguna extensión conectada al Wiimote.

            bool ext = ws.Extension;

Verificar si la extensión conectada es el Nunchuk.

            if (ws.ExtensionType.ToString() == "Nunchuk")
            {
                 ...
            }

Estado del joystick del Nunchuk.

            WiimoteLib.Point joystick = ws.NunchukState.RawJoystick;
            int joyX = joystick.X;
            int joyY = joystick.Y;

Estado de los botones del Nunchuk.

            bool bCn = ws.NunchukState.C;
            bool bZn = ws.NunchukState.Z;

Información del acelerómetro del Nunchuk.

            Point3 nAccel = ws.NunchukState.AccelState.RawValues;
            int rnx = nAccel.X;
            int rny = nAccel.Y
            int rnz = nAccel.Z;

De manera similar a la información acelerómetro del Wiimote, sus valores van entre 0 y 255.

Problemas con el acceso entre hilos de C#.

En la implementación de la aplicación de demostración me encontré con un problema del lenguaje C#/.NET.  Al parecer cuando se ejecuta el código de la librería (código nativo me imagino) se ejecuta (por seguridad, me imagino nuevamente) en un hilo diferente, así que cuando intentaba realizar una actualización de la interfaz de usuario a partir de un valor obtenido del Wiimote se lanzaba una excepción.

Con este problema la siguiente instrucción, que actualiza el valor de un Label con la aceleración en X del Nunchuk es problemática.

           this.lnaXValue.Text = ws.NunchukState.AccelState.RawValues.X.ToString();

Por suerte encontré en Threading in Windows Forms una buena descripción del problema y la estrategia para encontrar una solución, no muy elegante para mi gusto, para solventar el problema por lo menos de manera temporal y continuar con el experimento del Wiimote.

Para ejecutar la instrucción problemática tuve que implementar un método actualizador de Labels y llamarlo a través de un delegado.

        delegate void updateLabelInformationDelegate(Label l, String value);
        public void updateLabelInformation(Label l, String value)
        {
            l.Text = value;
        }

La invocación se realiza entonces de la siguiente manera.

        if (InvokeRequired)
        {
             BeginInvoke(new updateLabelInformationDelegate(updateLabelInformation),
                         new object[] {
                                       this.lnaXValue,
                                       ws.NunchukState.AccelState.RawValues.X.ToString()
                         });
        }

Aplicación de demostración.

HelloWii 0.1

HelloWii 0.1 es la aplicación de prueba que implementé utilizando la librería y operaciones descritas anteriormente.  La funcionalidad de esta aplicación es la siguiente.

Wiimote.

• Estado del d-pad.
• Estado de los botones.
• Estado de los leds.
• Encender/apagar los leds haciendo clic sobre ellos.
• Estado de la batería.
• Número del HID.
• Valores de aceleración en sus tres ejes.
• Estado del vibrador.
• Encender/apagar el vibrador seleccionado o removiendo la casilla de verificación.
• Estado de la extensión: presente o ausente.

Nunchuk (si está presente).

• Dirección del joystick.
• Estado de los botones.
• Valores de aceleración en sus tres ejes.

Esta aplicación y su código fuente pueden descargarse de manera libre.

Conclusiones.

La implementación de aplicaciones que interactúan con el Wiimote utilizando C#/WiimoteLib es muy sencillo, obviando el problema de comunicación entre hilos, no se presentó ningún inconveniente.  El API de la librería se encuentra bien documentado en un CHM que viene incluído en su distribución.

Habiendo probado ya su funcionamiento y documentado su implementación es necesario continuar con algunas pruebas un poco mas elaboradas y estructuras que en lo posible, eviten la necesidad de los delegados y permitan integrar su código con aplicaciones mas complejas y otras librerías de terceros.  También es necesario realizar pruebas con el lector infrarrojo del control y con el parlante, que según creo aún no tiene soporte por esta librería.

De igual manera planeo realizar pruebas similares utilizando Java.

Enlaces.

• Sitio web de WiimoteLib.
• Sitio web de Brian Peek.
• Artículo de WiimoteLib en Coding4Fun.
• Aplicaciones .NET basdas en el Wiimote.
• Introducción a WiimoteLib en OhMyBug! (partes 1, 2 y 3).
• Threading in Windows forms.

Para consultar el código fuente de la aplicación de demostración acceda al enlace de la segunda parte de este artículo.

La aplicación es muy sencilla.  Inicialmente son dos módulos pero la idea es agregarle después algunos otros.  El problema es que cada vez que me siento a pensar en ella termino haciendo un diseño complejo y lleno de cositas que me pondrían a estudiar.  Esto no sería malo sino fuera porque de esta manera se va a terminar cuando el tiempo tienda a infinito.

Por esto he cambiado mi plan.  Voy a hacer una aplicación pequeña y la voy a ir hacer creciendo, aunque esto signifique que alguna versión deba volverla a hacer desde scratch (cero).

Con respecto al lenguaje de programación había elegido Java para retomar mi estudio pero en medio de la moda local y temporal de .NET he decidido empezar a implementar en C#.

El primer reto a resolver es la escogencia de un motor de base de datos ya que la aplicación va a ser pequeña, me interesa que se pueda ejecutar en equipos no necesariamente robustos, no quiero despilfarrar recursos y quiero que la instalación y copia de seguridad sean fáciles: sólo copiar archivos.  Por esto he pensado en utilizar una base de datos basada en archivos o embedded.

Para Java hay varias de donde escoger, pero para .NET la oferta, al parecer, no es tan amplia.  Encontré SQLite (ya lo he utilizado varias veces pero he tenido problemas con bloqueos) VistaDB (comercial, no me sirve) y a SharpHSQL hermanita de HSQL (Java) para .NET, sin embargo no estoy seguro de cuan activo está ese proyecto.  Las mejores opciones por ahora parecen ser FireBird Embedded y SQL Server Compact, ambas prometen muchas cosas, incluyendo un bajo footprint ~ 2MB.

Para la primera prueba elegí a FireBird ya que esa fue la primera base de datos que utilicé en un proyecto después de graduado como ingeniero y me unen a ella emotivos recuerdos

Instalación.

Para desarrollar una aplicación con FireBird inmerso se requieren dos recursos.

• La distribución embed.  Para este caso particular estoy utilizando la versión 2.1.1.17910-0_Win32.
• El FirebirdClient for .NET que es el Data Provider.  Para esta prueba, la versión 2.0.1.

El FirebirdClient se instala como cualquier aplicación Windows sin ninguna opción específica.  Me imagino que habrá que instalarlo también en los clientes cuando se haga el despliegue (por confirmar).

La distribución se debe descomprimir y mover los siguientes archivo al mismo directorio donde se encontrará el archivo ejecutable de la aplicación: <ruta>\bin\Debug (desarrollo) o <ruta>\bin\Release (producción).

• fbembed.dll
• icudt30.dll
• icuin30.dll
• icuuc30.dll
• firebird.conf
• firebird.msg

Para la implementación del proyecto estoy utilizando Visual C# Express 2008 y en él es necesario incluír la referencia a FirebirdSql.Data.FirebirdClient instalada con el Data Provider.

Creación de la cadena de conexión.

Es fácil construír la ConnectionString con la ayuda del FbConnectionStringBuilder de la siguiente manera.

            FbConnectionStringBuilder csb = new FbConnectionStringBuilder();
            csb.ServerType = FbServerType.Embedded;
            csb.UserID     = "SYSDBA";
            csb.Password   = "masterkey";
            csb.Dialect    = 3;
            csb.Database   = @"data\database.fdb";
            csb.Charset    = "UTF8";

Sólo los parámetros ServerType y Database son obligatorios, los demás son opcionales y puede encontrarse mayor información sobre ellos en ConectionStringParameters, también se puede encontrar mayor información acerca de los Charset disponibles en Firebird Character Sets and Collations.

La ubicación de la base de datos (parámetro Database) es relativo a la ubicación del archivo fembed.dll, es decir, al ejecutable de la aplicación.

Creación de la base de datos.

Desde la misma aplicación es posible crear la base de datos (manera programática) a la cual hace referencia la cadena de conexión.

           FbConnection.CreateDatabase(csb.ToString());

Debe tenerse en cuenta que la ruta de directorios bajo la cual se ubicará la base de datos ya debe existir previa la creación del archivo de datos, de lo contrario la creación fallará.

Conexión a la base de datos.

          con = new FbConnection(csb.ToString());
          con.Open();

Verificación del estado de la conexión.

            if (con.State == System.Data.ConnectionState.Open)
                Console.WriteLine("Established");
            else
                Console.WriteLine("NOT established");

Otros posibles estados definidos por ConnectionState son Broken, Closed, Connecting, Executing y Fetching.

Verificación de la existencia de una tabla.

            FbCommand cmd = new FbCommand("SELECT COUNT(RDB$RELATION_NAME)" +
                                          "FROM RDB$RELATIONS WHERE (RDB$RELATION_NAME = 'users')" +
                                          "AND RDB$VIEW_SOURCE IS NULL", con);
            int tableCount = (int)cmd.ExecuteScalar();
            if (tableCount == 0)
                Console.WriteLine("No");
            else
                Console.WriteLine("Yes");

Verifica la existencia o no de la tabla users en la base de datos conectada.

Ejecución de un INSERT.

            String sql = "INSERT INTO \"users\" VALUES ('" + user[0] + "', '" + user[1] + "')";
            cmd = new FbCommand(sql, con);
            cmd.ExecuteNonQuery();

Ejecución de una consulta de datos.

            String select = "SELECT username, name FROM \"users\"";
            cmd = new FbCommand(select, con);
            FbDataReader reader = cmd.ExecuteReader();
            try
            {
                while (reader.Read())
                {
                    String username = reader.GetString(0).Trim();
                    String name = reader.GetString(1).Trim();
                    Console.WriteLine("\t{'" + username + "', '" + name + "'}");
                }
            }
            finally
            {
                reader.Close();
            }

Finalización de la conexión.

            con.Close();

Conclusiones.

Esta primera aproximación fue sencilla, práctica y funcional.  Se encuentra buena documentación del motor de base de datos y movimiento en los foros en su respecto.  A pesar de que, al menos por estas latitudes, no es muy utilizada Firebird parece ser que en otras partes si lo es.

Los archivos requeridos (dlls) ocupan 2.87MB mientras que todos los archivos, incluyendo los opcionales, ocupan 4.94MB.

Voy a revisar también cuan viable es utilizar el SQL Server Compact, sin embargo en los últimos días que hemos tenido un poco de contacto con SQL Server han aparecido con él algunos detalles desagradables que desde mi punto de vista de conocer poco acerca de este motor, me desaniman de utilizarlo.  Ya veremos.

Enlace: Aplicación de prueba - Firebird Embedded Demo 0.1.

Estrella #0:

Fundamentos de la programación.

Estrella #1:

.NET Framework.

C#.

Estrella #2:

Aplicaciones web con ASP.NET.

Aplicaciones Windows con WinForms.

Mi segunda estrellita.

Esta semana va a estar un poco difícil que vuelva a dedicar un tiempo a estas labores astronómicas, sin embargo voy a hacer mi mejor esfuerzo.

Para la demostración creé una clase XMLSerializable de la cual heredarán las otras que requieran de este tipo de serialización.  Esta clase abstracta provee los métodos load y save para realizar automáticamente la serialización de sus hijos.

La serialización de los objetos se realiza con el siguiente código.

        public void save(String filename)
        {
            // Creates the writing stream
            StreamWriter w = new StreamWriter(filename);
            // Creates the XML serializer with its type
            XmlSerializer s = new XmlSerializer(this.GetType());
            // Serializes the object (this self -> son)
            s.Serialize(w, this);
            // Closes the output stream
            w.Close();
        }

La carga de objetos serializados requiere de un par de verificiones adicionales.

        public bool load(String filename)
        {
            bool success = false;
            // Checks if the source file exists, otherwise there is nothing to do
            if (File.Exists(filename))
            {
                // Creates the reading stream
                StreamReader sr = new StreamReader(filename);
                // Creates the text reader from the stream
                XmlTextReader xr = new XmlTextReader(sr);
                // Creates the XML (de)serializer with its type
                XmlSerializer xs = new XmlSerializer(this.GetType());
                // Temporary storage object
                object c;
                // Checks if the received data can be deserialized
                if (xs.CanDeserialize(xr))
                {
                    // Deserialize the incoming data
                    c = xs.Deserialize(xr);
                    // Gets the type (definition) of the object
                    Type t = this.GetType();
                    // Retrieve the exposed attributes by properties
                    PropertyInfo[] properties = t.GetProperties();
                    // Walks thru all properties and loads its values on
                    // the local attributes
                    foreach (PropertyInfo p in properties)
                    {
                        p.SetValue(this, p.GetValue(c, null), null);
                    }
                    success = true;
                }
                // Closes the reader and the stream
                xr.Close();
                sr.Close();
            }
            return success;
        }

Con estas facilidades se crea una clase Empleado con atributos básicos.

    public class Empleado : XMLSerializable
    {
        ////////////////////////////////////////////////////////////////
        private int      codigo;
        private String   nombre;
        private float    salario;
        private DateTime fechaNacimiento;
        ////////////////////////////////////////////////////////////////
        // Resto del codigo
    }

Es necesario para la serialización que el objeto tenga propiedades de los atributos a exponer.

        public int Codigo
        {
            get { return codigo; }
            set { codigo = value; }
        }
        public String Nombre
        {
            get { return nombre; }
            set { nombre = value; }
        }
        public float Salario
        {
            get { return salario; }
            set { salario = value; }
        }
        public DateTime FechaNacimiento
        {
            get { return fechaNacimiento; }
            set { fechaNacimiento = value; }
        }

También es necesario que la clase cuente con un constructor sin parámetros además de los que requiera normalmente.

        public Empleado()
        {
            this.codigo          = -1;
            this.nombre          = "Sin nombre";
            this.salario         = -1;
            this.fechaNacimiento = new DateTime(1990, 01, 01);
        }
        ////////////////////////////////////////////////////////////////
        public Empleado(int codigo, String nombre, float salario, DateTime fechaNacimiento)
        {
            this.codigo          = codigo;
            this.nombre          = nombre;
            this.salario         = salario;
            this.fechaNacimiento = fechaNacimiento;
        }

Por facilidad también se sobreescribió el método ToString() para generar su representación en cadena.

        override public String ToString()
        {
            return String.Format("[Empleado: codigo = {0}, nombre = \"{1}\", salario = ${2}, fechaNacimiento = {3}]",
                                    this.codigo, this.nombre, this.salario, this.fechaNacimiento);
        }

Con todo esto, la aplicación de prueba crea en el primer paso a un objeto Empleado y le da valores iniciales a sus atributos, después de esto solicita su serialización.

            Empleado empleado = new Empleado(123, "Pepito Pimentón", 123456.789f, DateTime.Now);
            empleado.save("empleado.xml");

Posteriormente se crea un segundo Empleado que almacenará la información recuperada de la serialización.  Si la prueba tiene éxito, la información de los dos Empleados deberá coincidir.

            Empleado empleado2 = new Empleado();
            empleado2.load("empleado.xml");

La información presentada a través de salida estándar al ejecutar la aplicación de demostración deberá ser algo similar a lo siguiente.

Writing Object: [Empleado: codigo = 123, nombre = "Pepito Pimentón", salario = $123456,8, fechaNacimiento = 14/09/2008 11:12:10 p.m.]
Read Object:    [Empleado: codigo = 123, nombre = "Pepito Pimentón", salario = $123456,8, fechaNacimiento = 14/09/2008 11:12:10 p.m.]

El documento XML generado es bastante explícito y fácil de realizar su manipulación manual si se llegara a requerir.

  123
  Pepito Pimentón
  123456.789
  2008-09-14T22:39:52.888-05:00

Enlaces:

• Fuentes DemoSerializaciónXMLNET 0.1.
• Generic XML Serialization in C#.

Extrañamente concluyo que no hay un método confiable ni portable para leer información desde los puertos USB para ninguno de los dos lenguajes.  Para Java encontré varias librerías pero aún inmaduras o con soporte para sólo un sistema operativo, prefiero el soporte para Windows y Linux por lo menos.  Para C# igual horizonte, nativamente aún no es soportado como si lo es el SerialPort y la mejor opción parece ser #usblib de los mismos creadores de SharpDevelop, sin embargo no pude encontrar un ejemplo que indicara su viabilidad.

Con este oscuro panorama terminé explorando un estilo de solución que no es de mi mayor agrado: el ejecutar aplicaciones de terceros para obtener y procesar su salida estándar.

Para esto instalé un software muy útil llamado GPSBabel el cual se puede descargar para Windows, Linux y Mac, incluyendo su código fuente escrito en lenguaje C.  La distribución de Linux está basada en RPM los cuales no fueron instalables en mi estación de trabajo basada en Ubuntu, sin embargo se encuentra disponible el paquete para instalarse desde la distribución de paquetes de Ubuntu.

El comando gpsbabel permite obtener desde línea de comando la información contenida en el GPS, incluyendo por supuesto, su ubicación actual.

$ sudo /usr/bin/gpsbabel.exe -i garmin,get_posn -f usb:

El resultado es algo de este estilo: (probado desde Armenia/Qundío)

4.536692N 75.669346W Position/Position

Extrañamente la distribución de Windows incluye además la fecha/hora de la ejecución, hecho que en Linux no sucede.

Wed Sep 10 22:42:46 2008
4.536692N 75.669346W Position/Position

La aplicación intermedia fue desarrollada en C# debido a la afinad de mi compañero de desarrollo con ese lenguaje.  Fue interesante para aprender algunos detalles particulares del lenguaje a los cuales nos vimos enfrentados durante el desarrollo.

Lo que hice fue crear un método estático (AccesoGPSBabel.obtUbicacionActual) que basado en la ubicación del comando gpsbabel retorna un Hashtable con la latitud/longitud actual o null en caso de suceder algún problema.

La ejecución del programa externo se realiza mediante un objeto System.Diagnostics.Process al cual se le indica la ubicación del archivo ejecutable, los argumentos de línea de comando y se le informa que estamos interesados en obtener su salida estándar.  La aplicación (o un enlace a) gpsbabel deberá estar ubicada en el mismo directorio del ejecutable de la aplicación principal, incluyendo el archivo libexpat.dll para la versión de Windows.

            System.Diagnostics.Process proc = new System.Diagnostics.Process();
            proc.EnableRaisingEvents = false;
            proc.StartInfo.FileName = aplicacion;
            proc.StartInfo.Arguments = "-i " + protocolo + ",get_posn -f usb:";
            proc.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
            proc.StartInfo.UseShellExecute = false;
            proc.Start();

Para recibir la información proveniente de la salida estándar se obtiene su StreamReader de la siguiente manera.

            String datos = proc.StandardOutput.ReadToEnd().Trim();

Su procesamiento no se aleja de la carpintería normal del manejo de cadenas con String.Split junto con un detalle adicional, la información aparece con el posfijo N/S, W/E; yo prefería que fuera un solo valor numérico siendo positivo o negativo según su ubicación con respecto a la referencia, tal y como lo maneja GoogleMaps y otros paquetes similares.

Para esto, al procesar las líneas recibidas de la salida estándar recorté la subcadena de manera que no tomara el último carácter de las coordenadas.

            latitud     = secciones[0].Trim().Substring(0, secciones[0].Length - 1);
            latitudDir  = secciones[0].Trim().Substring(secciones[0].Length - 1, 1);
            longitud    = secciones[1].Trim().Substring(0, secciones[1].Length - 1);
            longitudDir = secciones[1].Trim().Substring(secciones[1].Length - 1, 1);

Y después las multipliqué por su inverso aditivo en los casos en que correspondiera.

            Double Latitud = Double.Parse(latitud) * ((latitudDir.Equals("S")) ? -1 : 1);
            Double Longitud = Double.Parse(longitud) * ((longitudDir.Equals("W")) ? -1 : 1);

Sucedió un problema.  El método Double.Parse estaba convirtiendo erróneamente los valores porque el GPS los enviaba con el punto como separador decimal y la Configuración Regional de la máquina Windows que estabamos utilizando usaba la coma.

Como la intención era que la aplicación no sólo funcionara entre diferentes configuraciones regionales sino que lo hiciera también entre diferentes sistemas operativos (Linux con Mono) me dediqué a buscar una solución portable.

Para esto se obtiene al separador decimal basado en la configuración regional del sistema operativo.

            String separadorDecimal = System.Globalization.CultureInfo.CurrentCulture.NumberFormat.NumberDecimalSeparator;

Se realiza la corrección de separadores (de punto al utilizado por la configuración regional local) antes de manipular los datos con el Double.parse.

            latitud = secciones[0].Trim().Substring(0, secciones[0].Length - 1).Replace('.', separadorDecimal[0]);
            longitud = secciones[1].Trim().Substring(0, secciones[1].Length - 1).Replace('.', separadorDecimal[0]);

Con esto se solucionó el problema.  Para terminar, se utilizó un Hashtable para almacenar la información y retornársela al objeto que la solicitó.

            resultado.Add("latitud", Latitud);
            resultado.Add("latitudDireccion", latitudDir);
            resultado.Add("longitud", Longitud);
            resultado.Add("longitudDireccion", longitudDir);

Esta no es la solución que pensaba darle al problema, sin embargo la implementación fue interesante y gracias a la flexibilidad que provee gpsbabel, espero que sea funcional con una amplia gama de dispositivos, no solamente con los de la marca Garmin.

De todas formas me queda pendiente la tarea de buscar la forma de acceder directamente al puerto USB para leer su informacion en forma de cadenas NMEA, la cual me parece la solución menos dependiente posible de su entorno.

Enlace: Distribución con las fuentes del proyecto (C# basado en MonoDevelop).

Microsoft Kid’s Corner es una sección de documentación para enseñarle a programar a niños pequeños utilizando, obviamente, las herramientas de .NET que el mismo Microsoft desarrolla.

Sin profundizar en estos temas por ahora, se encuentran ya disponibles dos libros electrónicos acerca de la programación con C# y VB, así como varios cursos didácticos relacionados con estas tecnologías y haciendo énfasis en el desarrollo de aplicaciones de escritorio y aplicaciones web.

Para algo podrán servir en el futuro estos documentos, todo lo relacionado con educación es siempre bienvenido.

Enlace: Microsoft Kid’s Corner.

El servicio como tal es muy simple, envía correo a través de un servidor SMTP, sin embargo es un ejercicio académico interesante. La documentación del desarrollo la escribí a manera de guía así que podrá ser de utilidad para quienes esten interesados en aprender a desarrollar este tipo de aplicaciones.

Enlaces:

1. Guía de desarrollo
2. Código fuente.