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Universität Osnabrück

Microsoft eMbedded

Entwicklung von Anwendungen für den Pocket PC

Seminararbeit Mobile Computing SS 2003

Holger Otte 2

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Pocket PC

2.1 Ausstattung 2.2 Vergleich zu anderen mobilen Geräten

3. Anwendungen auf dem Pocket PC

3.1 Überblick 3.2 Beispielanwendung Fensterbauer

4. eMbedded Visual Basic

4.1 Die Microsoft eMbedded Visual Tools 4.2 Die Arbeit mit eMbedded Visual Basic 4.3 Vergleich zu Visual Basic 6

5. Entwicklung einer integrierten Anwendung

5.1 Überblick 5.2 Datenbankzugriff 5.3 Datenübertragung

6. .NET Compact Framework

6.1 .NET Framework 6.2 .NET Framework und die eMbedded Visual Tools

7. Zusammenfassung 3

1. Einleitung

In den letzten Jahren haben sich PDAs ("Personal Digital Assistants") immer weiter am Markt durchgesetzt. Gleichzeitig sind diese Geräte immer leistungsstärker geworden, so dass sich über reine Organizer-Funktionen hinaus ganz neue Anwendungsfelder auftun. Bei- spiele für PDAs dieser neuen Generation sind die von mehreren Herstellern angebotenen Pocket PC.

Mircosoft bietet mit eMbedded Visual Basic eine Entwicklungsumgebung an, die es ermög- lichen soll, anspruchsvolle Anwendungen für diese Geräte zu entwickeln. Ziel dieser Arbeit ist es, einen Einblick in den Umgang mit dieser Umgebung zu geben so wie deren Möglich- keiten und Grenzen aufzuzeigen.

Die Anforderungen, die an eine Entwicklungsumgebung zu stellen sind, hängen entschei- dend von den Anwendungen ab, die mit Hilfe dieser erstellt werden sollen. Aus diesem Grund werden in der Arbeit zunächst die wichtigsten (technischen) Eigenschaften eines Pocket PC erläutert und ein kurzer Vergleich zu anderen mobilen Geräten vorgenom- men. Darauf aufbauend wird eine Übersicht über sinnvolle Anwendungen gegeben und ein Beispiel einer betriebswirtschaftlichen Anwendung näher aufgezeigt.

Diese dient als Basis für den Hauptteil der Arbeit, in dem aufgezeigt wird, wie mit Hilfe von eMbedded Visual Basic eine in das Unternehmensumfeld integrierte Anwendung entwickelt werden kann. Abschließend wird ein Ausblick auf das .NET Compact Framework von Mir- cosoft gegeben, welches wohl die zukünftige Anwendungsentwicklung für den Pocket PC maßgeblich beeinflussen wird. 4

2. Pocket PC

2.1 Ausstattung

Ein Pocket PC ist zunächt einmal ein PDA mit einem speziell für dieses Gerät entwickelten Betriebssystem von Microsoft. Die zur Zeit auf dem Markt befindlichen Pocket PC sind mit der Version Pocket PC 2002 ausgestattet. Ende Juni diesen Jahres wurde aber bereits das Nachfolgesystem vorgestellt: Pocket PC 2003, auch Windows Mobile 2003 genannt. Ent- sprechende Geräte sollen in den nächsten Wochen auf den Markt kommen. [vgl. Heise03].

Abbildung 1: Pocket PC Compaq HP IPAQ H3950

Beide Versionen basieren auf Windows CE, dem Basis-Betriebssystem von Microsoft für Mobile Geräte. Dabei setzt Pocket PC 2002 auf Windows CE 3.0 auf, Pocket PC 2003 auf Windows CE .NET 4.2.

Pocket PC besitzen über das Betriebssystem hinaus aber noch weitere von Microsoft spezi- fizierte Eigenschaften, die die Hardware des Geräts betreffen. So sind diese mit einem Farb- display mit einer Auflösung von 320 x 240 Pixeln und 65535 Farben ausgestattet. Sie besit- zen keine Maus und keine Tastatur, die Bedienung erfolgt, wie bei PDAs üblich, über einen Stift. Eine entsprechende Software zur Schrifterkennug ist vorhanden. Daneben existieren wenige Tasten, mit denen bestimmte Funktionen direkt angesteuert werden können. [vgl. Connect03, S. 160ff]

Die zur Zeit am Markt befindlichen Geräte verfügen über einen ROM von mindestens 32 MB, in dem das Betriebssystem und einige vorinstallierte Anwendungen abgelegt sind, und einen RAM von mindestens 64 MB, der für Anwendungen und Dateien genutzt wird. Über Steckkarten kann der Speicher darüber hinaus erweitert werden. Die aktuellen Geräte ver- 5 fügen über einen Intel XScale Prozessor mit 400 MHz [vgl. Connect03, S. 160ff]

Pocket PC besitzen mehrere Schnittstellen zur Kommunikation mit anderen Pocket PC oder Fremdsystemen. Über eine Basisstation kann der PDA mit einem PC verbunden werden. Eine Software namens Active Sync erlaubt die Synchronisation des Pocket PC mit Mircosoft Outlook auf dem PC so wie die Übertragung von Dateien und Programmen.

Eine Infrarotschnittstelle ermöglicht eine drahtlose Kommunikation mit einer geringeren Übertragungsrate [vgl. Panther03, S. 326] Neuere Geräte verfügen zum Teil über ein Blue- tooth-Interface und über eine entsprechende Zusatzkarte kann der PDA in ein WLAN ge- bracht werden. Für einige Anwendungen ist die Erweiterung des Pocket PC um einen GPS- Empfänger zur Navigation interessant. Je nach Ausstattung liegt der Kaufpreis eines Pocket PC in einer Größenordnung von 500 - 800 € [vgl. Connect03, S. 155ff]. Die Abbildung 1 zeigt einen Pocket PC des Herstellers HP, den Compaq IPAQ H3950, der als Testsystem für die Programmierbeispiele in dieser Arbeit eingesetzt wurde.

2.2 Vergleich zu anderen Systemen

Möchte man einen Pocket PC in Vergleich zu anderen mobilen Geräten setzen, so lässt sich dieser am ehesten zwischen einem einfachen Organizer auf der einen Seite und einem Note- book auf der anderen Seite einordnen. Gegenüber dem Organizer, der in der ersten Linie die „klassischen“ Organizer-Funktionatitäten wie Terminkalender und Adressbuch unterstützt, besitzt der Pocket PC ein besseres Display und ist deutlich leistungsfähiger, so dass er sogar für Anwendungen im Multimediabereich in Frage kommt. Dabei ist der Pocket PC jedoch wesentlich teurer, teilweise sogar um ein Vielfaches, und die am Markt angebotenen Geräte, wie zum Beispiel die oben erwähnten HP IPAQs, sind im Allgemeinen größer und auch un- handlicher als ein einfacher Organizer. [vgl. Connect03, S. 151]

Auf der anderen Seite ist ein Pocket PC im Vergleich zu einem Notebook deutlich kleiner, leichter, handlicher und auch preiswerter. Insbesondere bei der Frage nach sinnvollen An- wendungsmöglichkeiten für Pocket PC muss allerdings berücksichtigt werden, dass ein solcher PDA im Vergleich zu einem Notebook weniger leistungsfähig ist, ein wesentlich kleineres Display besitzt und auf eine Tastatur verzichten muss. Auch wenn die Leistungsfä- higkeit eines Pocket PC in den nächsten Jahren sicher weiter steigen wird, ist davon auszu- gehen, dass weder das Display vergrößert noch eine (leicht zu bedienende) Tastatur einge- baut wird, um die Handlichkeit zu bewahren. 6

3. Anwendungen auf dem Pocket PC

3.1 Überblick

Das klassiche Anwendungsfeld eines PDAs stellen die bereits angesprochenen Organizer- Funktionen dar. Diese werden natürlich auch von einem Pocket PC unterstützt und zwar über das mit ausgelieferte Pocket Outlook. Die Leistungsfähigkeit eines Pocket PC eröffnet darüber hinaus aber eine Reihe weiterer Anwendungsfelder. So befinden sich im Lieferum- fang des Betriebssystems Pocket Word und Pocket Excel, welche Teilfunktionen der be- kannten Windows-Varianten bieten. Angesichts des kleinen Bildschirms und der fehlenden Tastatur ist aber wohl nicht davon auszugehen, dass ein Pocket PC im größeren Umfang für Office-Funktionen, wie das Verfassen eines Textes, eingesetzt wird. Ein weiteres denkbares Anwendungsfeld bilden Computerspiele jeglicher Art, auf die an dieser Stelle aber nicht näher eingegangen werden soll.

In betriebswirtschaftlich sinnvollen Anwendungen ist der Pocket PC im Regelfall in ein größeres IT-Umfeld integriert. Er übernimmt dabei schwerpunktmäßig Aufgaben im Rah- men der mobilen Datenpräsentation und Datenerfassung. Die Verarbeitung der Daten wird in erster Linie von anderen Systemen übernommen, was einen entsprechenden Datenaus- tausch nötig macht. Die dazu notwendige Verbindung wird entweder ständig offen gehalten, zum Beispiel über ein WLAN, oder aber nur zu bestimmten Zeiten hergestellt, zum Beispiel über ein Mobilfunknetz. [vgl. Winlinx02]

3.2 Beispielanwendung Fensterbauer

In den weiteren Kapiteln der Arbeit soll aufgezeigt werden, welche Möglichkeiten die eM- bedded Visual Tools bieten, um Anwendungen dieser Art zu entwickeln. Basis der Überle- gungen ist dabei das folgende (fiktive) Beispiel eines Fensterherstellers, das in gewisser Weise als typisch gelten kann und aus dem sich wichtige Anforderungen, die an eine Ent- wicklungsumgebung zu stellen sind, ableiten lassen.

Ein Fensterbauer besitzt zur Unterstützung des Vetriebs seiner Produkte eine Reihe von Au- ßendienstmitarbeitern. Stellt ein Kunde eine Anfrage, so wird dieser von einem dieser Mit- arbeiter aufgesucht, der dann vor Ort die Größen und die gewünschten Bauweisen (zum Beispiel Profilart und -farbe, Anzahl der Flügel, Anzahl und Breite der Sprossen, usw.) der Fenster aufnimmt. Diese Informationen dienen dann als Basis für die anschließende Kalku- lation eines Angebots.

Die zur Zeit praktizierte Ausgestaltung des Prozesses sieht folgendermaßen aus: Die Daten werden beim Kunden handschriftlich auf einem Formular festgehalten. Dabei ist der Außen- dienstmitarbeiter mit entsprechendem Informationsmaterial in Form von Katalogen ausge- stattet, in denen die möglichen Bauweisen, wie zum Beispiel die maximale Flügelbreite beschrieben sind. Die ausgefüllten Formulare werden anschließend zum Werk weitergeleitet und dort von einer Innendienstmitarbeiterin in das ERP-System übertragen, welches die betrieblichen Prozesse des Unternehmens unterstützt. Es wird ein Angebot erstellt, dass dem 7

Kunden zugeschickt wird.

Dieser Prozess könnte durch den Einsatz eines Pocket PC deutlich vereinfacht werden. Grundidee ist die Aufnahme der Daten vor Ort nicht mehr handschriftlich durchzuführen, sondern diese mit dem PDA zu unterstützen. Die gemessenen Fenstergrößen so wie die ge- wünschte Bauweise werden direkt in den Pocket PC eingetragen und sind somit sofort in elektronischer Form verfügbar. In dem Gerät sind alle notwendigen Informationen abgelegt, so dass auf den Einsatz von Katalogen größtenteils verzichtet werden kann. Nach Eingabe aller Daten kann über den Pocket PC noch vor Ort beim Kunden das Angebot erstellt wer- den.

Client 1 ... Client n Pocket PC - Pocket Outlook Anwendung Applikations- Mail Server Termine Aufgaben

Datenbank DBMS

Pocket PC ERP-System

Abbildung 2: Architektur der Beispielanwendung des Fensterbauers

Im Vergleich zu einem Notebook besitzt der Pocket PC für diesen Einsatzzweck den Vorteil, dass er deutlich handlicher ist. Der Außendienstmitarbeiter kann mit dem PDA von Fenster zu Fenster über die Baustelle gehen und die jeweiligen Daten erfassen. Die fehlende Tastatur ist angesichts der vergleichsweise geringen Texteingaben kein gravierender Nachteil.

Die Pocket PC der Außendienstmitarbeiter kommunizieren in regelmäßigen Abständen mit dem ERP-System des Fensterbauers. Dabei werden die anliegenden Kundenanfragen über- mittelt, die erstellten Angebote an das System übergeben und ggf. Kataloginformationen aktualisiert. Die Abbildung 2 zeigt eine mögliche Archiktektur der Anwendung. Auf der ei- nen Seite steht das ERP-System, welches in drei Ebenen (DBMS, Applikations-Server und Client aufgebaut ist. Auf der anderen Seite findet sich der Pocket PC eines Außendienstmit- arbeiters. Die dort installierte Anwendung besitzt eine einfache Benutzeroberfläche und verwaltet Kataloginformationen, Kundenanfragen und -angebote in einer lokalen Daten- bank. Sie kommuniziert beispielsweise über ein Mobilfunknetz mit dem Applikations-Ser- ver des ERP-Systems zum Datenaustausch. Ergänzend kann eine Anbindung an Pocket Outlook sinnvoll sein, um dort zum Beispiel Kundenkontakte aus Anfragen und Angeboten automatisch einzupflegen. 8

Über die vorgestellte Lösung hinaus wäre es denkbar, den Pocket PC mit einem GPS-Emp- fänger und einem Navigationssystem auszustatten, so dass auf Basis der vom ERP-System übermittelten Kundenanfragen eine Route vorgeschlagen werden kann und der Außendienst- mitarbeiter direkt zum Kunden geführt wird. 9

4. Microsoft eMbedded Visual Basic

4.1 Die Microsoft eMbedded Visual Tools

Die aktuelle Version der Microsoft eMbedded Visual Tools kann kostenfrei über das Internet heruntergeladen werden [Download01] und enthält die Entwicklungsumgebungen Mirco- soft eMbedded Visual Basic 3.0 und Mircosoft eMbedded Visual C++ 3.0. Beide Umgebun- gen können auf einem PC unter Microsoft Windows betrieben werden. EMbedded Visual Basic ermöglicht die Entwicklung von interpretierten Visual Basic Anwendungen. Der Inter- preter ist beim Pocket PC 2002 standardmäßig im ROM enthalten. Mit eMbedded Visual C++ können demgegenüber kompilierte Anwendungen in C++ entwickelt werden.

Mit den eMbedded Visual Tools werden weiterhin einige ActiveX-Steuerelemente ausgelie- fert, die in beiden Umgebungen eingesetzt werden können. Es handelt sich dabei zum einen um sichtbare Steuerelemente, zum Beispiel für die Darstellung einer Tabelle auf einem For- mular, und zum anderen um unsichtbare Steuerlemente, zum Beispiel zum Zugriff auf eine Datenbank. Für die Arbeit mit den eMbedded Visual Tools empfiehlt sich darüber hinaus die Installation des Mircosoft Pocket PC 2002 SDK, welches ebenfalls kostenlos erhältlich ist [Download01]. Dieses enthält einen Pocket PC 2002 Emulator, auf dem die entwickelten Anwendungen getestet werden können.

4.2 Die Arbeit mit eMbedded Visual Basic

Die Abbildung 3 zeigt die Benutzeroberfläche von eMbedded Visual Basic. Wer bereits Er- fahrungen mit Visual Basic 6.0 hat, der entsprechenden Umgebung für die Entwicklung von Anwendungen für das Windows-Betriebssystem auf einem PC, erkennt viele Dinge wieder. In der Tat ist es so, dass sich die Arbeit mit beiden Systemen ähnlich gestaltet, es ergeben sich aber auch einige Unterschiede.

EMbedded Visual Basic ermöglicht die Entwicklung von Anwendungen ohne und mit Be- nutzeroberfläche. Im letzteren Fall, der sicherlich den Regalfall darstellt, wird die Anwen- derschnittstelle aus Formularen aufgebaut, auf denen wiederum Steuerelemente, wie Schalt- flächen oder Textfelder, angeordnet sind. Die Formulare werden in einem graphischen Editor, dem Formulareditor, entworfen; der zugehörige Programmcode im sogenannten Quelltexteditor bearbeitet (siehe auch Abbildung 3).

Visual Basic implementiert in Ansätzen Konzepte aus der Objektorientierung. So können Formulare und Steuerelemente als Objekte angesehen werden, die bestimmte Eigenschaften und Methoden besitzen. Die Eigenschaften eines Objekts beschreiben beispielsweise die Position oder das Erscheiungsbild des Objekts. Sie können unter anderem in einem Eigen- schaftenfenster gesetzt werden. Bei den Methoden eines Objekts handelt es sich letztlich um Prozeduren und Funktionen, die diesem zugeordnet sind. Sie werden im Quelltexteditor be- arbeitet.

Neben Ansätzen aus der Objektorientierung bedient sich Visual Basic dem Konzept der er- 10 eignisgesteuerten Programmierung. Während des Programmablaufs werden, zum Beispiel bei der Bedienung bestimmter Steuerelemente, sogenannte Ereignisse ausgelöst. Ein Ereig- nis kann mit einer Prozedur, einer so genannten Ereigisprozedur verbunden werden, die dem jeweiligen Formular zugeordnet ist. Bei Auslösung des Ereignisses wird die zugehörige Er- eignisprozedur ausgeführt.

Abbildung 3: Benutzeroberfläche Microsoft eMbedded Visual Basic

Die Abbildung 3 zeigt ein einfaches Beispiel, welches den Mechanismus verdeutlichen soll: Ein kleines Formular besitzt eine Schaltfläche und ein Textfeld, welches nach dem Pro- grammstart leer ist. Drückt der Anwender nun auf die Schaltfläche, so wird die zugeordnete Ereignisprozedur btnDrueck_Click des Formulars ausgelöst. In dieser findet sich eine An- weisung, die die Eigenschaft „Text“ auf den Wert „Hallo Welt“ setzt, womit der Text in dem Textfeld erscheint. Die Verknüpfung zwischen Steuerlement so wie Ereignis auf der einen Seite und Ereignisprozedur auf der anderen Seite erfolgt letztlich über den Namen der Pro- zedur, der sich aus dem Namen des Steuerlelements und dem Namen des Ereinisses zusam- mensetzt. Der Prozedurkopf wird nach der Auswahl des Steuerelements und des Ereignisses auch vom System generiert.

Die Programmmierung einer Oberfäche mit eMbedded Visual Basic ist vergleichsweise leicht zu erlernen und funktioniert bei kleineren Beispielen recht gut. Bei größeren Formu- laren mit vielen Steuerlementen wird der Quellcode allerdings leicht unübersichtlich. Es empfielt sich in diesen Fällen die Ereignisprozeduren eher knapp zu halten und die Anwen- 11 dungslogik auszulagern. Ein weiteres Problem ergibt sich bei der Umbennung eines Steuer- elements: werden die zugehörigen Ereignisprozedurn nicht ebenfalls umbenannt, gehen die Zuordnungen zu den Prozeduren verloren.

Obwohl eMbedded Visual Basic die Konzepte der Objektorientierung in Ansätzen umsetzt, fehlen doch wesentliche Elemente einer objektorientierten Programmiersprache. So können zwar Objekte der angebotenen Objektklassen angelegt werden, aber keine eigenen Objekt- klassen erstellt werden. Ebenso wird die Vererbung nicht unterstützt. Zur Strukturierung des Programmcodes können so genannte Module implementiert werden, die eine Sammlung von Prozeduren und Funktionen darstellen.

Eine unter eMbedded Visual Basic entwickelte Anwendung kann auf dem Pocket PC Emu- lator getestet werden oder das Programm kann über Active Sync auf einen Pocket PC über- tragen und auf diesem ausgeführt werden. Beides kann direkt aus der Entwicklungsumge- bung heraus geschehen und es ist sogar ein Debuggen der Anwendung möglich. Der Pocket PC Emulator hat sich bei den erstellten Beispielanwendungen grundsätzlich als brauchbar erwiesen. Die Dauer bis zum Programmstart ist kürzer als bei einem Test der Anwendung auf dem Pocket PC, zumindest wenn der Emulator bereits gestartet wurde. Bei Programmen, die auf einige ActiveX-Steuerelemente zugreifen, kam es allerdings gelegentlich zu Abstür- zen.

Die Entwicklung von Anwendungen für den Pocket PC erfordert eine gewisse Umstellung, wenn zuvor Anwendungen für den PC entwickelt wurden. Es gilt einige wesentliche Punkte zu berücksichtigen. Das Display des PDA ist, im Vergleich zum PC, sehr klein, somit ist es praktisch nicht möglich mehrere Fenster parallel sichtbar zu halten. Aus diesem Grund wird ein Formular in eMbedded Visual Basic standardmäßig in einer Art Vollbildmodus ange- zeigt. Die Anzahl der Steuerlemente auf einem solchen Formular sollte gering gehalten werden, eine Reduktion auf das Wesentlich ist angebracht. Der Nutzer hat keine Tastatur zur Verfügung, also muss die Anwendung so gebaut sein, dass möglichst wenig (Text-)Eingaben notwendig sind. Das kann etwa durch Einsatz von Auswahllisten oder Ähnlichem erreicht werden. Für die Bedienung mit dem Stift wird ein sogenanntes Soft Input Panel eingeblen- det, welches den unteren Teil eines Formulars bedeckt. Dies ist bei der Layoutgestaltung zu berücksichtigen. Der Speicher eines Pocket PC ist, im Vergleich zum PC, wesentlich kleiner, auch wenn dieser mit einer Zusatzkarte ausgebaut werden kann. Ein sparsamer Umgang mit dem Speicherplatz ist deshalb ratsam. [vgl. auch Panther03, S. 207 - 208]

4.3 Vergleich zu Visual Basic 6

Wenngleich sich in der Arbeit mit eMbedded Visual Basic Gemeinsamkeiten mit Visual Basic 6 ergeben, so existieren doch auch einige Unterschiede, die sich sich zum größeren Teil dadurch ergeben, dass eMbedded Visual Basic auf VBScript und nicht auf Visual Basic selbst basiert. VBScript wurde ursprünglich für die Entwicklung von dynamischen Websei- ten entwickelt und stellt lediglich eine Teilmenge von Visual Basic dar. So sind eMbedded Visual Basic Anwendungen, wie bereits oben erwähnt, nicht kompiliert sondern interpre- tiert, was sich bei den getesteten Anwendungen auch durchaus, vor allem im langsamen Bildschirmaufbau, bemerkbar machte. 12

VBScript unterstützt im Unterschied zu Visual Basic 6 nur einen Datentyp: den Typ Variant. Bei der Deklaration einer Variablen kann zwar auch ein anderer Typ angegeben werden, dieses dient aber eher Dokumentationszwecken. Aus diesem Grund finden auch keine Typü- berprüfungen statt. Eine weitere Einschränkung im Vergleich zu Visual Basic 6 ist die feh- lende Möglichkeit zur Erstellung von so genannten Klassenmodulen, das sind eigene Ob- jektklassen mit Eigenschaften und Methoden. Weiterhin können keine ActiveX-Steuerelemente entwickelt werden; zu diesem Zweck müsste auf eMbedded Visual C++ zurückgegriffen werden. Die Anzahl der mitgelieferten ActiveX-Steuerelemente ist deutlich kleiner als bei Visual Basic 6 und im Debug-Modus sind keine Codeänderungen möglich, was sich dadurch erklärt, dass die Pocket PC Anwendung auf einem anderen Sys- tem als dem Entwicklungssystem läuft. [vgl. Panther03, S. 104f] [vgl. vbtec00] 13

5. Entwicklung einer integrierten Anwendung

5.1 Überblick

Im Folgenden soll aufgezeigt werden, wie mit eMbedded Visual Basic eine integrierte An- wendung entwickelt werden kann. Basis der Überlegungen ist das Anwendungsbeispiel des Fensterbauers, wie es in Abschnitt 3.2 beschrieben wurde. Die Abbildung 4zeigt noch ein- mal die vorgestellte Architektur der Anwendung ergänzt um die Komponenten, die die eM- bedded Visual Tools zur Verfügung stellen, um die jeweilige Funktionalität abzubilden. Die Komponenten ADOCE und Winsock werden in den folgenden beiden Abschnitten vorge- stellt, die Schnittstelle zu Pocket Outlook (Pocket Outlook Object Model - POOM) wird nicht näher beschrieben, sie arbeitet aber prinzipiell sehr ähnlich. Die Anwenderschnittstelle kann über entsprechende Formulare aufgebaut werden, wie im vorherigen Kapitel beschrie- ben. Die Abbildung xx zeigt eine mögliches User-Interface. Für die Bereiche Datenbankzu- griff, Kommunikation mit dem ....

Client 1 ... Client n Pocket PC - Pocket Outlook Anwendung Winsock Applikations- Mail POOM Server Termine ADOCE Aufgaben

Datenbank DBMS

Pocket PC ERP-System Abbildung 4: Komponenten von Microsoft eMbedded Visual Basic

5.2 Datenbankzugriff

Für die Verwaltung der anfallenden Daten auf dem Pocket PC existieren prinzipiell mehrere Lösungen. Im einfachsten Fall können diese in einer Datei auf dem Dateisystem abgelegt werden, eine entsprechende ActiveX-Komponente ermöglicht den lesenden und schreiben- den Zugriff. Liegen die Daten in strukturierter Form vor, so bietet sich dagegen der Einsatz einer Datenbank an. In diesem Anwendungsbeispiel wird eine Windows-CE-Datenbankda- tei verwendet. Dabei handelt es sich um eine Datei mit der Endung „.cdb“, die praktisch eine Access-Datenbank für den Pocket PC darstellt und aus diesem Grund teilweise auch als Po- cket Access Datenbank bezeichnet wird. Anders als auf dem PC gibt es auf dem Pocket PC jedoch keine Access-Anwendung, der Zugriff auf die Datenbank erfolgt über ein ActiveX Steuerlement namens ADOCE (ActiveX Data Objects for Windows CE). Diese ist im Liefe- rumfang der eMbedded Visual Tools enthalten und unterstützt verschiedene Operationen 14 von dem Anlegen einer Datenbankdatei bis hin zur Datenabfrage über SQL. Dabei ist aller- dings zu berücksichtigen, dass die ADOCE deutlich weniger Funktionen bietet als Microsoft

Abbildung 5: Anwenderschnittstelle der Beispielanwendung

Access beziehungsweise die entsprechende ActiveX Komponente für den PC: die ADO (Ac- tiveX Data Objects). [vgl. Panther03, S. 242ff] [vgl. DEVBUZZ02] [vgl. BasicCorporati- on03]

Ist der Pocket PC über ActiveSync an den PC angebunden, so werden Access-Dateien, die von dem PC auf den Pocket PC übertragen werden automatisch in eine Windows-CE-Daten- bank konvertiert. Die Abbildung 6 zeigt einen einfachen Ausschnitt der Datenstruktur für das Beispiel des Fensterbauers, wie sie unter entwickelt wurde. Diese Ac- cess-Datenbank wird dann auf den Pocket PC übertragen und die Anwendung kann mit der festgelegten Struktur arbeiten.

Das Listing 1 zeigt beispielhaft, wie über Visual Basic und die ADOCE auf die Windows- CE-Datenbank zugegriffen werden kann. Es wird zunächst eine Verbindung zur Datenbank aufgebaut, über eine entsprechende Abfrage werden Datensätze ausgelesen und anschlie- ßend wird die Verbindung wieder geschlossen.

Zentrale Elemente in der ADOCE sind die beiden Objetkklassen Connection und Recordset. Über ein Connection-Objekt kann die Verbindung zur Datenbank aufgebaut werden und es können SQL-Anweisungen abgesetzt werden. Ein Recordset-Objekt verwaltet Datensätze, die zum Beispiel das Ergebnis einer Abfrage sein können. In den Zeilen 2 und 3 von Listing 1 werden entsprechende Variablen dieser Objekttypen deklariert.

Die Prozedur dbConnect baut die Verbindung zur Datenbank auf. Dazu wird zunächst ein 15

Connection-Objekt angelegt und bei diesem die Methode Open mit dem Namen der Daten- bankdatei als Argument aufgerufen. Tritt ein Fehler auf, so wird dieser in einem kleinen Meldungsfenster angezeigt (Zeilen 8 und 9). Die Prozedur loadDataFenster liest die einem

Abbildung 6: Access Datenbank der Anwendungsbeispiel

Auftrag zugeordneten Fenstermaße aus der Datenbank und schreibt die Datensätze in einTa- bellen-Steuerlement auf der Formularseite Dazu wird ein Recordset-Objekt angelegt (Zeile 17) und dann über die Methode Open eine SQL-Anfrage über die bestehende Verbindung auf der Datenbank abgesetzt (Zeilen 18-20). Das Ergebnis dieser Abfrage ist über das Re- cordset verfügbar. Die Schleife in den Zeilen 21 bis 24 liest alle Ergebnis-Datensätze aus diesem aus und schreibt sie in das Tabellen-Steuerlelement. Dabei kann mit der Methode MoveNext (Zeile 24) zum nächsten Datensatz gesprungen werden und mit EOF (Zeile 21) überprüft werden, ob noch weitere Datensätze existieren. Nach Abarbeitung aller Datensätze wird in Zeile 26 das Recordset geschlossen. Die Prozedur dbClose beendet die Datenbank- verbindung durch den Aufruf der Methode Close beim Connection-Objekt.

Für kleinere Anwendungen erscheint der Einsatz einer Winsdows-CE-Datenbank in Verbin- dung mit der ADOCE ausreichend. Die Arbeit mit der Schnittstelle gestaltete sich relativ problemlos, der Funktionsumfang ist ausreichend. Allerdings ergeben sich Probleme, wenn die entwickelte Anwendung auf dem Pocket PC Emulator getestet werden soll. Da der Emu- lator nicht über ActiveSync angesprochen werden kann, ist es nicht möglich die der Anwen- dung zugrunde liegende Access-Datenbank über diesen Weg zu konvertieren. Zudem ver- wendet der Emulator ein eigenes Pocket Access Format [vgl. Panther03, S. 262]. Aus diesem Grund wurde die Anwendung um eine Initialisierungs-Prozedur ergänzt, welche, falls not- wendig, beim Programmstart die Struktur der Datenbank anlegt.

Für den Pocket PC sind neben der Windows-CE-Datenbank auch Datenbankserver erhält- lich, die aber nicht im Lieferumfang der eMbedded Visual Tools enthalten sind. So bietet Microsoft für den Pocket PC einen SQL-Server für Windows CE an. Dieser hat im Vergleich zur Windows-CE-Datenbank den Vorteil, dass er eine Datenreplikation mit einem SQL-Ser- ver unterstützt [vgl. Panther03, S. 265]. Neben Mircosoft hat auch Oracle einen Datenbank- 16 server für den Pocket PC im Angebot: Oracle Lite für Windows CE [vgl. Oracle03].

01 Const databaseFile = “\My Documents\Fenster.cdb“ 02 Dim conn As ADOCE.Connection 03 Dim rs As ADOCE.Recordset

04 Private Sub dbConnect() 05 On Error Resume Next 06 Set conn = CreateObject(“ADOCE.Connection.3.1“) 07 conn.Open(databaseFile) 08 If conn.Errors.Count > 0 Then 09 MsgBox “Fehler beim Öffnen der Datenbank!“ 10 End If 11 On Error GoTo 0 12 End Sub

13 Private Sub loadDataFenster(aufID As Integer) 14 grdFenster.Rows = 0 15 grdFenster.AddItem “F_Nr“ & vbTab & “Breite“ 16 & vbTab & “Höhe“ 17 Set rs = CreateObject(„ADOCE.Recordset.3.1“) 18 rs.Open “SELECT Fenster_Nr, Breite, Höhe “ _ 19 “ FROM Fenster WHERE Auftrags_ID = “ _ 20 & aufID & “ ORDER BY Fenster_Nr“, conn 21 Do While Not rs.EOF 22 grdFenster.AddItem(rs(0).Value & vbTab & 23 rs(1).Value & vbTab & rs(2).Value) 24 rs.MoveNext 25 Loop 26 rs.Close 27 End Sub

28 Private Sub dbClose() 29 On Error Resume Next 30 conn.Close 31 On Error GoTo 0 32 End Sub

Listing1: Datenbankzugriff 17

5.3 Datenübertragung

Die Anwendungen auf den einzelnen Pocket PC der verschiedenen Außendienstmitarbeiter müssen in regelmäßigen Abständen mit dem ERP-System des Fensterbauers kommunizieren und aktuelle Daten auszutauschen.

Im Lieferumfang der eMbedded Visual Tools ist für diese Einsatzzwecke ein ActiveX- Steu- erelement namens Winsock enthalten. Es ermöglicht den Austausch von Daten über die In- frarotschnittstelle des Pocket PC oder über ein Netzwerk. Das Funktionsprinzip dieser Kom- ponente soll an einem kleinen Beispiel aufgezeigt werden. Die Pocket PC Anwendung baut über ein Netzwerk eine Verbindung zu einem Server auf, der auf einem PC läuft und unter Visual Basic 6 entwickelt wurde. Dabei nutzt auch der Server das Winsock-Steuerelement, welches in entsprechender Form auch für den Windows-PC verfügbar ist. [vgl. Panther03, S. 325f] [vgl. parallax02]

Abbildung 7: Testoberfläche Client

Die Abbildung 7 zeigt die Testoberfläche für den Pocket PC Client. Sie besitzt zwei Schalt- flächen: wird die obere Schaltfäche geklickt, so wird eine Verbindung zum Server aufgebaut, wird die untere geklickt, so werden Daten aus der Datenbank ausgelesen und über die beste- hende Verbindung zum Server geschickt. Die Kommunikation selbst wird über das Win- sock-Steuerelement abgewickelt, welches auf dem Formular platziert wird. Zur Laufzeit der Anwendung ist es allerdings nicht sichtbar.

Das Listing 2 zeigt die zugehörigen Ereignisprozeduren der Schaltflächen. In der Prozedur zur ersten Schaltfläche werden beim Winsock-Steuerelement, das in diesem Beispiel den Namen „tcpConnection“ erhalten hat, zunächst der Host und der Port des Servers gesetzt und anschließend, über die Methode Connect, die Verbindung aufgebaut (Zeilen 2 - 5). 18

In der Ereignisprozedur zur zweiten Schaltfläche werden zunächst über eine SQL-Abfrage Datensätze aus der Datenbank in ein Recordset gelesen (Zeilen 9-12). Diese werden an- schließend abgearbeitet, wobei für jeden Datensatz eine Zeichenkette mit den Werten dieses Satzes zusammengesetzt wird (Zeilen 14 und 15). Die Zeichenkette wird dann mit der Me- thode SendData an den Server geschickt.

01 Private Sub btnVerbindungAufbauen_Click() 02 tcpConnection.RemoteHost = “morgana“ 03 tcpConnection.RemotePort = 1002 04 txtClientLog.Text = “Verbinden ...“ 05 tcpConnection.Connect 06 End Sub

07 Private Sub btnDatenSenden_Click() 08 Dim str As String 09 Set rs = CreateObject(“ADOCE.Recordset.3.1“) 10 rs.Open “SELECT Fenster_Nr, Auftrags_ID, “ _ 11 & Breite, Höhe FROM Fenster “ _ 12 & “ORDER BY Auftrags_ID, Fenster_Nr“, conn 13 Do While Not rs.EOF 14 str = rs(0).Value & “;“ & rs(1).Value & “;“ _ 15 & rs(2).Value & “;“ & rs(3).Value & vbTab 16 tcpConnection.SendData(str) 17 rs.MoveNext 18 Loop 19 rs.Close 20 End Sub

Listing 2: Winsock - Client

Die Abbildung 8 zeigt die Testoberfläche der Server-Anwendung, Listing 3 die zugehörigen Ereignisprozeduren. Auch auf der Serverseite wird die Kommuikation über ein Winsock- Steuerelement abgewickelt, hier benannt mit „tcpServer“.

Wird die Schaltfläche des Server geklickt, so wird in der zugehörigen Ereignisprozedur (Zei- len 1-4) das Winsock-Element mit der Methode Listen in einen Wartezustand gesetzt. Dies bedeutet, dass der Server auf (Verbindungs-)Anfragen von einem Client wartet. Sobald ein Client eine solche Anfrage stellt, wird eine entsprechende Ereignisprozedur aufgerufen (Zei- len 5-9), in der die Verbindung mit der Methode Accept (Zeile 7) angenommen wird und diese damit aufgebaut ist.

Schickt der Client im Anschluss Daten an den Server, so wird eine weitere Ereignisprozedur aufgerufen (Zeilen 10-15), in der mit der Methode GetData (Zeile 13) die Daten abgerufen und in dem Textfeld hinzugefügt werden. 19

Abbildung 8: Testoberfläche Server

01 Private Sub startServer_Click() 02 tcpServer.Listen 03 txtLogServer.Text = “Warte ...“ 04 End Sub

05 Private Sub tcpServer_ConnectionRequest 06 (ByVal requestID As Long) 07 tcpServer.Accept requestID 08 txtLogServer.Text = “Verbunden“ 09 End Sub

10 Private Sub tcpServer_DataArrival 11 (ByVal bytesTotal As Long) 12 Dim strDaten As String 13 tcpServer.GetData(strDaten) 14 txtData.Text = txtData.Text + strDaten 15 End Sub

Listing 3: Winsock - Server 20

6. .NET Compact Framework

6.1 .NET Framework

Im Sommer 2000 stellte Microsoft seine neue Plattform für die Softwareentwicklung vor: .NET [vgl. Westphal02, S. V]. Sie kann in gewisser Weise als Konkurrenz zur Java Plattform von Sun gesehen werden, die sich bereits einige Jahre länger auf dem Markt befindet. Kern- stück der .NET Plattform ist das .NET Framework, welches eine Laufzeitumgebung, die Common Language Runtime CLR (S. 39/40) und eine Klassenbibliothek, die Base Class Library (BCL), enthält.

Die CLR ist grundsätzlich vergleichbar mit der virtuellen Maschine der Java Plattform, al- lerdings ist diese nicht auf die Ausführung von Bytecode der Programmiersprache Java ausgelegt, sondern verarbeitet Code der Microsoft Intermediate Language (MSIL). Für die MSIL gibt es Compiler für verschiedene Hochsprachen. Mircosoft selbst bietet Übersetzer für die Sprachen C#, Visual Basic .NET, J# (eine fast vollständige Java-Implentation) und Visual C++. Von anderen Anbietern werden Compiler für weitere Sprachen angeboten bzw. entwickelt (z.B. für Smalltalk). Die CLR übersetzt die MSIL mit Hilfe eines JIT-Compilers in die Maschinensprache des jeweiligen Zielsystems. [vgl. Westphal02, S. 36ff] [vgl. MSDN03]

Unter .NET können in einer Anwendung verschiedene Sprache kombiniert werden. Damit dieses möglich ist, wird ein gemeinsames Typsystem benötigt, das Common Typ System (CTS). Die Klassenbibliothek des .NET Framework ist ähnlich mächtig wie die Java-Klas- senbibliothek und kann von allen .NET-Sprachen verwendet werden. Das .NET Framework wird von Mircosoft nur für die Windows-Betriebssysteme angeboten, es sind aber Portierun- gen auf andere Betriebssysteme in der Entwicklung.

Microsoft bietet für das .NET Framework eine Entwicklungsumgebung an: das Visual Stu- dio .NET. Sie stellt einheitliche Umgebung für die Entwicklung aller .NET Sprachen dar.

6.2 .NET Compact Framework und die eMbedded Visual Tools

Seit kurzer Zeit bietet Mircosoft für den Pocket PC das .NET Compact Framework an. Es handelt sich dabei um eine schlanke Variante des .NET Frameworks, wobei der Funkti- onsumfang angesichts der geringeren Ressourcen auf einem Pocket PC auf das für die Arbeit mit diesen mobilen Geräten Notwendige reduziert wurde. So ist das Compact Framework mit ca. 1 MB deutlich kleiner als das Pendant für den PC mit ca. 20 MB.

Die Entwicklung von Anwendungen für das .NET Compact Framework erfolgt mit dem Visual Studio .NET. Zur Zeit ist die Entwicklung allerdings nur in den Sprachen Visual Basic und C# möglich. Das .NET Compact Framework kann kostenlos aus dem Internet heruntergeladen und auf dem Pocket PC installiert werden. Die neue Betriebssystemversion Pocket PC 2003 hat das Framework bereits im ROM verfügbar. 21

Im Vergleich zu den eMbedded Visual Tools bietet das .NET Compact Framework den Vor- teil, dass Visual Basic .NET vollständig objektorientiert arbeitet. Einschränkungen in eM- bedded Visual Basic, wie die fehlende Möglichkeit eigene Objekttypen zu definieren, fallen damit weg. Auch das Konzept der Vererbung wird unterstützt. Die Arbeit mit der Klassenbi- bliothek des Frameworks gestaltet sich ähnlich wie in Kapitel 5 vorgestellt, da viele der alten Komponenten, wie die ADOCE, in der neuen Bibliothek aufgegangen sind. Nachteilig ist, dass das Visual Studio .NET, anders als die eMbedded Visual Tools, nicht kostenlos bezogen werden kann.

Microsoft selbst sieht die Zukunft ganz klar in dem .NET Compact Framework. So unter- stützt bereits das SDK der neuen Betriebssystemversion Pocket 2003 nicht mehr die eMbed- ded Visual Tools in der vorgestellten Version, wenngleich Anwendungen, die mit den eM- bedded Visual Tools erstellt worden sind, auch auf dem neuen System lauffähig sind. Entwicklern, die bisher mit eMbedded Visual Basic 3.0 gearbeitet haben, wird der Umstieg auf Visual Basic .NET und dem Visual Studio .NET empfohlen. C++ Entwickler können mit eMbedded Visual C++ 4.0 weiterhin Native-Anwendungen für den Pocket PC entwickeln, allerdings ist auch hier die Möglichkeit gegeben auf das .NET Compact Framework zuzu- greifen. [vgl. MicrosoftMobile03] 22

7 Zusammenfassung

Die Leitungsfähigkeit der heutigen Pocket PC eröffnet neue Möglichkeiten, die über einfa- che Organizer-Funktionen deutlich hinaus gehen. Im Rahmen der mobilen Datenpräsentati- on und -erfassung sind sinnvolle betriebswirtschaftliche Anwendungen für diese Geräte zu erkennen. Die Entwicklungsumgebung eMbedded Visual Basic von Microsoft stellt zentrale Komponenten für die Realisierung derartiger Anwendungen zur Verfügung, darüber hinaus ist sie sehr leicht zu erlernen. Demgegenüber stehen Mängel, insbesondere in der fehlenden Unterstützung der objektorientierten Ansätze. An dieser Stelle scheint das .NET Compact Framework, als die zukünftige Entwicklungsplattform, Boden gut gemacht zu haben. 23

Literaturverzeichnis

Bücher und Zeitschriften

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[Westphal02] Westphal, Ralf, 2002 .NET kompakt, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg

[Connect03] Connect Test Katalog 2003 Vereinigte Motor-Verlage, Stuttgart

Webseiten

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[Heise03] Heise-Newsticker, Meldung vom 23.06.03, Microsoft veröffentlicht Pocket PC 2003, http://www.heise.de/newsticker/result.xhtml?url=/newsticker/data/dal-22.06.03-000/default .shtml&words=Pocket%20PC%202003

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[MircosoftMobile03] Mircosoft, 2003 Windows Mobile 2003 http://worldofi.com/SWTests/PPC03.htm#feat

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[BasicCorporation03] NS Basic Corparation, 2003 Microsoft‘s Active Data Object for Windows CE http://nsbasic.com/ce/info/nsbce/technotes/TN10.htm