種　健承德石油高等?？茖W(xué)校

基于藍(lán)牙4.0的設(shè)備通信方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)分析

種健
承德石油高等?？茖W(xué)校

介紹了藍(lán)牙4.0的構(gòu)成與特征，并對基于藍(lán)牙4.0的設(shè)備通信方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行探討分析，主要包括方案設(shè)計(jì)需求、具體的方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)綜合性能分析等內(nèi)容。可為藍(lán)牙4.0的有效利用，設(shè)備通信方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)具體工作的有效開展提供啟示與借鑒。

藍(lán)牙4.0 設(shè)備通信方案 信號強(qiáng)度 穩(wěn)定性

藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，在各行各業(yè)逐漸得到廣泛應(yīng)用。作為通信方案的重要形式，藍(lán)牙4.0的綜合性能較強(qiáng)，能為通信工作帶來便利，逐漸受到人們的重視與關(guān)注。本文結(jié)合通信工作需要，就藍(lán)牙4.0的通信方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行探討分析，希望能為類似工作的開展提供啟示。

1　藍(lán)牙4.0的構(gòu)成與特征

1.1藍(lán)牙4.0的構(gòu)成

藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案是統(tǒng)一的通信程序平臺，主要組成部分包括通信方案所提供的通信類庫，在構(gòu)建時(shí)，采用的是面向?qū)ο蟮乃枷?，運(yùn)用模塊化與組件化技術(shù)。藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案的基本結(jié)構(gòu)體系包括頁面、狀態(tài)管理器、緩存、類庫等，每個(gè)組成部分在系統(tǒng)運(yùn)行中具有重要作用，能確保應(yīng)用程序得到有效執(zhí)行。

1.2藍(lán)牙4.0的特征

藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案具有自身顯著的特征，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)需要，其顯著特征體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一、性能得到顯著提高。藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案的可伸縮性得到極大改善，服務(wù)器對服務(wù)器的通信得到顯著增強(qiáng)，同時(shí)在編譯代碼方面也得到優(yōu)化，同時(shí)在內(nèi)存中保存一份緩存?zhèn)浞?，從而使系統(tǒng)性能得到顯著提高。第二、配置和開發(fā)容易。通過純文本文件可以完成藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案配置，應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)對配置文件的上傳和修改，不需要重啟服務(wù)器，注冊也容易實(shí)現(xiàn)，不會(huì)遇到什么困難。同時(shí)在開發(fā)時(shí)，如果要配置和替換已經(jīng)編譯的代碼，不需要重啟服務(wù)器就能實(shí)現(xiàn)，會(huì)將所有新的請求重新定向到新代碼，使整個(gè)開發(fā)過程變得簡單方便。第三、兼容性良好。藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案不完全兼容早期版本，因此很多舊版本需修改才能運(yùn)行，為避免出現(xiàn)這種情況，提高系統(tǒng)兼容性，系統(tǒng)使用新的文件后綴.aspx，從而提高兼容性，使得藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案應(yīng)用程序能在同一服務(wù)器上運(yùn)行，避免修改中出現(xiàn)的繁瑣工作。提高系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)行效率，給系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)用也帶來便利。

2　基于藍(lán)牙4.0的設(shè)備通信方案的設(shè)計(jì)

2.1方案設(shè)計(jì)需求

藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案應(yīng)該具備良好的綜合性能，不僅要為通信工作順利開展提供保障，滿足人們通信需要，還要提高通信工作效率，降低人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，集功能性與實(shí)用性于一體，為通信系統(tǒng)管理水平提高提供保障。具體來說，藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案應(yīng)該滿足以下性能要求：具備可靠性、穩(wěn)定性、安全保密性、開放性等特點(diǎn)，并且方便管理和維修，有利于方案更新和升級，促進(jìn)通信方案綜合性能的改進(jìn)和完善，提高其適應(yīng)性。

2.2具體的方案設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)總體架構(gòu)包括支持藍(lán)牙4.0的手持設(shè)備和藍(lán)牙設(shè)備。支持藍(lán)牙4.0的設(shè)備可以是智能手機(jī)、平板電腦，設(shè)備之間通過藍(lán)牙4.0協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，為藍(lán)牙耳機(jī)、無線拍照應(yīng)用、手機(jī)防丟應(yīng)用提供數(shù)據(jù)方案，從而有效滿足實(shí)際需要。方案設(shè)計(jì)支持一對多的通信連接，每個(gè)支持藍(lán)牙4.0的手持設(shè)備可以同時(shí)與多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備建立連接，有利于功能的擴(kuò)展和系統(tǒng)的維護(hù)，促進(jìn)方案設(shè)計(jì)水平提高。

2.3系統(tǒng)綜合性能分析

為確保方案滿足通信需要，為人們提供更為便捷的服務(wù)，對其綜合性能進(jìn)行分析是必要的。

（1）信號強(qiáng)度與距離的關(guān)系

信號強(qiáng)度是影響藍(lán)牙4.0通信質(zhì)量的關(guān)鍵因素，需要進(jìn)行深入測量，明確信號的衰減和強(qiáng)弱關(guān)系。通過測量和分析表明，信號強(qiáng)度在1米內(nèi)迅速衰減，然后隨著距離增加而逐漸緩慢衰減，衰減過程中呈波動(dòng)趨勢。實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該合理處理數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)有效，進(jìn)而提高通信的穩(wěn)定性。

（2）設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間與距離的關(guān)系

通過研究和分析發(fā)現(xiàn)，距離越近，設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間越短；距離越遠(yuǎn)，設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間越長。距離超過10m后，設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間非常長，或者根本不能發(fā)現(xiàn)設(shè)備。因此，應(yīng)該考慮設(shè)備性能和方案的參數(shù)，確保通信距離適中。

（3）穩(wěn)定性與誤報(bào)率分析

距離越近，設(shè)備發(fā)現(xiàn)率越高，設(shè)備整體發(fā)現(xiàn)率可達(dá)90%以上。連接3臺藍(lán)牙設(shè)備時(shí)非常穩(wěn)定，5臺時(shí)較穩(wěn)定，連接更多藍(lán)牙設(shè)備時(shí)，穩(wěn)定性很差。另外研究還發(fā)現(xiàn)，距離在10m左右的位置時(shí)，誤報(bào)率為15%左右。

3　基于藍(lán)牙4.0的設(shè)備通信方案的實(shí)現(xiàn)

方案實(shí)現(xiàn)是非常重要的內(nèi)容，它在方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完成，從方案分析和需求功能出發(fā)，根據(jù)數(shù)據(jù)和方案的功能模塊，確定運(yùn)行平臺。然后實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能，為方案運(yùn)行和作用發(fā)揮奠定基礎(chǔ)。

3.1藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案的結(jié)構(gòu)模式

前在藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案設(shè)計(jì)工作中，通信模式應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛。它包括模型、視圖、控制器三個(gè)部分。具體應(yīng)用中，每個(gè)組成部分發(fā)揮不同作用。模型是核心組成部分，封裝系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和事物邏輯，接受用戶請求并操作相關(guān)數(shù)據(jù)，返回處理結(jié)果。視圖將處理好的數(shù)據(jù)結(jié)果返還給用戶，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，但不能對數(shù)據(jù)處理。控制器接收視圖傳來的請求，調(diào)用模型處理，將處理結(jié)果傳至視圖層，向客戶顯示結(jié)果，讓客戶掌握模型處理后的結(jié)果。

3.2藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案的實(shí)現(xiàn)

合理設(shè)計(jì)通信方案架構(gòu)不僅有利于完善功能，還能為方案開發(fā)創(chuàng)造良好條件，優(yōu)化通信方案的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)方案更好運(yùn)行和發(fā)揮作用。

（1）藍(lán)牙4.0三層架構(gòu)設(shè)計(jì)

藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案采用三層架構(gòu)設(shè)計(jì)形式，包括用戶界面層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問層。每層實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，形成一個(gè)整體，但各層是相互獨(dú)立的，分別發(fā)揮不同作用。用戶界面層通過瀏覽器向服務(wù)器請求，業(yè)務(wù)邏輯層根據(jù)請求向數(shù)據(jù)訪問層調(diào)用模型，數(shù)據(jù)訪問層進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和操作，將結(jié)果返給業(yè)務(wù)邏輯層。通過采用這種架構(gòu)設(shè)計(jì)和工作方式，促進(jìn)藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案有效運(yùn)行和發(fā)揮作用。

（2）藍(lán)牙4.0系統(tǒng)結(jié)構(gòu)架構(gòu)圖

采三層架構(gòu)設(shè)計(jì)形式，在方案設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中，與數(shù)據(jù)庫交互通過方案完成。用戶登錄進(jìn)去的系統(tǒng)為用戶界面層，向業(yè)務(wù)邏輯層發(fā)出請求，根據(jù)規(guī)則處理請求和相關(guān)數(shù)據(jù)，封裝處理結(jié)果，返回至用戶界面層。完成整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的工作流程，也有利于系統(tǒng)有效運(yùn)行，滿足藍(lán)牙4.0設(shè)備通信需要。

總之，本文結(jié)合藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案工作需要，對藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案的功能模型進(jìn)行詳細(xì)介紹與分析，指出現(xiàn)有方案存在的問題與不足，探討藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案的設(shè)計(jì)、功能實(shí)現(xiàn)，對方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行總結(jié)。在此基礎(chǔ)上，分析了藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案的需求及未來發(fā)展方向，同時(shí)對藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案的發(fā)展進(jìn)行展望。通過這樣的研究和分析，不僅對藍(lán)牙4.0設(shè)備通信方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用有基本了解，還能為改進(jìn)方案設(shè)計(jì)，更好滿足通信工作需要，促進(jìn)藍(lán)牙4.0設(shè)備通信水平提高提供啟示與借鑒。

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種健，男，1984-，籍貫河南濮陽，方向：嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)，碩士助教。