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藍牙技術(shù)在傳感器無線網(wǎng)絡(luò)化中的應(yīng)用方案

作者: 時間:2011-07-08 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

引言

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/161846.htm

  通常在測控系統(tǒng)中,是信息采集的重要裝置,數(shù)據(jù)的采集全靠,被譽為“神經(jīng)觸角”的它如何實現(xiàn)其網(wǎng),也是當(dāng)前的熱點研究問題。當(dāng)前大多數(shù)測控系統(tǒng)中,多是采用有線方式,但是在一些特殊情況下,有線線纜連接顯然會造成很多不便,不能夠滿足現(xiàn)實需要。隨著新興無線(如)的發(fā)展以及其芯片價格的降低,無線方式在很多場合都得到以取代原有的有線接口方式。傳感器勢必成為傳感器發(fā)展的一個重要方向。在介紹IEEE1451.2和的基礎(chǔ)上,本文提出了一種基于協(xié)議的傳感器結(jié)構(gòu)模型,并著重討論基于該模型開發(fā)的模擬實驗裝置的實現(xiàn)及其在病人遠程監(jiān)護中的。

  1 基于IEEE1451.2和藍牙協(xié)議的絡(luò)化傳感器

  1.1 IEEE1451.2標準

  IEEE1451.2作為智能傳感器接口模塊標準,它提供了將傳感器和變送器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的接口標準,采用通用的A/D或D/A轉(zhuǎn)換裝置作為傳感器的I/O接口,將各種傳感器模擬量轉(zhuǎn)換成標準規(guī)定格式的數(shù)據(jù),連同一個小存儲器———傳感器電子數(shù)據(jù)表(TEDS,transducerelectronicdatasheet)與標準規(guī)定的處理器目標模型———網(wǎng)絡(luò)適配器(NCAP,networkcapableap2plicationprocess)連接,如此,數(shù)據(jù)可以按網(wǎng)絡(luò)規(guī)定的協(xié)議連接入網(wǎng)絡(luò)。該標準的結(jié)構(gòu)模型提供了一個連接智能變送器接口模型(STIM,smarttransducerinterfacemodule)和NCAP的10線標準接口———變送獨立接口(TII,transducerindependenceinterface)。其工作流程是敏感元件輸出的模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換及相應(yīng)數(shù)據(jù)處理(濾波、校準)后,由網(wǎng)絡(luò)處理裝置根據(jù)程序設(shè)定和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(TCP/IP)將其封裝成數(shù)據(jù)幀,通過網(wǎng)絡(luò)接口傳到網(wǎng)絡(luò)上。

  1.2 藍牙技術(shù)

  藍牙技術(shù)作為一種新的短距離無線通信協(xié)議,提供了一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放標準,它具有許多特有的優(yōu)勢:很強的移植性,可于多種通信場合;硬件集成電路應(yīng)用簡單,成本低廉,實現(xiàn)容易,且易于推廣;藍牙功耗低,對人體危害??;藍牙采用擴頻跳頻技術(shù),抗干擾能力強,增加了信息傳輸?shù)陌踩?。藍牙技術(shù)正以其特有的優(yōu)勢引起許多專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。

  1.3 傳感器結(jié)構(gòu)模型

  基于IEEE1451.2的有線網(wǎng)絡(luò)化傳感器結(jié)構(gòu)模型包含STIM、TII和NCAP三部分。而本設(shè)計的基于IEEE1451.2和藍牙協(xié)議的無線網(wǎng)絡(luò)化傳感器,采用藍牙模塊替代TII實現(xiàn)無線連接,類似于實現(xiàn)了一個無線的STIM和無線NCAP接收終端的模式,它們以點對多點方式在藍牙匹克網(wǎng)以主從方式實現(xiàn)相互通信。

  STIM通過無線的NCAP接入以太網(wǎng)(Ethernet)或In2ternet,同時NCAP通過分配的IP地址與網(wǎng)絡(luò)相連,如圖1所示。與典型的有線方式相比,上述無線網(wǎng)絡(luò)模型增加了兩個藍牙模塊,對于藍牙模塊部分,標準的藍牙對外接口電路一般使用RS232或USB接口,而TII是一個控制鏈接到它的STIM的串行接口,因此必須設(shè)計一個類似于TII接口的藍牙電路,構(gòu)造一個專門的處理器來完成控制STIM和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)到藍牙主控制接口(HCI,hostcontrolinterface)的功能。硬件實現(xiàn)上可以采用接口模塊,軟件實現(xiàn)上可以采用標準的STIM軟件模塊:STIM模塊、STIM傳感器接口模塊、TII模塊、TEDS模塊以及地址和函數(shù)模塊。


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