2 軟件協(xié)議棧
系統(tǒng)的軟件(協(xié)議棧)單元是一個獨立的操作部分,不與任何操作系統(tǒng)捆綁。它符合已經(jīng)制定好的藍牙規(guī)范。系統(tǒng)的協(xié)議棧采用分層結(jié)構(gòu),分別完成數(shù)據(jù)流的過濾和傳輸、跳頻和數(shù)據(jù)幀傳輸、連接的建立和釋放、鏈路的控制、數(shù)據(jù)的拆裝、業(yè)務(wù)質(zhì)量、協(xié)議的復(fù)用和分用等功能。主從設(shè)備的協(xié)議棧略有不同,如圖4、圖5所示,但大致都分為3個層次:底層協(xié)議、中間協(xié)議和高層協(xié)議。
![利用藍牙技術(shù)實現(xiàn)家庭無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140120/216525_2_0.jpg)
(1) 底層協(xié)議。該層包括基帶BB和鏈路治理(LM)。這部分協(xié)議已經(jīng)固化在Bluetooth模塊之中。底層協(xié)議對應(yīng)用而言是十分透明的,負(fù)責(zé)在藍牙單元之間建立物理射頻鏈路,構(gòu)成微微網(wǎng)。LM還要完成像鑒權(quán)和加密等安全方面的任務(wù),包括生成和交換加密鍵、鏈路檢查、基帶數(shù)據(jù)包大小的控制、藍牙無線設(shè)備的電源模式和時鐘周期、微微網(wǎng)內(nèi)藍牙單元的連接狀態(tài)等。
(2) 中間協(xié)議。這是系統(tǒng)中需要開發(fā)的協(xié)議部分。包括邏輯鏈路控制與適應(yīng)協(xié)議L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol)、業(yè)務(wù)搜尋協(xié)議SDP(Service Discovery Protocol)、串口仿真協(xié)議RFCOMM和電話控制協(xié)議TCS(僅在主設(shè)備協(xié)議棧中)和PPP協(xié)議。邏輯鏈路控制與適應(yīng)協(xié)議(L2CAP)完成基帶與高層協(xié)議間的適配,并通過協(xié)議復(fù)用、分用及重組操作為高層提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和分類提取。它答應(yīng)高層協(xié)議和應(yīng)用接收或發(fā)送長達64000個字節(jié)的L2CAP數(shù)據(jù)包。業(yè)務(wù)搜尋協(xié)議(SDP)是極其重要的部分,是所有使用模式的基礎(chǔ)。它為上層應(yīng)用程序提供一種機制,來發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可用的服務(wù)及其特性。由SDP可查詢設(shè)備信息、業(yè)務(wù)及其特征,并在查詢之后建立2個或多個藍牙設(shè)備間的連接。SDP支持3種查詢方式:按業(yè)務(wù)類別搜尋、按業(yè)務(wù)屬性搜尋和業(yè)務(wù)瀏覽(browsing)。串口仿真協(xié)議RFCOMM也位于L2CAP之上,它通過在藍牙的基帶上仿真RS232的控制和數(shù)據(jù)信號,為那些將串行線用作傳輸機制的高級業(yè)務(wù)(如對象交換OBEX協(xié)議)提供傳輸能力。該協(xié)議由藍牙非凡愛好小組BSIG基于ETSI標(biāo)準(zhǔn)TS07.10上開發(fā)而成的。電話控制協(xié)議包括電話控制規(guī)范二進制(TCS BIN)協(xié)議和一套電話控制命令(ATcommands)。其中,TCS BIN定義了在藍牙設(shè)備間建立語音和數(shù)據(jù)呼叫所需的呼叫控制信令;ATcommands則是一套可在多使用模式下用于控制移動電話和調(diào)制解調(diào)器的命令,它也是由BSIG在ITUT Q.931的基礎(chǔ)上開發(fā)而成。
(3) 高層協(xié)議。設(shè)計高層協(xié)議的總原則就是盡量吸收現(xiàn)有成熟的協(xié)議。系統(tǒng)采納的協(xié)議為PPP和UDP/TCP/IP。PPP運行與串口仿真協(xié)議RFCOMM之上,用于實現(xiàn)點到點的連接。在主設(shè)備中, 通過建立在PPP的連接之上可以將IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到局域網(wǎng)中,或者將局域網(wǎng)來的IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給PPP客戶端。UDP/TCP/IP由IETF定義,主要用于Internet上的通信。此外,主設(shè)備中的LAN部分專門用于直接進行局域網(wǎng)的訪問。
結(jié)束語
本文給出了用Bluetooth技術(shù)實現(xiàn)家庭無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計模型,并提供一個比較簡單的演示樣機,以配合項目整體思路的闡述和推廣,解決了嵌入式Internet和智能家庭無線網(wǎng)絡(luò)項目研制的要害技術(shù)難題。 MES
參考文獻
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4 http://www.Buetooth.org.cn.藍牙在中國
5 http://www.Buetooth.com.The Office Bluetooth Website
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