由于低功耗,低成本以及兼容性强等特点,低功耗蓝牙技术已在多个领域中获得了广泛研究和应用,如消息推送,室内定位以及无线传感器网络等。在室内定位等领域中,通常需要在一个区域内部署多个电池供电的低功耗蓝牙标签来实现特定功能。但是在实际应用中,标签损坏,丢失,电池电量耗尽等情况经常发生,需要维护人员定期到现场维护;但这样做不仅效率低下,还增加了系统的维护成本。此外,当用户离开标签信号覆盖区域后,用户就不能对标签数据进行读写操作了。针对上述问题,本文设计了一个用于物联网通信的蓝牙网关,蓝牙网关可实现标签的远程集中管理以及远程通信功能。本文主要研究及开发工作如下:首先,对蓝牙网关系统进行总体设计,实现了一个支持多种网络连接方式和MQTT通信协议的蓝牙网关设计方案。本方案不仅支持以太网,WiFi,GPRS三种常用的网络连接方式,还支持低功耗广域网技术NB-IoT。针对多种网络接入方式共存的通信场景,设计了网关自适应联网机制,网关会自动选择当前可用且优先级最高的网络接口接入互联网。针对不同的应用场景,设计了两种不同的标签广播数据扫描和处理方式,并设计了标签数据更新机制,极大地提高了网关的工作效率。此外,为了方便后续用户端软件开发,采用JSON数据交换格式设计了蓝牙网关支持的数据包格式。其次,开发完成了蓝牙网关硬件,采用了ARM内核的STM32F407微控制器作为网关的主控芯片,并以主控芯片为核心设计了低功耗蓝牙,串口,以太网,WiFi,GPRS/NB-IoT通信接口电路。其中,低功耗蓝牙通信接口电路中采用了蓝牙5.0芯片CC2640R2F,并采用了2.4GHz棒状天线,在支持蓝牙5.0协议的同时极大地提高了蓝牙网关的低功耗蓝牙信号覆盖范围。此外,设计了USB电源和外部直流电源两种供电方式,方便用户使用。再次,开发完成了蓝牙网关软件,主要完成了嵌入式TCP/IP协议栈等工具软件的移植,蓝牙网关管理程序设计和低功耗蓝牙标签管理程序设计工作。在蓝牙网关管理程序设计中,设计了参数设置程序和初始化程序,用户只需进行一次参数设置过程蓝牙网关即可在复位或断电重启后自动完成参数设置,并进入正常工作状态。此外,设计了网关内存管理程序,提高了网关内存的利用率。在低功耗蓝牙标签管理程序设计中,应用对象清点算法设计了标签在线状态信息同步程序,极大地提高了标签管理效率。同时,应用混合滤波算法设计了标签RSSI滤波程序,提高了标签RSSI信号的抗干扰能力。此外,通过将标签蓝牙地址转换为数字ID,减少了用户端在读写低功耗蓝牙标签时的网络传输数据量。最后,对设计完成的蓝牙网关的主要功能进行了测试。测试结果表明,蓝牙网关稳定可靠,可实现低功耗蓝牙标签的远程集中管理和远程通信功能。