《基于藍(lán)牙技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)（設(shè)計(jì)論文）》

基于藍(lán)牙技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u18761一緒論 319925（一）研究背景和意義 321371（二）文獻(xiàn)綜述 41755二．藍(lán)牙技術(shù)的無線通訊網(wǎng)絡(luò) 525908（一）無線網(wǎng)絡(luò)中無線信道特征 520591（二）無線網(wǎng)絡(luò)化控制面臨的問題 527864（三）藍(lán)牙技術(shù)的概述 627264（四）藍(lán)牙協(xié)議體系 729007三．無線通訊網(wǎng)絡(luò)藍(lán)牙技術(shù)的研究 813375（一）藍(lán)牙組網(wǎng)模型 88516（二）無線網(wǎng)絡(luò)是如何聯(lián)通的 1117637（三）藍(lán)牙應(yīng)用框架 1213668（四）如何在網(wǎng)絡(luò)中體現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)及其功能原理 1416247四．PC遙控藍(lán)牙無線通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 161403（一）系統(tǒng)總體功能設(shè)計(jì) 1625063（二）藍(lán)牙通信部分的設(shè)計(jì) 1728584（三）藍(lán)牙客戶端的建立過程 184614（四）通信連接的建立 1827133（五）控制部分的設(shè)計(jì) 1832534（六）文件傳輸部分的設(shè)計(jì) 196720（七）用戶界面的設(shè)計(jì) 2025871結(jié)論 2127827參考文獻(xiàn) 23

一緒論研究背景和意義信息是當(dāng)今世界發(fā)展的一個重要主題，而無線信息的蓬勃發(fā)展加快了整個世界的信息進(jìn)程。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和大規(guī)模集成電路和其他技術(shù)的發(fā)展，無線通信技術(shù)在人類社會的各個方面都得到了廣泛的應(yīng)用。未來的無線信息系統(tǒng)、寬廣的線路和高速的通信需要滿足用戶的這一需求。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線信息系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的點(diǎn)與點(diǎn)之間的通信系統(tǒng)，這是無線網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的采集端和控制部分由電線連接。數(shù)據(jù)分析和處理軟件一般都是在個人電腦和電腦上完成的，有復(fù)雜的接線問題，開發(fā)時間長等。藍(lán)牙的重點(diǎn)是它可以在任何時間和任何地方取代電纜連接到無線接口。它是一種非常強(qiáng)大的交通工具，可以應(yīng)用于各種各樣的交流場合，可以在身份識別后很好地部署，一種低能量的、對人體影響較小的能源，由于信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)的分割已經(jīng)成為工業(yè)數(shù)據(jù)收集和分析的熱點(diǎn)，反映了發(fā)展具有網(wǎng)絡(luò)、中心、分發(fā)和節(jié)點(diǎn)智能的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的趨勢。藍(lán)牙的集成電路在應(yīng)用程序中非常簡單，非常便宜，非常容易實(shí)現(xiàn)，非常容易開發(fā)。藍(lán)牙技術(shù)是一種低成本的短無線通信手段，它在固定設(shè)備和移動設(shè)備之間的通信環(huán)境中創(chuàng)建了一個個人網(wǎng)絡(luò)，允許信息設(shè)備在短時間內(nèi)進(jìn)行獨(dú)特的連接。ARM系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)。ARM微處理器是一種高性能、低成本、低性能的微處理器。ARM集成系統(tǒng)的特點(diǎn)不僅是單臺計(jì)算機(jī)的功耗低、體積小，而且PC的容量大，因此ARM集成系統(tǒng)越來越多地應(yīng)用于工業(yè)信息化。本文使用藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和集成數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的開發(fā)。通過無線數(shù)據(jù)采集和傳輸，以及利用嵌入式技術(shù)開發(fā)數(shù)據(jù)采集模塊，每臺計(jì)算機(jī)還可以無線傳輸文件和資源，提高了現(xiàn)代企業(yè)的辦公自動化水平。同時，該系統(tǒng)可應(yīng)用于其他具有廣闊市場前景的數(shù)據(jù)采集行業(yè)。在復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)中，健壯性和適應(yīng)性也是非常重要的特征。網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如連接，對于改善通信網(wǎng)絡(luò)的功能也很重要，因此簡單和簡單將是創(chuàng)建強(qiáng)大的下一代自主網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。文獻(xiàn)綜述目前，藍(lán)牙sic正在積極合作，在短期內(nèi)將藍(lán)牙技術(shù)與其他無線通信技術(shù)集成。這不是新技術(shù)取代藍(lán)牙的問題，而是不同應(yīng)用領(lǐng)域和地點(diǎn)的問題。在1998年，尼爾森直接分析了實(shí)時網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和比采樣周期持續(xù)時間短的網(wǎng)絡(luò)控制器的組合方法。該方法在基于802.11無線通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用程序中的應(yīng)用是基于lqr控制器在數(shù)據(jù)包丟失時的集成方法。目前，國內(nèi)外對藍(lán)牙技術(shù)的研究主要有兩個方面:一方面，以藍(lán)牙技術(shù)理論為研究對象，藍(lán)牙散射網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)和路由算法是目前國外研究的熱點(diǎn)，而國內(nèi)只有少數(shù)研究機(jī)構(gòu)對此進(jìn)行了研究。目前，藍(lán)牙筆記本電腦、藍(lán)牙手機(jī)、PDA等產(chǎn)品已經(jīng)滲透到日常生活的方方面面。藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用正處于高峰期，這對藍(lán)牙技術(shù)研發(fā)人員的培訓(xùn)提出了更高的要求。為了配合藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究，一些專門的藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)仿真軟件產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，從而推動了藍(lán)牙拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)算法的研究。信道編碼技術(shù)發(fā)展相對成熟，可以直接用于協(xié)作通信。從應(yīng)用的角度來看，國外有一些成功的應(yīng)用案例，并得到了大規(guī)模推廣。國內(nèi)的重點(diǎn)主要是消費(fèi)品的應(yīng)用。某些文檔中只提供了一些方案，但大多數(shù)只是簡單的接口轉(zhuǎn)換應(yīng)用程序。沒有形成大規(guī)模的配套產(chǎn)品，也沒有看到有價值的相關(guān)方案。二．藍(lán)牙技術(shù)的無線通訊網(wǎng)絡(luò)（一）無線網(wǎng)絡(luò)中無線信道特征基站天線與用戶天線之間的傳輸路徑稱為無線信道，電磁波信號的多種族傳輸導(dǎo)致無線信號的變化。無線信道的衰減特性取決于無線電磁波的傳輸環(huán)境。無線通信的特點(diǎn)在時間和頻率色散無線渠道由于其運(yùn)動和廣播頻率選擇性的減少和移動終端，通過渠道和時間信號，分別制作，分別擴(kuò)大無線電延遲多普勒和擴(kuò)張。無線信號傳輸環(huán)境的統(tǒng)計(jì)模型之一是萊利下降通道。系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)具有自主運(yùn)動能力。因此，節(jié)點(diǎn)的移動改變了數(shù)據(jù)包的信道條件和傳輸路徑，使通信延遲和數(shù)據(jù)集的到達(dá)和丟失具有明確的時間特征。信道特性在信號持續(xù)時間內(nèi)發(fā)生了顯著變化，此時信號將會失真。信號的失真程度隨著信號持續(xù)時間的增加而增加。系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的計(jì)算和通信資源有限。由于通信帶寬的限制、信道時變增益和干擾的影響，數(shù)據(jù)包的延遲到達(dá)和丟失會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降甚至不穩(wěn)定。無線移動通信系統(tǒng)的性能主要受無線信道的影響，具有很強(qiáng)的隨機(jī)性。無線自組織網(wǎng)絡(luò)通常用于通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)包經(jīng)過多次轉(zhuǎn)發(fā)后才能到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，因此數(shù)據(jù)包的傳輸路徑由多個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)組成。本文分析了無線移動通信信號傳播的衰落特性，并對移動通信中的大尺度衰落和小尺度衰落進(jìn)行了分析，為無線移動通信系統(tǒng)的早期設(shè)計(jì)和仿真提供了依據(jù)。（二）無線網(wǎng)絡(luò)化控制面臨的問題無線通信網(wǎng)絡(luò)中的功率控制問題是一種控制問題，它利用網(wǎng)絡(luò)中有限的反饋信息，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有限的能量和信道衰減的情況下，調(diào)整每個無線節(jié)點(diǎn)的傳輸功率，使網(wǎng)絡(luò)滿足連通性、容量最大化、穩(wěn)定性等幾個控制目標(biāo)的問題。首先是無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)問題。這是一個空間分布系統(tǒng)?？刂茖ο?、傳感器、控制器和執(zhí)行器可以分布在不同的位置。它們之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過無線通信網(wǎng)絡(luò)或無線電纜的組合進(jìn)行的。在實(shí)際的通信網(wǎng)絡(luò)中，反饋控制信息是通過離散的時間間隔傳輸?shù)摹r間間隔越短，反饋信息越及時，調(diào)整越準(zhǔn)確。其次，無線通信對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的影響；對于一個節(jié)點(diǎn)不斷移動、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳粩嘧兓木W(wǎng)絡(luò)，如何調(diào)整每個節(jié)點(diǎn)的傳輸功率可以保持網(wǎng)絡(luò)的連通性。雖然無線通信并不能提供足夠的帶寬，滿足大多數(shù)實(shí)時系統(tǒng)的簡單性，但低成本和流動性使其非常有吸引力，許多領(lǐng)域?qū)嵤┖凸膭钍褂镁W(wǎng)絡(luò)無線技術(shù)。最后是通信延遲時間的變化；在實(shí)際的通信網(wǎng)絡(luò)中，反饋控制信息是通過離散的時間間隔傳輸?shù)?。時間間隔越短，反饋信息越及時，調(diào)整越準(zhǔn)確。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的通信延遲包括從傳感器到控制器以及從控制器到執(zhí)行器的通信延遲。在無線網(wǎng)絡(luò)通信中，信道延遲包括傳輸隊(duì)列延遲。信道延遲是無線通信網(wǎng)絡(luò)中的主要延遲。信號傳輸延遲是確定的，并且通常隨著網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量和通信流的變化而變化。藍(lán)牙技術(shù)的概述藍(lán)牙技術(shù)是一種新型的短距離無線通信技術(shù)，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢:抗干擾、網(wǎng)絡(luò)靈活性、傳輸速度快、能耗低;藍(lán)牙設(shè)備比無線局域網(wǎng)便宜;藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)是靈活的，可以構(gòu)成多對或多對通信網(wǎng)絡(luò);藍(lán)牙的優(yōu)點(diǎn)是它和其他系統(tǒng)在同一個頻段工作。與全球系統(tǒng)相比，射頻干擾的減少使得藍(lán)牙技術(shù)比其他系統(tǒng)更穩(wěn)定。與其他無線通信技術(shù)相比，藍(lán)牙協(xié)議具有低功耗和低成本的特點(diǎn)，為廣泛的高級應(yīng)用程序提供了高傳輸速率和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。因此，藍(lán)牙技術(shù)是最先建立小型數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)之一。由于藍(lán)牙是網(wǎng)絡(luò)的一個獨(dú)立部分，隨著網(wǎng)絡(luò)大小的增加，藍(lán)牙設(shè)備的能源效率保持不變。藍(lán)牙adhoc網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？梢院艽?，能夠很好的抵抗節(jié)點(diǎn)之間的干擾，具有更好的能耗效率，在節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)用可以在延遲和吞吐量上實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定持久的性能，實(shí)現(xiàn)語音和低速數(shù)據(jù)等交互服務(wù)。藍(lán)牙協(xié)議體系藍(lán)牙協(xié)議集合形成藍(lán)牙協(xié)議矩陣，其中的協(xié)議對齊形成一個獨(dú)特的藍(lán)牙協(xié)議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)符合標(biāo)準(zhǔn)的不同應(yīng)用程序之間的互操作性?；ゲ僮餍灾械倪h(yuǎn)程單元需要相同的協(xié)議堆棧，不同的應(yīng)用程序需要不同的協(xié)議位置。然而，所有應(yīng)用程序都需要使用藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。因此，設(shè)計(jì)協(xié)議和協(xié)議棧的主要原則是利用現(xiàn)有的高層協(xié)議，盡可能實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)的兼容性，并確保特殊協(xié)議或公共協(xié)議可以由設(shè)備制造商自由選擇，以開發(fā)基于本規(guī)范的新應(yīng)用。完整的藍(lán)牙協(xié)議棧，如圖2-1所示，不是任何應(yīng)用程序都必須使用完整的協(xié)議，而是可以使用其中的更多協(xié)議。圖2-1顯示了所有協(xié)議之間的相互關(guān)系，但在某些應(yīng)用程序中，這種關(guān)系是不同的。完整的協(xié)議堆棧包括藍(lán)牙專用協(xié)議以及非專用協(xié)議。圖2－1藍(lán)牙協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)劃分理論的研究已經(jīng)在許多文獻(xiàn)中討論過，由于應(yīng)用目的的不同，所采用的方法和結(jié)論有很大的不同。藍(lán)牙協(xié)議系統(tǒng)中的協(xié)議按SIG注意分為四層：核心協(xié)議、藍(lán)牙串口替換協(xié)議、電話傳輸控制協(xié)議、選擇協(xié)議：在上述四種協(xié)議中，藍(lán)牙傳輸?shù)暮诵氖撬{(lán)牙核心協(xié)議，藍(lán)牙設(shè)備基本需要核心協(xié)議，其他協(xié)議根據(jù)實(shí)際通信的需要選擇。三．無線通訊網(wǎng)絡(luò)藍(lán)牙技術(shù)的研究（一）藍(lán)牙組網(wǎng)模型藍(lán)牙設(shè)備可以通過藍(lán)牙芯片發(fā)送短程無線信號，尋找其他藍(lán)牙設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)，發(fā)送確認(rèn)信息后設(shè)備之間可以通信，數(shù)據(jù)交互，藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)以類似的方式在多個設(shè)備之間建立。藍(lán)牙可以提供點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)的無線連接。藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是對等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其基本單元是微微網(wǎng)。如果每個主設(shè)備與其所有相鄰的主設(shè)備建立一條路徑，則所得到的散射網(wǎng)絡(luò)可以保證具有連通性，并且這些路徑上的中間節(jié)點(diǎn)是橋接節(jié)點(diǎn)。微微網(wǎng)通過這些橋節(jié)點(diǎn)連接形成散射網(wǎng)。本文使用的藍(lán)牙模塊采用GC-02設(shè)計(jì)，采用CSR公司的AUDIO-FLASH藍(lán)牙芯片，模塊集成度高，功耗低。它是一個高質(zhì)量的CLASS2藍(lán)牙模塊，最大傳輸距離為10米。該GC-02藍(lán)牙模塊為插件式藍(lán)牙模塊，針距2.0mm，采用雙柱直插設(shè)計(jì)，方便測試。GC-02接口資源非常豐富：有時鐘單元、UART串行接口、USB通用串行接口、SPI串行同步數(shù)據(jù)接口、電源端口等。多個微微網(wǎng)可以形成一個散射網(wǎng)；基本連接模式及狀態(tài)轉(zhuǎn)移如圖3—1所示：圖3－1藍(lán)牙的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（Piconet/Scatternet）藍(lán)牙根據(jù)通信需求將通信各方分為主設(shè)備和從設(shè)備，一個主設(shè)備可以同時與多達(dá)7個從設(shè)備通信。藍(lán)牙基本連接模式是指藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)之間的物理鏈路建立后，節(jié)點(diǎn)處于的模式。藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)在連接狀態(tài)下有4種工作模式：激活模式、保持模式、監(jiān)聽模式和休眠模式。連接模式關(guān)系及藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)移如圖3-2所示。圖3-2連接模式關(guān)系與節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖激活模式：每個藍(lán)牙設(shè)備被分配一個活動成員地址，這是從節(jié)點(diǎn)到連接狀態(tài)的默認(rèn)模式。主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)都積極參與信道。必須使用查詢和頁面過程來建立新的連接。其中，查詢過程用于在傳輸范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙設(shè)備、設(shè)備地址和時鐘。即使沒有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，為了保證主從節(jié)點(diǎn)可以隨時交換數(shù)據(jù)，無論是否有數(shù)據(jù)，從節(jié)點(diǎn)都會監(jiān)聽信道。激活模式是從節(jié)點(diǎn)輸入連接狀態(tài)時的默認(rèn)模式。主從節(jié)點(diǎn)連接時，從節(jié)點(diǎn)可以置于保持模式。保持模式：適用于微微網(wǎng)之間的調(diào)度策略。從節(jié)點(diǎn)在進(jìn)入低功耗狀態(tài)時暫時不支持信道數(shù)據(jù)包傳輸。從節(jié)點(diǎn)處于低功耗狀態(tài)的時間是通過主從節(jié)點(diǎn)協(xié)商得到的。在此之后，從節(jié)點(diǎn)將返回到活動狀態(tài)的工作模式。從節(jié)點(diǎn)可參與其他微微網(wǎng)，可查詢，呼叫器其他節(jié)點(diǎn)，保持模式可應(yīng)用于微微網(wǎng)之間的調(diào)度策略。監(jiān)聽模式：從節(jié)點(diǎn)減少了偵聽主節(jié)點(diǎn)的頻率。可以在指定的時間間隔傳輸數(shù)據(jù)，即從節(jié)點(diǎn)不必監(jiān)聽每個數(shù)據(jù)傳輸時隙，而主節(jié)點(diǎn)只能在特定的時隙傳輸數(shù)據(jù)。主設(shè)備使用呼叫器子狀態(tài)啟動到從設(shè)備的連接。主節(jié)點(diǎn)通過在不同的跳頻信道中重復(fù)發(fā)送從節(jié)點(diǎn)設(shè)備訪問代碼來捕獲從節(jié)點(diǎn)。監(jiān)聽模式的參數(shù)可根據(jù)需要靈活調(diào)整，與保持模式相比，監(jiān)聽模式的參數(shù)靈活多變，可解決藍(lán)牙微微網(wǎng)之間的調(diào)度問題，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求靈活調(diào)整監(jiān)聽模式的參數(shù)，監(jiān)聽模式的特點(diǎn)使得它非常適合藍(lán)牙微微網(wǎng)之間的調(diào)度策略，許多常見的調(diào)度算法都是基于監(jiān)聽模式的，跳轉(zhuǎn)模式也是基于監(jiān)聽模式改進(jìn)調(diào)度策略的一種特殊模式。休眠模式：從節(jié)點(diǎn)不參與微微網(wǎng)，放棄其活動成員地址，但與通道保持同步。但功耗最小。從節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)只在周期時隙上保持彼此之間的通信，主要用于主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間的同步。從節(jié)點(diǎn)接受主節(jié)點(diǎn)的廣播消息以喚醒從節(jié)點(diǎn)。當(dāng)休眠從節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)通信時，從節(jié)點(diǎn)被喚醒并重新進(jìn)入激活操作模式。（二）無線網(wǎng)絡(luò)是如何聯(lián)通的圖3-3藍(lán)牙無線連接上網(wǎng)方案如圖所示；這是一種比較典型的使用藍(lán)牙無線聯(lián)通上網(wǎng)的方案，聯(lián)通接入互聯(lián)網(wǎng)的方式與正常設(shè)置代理服務(wù)器的方式相同，藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)也有自己完整的TCP/IP協(xié)議和管理實(shí)踐。直接連接寬帶的PC稱為主機(jī)，連接主機(jī)的另一臺PC為客戶端，圖中主機(jī)通過設(shè)備Internet接入的網(wǎng)卡ADSLMODEM連接，藍(lán)牙USB適配器作為Internet連接的代理服務(wù)器安裝在PC主機(jī)上。其他帶有藍(lán)牙適配器的PC可以作為客戶端Internet訪問，當(dāng)然它們可以連接到其他資源。具體實(shí)現(xiàn)時，首先要有臺能上網(wǎng)的計(jì)算機(jī)作為主機(jī)、客戶機(jī)以及分別安裝在主機(jī)和客戶機(jī)上用來建立連接的藍(lán)牙適配器及相應(yīng)的驅(qū)動程序。對兩臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行配對。在主機(jī)打開“我的藍(lán)牙”菜單選擇“搜索藍(lán)牙設(shè)備”選項(xiàng)。在搜索到客戶機(jī)后，選中客戶機(jī)的圖標(biāo)并按鼠標(biāo)右鍵選擇“配對”選項(xiàng)，在彈出的“輸入藍(lán)牙口令”的對話框中輸入“藍(lán)牙口令”，然后確定。這里的口令可以隨便輸入，但客戶機(jī)必須回答相同的口令。這時在客戶機(jī)的任務(wù)欄會出現(xiàn)主機(jī)正在嘗試連接的提示，點(diǎn)擊打開此提示會出現(xiàn)相同輸入“藍(lán)牙口令”的對話框，輸入剛才的藍(lán)牙口令，點(diǎn)擊“確定”完成配對過程。接下來設(shè)置IP地址。在主機(jī)的“網(wǎng)絡(luò)連接”的“Bluetoothnetwork”屬性里，設(shè)置主機(jī)的IP地址為“192.168.0.1”，子網(wǎng)掩碼設(shè)為“255.255.255.0”，并注意在本地連接的“Internet聯(lián)通連接”選項(xiàng)中選中“允許其他網(wǎng)絡(luò)用戶通過此計(jì)算機(jī)的Internet連接來連接”。然后將客戶機(jī)的IP地址與主機(jī)的IP地址設(shè)置在同網(wǎng)段，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器與主機(jī)一致。如將客戶機(jī)的IP地址設(shè)成“192.168.0.2”，子網(wǎng)掩碼設(shè)成“255.255.255.0”，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器都設(shè)成“192.168.0.1”。或者利用windowsxp操作系統(tǒng)的“設(shè)置家庭或小型辦公網(wǎng)絡(luò)”功能進(jìn)行自動設(shè)置。最后在主機(jī)右擊任務(wù)欄的藍(lán)牙圖標(biāo)，選擇“快速連接”選中“網(wǎng)絡(luò)接入”單擊“查找設(shè)備”。在彈出的對話框中選擇客戶機(jī)，單擊“連接”。與此同時，客戶機(jī)任務(wù)欄的藍(lán)牙圖標(biāo)會出現(xiàn)相應(yīng)提示，打開此提示在相應(yīng)對話框中單擊“確定”即可。這時客戶機(jī)就可以通過藍(lán)牙設(shè)備與主機(jī)一起上網(wǎng)了。（三）藍(lán)牙應(yīng)用框架為了解決不同廠家藍(lán)牙設(shè)備互操作性差的問題，基于藍(lán)牙協(xié)議，藍(lán)牙規(guī)范基于藍(lán)牙協(xié)議，定義了一些應(yīng)用框架。在藍(lán)牙規(guī)范中為每個應(yīng)用框架選擇一些消息的過程可以看作是協(xié)議棧的縱向部分。從網(wǎng)格模型(SSM)：如圖3-4所示，微微網(wǎng)由從/從式橋接終端連接，此時橋接終端在不同的微微網(wǎng)中充當(dāng)從端。在這種結(jié)構(gòu)模型中，橋梁終端的效率通常相對較高。圖3-4藍(lán)牙散射網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)首先是通用訪問框架，介紹通用訪問框架的目的是使兩個藍(lán)牙單元能夠相互發(fā)現(xiàn)并建立連接，減少網(wǎng)絡(luò)中的微微網(wǎng)數(shù)量，降低每個終端的程度。在協(xié)議執(zhí)行過程中，將所有終端逐步組織成幾個組，每個組都有一個主終端作為組長，保證了兩個藍(lán)牙單元可以通過藍(lán)牙交換信息，找出每個藍(lán)牙單元支持什么樣的應(yīng)用程序。其次是服務(wù)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用框架，在AGP完成設(shè)備發(fā)現(xiàn)和成功連接建立的前提下，SDAP定義了藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下發(fā)現(xiàn)服務(wù)的基本流程。有時需要修改終端的設(shè)置來運(yùn)行程序，如果程序崩潰，終端可能會出現(xiàn)一些異常情況，并提出三種可能的服務(wù)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用模式。第三是串口仿真框架，它定義了如何在兩個設(shè)備之間建立虛擬串口，并將其與藍(lán)牙連接起來。串口的傳輸采用串行方式進(jìn)行，在數(shù)據(jù)通信中，串口一次只傳輸一位數(shù)據(jù)，利用串口仿真框架生成面向連接的通道，可以使藍(lán)牙無線技術(shù)取代電纜。最后是通用對象交換框架，完成各自的初始化后，藍(lán)牙主服務(wù)器處于查詢狀態(tài)，藍(lán)牙從服務(wù)器處于查詢掃描狀態(tài)。通用對象交換框架定義了當(dāng)四個操作包括連接建立和斷開連接、將對象推送到服務(wù)器和從服務(wù)器拉對象時，用于處理對象交換的應(yīng)用程序的協(xié)議和程序。由主設(shè)備通過查詢判斷周圍是否存在查詢掃描狀態(tài)的藍(lán)牙從設(shè)備。根據(jù)是否要求所有的設(shè)備都處于相互的無線電傳輸范圍之內(nèi)，可分為單跳拓?fù)浜投嗵負(fù)漕愋?。如圖3-5所示圖3-5基于藍(lán)牙的AdHoc網(wǎng)絡(luò)形成協(xié)議分類（四）如何在網(wǎng)絡(luò)中體現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)及其功能原理辦公室WLAN和家庭WLAN都可以通過藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)登錄Internet，實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)程操作。藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)是一種無線到有線網(wǎng)絡(luò)接入解決方案，它可以創(chuàng)建藍(lán)牙設(shè)備(包括藍(lán)牙PDA、藍(lán)牙筆記本電腦、藍(lán)牙家電等)。高速無線連接到本地網(wǎng)絡(luò)通信鏈路，使其能夠訪問本地網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)。組網(wǎng)方案中，主要部件功能如下：藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)：采用時分多址技術(shù)支持異步數(shù)據(jù)，點(diǎn)對點(diǎn)，點(diǎn)對多點(diǎn)的藍(lán)牙數(shù)據(jù)通信；具有與有線網(wǎng)絡(luò)和藍(lán)牙設(shè)備同時通信的接口和能力；在安全的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙地址和IP地址之間的地址解釋；IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和TCP傳輸控制協(xié)議完成藍(lán)牙協(xié)議和TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換；在底層協(xié)議棧的基礎(chǔ)上，通過實(shí)現(xiàn)特定的藍(lán)牙路由機(jī)制來解決微微網(wǎng)的路由問題，最終解決藍(lán)牙單元之間的不同通信問題。網(wǎng)絡(luò)適配器(藍(lán)貝瑞藍(lán)牙USB)：安裝在PC機(jī)上，筆記本電腦內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)使設(shè)備藍(lán)牙，為了使辦公室中的打印機(jī)、投影儀、掃描儀等辦公設(shè)備具有藍(lán)牙功能，最好使用具有串口、USB和并行端口的通用藍(lán)牙模塊（如金甌公司通用藍(lán)牙模塊）。隨著各種短距離無線通信技術(shù)的發(fā)展，提出了一種新的概念，即個人局域網(wǎng)。WPAN的核心思想是用無線電或紅外線取代傳統(tǒng)的有線電纜，實(shí)現(xiàn)個人信息終端的智能互聯(lián)，建立個性化的信息網(wǎng)絡(luò)。從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的角度看，WPAN是局域網(wǎng)；從電信網(wǎng)絡(luò)的角度看，PAN是接入網(wǎng)。藍(lán)牙技術(shù)在個人局域網(wǎng)中有著廣闊的應(yīng)用前景，其技術(shù)的發(fā)展極大地促進(jìn)了WPAN技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)你走到辦公室門外時，先用手機(jī)用藍(lán)牙芯片發(fā)出信號，打開辦公室門，你的個人電腦，打印機(jī)，空調(diào)，語音提示電話等辦公設(shè)備都會自動開始運(yùn)行，連開門的鑰匙步驟都省略了，不僅省略了敷設(shè)電纜的不便，而且操作簡單快捷，節(jié)省了時間，甚至可以設(shè)計(jì)切換自己辦公設(shè)備的時間方式，所有這些都可以用一套藍(lán)牙芯片來完成。你不必交手機(jī)費(fèi)，用手機(jī)發(fā)出確認(rèn)信號，自動門鎖、個人計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和空調(diào)等接到確認(rèn)信號，根據(jù)指令即可完成操作。利用藍(lán)牙技術(shù)構(gòu)建現(xiàn)代企業(yè)無線辦公網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)的基本功能包括：文件，文件，報(bào)表，設(shè)備資源的共享和互聯(lián)，如PC機(jī)之間的互聯(lián)，PC機(jī)與各種外設(shè)或智能設(shè)備的互聯(lián)和共享等，無線接入單位內(nèi)部局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)；通過一定的路由機(jī)制實(shí)現(xiàn)辦公網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各微微網(wǎng)的互聯(lián)。不僅可以在辦公條件不完善的情況下發(fā)揮作用，而且在臨時增加和刪除辦公空間和移動辦公業(yè)務(wù)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。目前，藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在不足，如缺乏信道兼容性、可靠性和安全性，無法實(shí)現(xiàn)真正的“漫游”。然而，隨著藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展，建立辦公無線近景網(wǎng)絡(luò)將變得更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。四．PC遙控藍(lán)牙無線通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（一）系統(tǒng)總體功能設(shè)計(jì)藍(lán)牙遙控解決方案的主要功能是通過藍(lán)牙通信將定義的控制命令通過運(yùn)行WindowsMobilc智能移動設(shè)備操作系統(tǒng)上的控制端軟件傳輸?shù)竭\(yùn)行在PC上的被控端，然后被控端將不同的命令轉(zhuǎn)換為WindowS操作系統(tǒng)能夠識別的應(yīng)用操作，從而實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用的遠(yuǎn)程控制，這在概念上相當(dāng)于將PC機(jī)的輸入外圍設(shè)備與智能移動設(shè)備虛擬化，包括鼠標(biāo)和鍵盤。系統(tǒng)外觀說明圖如下所示:圖4一1系統(tǒng)外觀說明圖從圖上可以看到，藍(lán)牙遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)由兩個主要模塊組成，一個是在控制側(cè)運(yùn)行，即基于WindowsMobile系統(tǒng)的智能移動設(shè)備的客戶端，另一個是在PC上運(yùn)行的受控端，即可以與本機(jī)藍(lán)牙端口通信的Windows應(yīng)用程序?？蛻舳诵枰獙?shí)現(xiàn)這樣一些功能：第一，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙RFCOMM應(yīng)用程序Oient。客戶端客戶端客戶端主要負(fù)責(zé)查找運(yùn)行在受控側(cè)的藍(lán)牙設(shè)備發(fā)布的服務(wù)器信號，并與其交互以形成用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)逆溄?。第二，在客戶端要?shí)現(xiàn)一個OBEX引用的Client。這個Client服務(wù)尋找受控端的OBExserver信號，并負(fù)責(zé)與之交流以接收文件，分配空間等等。第三，在客戶端實(shí)現(xiàn)一個模塊發(fā)送控制信號，控制信號通過RFCOMM根據(jù)定義的信號格式建立的藍(lán)牙數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送到被控端。（二）藍(lán)牙通信部分的設(shè)計(jì)藍(lán)牙遙控解決方案，在數(shù)據(jù)傳輸部分核心支持的是藍(lán)牙通信的鏈接模塊，單個藍(lán)牙通信時，通信雙方的藍(lán)牙接入點(diǎn)可分別設(shè)置為“服務(wù)器端”和“客戶端”，這樣的服務(wù)器和客戶端與通常的C/S結(jié)構(gòu)的兩端有一定的區(qū)別。第一是，當(dāng)服務(wù)器建立時，它首先查詢本機(jī)藍(lán)牙GUID，然后初始化一個“服務(wù)器”，這個操作已經(jīng)完成，使用任何藍(lán)牙客戶端都可以搜索一個開放的服務(wù)器，但是這個服務(wù)器沒有任何服務(wù)，它需要通過一個創(chuàng)建服務(wù)的過程，Diao‘可以發(fā)布應(yīng)用程序想要發(fā)布的功能。第二，當(dāng)客戶端連接到服務(wù)器時，它不需要固定的地址或標(biāo)識，就像網(wǎng)絡(luò)連接的情況一樣?？蛻舳诵盘?，服務(wù)器已經(jīng)通過多個列操作在空中的無線電信號中宣布，然后得到下一個選擇和連接的服務(wù)列表。服務(wù)器端建立的基本過程如下圖所示。圖4一2服務(wù)器端建立的基本過程（三）藍(lán)牙客戶端的建立過程藍(lán)牙客戶端設(shè)置過程相對簡單，只要初始化一個藍(lán)牙實(shí)例即可，初始化實(shí)例后，Diao可以使用它來查詢周圍藍(lán)牙設(shè)備的列表，并檢查設(shè)備提供的服務(wù)列表。客戶端建立的基本過程如下圖所示。圖4一3藍(lán)牙服務(wù)端建立的基本過程（四）通信連接的建立在服務(wù)器端和客戶端建立之后，雙方需要經(jīng)過一定的過程來找到彼此并建立起無線連接以進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)傳輸。一般情況是，在服務(wù)端的程序創(chuàng)建一個服務(wù)，然后將其發(fā)布并將設(shè)備至于可發(fā)現(xiàn)狀態(tài);此時客戶端可以對本機(jī)周圍的無線空間進(jìn)行查找，如果找到某個可被發(fā)現(xiàn)的藍(lán)牙設(shè)備，則獲取其地址，并針對這個地址進(jìn)行服務(wù)查詢，這樣服務(wù)端的公布的服務(wù)就可以被客戶端發(fā)現(xiàn)了。然后客戶端選擇某一個服務(wù)申請接入，如果成功則鏈接被成功建立，雙方就可以通信了;如果接入不成功，應(yīng)用程序應(yīng)該根據(jù)錯誤情況給出不同的錯誤相應(yīng)。控制部分的設(shè)計(jì)在裝有WindowsMobile操作系統(tǒng)的智能設(shè)備上，可用于輸入的外部設(shè)備通常相對簡單。有些設(shè)備有所有的普通鍵Qwerty，大多數(shù)設(shè)備只有數(shù)字鍵盤和一些簡單的手機(jī)通用輔助鍵（如窗口鍵、左右軟鍵、任務(wù)切換鍵等）。甚至有些設(shè)備甚至沒有基本的數(shù)字鍵盤，大部分操作都需要點(diǎn)筆和觸摸屏來完成。因此，在使用WindowSMobile操作系統(tǒng)上的外圍設(shè)備控制服務(wù)器上的各種應(yīng)用時，往往存在控制按鈕難以分配的問題，即使使用控制觸摸屏和指向筆在控制側(cè)生成相應(yīng)的鼠標(biāo)動作，由于屏幕分辨率不同，雙邊鼠標(biāo)指針移動的問題也是不對應(yīng)的。在本次設(shè)計(jì)中，將智能設(shè)備的上下左右四個方向鍵統(tǒng)一的設(shè)定為對應(yīng)到PC鍵盤的上下左右方向鍵之上，其他按鍵的功能可以根據(jù)實(shí)際受控制的應(yīng)用軟件的需要分別對應(yīng)到智能設(shè)備的實(shí)體按鍵或者在智能設(shè)備顯示屏上生成的虛擬按鈕上。而鼠標(biāo)控制的問題，則可以參考筆記本電腦的觸控板和鼠標(biāo)原理來設(shè)計(jì)，即用在有限面積上的多次移動疊加來對應(yīng)到更大面積的控制。文件傳輸部分的設(shè)計(jì)藍(lán)牙連接用于藍(lán)牙遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中的文件傳輸，藍(lán)牙協(xié)議中使用OBEX層。OBEx位于藍(lán)牙協(xié)議堆棧的頂部。作為嵌入式協(xié)議棧，它可以在多種環(huán)境中運(yùn)行，如TCP8P、藍(lán)牙協(xié)議RFCOMM。為了使嵌入式協(xié)議堆棧盡可能獨(dú)立于操作系統(tǒng)，OBEx應(yīng)該有一個統(tǒng)一的高級APIOBEX，設(shè)計(jì)為用戶驅(qū)動。在藍(lán)牙遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中，文件的傳遞功能是系統(tǒng)的另一個主要模塊，考慮到控制端和被控端之間的一般控制操作中經(jīng)常需要一些文件的交互。OBEX文件傳輸應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)過程主要包括初始化、建立連接、文件操作三個階段。系統(tǒng)首先進(jìn)行初始化，初始化過程包括客戶端、服務(wù)器、對象庫的初始化。用戶在界面上輸入Put/Get對象操作請求，系統(tǒng)查詢連接是否建立，如果未建立，首先進(jìn)行傳輸層連接，成功后再進(jìn)行OBEX層連接，直到系統(tǒng)返回連接成功標(biāo)志進(jìn)行文件操作。具體的過程如下三步所示:a)用戶選擇發(fā)送文件一記錄；通過PC機(jī)文件列表界面，用戶選擇要下載的相應(yīng)文件，系統(tǒng)需要記錄用戶選擇的具體文件，以便后續(xù)發(fā)送。b)用戶身份驗(yàn)證碼記錄；用戶連接服務(wù)器的密碼認(rèn)證主要是為了安全機(jī)制考慮，例如，通過短信可以獲取密碼后，通過此密碼連接系統(tǒng)進(jìn)行文件下載工作，文件確認(rèn)傳輸后此信息無效。c)文件發(fā)送；藍(lán)牙發(fā)送模塊以O(shè)BEX方式發(fā)送相應(yīng)的文件，A將相應(yīng)的發(fā)送狀態(tài)發(fā)送到呼叫系統(tǒng)，將狀態(tài)寫入數(shù)據(jù)庫。建立連接的過程如下圖所示。藍(lán)牙設(shè)備通過分頁消息建立連接，在指定范圍內(nèi)查詢(Hiquery)到設(shè)備的地址列表信息，選擇一個設(shè)備進(jìn)行連接，客戶端查詢SDP，在獲得與OBEXServer應(yīng)用程序?qū)?yīng)的點(diǎn)后建立