[發明專利]藍牙-WIFI網關

無效

• 申請號: 201310226677.2
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103297334A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 侯冬晴;梁平元
• 申請（專利權）人: 吉首大學
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04B5/00;H04L29/06;H04L29/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及實現藍牙設備和WIFI設備透明通信的網關，屬于嵌入式技術和通信領域。

背景技術

網關(Gateway)又稱網間連接器、協議轉換器，是一種充當轉換重任的計算機系統或嵌入式產品。網關是重要的網絡設備，在傳輸層實現廣域網或局域網的互連。網關在采用不同體系結構或協議的網絡之間進行互通時，提供協議轉換、路由選擇、數據交換等網絡兼容功能。在數據轉換時，網關按照源端協議和目的端協議對數據重新打包。網關在技術上實現比較復雜，是硬件和軟件結合的產品。

嵌入式系統以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格需求的專用計算機系統。隨著電子技術的快速發展，嵌入式微處理器的性能得到了極大的提高，使得嵌入式的產品在各個領域得到更加廣泛的應用。原來許多只能由PC機完成的任務現在可以由嵌入式產品來完成，而且成本大幅下降。嵌入式產品最具有代表性是基于ARM微處理器的產品，占據了約75％的市場份額。嵌入式產品的操作系統采用是Linux或Andriod操作系統，這些操作系統根據嵌入式系統的硬件做過裁剪，能夠充分的發揮硬件的性能。現在的網關處理器通常采用ARM微處理器，操作系統采用Linux操作系統成為完美的搭配。

藍牙(Bluetooth)是由移動通信公司與移動計算公司聯合開發的短距離無線通信標準，是在便攜式計算機、移動電話以及其它移動設備之間建立的一種小型、經濟、短距離的無線鏈路。藍牙通信標準采用的是802.15，該規范規定工作的頻段是公用的ISM頻段，最高傳輸數據速率可以達到3Mbps。目前利用藍牙技術通信的設備已經遍及各行各業，如手機、筆記本、PDA、數碼相機等。這些設備通過藍牙技術可以方便的無線傳輸數據。

WIFI是一種可以將個人電腦、PDA、手機等無線終端互連的技術。WIF實際上把有線網絡信號轉換成無線網絡信號，供有WIFI功能的終端使用。WIFI使用的標準是802.11，發射的距離可達100米，但受墻壁的影響，實際距離會小一些。傳輸的速度非常快，可達到54Mbps。WIFI使用2.4GHz的ISM頻段和5.2GHz頻段，該頻段勿需申請，可以直接使用。

藍牙作為近幾年來的新型短距離無線通信技術，已在各個領域得到廣泛的應用。而WIFI無線網絡因其成熟的技術、高速率和遠距離等特點也得到廣泛應用。所以藍牙設備和WIFI設備之間通信是很有必要的事情。但是藍牙和WIFI是兩種不同的協議標準，因此藍牙和WIFI之間跨網互聯就需要進行協議的轉換，而現有的無線通信協議轉換設備中還不存在藍牙/WIFI網關，使得目前這兩種網絡之間無法通信。因此，如何解決這個問題將是本發明的主要內容。

發明內容

本發明提出了一種集成藍牙和WIFI協議轉換的網關系統，其目的在于，使藍牙設備和WIFI設備之間能夠透明通信。

本發明的目的是這樣實現的：藍牙-WIFI網關，其特征在于硬件包括中央處理器(4)，中央處理器(4)是藍牙網關的控制核心，完成網關中所有的程序運行。中央處理器(4)通過串口與藍牙模塊(5)相連，藍牙模塊(5)通過射頻口與藍牙天線(9)連接。藍牙天線(9)用于收發無線信號。存儲器RAM(8)通過總線與中央處理器(4)相連，用于存放中央處理器(4)運行時的程序和數據。閃存FLASH(7)通過總線與中央處理器(4)相連，用于存儲數據信息。中央處理器(4)通過另一個串口與WIFI模塊(6)相連，同時，WIFI模塊(6)與WIFI天線(10)相連，WIFI天線(10)用于收發無線信號。藍牙模塊(5)與藍牙微微網(11)通過無線方式通信；WIFI模塊(6)與WIFI網絡(12)通過無線方式通信。

藍牙-WIFI網關(15)協議模型分為以下幾層：與藍牙設備(13)對應的基帶(Baseband)、鏈路管理協議(LMP)、邏輯鏈路控制與適配協議(L2CAP)、藍牙網絡封裝協議BNEP、服務發現協議(SDP)，和與WIFI設備(15)對應的協議是物理層Physical、數據鏈路層Datalink、網絡層Network、傳輸層Transport；最上面是藍牙-WIFI網關的路由層。

藍牙-WIFI網關(15)根據網絡協議為藍牙設備分配IP地址和MAC地址，將其虛擬成普通的網絡設備，使WIFI設備能夠通過網關訪問藍牙設備；同時，根據藍牙協議為WIFI設備分配48位的藍牙地址，使藍牙設備能夠通過微微網和網關訪問WIFI設備。