第一章 緒論 1.1研究背景及意義 1.1.1 研究背景 藍牙是一種支持設備短距離通信（一般是10m之內）的無線電技術。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。藍牙的標準是IEEE802.15，工作在2.4GHz 頻帶，帶寬為1Mb/s。 藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規范，它以低成本的近距離無線連接為基礎，為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。其程序寫在一個9 x 9 mm的微芯片中。例如，如果把藍牙技術引入到移動電話和膝上型電腦中，就可以去掉移動電話與膝上型電腦之間的令人討厭的連接電纜而通過無線使其建立通信。除此之外，藍牙無線技術還為已存在的數字網絡和外設提供通用接口以組建一個遠離固定網絡的個人特別連接設備群。藍牙是一種低功耗的無線技術，其設計意圖是取代現有的PC機、打印機、傳真機、移動電話等設備上的有線接口。作為一種電纜替代技術，藍牙具有低成本和高速率的特點，其主要優點是：可以方便地建立無線連接來代替傳統的有線電纜連接；移植性較強，可以應用到很多通信場合中，如WAP、GSM、DECT等；安全性較高，且每一臺藍牙設備的地址全球唯一；功耗低、設計開發方便、成本較低。
1.1.2 藍牙技術發展現狀 藍牙工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業、科學、醫學）頻段。藍牙的數據速率為1Mb/s。藍牙基帶協議是電路交換與分組交換的結合。在被保留的時隙中可以傳輸同步數據包，每個數據包以不同的頻率發送。藍牙技術的無線電收發器的鏈接距離可達30英尺，不限制在直線范圍內，甚至設備不在同一房間內也能相互鏈接，并且可以鏈接多個設備，這就可以把用戶身邊的設備都鏈接起來，形成一個“個人領域的網絡”(Personal area network)。藍牙技術的最終目的是要建立一個全球統一的無線連接標準，讓不同廠家生產的移動計算設備在近距離內無需電纜線就可實現數據共享。 近年來，藍牙技術的發展轉折點主要有兩個：一個是1.2版本讓無限局域網(WLAN)能與藍牙共存，另一個則是新版藍牙傳輸協議增強數據速率(Enhanced Data Rate，EDR)，它將藍牙的傳輸速率提高到了2Mb/s。 目前，藍牙技術開發重點是多點連接，即一臺設備同時與多臺(最多7臺)其他設備互聯。而藍牙技術的應用主要有以下3類： (1)語音/數據接入：是指將一臺計算機通過安全的無線鏈路連接到通信設備上，完成與廣域網的聯接。 (2)外圍設備互連：是指將各種設備通過藍牙鏈路連接到主機上。 (3)個人局域網(PAN)：主要用于個人網絡與信息的共享與交換。
1.2研究的意義 近年來，移動通信發展迅速，便攜式計算機如膝上型電腦(Laptop)、筆記本電腦(Notebook)、手持式電腦(HPC)以及個人數字輔助器 (PDA)等也迅速發展，還有因特網的迅速發展，使人們對電話通信以外的各種數據信息傳遞的需求日益增長。藍牙技術把各種便攜式電腦與蜂窩移動電話用無線電鏈路連接起來，使計算機與通信技術更加密切的結合起來，使人們能隨時隨地進行數據信息的交換與輸。因此，計算機行業、移動通信行業都對藍牙技術非常重視，認為藍牙技術將對未來的無線移動數據通信業務產生巨大的促進作用。預計在最近幾年內，藍牙技術、藍牙芯片、藍牙產品都將獲得重大進展。因此，推廣研究和普及應用藍牙短距離網絡技術，將對信息產業的更快速而統一的發展，提高商務經管領域中信息交流的便捷高效，便利人民生活有著直接而現實的意義。 藍牙技術還可以用在遙控汽車上。SigmaComtech 介紹了一種用具有藍牙功能的操作桿來無線控制汽車，輸入指令從操縱桿傳送到計算機，由其產生控制信號發送給汽車。這一平臺還可以在工業應用中使用。 藍牙的市場前景取決于藍牙價格和基于藍牙的應用能否達到一定的規模。目前，藍牙設備一般由23個芯片組成，價格已低達8美元/片，并逐步向5美元/片邁進。業內人士分析，隨著芯片價格、芯片大小以及可操作性、兼容性等問題的進一步解決，藍牙市場前景必定會更好。
1.3研究的主要內容和基本思路 本次畢業設計的重點是在藍牙核心協議的理解和應用上，其次還要了解數據傳輸的有關內容。數據傳輸的一個重要內容是對要傳輸的數據進行分組。被拆分的數據還要根據藍牙數據包格式的定義，加上數據包頭，以便模塊對其進行正確的識別和處理。軟件的主要功能是數據包分組的拆分和重組，所要發送的數據進行藍牙格式處理后再組合成較大的數據塊，該例程已被寫入動態鏈接庫中，由界面應用程序調用。 根據系統設計的要求，在Visual C#的軟件開發平臺上，編制程序界面，完成系統的初始化、點對點的連接及斷開、ACL數據的傳輸。要求界面簡潔美觀，便于操作，最后還要對此界面作簡單的測試。
第二章 藍牙系統分析 現代通信技術正走向網絡核心技術分組化、窄帶接入技術無線化。在無線接入領域，早期采用的是電路型傳輸方式和分組傳輸技術。采用藍牙技術的設備使用方便，可自由移動。與無線局域網相比，藍牙無線系統更小、更輕薄，成本及功耗更低，信號的抗干擾能力強。本文正是研究基于藍牙開發平臺的無線數據傳輸，并且非常具有實際應用價值，可廣泛應用在實驗及辦公環境當中。
2.1藍牙市場分析 藍牙技術解決了短距離內(10～100米)小型移動設備間的無線互連問題。它的硬件市場非常廣闊，涵蓋了局域網絡中的各類數據和語音設備等。藍牙技術主要針對三大類的應用：話音/數據接入、外圍設備互連和個人局域網。從市場的角度看，藍牙技術可制造出點對點連接、點對多點連接的市場應用產品及個人局域網等網絡設備。藍牙正逐漸滲透到我們生活的各個方面，下面就從藍牙的應用產品、市場狀況和應用前景三個方面對其作簡單的分析。
2.1.1藍牙的應用產品分析 藍牙產品根據不同的應用，可以大致分為四類，類與類之間存在著重疊。第一類是應用于各種適配器，如PCMCIA、USB藍牙適配器、CF卡藍牙適配器等，這些適配器能夠給己有的固定設備，如電腦和打印機等，實現無線連接的功能；第二類是藍牙電氣產品，如藍牙耳機、電腦和其外圍設備的連接(無線鍵盤、無線鼠標、無線游戲操縱桿)；第三類是嵌入式系統，這里的系統指電腦或其他固定設備，藍牙設備直接集成在這些設備里，對于PC而言，可以將藍牙系統直接集成在主板上。嵌入到系統中后，就不必采用第一類的藍牙適配器；第四類是移動電話，通過適配器或直接嵌入等方式將藍牙功能集成到移動電話中。 藍牙應用確實非常廣泛，而隨著藍牙技術的進一步成熟，藍牙互操作性等問題的解決，藍牙芯片成本的進一步降低，藍牙產品必將大規模的投入生產和應用，為人類生活帶來更多便利。
2.2系統可行性分析 藍牙系統采用ISM免費頻段，在通信的時候無須考慮通信成本的問題。藍牙設備的收發距離為l0米，作為室內的無線數據傳輸已足夠，而增加發送功率傳輸距離還可以達到100米。距離較短是藍牙技術的一個缺點，但利用藍牙技術組建的無線個人區域網可以有效解決這方面的不足。藍牙設備可以每8個(也可以少于8個)設備組成一個微微網，每個微微網又可以和其他的微微網互聯組成散射網，從而提高藍牙設備的通信距離，因此本系統可以很方便的進行擴展，實現遠距離的無線數據傳輸。并且還可以由點對點的傳輸，擴展到點對多點，由數據傳輸還可以擴展到語音傳輸，而且可以達到實時傳輸。藍牙采用無線接口來代替有線電纜連接，具有很強的移植性，適用于多種場合，加上該技術功耗低、對人體危害小，應用簡單、容易實現，所以也易于推廣。 第三章 藍牙數據傳輸系統軟件設計 本章節是整個論文的一個重點，主要論述了應用程序界面的設計以及實現的過程以及消息的發送與響應，接著講述了對整個應用程序的設計過程，已經程序運行時的執行過程，最后完成了對整個應用程序性能的檢測。
3.1 藍牙數據傳輸系統軟件模塊設計 要想使用藍牙設備進行數據傳輸，需要開發出適合于所用藍牙設備的應用程序，基于上文所講藍牙系統工作流程，使用VC6.0設計一個藍牙數據傳輸系統軟件模塊。詳細的設計過程如下所示： |
