种 健承德石油高等专科学校
基于蓝牙4.0的设备通信方案设计与实现分析
种健
承德石油高等专科学校
介绍了蓝牙4.0的构成与特征,并对基于蓝牙4.0的设备通信方案设计与实现进行探讨分析,主要包括方案设计需求、具体的方案设计、系统综合性能分析等内容。可为蓝牙4.0的有效利用,设备通信方案设计与实现具体工作的有效开展提供启示与借鉴。
蓝牙4.0 设备通信方案 信号强度 稳定性
蓝牙技术的发展与进步,在各行各业逐渐得到广泛应用。作为通信方案的重要形式,蓝牙4.0的综合性能较强,能为通信工作带来便利,逐渐受到人们的重视与关注。本文结合通信工作需要,就蓝牙4.0的通信方案设计与实现进行探讨分析,希望能为类似工作的开展提供启示。
1.1蓝牙4.0的构成
蓝牙4.0设备通信方案是统一的通信程序平台,主要组成部分包括通信方案所提供的通信类库,在构建时,采用的是面向对象的思想,运用模块化与组件化技术。蓝牙4.0设备通信方案的基本结构体系包括页面、状态管理器、缓存、类库等,每个组成部分在系统运行中具有重要作用,能确保应用程序得到有效执行。
1.2蓝牙4.0的特征
蓝牙4.0设备通信方案具有自身显著的特征,满足系统设计和开发需要,其显著特征体现在以下几个方面:第一、性能得到显著提高。蓝牙4.0设备通信方案的可伸缩性得到极大改善,服务器对服务器的通信得到显著增强,同时在编译代码方面也得到优化,同时在内存中保存一份缓存备份,从而使系统性能得到显著提高。第二、配置和开发容易。通过纯文本文件可以完成蓝牙4.0设备通信方案配置,应用程序运行时,也可以实现对配置文件的上传和修改,不需要重启服务器,注册也容易实现,不会遇到什么困难。同时在开发时,如果要配置和替换已经编译的代码,不需要重启服务器就能实现,会将所有新的请求重新定向到新代码,使整个开发过程变得简单方便。第三、兼容性良好。蓝牙4.0设备通信方案不完全兼容早期版本,因此很多旧版本需修改才能运行,为避免出现这种情况,提高系统兼容性,系统使用新的文件后缀.aspx,从而提高兼容性,使得蓝牙4.0设备通信方案应用程序能在同一服务器上运行,避免修改中出现的繁琐工作。提高系统开发和运行效率,给系统实际运用也带来便利。
2.1方案设计需求
蓝牙4.0设备通信方案应该具备良好的综合性能,不仅要为通信工作顺利开展提供保障,满足人们通信需要,还要提高通信工作效率,降低人员的劳动强度,集功能性与实用性于一体,为通信系统管理水平提高提供保障。具体来说,蓝牙4.0设备通信方案应该满足以下性能要求:具备可靠性、稳定性、安全保密性、开放性等特点,并且方便管理和维修,有利于方案更新和升级,促进通信方案综合性能的改进和完善,提高其适应性。
2.2具体的方案设计
设计中,系统总体架构包括支持蓝牙4.0的手持设备和蓝牙设备。支持蓝牙4.0的设备可以是智能手机、平板电脑,设备之间通过蓝牙4.0协议传输数据,为蓝牙耳机、无线拍照应用、手机防丢应用提供数据方案,从而有效满足实际需要。方案设计支持一对多的通信连接,每个支持蓝牙4.0的手持设备可以同时与多个蓝牙设备建立连接,有利于功能的扩展和系统的维护,促进方案设计水平提高。
2.3系统综合性能分析
为确保方案满足通信需要,为人们提供更为便捷的服务,对其综合性能进行分析是必要的。
(1)信号强度与距离的关系
信号强度是影响蓝牙4.0通信质量的关键因素,需要进行深入测量,明确信号的衰减和强弱关系。通过测量和分析表明,信号强度在1米内迅速衰减,然后随着距离增加而逐渐缓慢衰减,衰减过程中呈波动趋势。实际应用中,应该合理处理数据,保证数据有效,进而提高通信的稳定性。
(2)设备发现时间与距离的关系
通过研究和分析发现,距离越近,设备发现时间越短;距离越远,设备发现时间越长。距离超过10m后,设备发现时间非常长,或者根本不能发现设备。因此,应该考虑设备性能和方案的参数,确保通信距离适中。
(3)稳定性与误报率分析
距离越近,设备发现率越高,设备整体发现率可达90%以上。连接3台蓝牙设备时非常稳定,5台时较稳定,连接更多蓝牙设备时,稳定性很差。另外研究还发现,距离在10m左右的位置时,误报率为15%左右。
方案实现是非常重要的内容,它在方案设计的基础上完成,从方案分析和需求功能出发,根据数据和方案的功能模块,确定运行平台。然后实现设计功能,为方案运行和作用发挥奠定基础。
3.1蓝牙4.0设备通信方案的结构模式
前在蓝牙4.0设备通信方案设计工作中,通信模式应用已经比较广泛。它包括模型、视图、控制器三个部分。具体应用中,每个组成部分发挥不同作用。模型是核心组成部分,封装系统数据结构和事物逻辑,接受用户请求并操作相关数据,返回处理结果。视图将处理好的数据结果返还给用户,接收和发送数据,但不能对数据处理。控制器接收视图传来的请求,调用模型处理,将处理结果传至视图层,向客户显示结果,让客户掌握模型处理后的结果。
3.2蓝牙4.0设备通信方案的实现
合理设计通信方案架构不仅有利于完善功能,还能为方案开发创造良好条件,优化通信方案的结构,促进方案更好运行和发挥作用。
(1)蓝牙4.0三层架构设计
蓝牙4.0设备通信方案采用三层架构设计形式,包括用户界面层、业务逻辑层、数据访问层。每层实现相应的功能,形成一个整体,但各层是相互独立的,分别发挥不同作用。用户界面层通过浏览器向服务器请求,业务逻辑层根据请求向数据访问层调用模型,数据访问层进行数据处理和操作,将结果返给业务逻辑层。通过采用这种架构设计和工作方式,促进蓝牙4.0设备通信方案有效运行和发挥作用。
(2)蓝牙4.0系统结构架构图
采三层架构设计形式,在方案设计和运行过程中,与数据库交互通过方案完成。用户登录进去的系统为用户界面层,向业务逻辑层发出请求,根据规则处理请求和相关数据,封装处理结果,返回至用户界面层。完成整个系统结构的工作流程,也有利于系统有效运行,满足蓝牙4.0设备通信需要。
总之,本文结合蓝牙4.0设备通信方案工作需要,对蓝牙4.0设备通信方案的功能模型进行详细介绍与分析,指出现有方案存在的问题与不足,探讨蓝牙4.0设备通信方案的设计、功能实现,对方案设计与实现方法进行总结。在此基础上,分析了蓝牙4.0设备通信方案的需求及未来发展方向,同时对蓝牙4.0设备通信方案的发展进行展望。通过这样的研究和分析,不仅对蓝牙4.0设备通信方案的设计与实现、应用有基本了解,还能为改进方案设计,更好满足通信工作需要,促进蓝牙4.0设备通信水平提高提供启示与借鉴。
[1]禹发来,杨云飞.基于蓝牙通信和GSM的单片机智能家居系统设计[J].科技广场, 2016(3):185-188
[2]汪小燕,王浩,柯志武.基于蓝牙v2.0的远程节能控制系统的设计与实现[J].通信技术, 2009(8):148-157
[3]朱宇,李静,岳勇.基于蓝牙4.0的设备通信方案设计与实现[J].电子设计工程, 2014(19):150-153
[4]郭代.基于多蓝牙设备的主机通信设计与实现[J].数据通信,2004(3):40-42
[5]廖鹏飞.基于蓝牙4.0与3G的无线传感器网关设计与实现[J].计算机工程, 2015(9):13-24
种健,男,1984-,籍贯河南濮阳,方向:嵌入式系统应用开发,硕士助教。