嵌入式處理器的家庭藍牙網(wǎng)關(guān)的實(shí)現

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(zhù)信息家電進(jìn)一步數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化和自動(dòng)化的發(fā)展趨勢，出現了家庭網(wǎng)絡(luò )。而由于藍牙技術(shù)低成本、低功耗、低復雜性、高效率、高可靠性、強互操作性和良好兼容性等特點(diǎn)，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(shí)現與家庭網(wǎng)絡(luò )以外的因特網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)甚至固定市話(huà)網(wǎng)之間的通信，藍牙網(wǎng)關(guān)的如何實(shí)現則成為問(wèn)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(lái)實(shí)現家庭藍牙網(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(wú)線(xiàn)通信技術(shù)規范，用來(lái)描述和規定各種信息產(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(wú)線(xiàn)電系統進(jìn)行連接的。藍牙技術(shù)的最大好處是消除了千頭萬(wàn)緒、令人頭疼的電纜線(xiàn)，從而實(shí)現信息電子設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(gè)特點(diǎn)：

藍牙通過(guò)嵌入芯片來(lái)為現有的設備增添無(wú)線(xiàn)連接的功能。這種微芯片的面積只有1cm見(jiàn)方，能使設備在短距離范圍內發(fā)送無(wú)線(xiàn)電信號，來(lái)尋找另一個(gè)藍牙設備，一旦找到，相互之間便開(kāi)始通信、交換信息。藍牙可以像因特網(wǎng)那樣傳輸數據，也可以像移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)那樣傳輸語(yǔ)音。

藍牙的無(wú)線(xiàn)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、醫療全球通自由頻段。在世界上絕大部分國家無(wú)需申請無(wú)線(xiàn)電執照或許可證，使人們可以隨時(shí)隨地毫無(wú)障礙地使用藍牙設備。它采用跳頻擴譜技術(shù)，每秒1600跳，在建立連接時(shí)為3200跳，是典型的微功率設備，適于家庭范圍。

藍牙設備可以實(shí)現點(diǎn)到點(diǎn)的通信，一臺藍牙設備最多可以同時(shí)和7臺設備建立無(wú)線(xiàn)連接。通信協(xié)議采用分層結構，支持語(yǔ)音/數據訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)、外設連接、個(gè)人網(wǎng)絡(luò )（PAN）等三大范疇的應用。在通信鏈路層采用認證、加密、和密鑰管理來(lái)進(jìn)行安全控制。在應用層采用PIN（個(gè)人標識碼）進(jìn)行單雙向認證。

藍牙的傳輸速率理論上可以達到每信道1Mbit/s，實(shí)際應用時(shí)的有效值為每信道721Kbit/s，大約是普通電話(huà)線(xiàn)的13倍。它支持64Kbps的實(shí)時(shí)語(yǔ)音傳輸，語(yǔ)音編碼采用PCM和CVSD。僅傳輸語(yǔ)音時(shí)，支持三路全雙工；當語(yǔ)音和數據同時(shí)傳輸或者僅傳輸數據時(shí)，支持433.9Kbps對稱(chēng)雙工或723.2/57.6Kbps的非對稱(chēng)雙工通信。

使用藍牙技術(shù)的家庭網(wǎng)絡(luò )指網(wǎng)絡(luò )家電和其它設備通過(guò)嵌入藍牙模塊，比如USB卡、UART卡、PCM卡等，利用無(wú)線(xiàn)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(shí)現信息在家庭內以及與外部之間的充分通信和共享。