藍(lán)牙技術(shù)在嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用要點(diǎn)研究

王曉玲

摘 要 隨著我國科技水平的持續(xù)進(jìn)步和無線技術(shù)與藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，藍(lán)牙技術(shù)在嵌入式我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的得到了更多的應(yīng)用。本文通過對(duì)嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容進(jìn)行分析入手，將藍(lán)牙技術(shù)在嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用要點(diǎn)進(jìn)行了相應(yīng)的研究與分析。

關(guān)鍵詞 藍(lán)牙技術(shù)；嵌入式無線傳感器；運(yùn)用要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）24-0043-01

藍(lán)牙技術(shù)是當(dāng)前我國和世界范圍內(nèi)備受關(guān)注的新興領(lǐng)域之一，并且這一技術(shù)通常也被認(rèn)為是21世紀(jì)新興技術(shù)中最為重要的技術(shù)之一。本文采用當(dāng)前流行的微處理AT91SAM7S256、射頻芯片CC2420、GPRS模塊MC39i、溫度傳感器TMP05和加速度傳感器ADXL202實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)，并在軟件設(shè)計(jì)方面進(jìn)行深入的研究。最后給出一個(gè)應(yīng)用實(shí)例-藍(lán)牙技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。

1 嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡析

嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)系統(tǒng)性的網(wǎng)絡(luò)，其主要內(nèi)容包括了控制模塊、通信模塊、GPRS應(yīng)用模塊等內(nèi)容。以下從幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了簡析。

1）控制模塊。

控制模塊顧名思義就是對(duì)于整個(gè)嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制的模塊，通常來說在當(dāng)今的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，較為泛用的控制模塊主要包括了BLK-MD-SPK等系列，這些系列都是較為泛用的嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)控制模塊。除此之外，AT91SAM7S256處理器的SPI等重要功能模塊也是嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)控制的重要模塊。另外需要注意的是，控制模塊中其他重要的設(shè)備的高效運(yùn)行將會(huì)促進(jìn)控制模塊整體運(yùn)行效率的持續(xù)提升。

2）通信模塊。

通信模塊對(duì)于嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要性是不言而喻的。通常來說通信模塊一直是嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的交流模塊，在這一模塊的應(yīng)用過程中TI公司專門為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的射頻芯片CC2420設(shè)計(jì)射頻通信模塊是較為泛用的通信模塊。該模塊具有高性能、低功耗的優(yōu)越性。除此之外，CC2420還具有2.5G的射頻處理芯片和內(nèi)部集成了基帶處理以及硬件的CSMA功能都使得這一模塊顯得出類拔萃。另外，CC2420設(shè)計(jì)射頻通信模塊可以通過SPI通信接口來更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的收發(fā)，從而非常的適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行。另外，CC2420設(shè)計(jì)射頻通信模塊的外圍電路主要包括了CPU接口電路和射頻芯片外圍電路以及天線阻抗匹配電路等配件，從而使得其整體結(jié)構(gòu)較為精煉。

3）GPRS應(yīng)用模塊。

通常來說較為泛用的GPRS應(yīng)用模塊主要包括了西門子公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的MC39iGPRS應(yīng)用模塊。該模塊能夠有效的支持語音和短信息以及傳真服務(wù)等功能，GPRS應(yīng)用模塊的電路系統(tǒng)主要包括了電源電路、RS232接口、SIM卡電路、啟動(dòng)電路、狀態(tài)顯示電路等內(nèi)容。除此之外，在GPRS應(yīng)用模塊ZigBee的應(yīng)用也可以促進(jìn)其有關(guān)組網(wǎng)的安全性和應(yīng)用軟件安全性和技術(shù)水平都得到有效提升，但是ZigBee自身具備的處理低級(jí)MAC層和物理層協(xié)議以及其繁瑣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使得其在GPRS應(yīng)用模塊的維修過程中存在一定的困難性和耗時(shí)性。

2 藍(lán)牙技術(shù)在嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用要點(diǎn)

藍(lán)牙技術(shù)在嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用需要相應(yīng)運(yùn)用要點(diǎn)的有效支持，這主要包括了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的有效設(shè)計(jì)、新體結(jié)構(gòu)的合理運(yùn)用、節(jié)點(diǎn)管理效率的持續(xù)提升等內(nèi)容。以下從幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)藍(lán)牙技術(shù)在嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用要點(diǎn)進(jìn)行了分析。

1）網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的有效設(shè)計(jì)。

眾所周知網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的有效設(shè)計(jì)是運(yùn)用要點(diǎn)得以執(zhí)行的基礎(chǔ)和前提。通常來說網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的有效設(shè)計(jì)主要在進(jìn)入中斷服務(wù)程序記錄 TC 的狀態(tài)寄存器中。并且通過對(duì)RA信號(hào)的捕獲中斷，從而可以更好地清除RA中斷標(biāo)志記錄中的不合理記錄。除此之外，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的有效設(shè)計(jì)過程中工作人員也應(yīng)當(dāng)注重一次周期采樣值的有效判定。例如確保采樣次數(shù)加1就能夠達(dá)到最大采樣次數(shù)，與此同時(shí)關(guān)閉其他模塊，在進(jìn)行TC中斷時(shí)將捕獲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體指針發(fā)送到CapDataQ的對(duì)列中。上述內(nèi)容都是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，這些內(nèi)容的有效應(yīng)用能夠促進(jìn)藍(lán)牙技術(shù)在嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用水平的有效提升。

2）新體結(jié)構(gòu)的合理運(yùn)用。

新體結(jié)構(gòu)的合理運(yùn)用對(duì)于藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用和嵌入式無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要性是不言而喻的。通常來說在現(xiàn)今無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中較為泛用的新體結(jié)構(gòu)主要是WESN新體系結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)最基本的設(shè)備就是藍(lán)牙傳感器節(jié)點(diǎn)（Bluetooth Sensor Node，BSN），藍(lán)牙技術(shù)在這一新體結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用可以有效感知物質(zhì)對(duì)象的信息，并且能夠完成感知信息的預(yù)處理從而能夠在嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有限的能量供應(yīng)和有限的計(jì)算能力以及有限的存儲(chǔ)空間和有限的通信能力中最大的提升網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率。

3）節(jié)點(diǎn)管理效率的持續(xù)提升。

節(jié)點(diǎn)管理效率的持續(xù)提升是藍(lán)牙技術(shù)在嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用的核心內(nèi)容只有。眾所周知我國現(xiàn)今的基于藍(lán)牙技術(shù)的嵌入式傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)突破了傳統(tǒng)意義上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即在這一結(jié)構(gòu)之外還存在著相應(yīng)的傳播節(jié)點(diǎn)。除此之外，節(jié)點(diǎn)管理效率的持續(xù)提升，還需要工作人員對(duì)于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的管理技術(shù)和其他高效路由算法設(shè)計(jì)內(nèi)容都有著清晰的了解，從而能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步解決相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用層面與其他實(shí)施問題，既在這一網(wǎng)絡(luò)中如何才能夠使得不同廠商所生產(chǎn)的不同藍(lán)牙設(shè)備和不同的無線網(wǎng)絡(luò)傳感器都都得到更加方便的互聯(lián)和應(yīng)用。

3 結(jié)束語

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)水平的持續(xù)提升，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為了我國發(fā)展的重要助力之一。與此同時(shí)藍(lán)牙技術(shù)在嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中也變得越來越泛用。因此在這一前提下無線網(wǎng)絡(luò)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和藍(lán)牙技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容有著清晰的了解，從而能夠在此基礎(chǔ)上通過技術(shù)實(shí)踐的進(jìn)行促進(jìn)藍(lán)牙技術(shù)在嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用水平的不斷提升。

參考文獻(xiàn)

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