蓝牙技术在智能传感器中应用研究

近几年，我国无线移动通信技术发展越来越快，许多技术都开始被应用到工业及生活自动化领域之中。将蓝牙技术应用到智能传感器中不仅可以减少现场施工布线作业，同时还可以极大的降低恶劣环境对有限传输的影响，具有较高的实际运用价值，为人们的生产生活带来了极大的便利。

1.智能传感器的概述

传感器技术是现阶段较为前沿的技术之一，同时也是实现自动化生产及信息化的基础条件。随着我国微电子技术的崛起，为了更好的满足现代工业、农业及国防的实际需求，传感器的发展历经了多个阶段。近几年，工业自动化及信息化的发展对智能传感器提出了更高的要求，而无线通信技术如蓝牙技术，可以有效处理智能传感器发展过程中所遇到的问题。

传统的传感器仅仅只能被作为敏感元件，需要与之配上相应的仪表才可以检测到其中各种量之间的变化。但是随着工业自动化时代的来临以及智能化技术的进步，对传感器的准确性、可靠性及稳定性提出了更高的要求，在这样的背景之下，微处理技术与传感器相结合便产生了现阶段功能强大的智能传感器。智能传感器主要有以下特点：1.具有逻辑性，可以对数据进行统计与处理；2.具有自我诊断能力，若发生错误可以进行自我校正；3.具有自我适应能力，能够根据周围环境进行自我调整；4.具有记忆储存能力，可以将所收集到的数据进行存储；5.具有数据通讯功能，可以进行数据传输。

2.蓝牙技术的概述

蓝牙技术主要是指能够适用于短距离数据传输的全球性规范技术，它是以低成本的近距离传输作为基础，为固定或者移动设备之间提供数据通信链路，进而让近距离内的各种数据能够实现传递与共享。蓝牙技术主要具有以下几点特征

2.1 所使用的为全球通用频段

蓝牙技术在具备很强的通用性，主要使用的为2.4GHz频段，该频段主要包含工业、科学研究以及医疗等领域，同时是对所有的无线电系统进行开放的频段。同时在链接的过程中为了避免与其它设备产生相互影响，蓝牙系统必须通过快速确认及调频方案，这样才可以确保连接线路的稳定性及准确性。

2.2 成本低与功耗低

蓝牙技术最基础的要求就是稳定、轻薄及体型小，综合蓝牙技术与内置芯片制作技术，将蓝牙系统与多种设备融为一体组成蓝牙模块，之后再通过USB或者RS-232接口进行连接。基于实用性的要求，蓝牙技术的发展必然会逐渐降低成本与功耗。

2.3 安全性能高

蓝牙技术的安全性问题一直是受到社会各界的关注，因为蓝牙是具有移动性与开发性，因此安全问题尤为重要。与其它无线传输信号一样，蓝牙在传输过程中易于被拦截。所以蓝牙系统也会提供相应的认证与加密技术，进而确保连接线路的安全性。通常所采用的认证与加密是由物理层所提供的，再经过流密码加密技术来实现。若有用户需要更高级别的安全保密需求，可以通过更高层次的传输及应用层安全机制，所以蓝牙技术在传输过程中安全性能也会大幅度提高。

2.4 用途广泛

蓝牙技术的用途非常广泛，不仅可以在移动设备、笔记本、打印机等方面进行使用，还可以在一些智能化家电上使用，如智能电灯、冰箱及洗衣机等，同样也可以在智能传感器上进行使用。

目前，我国蓝牙技术已经较为成熟，进入了全面快速发展时期，蓝牙也越俩越多的被应用到智能传感器上。

3.蓝牙技术在智能传感器中的应用实现分析

蓝牙智能传感器中的应用实现主要包括三个方面：硬件、软件及网络。

3.1 蓝牙智能传感器的硬件实现

3.1.1 蓝牙智能传感器的硬件构成

蓝牙智能传感器是由蓝牙技术、单片机技术及传感器技术组成的，它最主要的功能是完成现场数据传输、采集以及智能化控制等。它所具有的硬件设备为：传感器、单片机以及蓝牙设备、供电模块等。传感器主要是负责数据进行A/D及信号处理，它具有较强的实用性，能够适合各种恶劣环境，同时还可以极大的提升系统的抗干扰能力；单片机是智能传感器的核心，它是实现系统功能转换的中枢；蓝牙模块体积非常小，制造成本较低低，同时还具备高度的集成性，它的尺寸一般在1cm2以内，在运用的过程中需要外接天线等器件。

3.1.2 蓝牙智能传感器的硬件实现方式

单片机与蓝牙模块接口，蓝牙模块可以通过串行连接到单片机上，除了常规的接受与输出数据外，还可以具有RTS、CTS流控机制。当蓝牙模块处于正常工作状态时，需要将两个流控信号分别连接到输出与输入接口。当数据的发送量需要进行流量控制时，则需要将这两个信号进行发送或者接受，再通过读取两个信号来对流量进行有效的控制。若无需对流量进行控制，则可以通过电阻将这两个信号进行连接，进而形成自握形式。其次单片机需要与传感器进行连接，不同类型的传感器与单片机的接口对接的方式也不同，如数字型传感器DSI8B20，因为它属于一线工作的形式，所以需要使用单片机的一个I/O口， 与单片机进行数据交换主要是通过软件来实现。对于DS600而言，因为输出的为模拟电压，因此会接入到单片机的ADC接口，同时为了降低AD转换时电源对其的干扰，内置芯片具有独立的AD电源对其进行供电。最后还有上位机侧接口，这种方式的实现相对简单，只需要上位机与蓝牙模块进行相连，若使用的为蓝牙适配器，则可以直接连接到PC端的USB接口即可。

文章来源：《现代工业经济和信息化》 网址: http://www.xdgyjjhxxh.cn/qikandaodu/2020/0921/431.html