一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统，包括由用户随身携带且用于提供用户信息并供系统发现和识别用户的多个蓝牙感知器、与所述蓝牙感知器通过蓝牙无线网络进行通信且用于发现用户的蓝牙感知适配器、与用于接收蓝牙感知适配器的用户数据且将所述用户数据通过以太网发送到感知服务器的适配器主机。该蓝牙感知系统结构设计合理，快速敏捷，稳定性好，实时性高，抗干扰性好，便于推广使用。
【专利说明】一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蓝牙感知系统，特别是涉及一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着计算机行业的技术发展，“计算技术”逐渐代替“计算机技术”普遍为人们所接受。计算科学研究的重点逐渐从以主机为中心的计算模式转化到以人为中心的第三代计算模式。环绕智能就是在第三代计算模式的兴起中出现的具有代表性的研究领域。
[0003]环绕智能最初萌芽于前Xerox PARC首席科学家Mark Weiser在1991年提出的“无处不在的计算(Ubiquitous Computing) ”的思想,该思想强调把计算机嵌入到生活、工作环境或日常工具中去，让计算工具本身从人们的视线中“消失”，让人们注意力的中心回归到要完成的任务本身。紧接着，欧洲信息社会咨询组ISTAG在2001年提出了 “环绕智能信息社会”的构想，进一步提出了环绕智能构想及其实现的可行性技术路线:将环绕智能应用系统分为多个物理空间上独立的子系统，这些子系统之间具有一定的交互能力，人和各种可携带设备可以“透明地”在它们之间移动，从而实现“消失计算”的目标。另外，欧洲信息社会组织第六框架计划(ISTFP6)从应用的角度给出了一个“环绕智能空间(Ami SpaceVIA概念，将环绕智能的应用划分为面向人体、家庭、工作、车辆四个方面；并通过无缝的环境管理，将这些不同范围的应用系统连接起来。
[0004]环绕智能可以看作“无处不在计算”和“自然人机交互”概念的一种融合，其关键特性为无处不在、智能感知和自然交互。环绕智能的实质是利用各种信息传感技术，实现对用户各种行为特征的感知、理解，从而提供一种无缝的人机交互方式。在这种交互方式下，计算设备是不可见的，人机交互的模式从传统的以计算机为中心转移到以人为中心。环绕智能的主要目标之一就是根据不同用户的习惯为其提供个性化的服务，而感知用户的进入、离开和识别用户身份则是提供个性化服务的前提，因此智能感知在环绕智能系统中承担着极为重要的作用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统。该蓝牙感知系统结构设计合理，快速敏捷，稳定性好，实时性高，抗干扰性好，便于推广使用。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统，其特征在于:包括由用户随身携带且用于提供用户信息并供系统发现和识别用户的多个蓝牙感知器、与所述蓝牙感知器通过蓝牙无线网络进行通信且用于发现用户的蓝牙感知适配器、与用于接收蓝牙感知适配器的用户数据且将所述用户数据通过以太网发送到感知服务器的适配器主机；所述蓝牙感知器包括第一蓝牙芯片Blue Core、第一天线、第一 SPI接口、第一用户控制接口、电源、第一 Flash存储器、第一基带滤波器和第一晶振,所述第一基带滤波器、第一 SPI接口、第一晶振和第一 Flash存储器均与第一蓝牙芯片Blue Core相接，所述第一基带滤波器与第一天线相接，所述电源与第一蓝牙芯片Blue Core和第一Flash存储器相接；所述蓝牙感知适配器包括第二蓝牙芯片Blue Core、第二天线、第二 SPI接口、第二用户控制接口、第二 Flash存储器、第二基带滤波器、稳压器、USB接口和第二晶振，所述第二基带滤波器、第二用户控制接口、第二 SPI接口、第二晶振、第二 Flash存储器、USB接口和稳压器均与第二蓝牙芯片Blue Core相接，所述稳压器和USB接口相接。
[0007]上述的一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统，其特征在于:所述第一天线和第二天线均采用陶瓷天线。
[0008]上述的一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统，其特征在于:第一蓝牙芯片BlueCore 米用 BlueCore02_External 芯片。[0009]上述的一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统，其特征在于:所述稳压器采用低压差线性稳压器。
[0010]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0011]1、结构设计合理:本发明采用环绕智能可以看作“无处不在计算”和“自然人机交互”概念的一种融合，其关键特性为无处不在、智能感知和自然交互，利用各种信息传感技术，实现对用户各种行为特性的感知、理解，从而提供一种无缝的人机交互方式。
[0012]2、本发明采用蓝牙技术，蓝牙具有成本低、体积小、功耗低、辐射低、安全性好、低电磁污染、支持点对多点网络的特点。
[0013]3、蓝牙无线通信技术能够构建IOm到IOOm范围的、具有可穿透性的个人局域网环境。
[0014]4、蓝牙技术具有自组织网络互连能力，能够构建最多8个蓝牙设备的匹克网环境，多个匹克网还可以进一步构建散射网络。
[0015]5、蓝牙技术具有内在的完善的安全机制来提供可靠的设备认证、授权和数据加密服务。
[0016]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的电路原理框图。
[0018]图2为本发明蓝牙感知器的电路原理框图。
[0019]图3为本发明蓝牙感知适配器的电路原理框图。
[0020]附图标记说明:
[0021]I 一蓝牙感知器；1-1 一第一天线；1-2—第一基带滤波器；
[0022]1-3—第一蓝牙芯片 Blue Core ；1-4—第一 SPI 接口；
[0023]1-5—第一晶振；1-6—第一用户控制接口；
[0024]1-7—电源；1-8—第一 Flash 存储器；
[0025]2—蓝牙感知适配器； 2-1—第二天线；2-2—第二基带滤波器；
[0026]2-3一第二蓝牙芯片Blue Core ；2-4一第二用户控制接口 ；
[0027]2-5一第二 SPI 接口 ； 2-6—第二晶振；2-7—第二 Flash 存储器；
[0028]2~8 —USB接口 ；2-9—稳压器；3—适配器王机；[0029]4一以太网；5—感知服务器。
【具体实施方式】
[0030]如图1、图2和图3所示的一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统，包括由用户随身携带且用于提供用户信息并供系统发现和识别用户的多个蓝牙感知器1、与所述蓝牙感知器I通过蓝牙无线网络通信且用于发现用户的蓝牙感知适配器2、与用于接收蓝牙感知适配器2的用户数据且将所述用户数据通过以太网4发送到感知服务器5的适配器主机3 ；所述蓝牙感知器I包括第一蓝牙芯片Blue Corel-3、第一天线1-1、第一 SPI接口 1_4、第一用户控制接口 1-6、电源1-7、第一 Flash存储器1_8、第一基带滤波器1_2和第一晶振1_5，所述第一基带滤波器1-2、第一 SPI接口 1-4、第一晶振1-5和第一 Flash存储器1_8均与第一蓝牙芯片Blue Corel-3相接，所述第一基带滤波器1_2与第一天线1_1相接，所述电源1-7与第一蓝牙芯片Blue Corel-3和第一 Flash存储器1_8相接；所述蓝牙感知适配器2包括第二蓝牙芯片Blue Core2-3、第二天线2_1、第二 SPI接口 2_5、第二用户控制接口 2-4、第二 Flash存储器2-7、第二基带滤波器2_2、稳压器2_9、USB接口 2_8和第二晶振2-6，所述第二基带滤波器2-2、第二用户控制接口 2-4、第二 SPI接口 2_5、第二晶振2_6、第二 Flash存储器2-7、USB接口 2_8和稳压器2_9均与第二蓝牙芯片Blue Core2_3相接，所述稳压器2-9和USB接口 2-8相接。
[0031]本实施例中,优选的做法是,所述第一天线1-1和第二天线2-1均采用Yageo公司的陶瓷天线。第一蓝牙芯片Blue Corel-3采用CSR公司BlueCore02_External芯片。
[0032]本实施例中，所述蓝牙感知器I包括蓝牙通信模块、安全管理模块、电源管理模块、用户交互管理模块、应用程序模块。蓝牙通信模块主要负责为应用程序模块提供蓝牙无线通信的功能，为应用程序提供控制蓝牙协议栈各层的接口，同时为应用程序模块提供了数据传输的通道和消息通道；安全管理模块负责蓝牙链路和数据通信的安全和认证问题，主要是通过蓝牙内建的安全机制利用PIN码的链路级安全模式实现；电源管理模块负责蓝牙感知器I的节能问题，即在合适的时刻控制设备进入节能模式；用户交互管理模块主要是对蓝牙感知器I设备的按钮和显示灯的控制功能；应用程序模块主要负责协调几个模块协同工作，以及控制用户信息跟蓝牙感知适配器2的交互。电源1-7采用电池供电，为了方便用户在合适的时候参与交互操作和了解系统工作状态，硬件上提供了按键和指示灯作为第一用户控制接口 1-6，系统提供了第一 Flashl-8存储器用于存储蓝牙协议栈和应用程序。蓝牙感知适配器2包括蓝牙通信模块、安全管理模块、设备管理模块、用户交互管理模块、USB模块、应用程序模块。蓝牙通信模块是蓝牙感知器I的蓝牙通信模块的一个对等实体，但是它们的功能上是有差异的:在蓝牙的LMP层及其以下，蓝牙感知适配器2作为主设备对蓝牙感知器I进行查询，在RFCOMM层数据通道建立后，蓝牙感知适配器2作为主设备对区域的蓝牙感知器I进行管理；安全管理模块负责蓝牙链路和数据通信的安全和认证问题，主要是通过蓝牙内建的安全机制通过PIN码和共享密钥实现链路级安全模式；设备管理模块负责管理跟蓝牙感知适配器2进行通信的多个蓝牙感知器I设备；用户交互管理模块对设备的按钮和显示灯事件进行管理；USB模块主要负责与计算机通信，为应用程序提供向计算机发送数据的接口，它实现了对身份信息封装成⑶C (Commu-unication DeviceClass)设备信息通过USB接口 2-8传送到主机端；应用程序模块主要实现对各模块的控制和协调；适配器主机3包括SB模块XDC设备驱动模块、应用程序模块。SB模块主要是将蓝牙感知适配器2发送过来的用户信息转换成串口信息加以捕捉KDC设备驱动模块主要是完成USB接2-8的初始化，包括CDC描述符、接口、端点等的定义；应用程序模块主要负责监听CDC设备的信息，并把CDC设备的信息联系到用户的进入和离开上，对进入的用户进行信息上的管理等。感知系统网络包括蓝牙感知器I和蓝牙感知适配器2之间通信的蓝牙无线网络以及适配主机3和感知服务器5之间通信的以太网4网络，主要为各部分之间通信提供平台。
[0033]蓝牙感知器I由进入环绕智能环境的用户随身佩戴，用于存储用户个人信息，并通过蓝牙感知网络和蓝牙感知适配器2进行通信，提供用户信息，进行感知，蓝牙感知系统通过蓝牙感知器I来发现和识别用户。蓝牙感知适配器2用于发现用户，同蓝牙感知器I通信，并向感知服务器5提供用户信息，同时负责蓝牙数据和适配器主机3之间数据的转换；适配器主机3负责蓝牙感知适配器2和感知服务器5的对话，接收蓝牙感知适配器2的用户数据，将用户数据通过以太网发送到感知服务器5 ;感知服务器5负责将适配器主机3收集到的用户信息进行验证分析，并将分析结果发送到Aml控制中心，从而为用户提供个性化服务提供依据。
[0034]本实施例中，所述蓝牙感知器模块I中的第一天线1-1采用Yageo公司的陶瓷天线。所述蓝牙感知器模块I中的第一蓝牙芯片Blue Corel-3采用CSR公司Blue Core02-External芯片。所述蓝牙感知器I中的第一用户控制接口模块1_6采用红色和绿色两个LED用于电量指示和设备运行状态指示，轻触式按键用于电路复位和手动转换。所述蓝牙感知器I中的电源1-7采用TCL公司的聚合物锂离子蓝牙专用电池，并且使用Maxim公司的MAX1722EZK33DC-DC电压转换芯片为系统提供稳定的3. 3V电压。所述蓝牙感知适配器2中的第二天线2-1采用Yageo公司的陶瓷天线。所述蓝牙感知适配器2中的第二蓝牙芯片Blue Core2-3采用CSR公司的BlueCore02_External芯片。所述蓝牙感知适配器2中的第二用户控制接口模块2-4采用蓝色LED灯用于设备运行状态指示，轻触式按键用于电路复位和手动状态转换。所述蓝牙感知适配器2中的稳压器2-9采用MICREL公司的MIC527低压差线性稳压器。
[0035]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统，其特征在于:包括由用户随身携带且用于提供用户信息并供系统发现和识别用户的多个蓝牙感知器(I)、与所述蓝牙感知器(I)通过蓝牙无线网络进行通信且用于发现用户的蓝牙感知适配器(2)、与用于接收蓝牙感知适配器(2)的用户数据且将所述用户数据通过以太网(4)发送到感知服务器(5)的适配器主机(3);所述蓝牙感知器(I)包括第一蓝牙芯片Blue Core (1_3)、第一天线(1_1 )、第一 SPI接口( 1-4)、第一用户控制接口( 1-6)、电源(1-7)、第一 Flash存储器(1_8)、第一基带滤波器(1-2)和第一晶振(1-5)，所述第一基带滤波器(1-2)、第一 SPI接口(1-4)、第一晶振(1-5)和第一 Flash存储器(1-8)均与第一蓝牙芯片Blue Core (1_3)相接，所述第一基带滤波器(1-2)与第一天线(1-1)相接，所述电源(1-7)与第一蓝牙芯片Blue Core (1_3)和第一Flash存储器(1-8)相接；所述蓝牙感知适配器(2)包括第二蓝牙芯片Blue Core (2-3),第二天线(2-1)、第二 SPI接口(2-5)、第二用户控制接口(2-4)、第二 Flash存储器(2_7)、第二基带滤波器(2-2)、稳压器(2-9)、USB接口(2-8)和第二晶振(2-6)，所述第二基带滤波器(2-2)、第二用户控制接口(2-4)、第二 SPI接口(2-5)、第二晶振(2-6)、第二 Flash存储器(2-7)、USB接口(2-8)和稳压器(2-9)均与第二蓝牙芯片Blue Core (2_3)相接，所述稳压器(2-9)和USB接口(2-8)相接。
2.根据权利要求1所述的一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统，其特征在于:所述第一天线(1-1)和第二天线(2-1)均采用陶瓷天线。
3.根据权利要求1所述的一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统，其特征在于:第一蓝牙芯片 Blue Core (1-3)米用 BlueCore02_External 芯片。
4.根据权利要求1所述的一种环绕智能环境下的蓝牙感知系统，其特征在于:所述稳压器(2-9)采用低压差线性稳压器。
【文档编号】H04B5/00GK103840856SQ201210492480
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月27日 优先权日:2012年11月27日
【发明者】鱼俊 申请人:陕西亚泰电器科技有限公司