1、低功耗蓝牙(BLE)介绍
BLE 技术是一种低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术，工作在免许可的 2,4 GHZ 工业、科学、医学(Industrial Scientific Medical，ISM)频段。BLE在设计之初便被定位为一种超低功耗(Ultra Low Power，ULP)无线技术，采用了多种智能于段来最大限度地降低功耗。
其最大化的待机时间、快速连接和低峰值的发送/接收功耗三大特性成就了其 ULP 性能。BLE 共有 40 个信道，可分为广播和数据 2种信道类型，其中广播信道有3个数据信道有 37 个。
由于 BLE 和 Wii 工作在 2.4 GH 频段，在二者同时使用时相互之间可能会产生影响，为此 BLE 在设计上做了系统共容性方面的考虑，设计 BLE 信道表时最大程度地避开了 WiFi 的工作信道，故此 BLE除3个广播信道之外，还有 9 个数据信道分布在 WiFi信道表之外，在确保了 BLE 系统的可性及与 WiFi 系统的共容性的同时，也增强了自身的抗干扰特性。
2、智能网关系统设计
智能网关系统与传统网关系统相比，最大的特点是在传统网关基础上增加了一个独立工作的 BLE 模块通过该独立的 BLE 模块来实现对网关核心控制器的启动配置。
2.1 智能网关系统硬件设计
智能网关系统结构硬件设计具有如下特点:
a、核心控制器包含 ARM 和 FPGA 两部分，具有能独立工作的 BLE 模块;
b、 核心控制器中ARM和 FPGA的 RST引脚、ARM的BOOT 模式配置引脚均与 BLE 模块的 GPIO引脚相连，使 BLE模块能对核心控制器进行复位和启动方式的配置，同时 BLE 模块能独立于核心控制器进行工作;
c、 BLE 模块的 GPIO 引脚与系统时钟芯片的配置引脚相连，以便 BLE 模块对系统时钟进行配置;
d、核心控制器与其他外接口模块相连接
2.2 BLE 应用程序设计
BLE 应用程序设计主要可分为 2 部分:
BLE 服务程序和智能网关启动配置命令定义。
1)BLE 服务程序:对蓝牙协议栈进行配置，开启基本的 BLE 蓝牙服务，同时配置并开启 BLE 串口服务，以便实现 BLE 设备之间的 BLE 中口数据收发功能:
2)智能网关启动配置命令定义:主要做两方面的工作:一方面是定义智能网关启动配置命令，定义一些 BLE串口能够识别且易于助记的命令，用于进行启动操作:另一方面在程序中完成对系统时钟的配置、核心控制器的启动方式配置、复位等操作，以实现对智能网关系统的启动配置。
出处：太赫兹科学与电子信息学报
原标题： 通过低功耗蓝牙串口启动的智能物联网关
作者： 邱继云 陈翔
参考资料