嵌入式處理器的家庭藍牙網(wǎng)關(guān)的實現(xiàn)

  信息家電（IA，Information Appliances）是融合了計算機和通信技術(shù)的新型消費電子產(chǎn)品，隨著信息家電進一步數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和自動化的發(fā)展趨勢，出現(xiàn)了家庭網(wǎng)絡(luò)。而由于藍牙技術(shù)低成本、低功耗、低復(fù)雜性、高效率、高可靠性、強互操作性和良好兼容性等特點，使其被家庭網(wǎng)絡(luò)所接受。為了合理有效地管理網(wǎng)絡(luò)中的家電，并使其順利地實現(xiàn)與家庭網(wǎng)絡(luò)以外的因特網(wǎng)、移動通信網(wǎng)甚至固定市話網(wǎng)之間的通信，藍牙網(wǎng)關(guān)的如何實現(xiàn)則成為問題的關(guān)鍵。本文基于藍牙技術(shù)，介紹了用Motorola公司的嵌入式處理器MCF5272來實現(xiàn)家庭藍牙網(wǎng)關(guān)的具體方案。

一、藍牙與家庭網(wǎng)絡(luò)

   藍牙（Bluetooth）是一種近距離無線通信技術(shù)規(guī)范，用來描述和規(guī)定各種信息產(chǎn)品（包括通信產(chǎn)品、計算機產(chǎn)品和消費電子產(chǎn)品）相互之間是如何用短距離無線電系統(tǒng)進行連接的。藍牙技術(shù)的最大好處是消除了千頭萬緒、令人頭疼的電纜線，從而實現(xiàn)信息電子設(shè)備之間的信息傳遞與同步。它具備通用電纜在成本、安全和承載能力等方面的種種特征。主要有以下幾個特點：

    藍牙通過嵌入芯片來為現(xiàn)有的設(shè)備增添無線連接的功能。這種微芯片的面積只有1cm見方，能使設(shè)備在短距離范圍內(nèi)發(fā)送無線電信號，來尋找另一個藍牙設(shè)備，一旦找到，相互之間便開始通信、交換信息。藍牙可以像因特網(wǎng)那樣傳輸數(shù)據(jù)，也可以像移動電話網(wǎng)那樣傳輸語音。

   藍牙的無線傳輸距離一般為10m~100m左右，發(fā)射功率大約為1mv~100mv。藍牙使用的是2.4~2.4835GHz的工業(yè)、科研、醫(yī)療全球通自由頻段。在世界上絕大部分國家無需申請無線電執(zhí)照或許可證，使人們可以隨時隨地毫無障礙地使用藍牙設(shè)備。它采用跳頻擴譜技術(shù)，每秒1600跳，在建立連接時為3200跳，是典型的微功率設(shè)備，適于家庭范圍。

    藍牙設(shè)備可以實現(xiàn)點到點的通信，一臺藍牙設(shè)備最多可以同時和7臺設(shè)備建立無線連接。通信協(xié)議采用分層結(jié)構(gòu)，支持語音/數(shù)據(jù)訪問點、外設(shè)連接、個人網(wǎng)絡(luò)（PAN）等三大范疇的應(yīng)用。在通信鏈路層采用認(rèn)證、加密、和密鑰管理來進行安全控制。在應(yīng)用層采用PIN（個人標(biāo)識碼）進行單雙向認(rèn)證。

   藍牙的傳輸速率理論上可以達到每信道1Mbit/s，實際應(yīng)用時的有效值為每信道721Kbit/s，大約是普通電話線的13倍。它支持64Kbps的實時語音傳輸，語音編碼采用PCM和CVSD。僅傳輸語音時，支持三路全雙工；當(dāng)語音和數(shù)據(jù)同時傳輸或者僅傳輸數(shù)據(jù)時，支持433.9Kbps對稱雙工或723.2/57.6Kbps的非對稱雙工通信。

   使用藍牙技術(shù)的家庭網(wǎng)絡(luò)指網(wǎng)絡(luò)家電和其它設(shè)備通過嵌入藍牙模塊，比如USB卡、UART卡、PCM卡等，利用無線方式連在一起使其之間相互通信，并利用具有路由功能的家庭藍牙網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)絡(luò)互連，能提供集中的或異地的音頻/視頻通信、計算機控制和管理等，實現(xiàn)信息在家庭內(nèi)以及與外部之間的充分通信和共享。