嵌入式系统蓝牙联网方式的研究

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无线个人局域网是目前计算机和通信领域发展最迅速的方向之一,相应的联网技术层出不穷,包括IEEE802.11、HiperLAN2、蓝牙、IrDA、HomeRF以及超宽带等技术。经过对几种主流无线联网技术各方面的综合比较,本文确定了蓝牙技术作为个人局域网的联网技术。 首先,本文提出以蓝牙网络封装协议(BNEP)和蓝牙个人局域网应用规范(PAN)为理论基础,以实现个人局域网中各种无线设备的无线联网的总体方案。具体设计是:分别实现PAN应用规范中GN角色和PANU角色。其中GN角色通过与个域网中的其它无线设备(PANU角色)的通信,实现个人局域网内信息无线传输和高效传递;而PANU角色通过与蓝牙无线接入点(NAP角色)建立无线连接,利用NAP的IP报文转发功能,实现无线接入有线网络,进而与有线网络进行信息交换。 其次,本文从个人局域网中无线设备中抽象出嵌入式系统模型,设计并实现了该嵌入式系统。由于嵌入式系统是软硬件的结合体,本文采用了先设计硬件平台,再设计软件架构的开发方案。通过对目前两种主流硬件设计方案的分析后,本文选择了嵌入式系统内置蓝牙硬件模块的设计方案。软件总体架构是操作系统+软件蓝牙协议栈+GN/PANU角色程序。通过对几种主流嵌入式操作系统和蓝牙软件协议栈进行了综合分析后,本文采用了Linux操作系统和BlueZ蓝牙协议栈。目前详细分析BlueZ协议栈实现机制的文献很少,也不够深入,本文通过研究大量的实现代码,对其实现进行了较深入的分析和详细的阐述。接着本文设计并实现了GN角色程序和PANU角色程序。 再次,本文实现了具备蓝牙联网能力的嵌入式系统。经验证,本文设计的嵌入式系统具备无线组网以及通过NAP接入有线网络的能力,并就本文提出的蓝牙联网方案与传统的蓝牙联网方以及其它无线技术进行了比较。 最后,对本文研究内容进行了总结并对下一步研究工作进行了展望。
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