基于蓝牙技术的嵌入式工业诊断系统

　　蓝牙技术根据网络的概念提供点对点和点对多点的无线链接，使人们能随时随地地进行数据信息的交换与传输。随着各种蓝牙终端设备的普及，如何增加蓝牙设备的互操作性，如何把蓝牙设备接入因特网，以及对蓝牙设备本身的数据分布存储和主控中心集中存储提出了很多新的挑战。

　　采用蓝牙技术的嵌入式工业诊断系统，能实时采集终端获取的监控信息（温度，电压等）回传到总控中心，实现了远程报警，和数据采集功能。对于蓝牙技术在工业环境里的实时性，稳定性作了基本的分析。同时试图探索一种平台独立的控制系统，增加系统的独立性和跨平台操作。文章探讨了蓝牙技术和TCP/IP协议栈的结合，嵌入式分布数据库的实现和管理。

　　该工业诊断系统具有蓝牙无线通信功能，能够多路采集,实时显示二十四小时工业环境信息存储，采集参数统计分析与诊断，监督报警的功能。管理员可以在总控中心，对各监控节点的数据进行管理，此外，还可以远程控制设备的报警参数，报警时间，探测频率等进行更改设置。系统采用16/32位RISC ARM7DMI为内核的LPC2106芯片和Connectblue公司的Cb-OEMSPA13i蓝牙模块作为主控制处理器模块和蓝牙通信模块。

　　1蓝牙技术

　　蓝牙技术是由爱立信、IBM、Intel、诺基亚、东芝等5家公司于1998年5月联合制定的近距离无线通信技术标准，是一个开放的工业标准。其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的无线电空中接口(Radio Air InteRFace)，将通信技术与计算机技术进一步结合起来，提供一种低价位、低功耗、可替代电缆的无线数据和语音链路，使设备能在近距离范围内实现相互通信或操作。该技术采用跳频机制进行数据传送，能极大地提高数据传送的抗干扰性能，工作在公众通用的2.4GHz ISM(工业、科学、医学)频段，传输速率为1Mbps，传输距离为10m-100m，可构成多由8台设备构成的微微网（Piconet），亦可再由多个独立、非同步的微微网（Piconet）拓扑形成分布式网络（Scatternet）。同时信道可采用采用0位、40位、60位密钥加密。目前已由Bluetooth SIG组织制定蓝牙1.2系统国际规范。本系统蓝牙协议栈如图1所示。蓝牙技术在PAN(personal area network)的应用十分广泛，比较熟悉的主要有无线音频的应用，随处可见的蓝牙耳塞大家一定不陌生。但是，蓝牙技术在工业监控方面的应用，目前正全面铺开。在这个领域实现应用，应该说是一个前期探索和研究，但又充满前景的方向。欧洲许多大公司正陆续推出他们的相关解决方案。

　　2芯片概述

　　蓝牙模块Cb-OEMSPA13i是ConnectBlue公司集成的有射频收发，基带控制和管理，符合RS232接口协议的蓝牙串口适配器。工作电压3-6V。芯片内硬件和固件符合蓝牙规范V1.1。射频发射功率支持CLASS2。输出频率2.402 –2.480 GHz，接收频率+14dBm。支持多点传输。基于ConnectBlue强大的工业应用背景，该模块已经在恶劣的工业环境下被大量的应用，针对工业环境做了很多的从硬件到软件的改良和增强，这也是我们选择这个模块的原因。

参考文献:

[1]. LPC2106 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/LPC2106_1001621.html.
[2]. RS232 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/RS232_585128.html.