基于蓝牙技术的家庭网络应用研究

论文摘要

随着家用电器的增多,家电之间相互独立、无法集中控制而造成的应用不便的问题日益突出。采用现代网络技术,将家中所有的电器连接起来组成一个网络,通过控制其中的一个节点来控制所有的电器,生活将变得便利和简单。组建家庭网络的技术有很多种,蓝牙技术以其价格便宜、体积小、易操作和功耗低等诸多优点在众多小范围无线接入技术中一枝独秀,因此本文选用蓝牙技术作为家庭网络的通信技术。论文围绕基于蓝牙技术的家庭网络的组建,首先介绍了蓝牙技术的背景和蓝牙技术的特点,研究了家庭网络的组网方案以及嵌入式开发平台与μClinux系统;随后研究了CSR公司蓝牙芯片的应用技术,并开发出相应蓝牙模块以及基于该模块的蓝牙USB适配器和蓝牙串口适配器;其次完成了基于摩托罗拉MCF5272嵌入式微处理器开发的家庭控制子网关的软、硬件设计,并将标准双处理器解决方案、嵌入式双处理器解决方案、完全嵌入式单处理器解决方案等三种主要的嵌入式蓝牙协议实现方案分别应用于家庭控制子网关、移动控制终端以及家电终端的硬件设计中;最后以蓝牙串口适配器为基础,基于PC机进行了蓝牙家庭网络的搭建,并成功实现网内通信。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 家庭网络的研究现状
• 1.2.1 家庭网络的出现及发展
• 1.2.2 家庭网络的标准和规范
• 1.3 本文的创新点和主要内容
• 第二章 家庭网络的组网方案研究
• 2.1 组建家庭网络的技术
• 2.1.1 电力线PLC技术
• 2.1.2 无线局域网（WLAN）技术
• 2.1.3 超宽带无线（UWB）技术
• 2.1.4 蓝牙（Bluetooth）技术
• 2.2 家庭网络组网方案
• 2.2.1 家庭主网
• 2.2.2 家庭控制子网
• 2.2.3 主网关与子网关的通信协议以及通信过程
• 2.2.4 家庭控制子网的应用场景
• 第三章 蓝牙技术
• 3.1 概述
• 3.2 技术特点
• 3.3 蓝牙协议体系结构
• 3.3.1 蓝牙协议栈的分层
• 3.3.2 协议栈说明
• 第四章 射频部分的设计与实现
• 4.1 B1ueCore2-External 蓝牙芯片的特点和性能
• 4.1.1 B1ueCore2-External 蓝牙芯片简介
• 4.1.2 主要特性
• 4.2 基于 B1ueCore2-External 的蓝牙模块设计
• 4.2.1 整体描述及系统框图
• 4.2.2 蓝牙模块的主要组成部分介绍
• 4.3 蓝牙适配器
• 4.3.1 蓝牙USB适配器
• 4.3.2 蓝牙串口适配器
• 第五章 基于蓝牙技术的家庭控制子网的设计
• 5.1 嵌入式系统
• 5.1.1 嵌入式处理器
• 5.1.2 嵌入式操作系统
• 5.1.3 嵌入式Linux软件开发的特点
• 5.2 蓝牙开发解决方案
• 5.2.1 完全嵌入式单处理器解决方案
• 5.2.2 标准双处理器解决方案
• 5.2.3 嵌入式双处理器结构
• 5.3 家庭控制子网的设计
• 5.3.1 子网实体的硬件设计
• 5.3.2 家庭控制子网的协议结构
• 5.3.3 家庭控制子网的软件流程设计
• 5.3.4 家电管理功能的实现过程
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢