蓝牙应用开发指南近程互联解决方案文档格式.docx
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篇二：
蓝牙开发
蓝牙协议栈BlueZ的移植与开发*
欧阳鑫于红岩吕杨
（昆明理工大学信息工程与自动化学院，昆明，650051）
摘要：
蓝牙技术是当前国内外科技界和产业界研究开发的热点技术，其应用范围包括手机、PDA、信息家电设备等领域，蓝牙技术在嵌入式系统上必将得到广泛的应用。
而要在嵌入式系统上提供蓝牙开发支持，蓝牙协议栈的移植是关键。
本文分析了蓝牙协议栈BlueZ体系结构，详细介绍了在S3C2410开发板上移植BlueZ的步骤，建立了嵌入式蓝牙应用开发平台，并提出了用BlueZ开发蓝牙应用程序的思路。
关键字：
蓝牙技术；
蓝牙协议栈BlueZ；
移植；
S3C2410；
Linux
中图分类号：
文献标识码：
A
BlueZPortingandProgramming
OuYangxin，YuHongyan，LvYang
（CollegeofInformationEngineeringandAutomation，KunmingUniversityofScience
andTechnology，Kunming650051，China）
Abstract:
Bluetoothtechnologyisthefocusedonbythedomesticandoverseasresearchinstitutes.Thistechnologyiswidelyusedinmobilephone,PDA,andInformationAppliancedevices.Inthefuture，bluetoothtechnologywillbewidelyusedinembeddedsystem.Builtsomebluetoothapplicationsonembeddedsystem，thekeytechnologyisportingbluetoothprotocolsuitestoplatform.Inthispaper，westudytheBlueZarchitecture，describethestepsofPortingBlueZtoS3C2410Platformindetail，andbuildtheembeddedbluetoothapplicationprogrammingplatform.Intheend,wealsogivetheideaofbluetoothprogramming.
Keywords:
bluetoothtechnology，bluetoothprotocolsuitesBlueZ，porting,S3C2410,Linux
1引言
蓝牙技术是一项低价格、低功耗的射频技术，它能使蓝牙设备实现近距离无线通信。
由于蓝牙技术有广泛的应用前景，它已成为当前国内外科技界和产业界研究开发的热点技术。
Linux操作系统的开放的蓝牙协议栈主要包括IBM公司的BlueDrekar，Nokia公司的Affix,Axis公司的OpenBT和官方协议栈BlueZ[1]。
BlueZ是公布在Internet上的免费蓝牙协议栈，由于它结构简单，应用方便，具有灵活、高效和模块化的特点且具有较强的兼容性，因此BlueZ已经成为Linux操作系统下的官方的蓝牙协议栈。
S3C2410x是三星公司推出的一款高性价比32位的RISC处理器，内含一个由ARM公司设计的ARM920T核，具有低功耗高性能的特点，适用于对价格及功耗敏感的场合。
本文使用的S3C2410开发板主要包含以下部件：
S3C2410x芯片，32MBNorFlash，64MBSDRAM，IIC存储器接口，LCD控制器，UART接口，一个USB（Host）接口。
利用S3C2410开发板上的USB接口，可以外扩蓝牙适配器，但S3C2410开发板上没有实现蓝牙设备驱动。
本文对蓝牙协议栈BlueZ进行分析，移植BlueZ到开发板上实现蓝牙设备驱动，提出了使用BlueZ开发蓝牙应用程序的基本思路。
*基金项目：
云南省自然科学基金项目（XXF0024M）。
2BlueZ的体系结构
使用不同蓝牙协议栈的设备在通信时会遇到互操作性的问题。
开发者需要了解各种协议栈的体系结构并考虑其差异。
通过分析源码，给出了如图1所示的BlueZ的体系结构[2]。
图1BlueZ蓝牙协议栈。
蓝牙协议栈BlueZ分为两个部分：
内核代码和用户态程序及工具集。
其中内核代码由BlueZ核心协议和驱动程序等模块组成；
用户态程序及工具集包括应用程序接口和BlueZ工具集。
在内核代码中，BlueZ协议的bluez-kernel和bluez-libs软件包实现了主机控制接口（HCI）和套接字接口的全部功能。
内核源代码采用模块化设计，由设备驱动程序模块和蓝牙核心协议模块组成，分别位于Linux内核代码的drivers子目录和net子目录下。
drivers子目录下的代码包括Linux内核对各种接口的蓝牙设备的驱动。
net子目录下代码包括蓝牙核心协议和一部分扩展协议的内核代码，如L2CAP、RFCOMM、SCO、SDP、BNEP等协议。
。
对于用户态程序，BlueZ提供函数库及应用程序接口，便于程序员开发蓝牙应用程序。
BlueZutils是蓝牙设备配置和应用的主工具集，实现对蓝牙设备的初始化和控制。
3BlueZ在S3C2410开发板上的移植
蓝牙模块除了需要Linux内核的支持外，还需要相关工具集来帮助管理蓝牙设备。
本文涉及的S3C2410开发板[3]操作系统内核版本是Linux，为了在开发板上实现对蓝牙设备的驱动，必须在PC机上交叉编译Linux内核，移植BlueZ协议栈，然后烧写到开发板上。
创建交叉编译环境
为进行Linux操作系统下的嵌入式开发，完成编译内核、驱动程序和应用程序等工作，首先要做的工作就是建立交叉编译环境，在Linux上可以使用GNU提供的arm工具链。
创建交叉编译环境和编译Linux内核不是本文研究的重点，这方面具体可以参考相应的文献。
配置、编译开发板上Linux内核
创建了交叉编译环境，其后配置内核使之支持蓝牙协议栈BlueZ和蓝牙设备。
配置、编译Linux内核的具体步骤：
（1）下载，为开发板的的内核打补丁。
通过给Linux内核
打补丁，BlueZkernel被安装到Linux操作系统上。
具体执行命令如下：
＃gzip-dc../|patch-p1
（2）配置Linux内核使支持蓝牙协议栈BlueZ，BlueZ协议配置选项说明如表1。
表1BlueZ协议配置选项。
（3）配置Linux内核使支持BlueZ硬件，在BlueZ硬件支持设置选项中，设置关于USB接
口蓝牙设备支持，具体方法：
CONFIG_BLUEZ_HCIUSB=y；
（4）用makezImage编译修改后的Linux内核。
安装BlueZ软件包
BlueZ软件包主要由bluez-kernel，bluez-libs，bluez-utils和bluez－pin等组成。
软件包的具体构成和主要程序包的功能见表2。
表2BlueZ软件包。
由于BlueZ协议栈核心代码已经通过打补丁的形式安装到Linux操作系统上，因此只需安装bluez-libs、bluez-utils和bluez-pin三个程序包。
（1）下载BlueZ的基础库。
解压后，源代码在/src/下，
编译动态库：
＃/usr/local/arm//bin/arm-linux-gcc-shared-o，然后建立动态连接，执行以下命令：
＃ln-s
库交叉编译完毕后，BlueZ的基础库被安装到S3C2410/application/bluezport/libs/lib目录下。
（2）下载、安装Bluez的工具集。
安装成功后，BlueZ的工具集被安装
至S3C2410/applications/bluezport/utils目录下。
（3）安装bluez－pin，编写pin_helper程序；
由于BlueZ协议栈所携带的pin_helper是用python写的代码，在S3C2410开发板上不能使用，所以须重新编写pin_helper的程序，用C语言实现：
＃include
intmain（intargc,char*argv[]）{
printf（"
PIN:
123"
）;
}
用arm-linux-gcc交叉编译工具，将pin_helper程序编译成my_pin_helper，放至开发板内核的/usr/bin下，然后修改：
pin_helper/usr/bin/my_pin_helper
向S3C2410开发板的移植
（1）烧写Linux内核到开发板
编译后的Linux内核映像zImage放至在S3C2410/kernel/arch/arm/boot下。
用FlashProgrammer工具将zImage烧写到Flash的6－17扇区。
（2）烧写文件系统和BlueZ软件包到开发板
将cramfs文件系统和其目录下的BlueZ库、BlueZ工具集和bluez－pin，使用mkcramfs在Linux下编译生成文件系统映像，烧写到Flash的18-35扇区。
给S3C2410开发板加电，系统自动加载内核和文件系统。
出现Linux操作系统shell提示符。
然后插上USB接口的蓝牙适配器，手动加载蓝牙协议栈各模块到开发板的Linux内核上，加载模块的命令如下：
＃modprobebluez
＃modprobehci_usb
＃modproberfcomm
＃modprobel2cap
接着启动hci设备和hci精灵进程，执行命令：
＃hciconfighci0up
＃hcid-f/etc/bluetooth/
用命令＃hciconfig–a查看蓝牙适配器的配置情况。
运行结果显示蓝牙适配器工作正常，验证USB蓝牙适配器驱动已经安装成功。
4用BlueZ开发应用程序
移植蓝牙协议栈BlueZ后，一个嵌入式蓝牙应用开发平台就已经搭建好了。
用户可以充分利用协议栈提供的蓝牙函数库，进行蓝牙应用程序的开发。
蓝牙系统开发结构如图2所示。
图2蓝牙系统开发结构。
从图2中可以看出，蓝牙协议栈是蓝牙系统开发结构的核心。
在操作系统的用户模式下，蓝牙协议栈主要功能包括：
负责和硬件打交道，处理蓝牙的数据包；
处理服务浏览程序发来的服务发现和设备管理请求；
和虚拟串口ttyBx交互。
在蓝牙协议栈启动的时候，通过读入一个配置文件来判断HCI传输层使用的硬件类型和硬件的配置状况。
HCI可以通过USB传输层来实现，USB传输层模块以动态链接库（.so）方式体现。
在Linux操作系统下，蓝牙系统向用户提供若干个虚拟串口ttyBx，ttyBx和实际串口的操作是一样的。
可以通过对虚拟串口的读写来与其它蓝牙设备进行数据通信。
开发板上应用程序是用户进行访问服务或是提供服务的程序[4]，如局域网访问服务，或以服务器运行等。
对于局域网访问的应用，可使用开发板上的ftp等；
开发板作为服务器，可以用
[5]开发板上的httpd提供web服务，也可使用自行编写的TCP的Server端程序。
5结束语
本文在对蓝牙协议栈BlueZ分析的基础上，将BlueZ成功移植到S3C2410开发板上，建立了嵌入式蓝牙应用开发平台，并提出了用BlueZ开发蓝牙应用程序的基本思路。
BlueZ的移植在蓝牙系统开发中具有重要的作用。
文中介绍的方法已成功应用于嵌入式信息家电蓝牙网关系统中。
实践证明，以上方法切实可行，具有实际意义。
本文作者创新点:
在系统的底层上对蓝牙协议栈BlueZ的结构进行分析，总结在该协议栈下进行编程的思路，并在S3C2410开发板实现移植及开发。
参考文献
[1]InternetReference：
B1ueZprotocolstack,http:
//www
[2]InternetReference：
BSIG.SpecificationoftheBluetoothSystem（Core）
[EB/OL]./.Nov.XX
[3]SamsungElectronicData
[4]DavidKammer著，李静等译．蓝牙应用开发指南－近程互连解决方案[M]．北京：
科学
出版社，XX
[5]马洪连，丁男，林晓惠．基于S3C2410的烟气采样控制系统的设计与实现．微计算机信
息，XX（4）：
107~109
作者简介：
欧阳鑫（），男，汉族，硕士，讲师，研究方向为嵌入式应用；
E-mail：
kmoyx@；
于红岩（），女，汉族，在读硕士研究生，研究方向为嵌入式技术与计算机控制；
吕杨（），教授,研究方向为嵌入式技术与计算机控制。
Authorbriefintroduction：
OuYangxin（），Male，Hannation，GraduateStudent，Teacher，mainresearchfield，embeddedtechnologyapplication；
YuHongyan，Female，GraduateStudent，mainresearchfield，embeddedtechnologyandcomputercontrolsystem；
LvYang，Femail，Professor，mainresearchfield，embeddedtechnologyapplicationandcomputercontrolsystem。
篇三：
智能手环开发方案--蓝牙通讯协议
智能手环开发方案--蓝牙通讯协议
深圳智能手环方案公司《酷点网络》定制手环方案，本文档针对手环显示,控制的需求说明。
编写目的
本协议针对智能手环显示,控制的需求说明，供开发人员，测试人员，美工参考。
项目术语
数据库字段全为小写
参考资料
手机端app和手环蓝牙模块通讯协议采用10Byte数据传输，1Byte校验码，1Byte
：
数据校验方式Byte10=（Byte1+Byte2+Byte3+Byte4+Byte5+Byte6+Byte7+Byte8+Byte9）&
0xFF
2系统需求
任务概述
1，睡眠追踪记录2，运动步数追踪记录3，手机来电提示。
4，手机短信提示。
5，定时定点提醒
6，手机APP设置手环时间。
功能描述睡眠追踪记录
1，手环蓝牙模块1分钟检测到Sensor数据变化在某一区间（代表不运动）时开始进行记录时间A，直到Sensor数据开始变化（1分钟内都在大范围变化）时结束，时间为B。
B-A的时间间隔就为此次睡眠时间。
此时将数据上报给手机端App。
3，读取历史睡眠记录数
，运动步数追踪记录
1，计步模式两种
1，按目标计步
2，随意走动即计步统计2，数据保存
1，如果到23：
59分目标还未完成，保存目标记步，且自动切换到随意模式。
定时提醒
手机到手环蓝牙芯片1秒震动
手机设置手环时间，日期，星期设置
1，日期年月日4Byte，数据位的前4个Byte表示，高位为年低位为日。
eg:
XX-10-31数据位表示为：
0x140E0A1F
20:
0x1414:
0x0E10:
0x0A31:
0x1F
2，时间2Byte，数据为的后2个Byte表示高位为小时，低位为分钟，eg:
15:
56数据表示为：
0x0F38
3,秒1Byte
eg:
30秒数据表示为0x1E
5，星期几1Byteeg:
星期1，0x01范围：
0x01到0x07
，设置闹钟时间。
，手机发出,寻找WATCH提示4秒
，手环和手机断开后手环是否提示的开关功能
手环电池电量显示
手环硬件信息
手机和手环连上后，手环设置闹钟时间
名字传输
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