AmI环境下基于蓝牙的感知网络及其协议设计

AmI环境下基于蓝牙的感知网络及其协议设计

论文摘要

环绕智能(Ambient Intelligence,AmI)是欧洲信息社会咨询组对未来信息社会提出的新构想,可对用户行为作出类似人类知觉反应的电子环境,其关键特性是无处不在、智能感知以及自然交互。而局域环绕智能系统是一个小范围具有环绕智能特性的原型系统,它具备无缝感知用户身份和位置的能力,在用户毫无察觉的情况下,完成琐碎的识别和认证过程,力求为智能环境中的用户提供自然、舒适、个性化的服务。蓝牙技术是一种全球开放的无线通信技术标准,为用户提供低成本、低功耗的短距离无线连接。论文将蓝牙无线通信技术引入局域环绕智能系统,并将其作为实现用户无缝感知的手段。通过对蓝牙技术、蓝牙协议体系结构、蓝牙应用剖面的分析,结合局域环绕智能系统需要获取用户身份信息和区域位置信息的需求,论文从物理结构、连接策略、安全策略、节能策略四个方面设计了具有隐式交互能力的蓝牙感知网络。同时,论文从基于BlueCore蓝牙单芯片的全嵌入式应用开发的特点出发,将系统分为蓝牙感知器、蓝牙接入点两个部分,结合蓝牙串口应用剖面(Bluetooth Serial Port Profile),并利用CSR公司提供的BlueLab软件开发工具对感知设备进行感知协议和软件设计。接着,对原型系统进行了测试,实验结果表明,系统运行稳定并达到了一些性能上的要求。最后,对所做的工作进行了总结,提出了需要进一步解决和研究的问题。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.1.1 AmI环境下用户的感知需求
  • 1.1.2 AmI环境下蓝牙感知网络
  • 1.2 国内外研究情况
  • 1.3 研究内容
  • 1.4 文章结构安排
  • 第2章 蓝牙核心体系结构
  • 2.1 蓝牙技术基本知识
  • 2.1.1 基本射频特性
  • 2.1.2 网络拓扑结构
  • 2.1.3 蓝牙物理链路的建立
  • 2.2 蓝牙协议的体系结构
  • 2.2.1 蓝牙核心协议
  • 2.2.2 电缆替代协议
  • 2.3 蓝牙应用剖面
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 蓝牙感知网络系统结构设计
  • 3.1 蓝牙感知网络的物理结构设计
  • 3.1.1 网络拓扑结构设计
  • 3.1.2 蓝牙接入点物理分布
  • 3.3 蓝牙感知网络的连接策略
  • 3.3.1 接入策略
  • 3.3.2 脱离策略
  • 3.4 蓝牙感知网络的安全策略
  • 3.4.1 区域网的安全策略
  • 3.4.2 连接管理中的安全控制
  • 3.5 蓝牙感知网络的节能策略
  • 3.5.1 蓝牙感知网络的节能策略
  • 3.5.2 蓝牙感知器节能管理
  • 3.6 本章小结
  • 第4章 蓝牙感知网络原型系统的软件设计
  • 4.1 系统开发平台
  • 4.1.1 蓝牙协议栈的选择
  • 4.1.2 CSR蓝牙开发平台
  • 4.1.3 蓝牙硬件方案的选择
  • 4.2 感知协议的设计
  • 4.2.1 蓝牙串口剖面
  • 4.2.2 感知协议的交互
  • 4.2.3 感知协议的顺序图
  • 4.3 感知实体的软件设计
  • 4.3.1 基于 BlueCore芯片嵌入式应用开发的特点
  • 4.3.2 感知软件系统的运行机制
  • 4.3.3 感知软件应用程序的构成以及初始化
  • 4.3.4 常用的库函数说明
  • 4.3.5 蓝牙接入点的软件设计
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 感知网络原型系统的测试
  • 5.1 感知设备的原型
  • 5.2 感知系统的测试
  • 5.2.1 感知系统的运行测试
  • 5.2.2 感知系统的性能测试
  • 5.3 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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