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.net教程:面向对象开发方式的开源硬件--.NET Gadgeteer

时间:2014-04-28 09:55 来源:北大青鸟武汉宏鹏鲁广校区
导读:面向对象开发方式的开源硬件,选要了解.NET Micro Framework,这对理解时下高科技可穿戴设备,比如智能手表有很大作用。北大青鸟鲁广校区专业老师给大家详细讲解原理和发展趋势。

  说起.NET Gadgeteer,不得不先说一下.NET Micro Framework,虽然.NET Micro Framework已经有十几年的发展历史了,但是在球范围内,.NET Micro Framework的度,远远低于它的近亲.NET Framework和.NET Compact Framework,其原因值得探究。

  .NET Micro Framework从名字上理解,就是一个框架,和.NET Framework还有.NET Compact Framework应该没有什么大的不同,但是.NET Micro Framework有自己的特色,就是自启动功能,也就是不需要操作系统也能运行。这个特色将.NET Micro Framework逐渐演化为一个操作系统的角色。恰是这一点,在.NET Micro Framework早期发展过程中,越来越显得没有优势和特色。

  早期的.NET Micro Framework并没有直接对第三方开放,而是作为微软.NET战略的一环,以.NET Micro Framework为基础,推出一系列产品。目前比较火热的可穿戴设备,比如智能手表。其实.NET Micro Framework为核心的代产品就是智能手表,早在2003年的拉斯维加斯的Comdex贸易展上,比尔盖茨就曾亲自戴着智能手表进行过推广。这项以.NET Micro Framework为核心发展起来的技术叫MSN Direct,除了手表产品外,还有可以预报天气的咖啡壶,GPS导航器等产品。

  以.NET Micro Framework为核心的第二代产品是SideShow,曾以笔记本的第二屏、智能遥控器和智能键盘的面目出现,华硕、三星的笔记本就包含这样的SideShow显示屏。

  但是无论是MSN Direct,还是SideShow,其产品并不成功,这和微软早期强制推广.NET战略相关的,因为基于.NET技术开发此类产品,虽然开发比较快,但是对硬件资源需求比较高,其.NET托管代码相比原生C++代码,速度要慢许多。所以此类产品一旦批量生产,性价比肯定比较低。初微软也打算部用.NET C#语言开发操作系统(比如Longhorn系统),后来事实证明这种做法是行不通的。

  2009年起始微软开始调整.NET Micro Framework发展战略,先以Apache 2.0 license的授权方式完开源.NET Micro Framework,并基于.NET Micro Framework推出第三代产品Netduino,微软这个思路其实是仿照Arduino产品而做的,从产品命名还有实际硬件接口上,都是学习Arduino。我个人认为这个思路是对的,至少充分发挥了.NET Micro Framework优势,小巧,开发迅速,并且采用强大的Visual Studio进行程序开发和在线调试,让所有的.NET程序员很容易进入到嵌入式领域进行相关开发,这不得不说在软硬件开发结合越来越紧密的时代,对.NET程序员是一个福音。

  而其后推出的基于.NET Micro Framework技术的.NET Gadgeteer产品更是充分发挥了.NET Micro Framework优势,在Netduino产品的基础上,更上一层楼,青出于蓝而胜于蓝,完演化成具有微软自己特色的产品。特别是微软定义的20种.NET Gadgeteer接口类型,应该是微软为工控领域制订OPC技术标准以来,重要的一个接口标准。

  更具特色的是硬件拖拉可视化编程。在DOS时代我们开发一个界面程序,可以说是摸着石头过河,边写代码,边运行测试,以确认相关界面的位置是否合适。Windows平台下初的Visual Basic等可视化编程工具,让我们的界面开发带入一个新时代,每个功能模块都被封装为一个控件,通过可视化拖拉的方式,设计界面,让我们的界面开发提升到一个新的水平。同理,我们以软件界面开发的眼光审视目前的硬件开发,其实发现,开发模式仍处在DOS时代,每外接一个功能模块,都需要我们的程序员匠心独运,小心翼翼分配相关的Pin脚,并用心开发相关驱动,终通过应用程序调用底层接口,进行数据交互。

  而.NET Gadgeteer的开发环境,让我们抛弃了这些琐碎和繁杂的步骤,视每个外接模块为一个控件,通过拖拉方式,让核心主板和这些模块相连,自动完成接口初始化、模块初始化等工作。留给我们所做的,就是一些业务逻辑的实施和完善,这是硬件开发领域的面向对象编程,是一个具有里程碑意义的硬件开发变革。

  有了这些特色.NET Gadgeteer已经和Netduino、Arduino等相关DIY产品不同,跳出了是学习硬件,电子产品小制作的范畴。再结合目前的发展的如火如荼的3D打印技术,.NET Gadgeteer已经成为快速制作终产品好的选择(特别是小批量、个性化产品)。在物联网发展迅猛的今天,.NET Gadgeteer更是可以大显身手,可以方便接入各种传感器模块,并把相关数据上传到云端。

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