基于蓝牙技术的嵌入式工业诊断系统

　　(4)      无线网络模块实现数据的无线传输和蓝牙无线网络服务，与PC或其他设备上的蓝牙无线端口连接实现蓝牙技术中的微微网（Piconet），同时允许多台蓝牙接口的设备构成的对等的蓝牙无线网络。

　　(5)      电源管理和重置模块主要负责给系统提供稳定的电压和检测系统的运行状态，保证系统的无故障运行。

　　(6)      大量的滤波元器件和电路的使用，同时采用了四层板的设计，尽可能减少外界的干扰和系统的不稳定因素。

　　(7)      由于蓝牙模块涉及到高频，在硬件电路中单独为它设计了一个浮高的连接插件，使它能够不受其他模块的干扰，同时为蓝牙模块预留了外置天线的接口和调试重置的接口，以增加系统的可调试性和扩展性。

　　5软件设计

　　5.1软件层次

　　5.2软件程序的实现

　　5.2.1   操作系统

　　本系统采用的是瑞典Embedded Artists公司开发的商业嵌入式操作系统Infrabed。 Infrabed是一个高度可配置型操作系统。它可以根据用户的需要，将嵌入式系统低层框架组件进行删选，以便达到系统最优，最集约化配置。在本系统实现过程中，我们采用了其中的抢占式实时操作系统，PPP、TCP/IP通信协议，文件系统，Web server五个模块。

　　5.2.2  通讯协议

　　蓝牙的核心部分是协议栈，蓝牙协议栈允许多个设备进行相互的定位、连接和交换数据，并能实现互操作和交互式的应用。协议栈分别运行在蓝牙模块及微处理器上面，是管理系统资源、控制硬件、通过HCI对来自主机的命令进行处理、完成蓝牙功能的嵌入式软件。

　　该蓝牙模块实现篮牙的协议子集LAN Access Point（LAP），这种应用模式在蓝牙连接上使用IETF的点到点协议（PPP）。PPP是一种广泛使用的Internet标准，为IP通讯提供了主机配置和准备，PPP是为在同等单元之间传输数据包这样的简单的链路而设计的。这种链路提供全双工操作，并按照顺序传递数据包。PPP为基于各种主机、网桥和路由器的简单连接提供一种共通的解决方案。

　　在系统实现过程中，我们把TCP/IP协议移植到蓝牙链路上，使应用层能够透明地操作十分通用的套接字接口，为将来应用程序的扩展和移植提供了方便。

　　除了底层的通讯协议，我们还自己设计了一个协议专门用来传输报警、取样信息以及数据库的同步。有了这一层协议，为以后新的蓝牙设备的互联提供的统一的格式。

　　5.2.3 分布和集中的数据库

　　系统通过FLASH实现的本地分布数据库，由于系统的FLASH空间有限，只能作为数据暂存的地方。上位机的集中数据库才是系统总数据中心。

　　在数据库的实现方面，系统增加了针对报警信息，采样信息的加入，查询，删除等专用操作的接口函数，以提高数据库的易用性和操作效率。同时为了各部分数据库的同步，修改了协议和数据的内容格式，增加了时间戳，同步时间等字段，保证两边的数据同步。

　　为了防止系统的崩溃，掉电等极端的状况，系统对最新的数据实行本地的FLASH备份。这样最新的数据有两处备份，增加了数据的安全性。用户的配置信息等，系统也实现了双备份和两边同步，以用来系统恢复。

　　5.2.4 用户界面

　　用户界面的设计过程考虑到两种需求，一是对平台独立的需求，希望该总控界面能运行在不同的设备上。 二是对实时性的需求，因为工业应用的特殊要求，实时性无疑是我们必须考虑的问题。

　　最后，系统的实现我们采用了两种技术,增加客户的选择空间：

　　1、嵌入式CGI+ WebServer。这样系统有很好的平台独立性，只要能运行IE浏览器的设备上都可以对系统进行监视和控制。

　　2、采用了Sun的Java applet技术书写用户界面。applet技术因为其良好的平台独立性被广泛应用，同时他还有很好的实时性的优点，是方案1不能做到的。但唯一的要求就是设备除了支持IE浏览器外，还需要支持Java的解释器。

　　有了这两种技术，系统在不用安装任何软件的情况下，可以运行在所有的PC，大部分的PDA和手机上，为操控人员提供很大的方便。

　　6结语

　　为了克服传统工业控制机器附件多、有线检测传输方式、组网不方便、检测参数单一、扩展交互能力差的不足，本系统提供一种具有蓝牙无线通信的嵌入式工业诊断系统。该工业诊断系统具有蓝牙无线通信功能，能够多路采集,实时显示工业环境信息存储，实现参数统计分析与诊断，监督报警的功能。同时，还可以远程控制设备的报警参数，报警时间，探测频率等进行设置更改。内含嵌入式操作系统和数据分析诊断应用软件，为设备的功能扩展提供了方便。

　　参考文献：

　　[1]      Karim Yghmour ,Building Embedded Linux Systems. O'Reilly, 2003

　　[2]      马建仓，罗亚军等.蓝牙核心技术及应用，北京:科学出版社，2003

　　[3]      冯庆胜，李红，冀勇钢，基于蓝牙技术组建无线家庭网络.微计算机信息 2006年第3-2