本文關(guān)鍵詞：高效可配的低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧軟件設(shè)計(jì)

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【摘要】：本研究針對目前市場上低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧不開源且不可配的問題,根據(jù)藍(lán)牙核心規(guī)范4.0標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定開發(fā)了一套完整的低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧,包括GAP、 GATT、ATT、SM和L2CAP五個(gè)模塊,實(shí)現(xiàn)了GAP主機(jī)與從機(jī)、GATT服務(wù)端與客戶端的全部功能；同時(shí)添加GATT Server App模塊,為GATT服務(wù)端應(yīng)用開發(fā)提供更為簡單的接口。本研究基于杭州朔天科技有限公司自主研發(fā)的SC6002硬件平臺(tái)對該協(xié)議棧進(jìn)行定制化,通過多任務(wù)調(diào)度、協(xié)議棧固化、模塊細(xì)化管理、動(dòng)態(tài)加載等方式針對不同低功耗藍(lán)牙應(yīng)用場景的不同需求實(shí)現(xiàn)了協(xié)議棧的高度可配,同時(shí)降低了片上存儲(chǔ)開銷。本項(xiàng)目從系統(tǒng)功能、協(xié)議棧代碼量、系統(tǒng)功耗和有效數(shù)據(jù)傳輸效率四個(gè)方面對本系統(tǒng)研發(fā)的協(xié)議棧進(jìn)行測試,并與業(yè)界主流的低功耗藍(lán)牙芯片CC2541進(jìn)行對比,驗(yàn)證了本系統(tǒng)性能的優(yōu)越性。另外,本研究基于上述協(xié)議棧開發(fā)了兩個(gè)典型的低功耗藍(lán)牙應(yīng)用：腕帶計(jì)步器和模擬心率測量儀,且分別使用手機(jī)端藍(lán)牙進(jìn)行配對測試,進(jìn)一步驗(yàn)證了本系統(tǒng)的魯棒性及兼容性。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 低功耗藍(lán)牙技術(shù) 協(xié)議棧 定制化 低功耗藍(lán)牙應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN925
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 插圖和附表清單10-13
• 1. 緒論13-22
• 1.1 課題背景介紹13-14
• 1.2 BLE技術(shù)解析14-19
• 1.2.1 低功耗原理14-15
• 1.2.2 BLE協(xié)議分析15-18
• 1.2.3 BLE技術(shù)細(xì)節(jié)18-19
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 本文主要內(nèi)容20-22
• 2. 方案設(shè)計(jì)22-33
• 2.1 系統(tǒng)概述22-24
• 2.2 設(shè)計(jì)原理24-25
• 2.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)考慮24
• 2.2.2 性能考慮24
• 2.2.3 復(fù)用性考慮24-25
• 2.2.4 關(guān)鍵技術(shù)考慮25
• 2.3 模塊設(shè)計(jì)25-33
• 2.3.1 L2CAP模塊26-27
• 2.3.2 GAP模塊27-28
• 2.3.3 GATT模塊28-29
• 2.3.4 SM模塊29-30
• 2.3.5 GATT Server App模塊30-31
• 2.3.6 ATT模塊31-33
• 3. 代碼實(shí)現(xiàn)及功能測試33-45
• 3.1 代碼實(shí)現(xiàn)33-37
• 3.1.1 協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)33-34
• 3.1.2 Bootloader34-35
• 3.1.3 HCI模塊35-36
• 3.1.4 驅(qū)動(dòng)移植36-37
• 3.2 功能測試37-45
• 3.2.1 測試說明37-38
• 3.2.2 基于CC2541片上系統(tǒng)38-42
• 3.2.3 基于SC6002片上系統(tǒng)42-45
• 4. BLE協(xié)議棧定制化45-55
• 4.1 操作系統(tǒng)優(yōu)化45-47
• 4.1.1 系統(tǒng)說明45
• 4.1.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)45-47
• 4.1.3 操作系統(tǒng)抽象47
• 4.1.4 操作系統(tǒng)選擇47
• 4.2 存儲(chǔ)空間優(yōu)化47-55
• 4.2.1 協(xié)議棧固化48-49
• 4.2.2 協(xié)議棧模塊細(xì)化管理49-52
• 4.2.3 動(dòng)態(tài)加載52-55
• 5. 測試及分析55-66
• 5.1 系統(tǒng)測試55-56
• 5.2 代碼量測試56-57
• 5.3 功耗測試57-64
• 5.3.1 電路設(shè)計(jì)57-58
• 5.3.2 測試結(jié)果及分析58-64
• 5.4 有效傳輸速率測試及分析64-66
• 6. 應(yīng)用開發(fā)66-71
• 6.1 腕帶計(jì)步器66-69
• 6.2 模擬心率測量儀69-71
• 7. 總結(jié)與展望71-73
• 7.1 本文工作總結(jié)71-72
• 7.2 未來研究展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 作者簡歷76

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10 徐宏U，

本文編號：937738