蓝牙通信模块的设计与实现

蓝牙通信模块的设计与实现翟峰（西安欧亚学院陕西西安710065）摘要：提出蓝牙通信设计模式的概念，介绍其基本要素和分类，详细分析蓝牙组网模式的选择和使用方法。关键词：蓝牙；蓝牙协议；Scatternet网络中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0610034－01蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本步传递告警信息。RSSI值为蓝牙发送无线电波功率的一种比值，主要用于的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接了解是否要发出信息要求远程蓝牙装置的无线电功率增加或减少。由于一的短程无线电技术。其实质内容是要建立通用的无线电空中接口及其控制个蓝牙装置同时可能连接至几个不同的装置，而这些装置在不同的距离下软件的公开标准，使通信和算机进一步结合，使不同厂家生产的便携式设而有不同的接收信号质量，将造成装置与装置的间联机的RSSI可能都不备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内具有互用、相同；因此本系统将利用此因素，由程序编写读取所搜寻到的蓝牙装置互操作的性能。RSSI值，加以判断距离关系。蓝牙通信接口模块通过HCI层与下层蓝牙模块的LMP连结，读取目前连1蓝牙网络结远程蓝牙装置的RSSI值，可使用蓝牙通信协议规范中HCI_Read_RSSI函蓝牙是一种短距离无线通信技术，在一个蓝牙设备与设备间互相连接数来完成这个动作。的网络，称之为Piconet。然而数个Piconet将可组成Scatternet网络，当将读取各设备所得到的RSSI值填入一变数值HCI_Read_RSSI[x]，x为蓝牙网路为Piconet时，其结构最为简单，主要由一个Master来设定，整个在目前蓝牙网络中装置的总数，将拥有最大HCI_Read_RSSI[x]的装置设定网络也由Master来管理，当其它蓝牙设备加入此网络时，便需向Master申一变量值Dev_RSSI[x]给予最小值1，并按照HCI_Read_RSSI[x]大小依序递请ActiveMemberAddress（AM_ADDR）来成为Slave。由于AD_ADDR为一个增，如此在监控系统中，便可建立一完整RSSI信号列表；Dev_RSSI[x]越3位字符串组成，故只有八个数值变化，这种限制导致一个Piconet网络只小值代表与监控系统的距离越近，通过此算法可得到各设备位置远近比较允许一个Master及七个Slave。表，将此结果储存下来以供智能代理在告警时使用。由于蓝牙在同时联机有最大只允许八个装置的限制，然而在一般自动化生产在线却不只有这样数目的设备，对此本文提出两个解决方法：1）由前面说明可知，Slave装置加入蓝牙网络后将会取得由Master配发AM_ADDR以做联机识别，最多只能七个装置同时处于Active工作模式；然而实际在生产线，并非需要设备与设备随时保持联机状态。故可利用ParkMemberAddress（PM_ADDR）将Slave设备由Active模式进入Park模式，此时Slave将会放弃的前Master所配发的AM_ADDR，改用PM_ADDR与Master保持定时联系，而PM_ADDR由8个字节成，即可同时存在255个Slave设备于Park模式，而又不离开Piconet网络。当Master发生需要传递信息至Slave时，远程监控系统将再通过广播频道呼唤欲传递目标的蓝牙设备，从Park模式恢复至Avtive模式；相反的，如果Slave希望传递信息至Master时，也可以使用相同方法，在广播频道上向Master要求回复蓝牙Piconet网络示意图Active模式，此时如果Master已经与七个装置联机，则可再将暂时不需传而随着Piconet的增加，其中一个Piconet的Slave可成为其它的Piconet递数据的其它Slave装置进入Park模式。的Master，如此一来，将可形成Scatternet网络；此种网络的出现，最主2）第二种方法即为建构Scatternet网络，使其原本远程监控系统所要是因为在Piconet最多只允许共八个装置。存在的蓝牙网络中的Slave装置与其它Piconet的Slave联机，并再构建出2实现蓝牙网络搜寻和通信新的Piconet，借此动作一一拓朴至全部的蓝牙设备；不过在Scatternet蓝牙协议结构简单，使用重传等机制保证链路的可靠性，在网络中如何判断装置与装置的间所处的Piconet网络，进一步传递信号将Baseband、LinkManager和应用层中可实现分级的多种安全机制，通过跳远比在单一Piconet复杂许多，本文所使用的方法为：在远程监控系统蓝频消除网络环境中其他无线设备比如微波炉的干扰。遵循蓝牙协议的设备牙网络中的Slave配与一个ID变量值，此值为个数为1～7个，当Slave成将能够用微波取代传统网络中错综复杂的电缆，非常方便的实现快速灵为下一个Piconet的Master时，则在新的网络中其它Slave将配与十位数活、安全、低代价、低功耗的数据和语音通信。本文将构建以WindowsCEID值11、12、13……21、22……31、32……，依此推论下去，至第三层时.NET为基础的设备与设备间、设备与工程人员间的蓝牙通信接口网络，当为百位数ID值将为111、112…141、142……211、212……，越外围网络将监控系统启动后，利用搜寻（Inquiry）及呼叫（Page）寻找附近所有蓝有越大的ID值。如此将可完成一个树状蓝牙联网，不必受限于Piconet八牙设备，将搜寻接口设备机台数据结果储存至监控系统内部数据库，然后个装置限制。使用预设联机认证密码（Pincode）建立配对（Pair），以方便数据及信息传递。当搜寻结束后，将所得到的蓝牙设备地址储存，并由蓝牙模块侦测网参考文献：络中各装置的接收信号强度指示（ReceivedSignalStrengthIndicator，[1]董宇新，《基于WindowsCE的USB设备驱动程序设计》，微计算机信息.RSSI），来估测各设备间远近，再将这些数据传送至智能代理储存数据，[2]王洪杰，《WindowsCe下蓝牙协议栈驱动的实现》，电子测量技术.当机台发生异常时，可实时得知离机台最近距离的工程师所在位置，进一234