摘要：在对蓝牙技术及其原理讨论的基础上，结合施工机械状态监测现场的具体特点，提出了一种新型的施工机械状态无线监测系统，实现了对施工机械状态的实时监控，提高了施工机械的智能化水平。

关键词：蓝牙技术 施工机械 在线监测

在线状态监测也叫机载式故障预报，是通过把高可靠性的传感器像触角一样分布到施工机械的有关部位，直接获取各运行部分的工况参数，从而进行分析、处理，实时控制施工进度，提高施工质量的一种监测。当前施工机械的发展方向是智能化，这就对计算机系统的信息采集、复杂信号处理与控制等能力提出了较高的要求。利用蓝牙芯片可对各传感器采集的数据进行无电缆可靠传输，并能利用非机载设备(如高档微机及功能完善的软件)对采集的信号进行复杂有效的处理，从而合理地控制施工全过程。

1、蓝牙技术简介

蓝牙(Bluetooth)技术是一种近距离无线通信标准，由爱立信、英特尔、诺基亚、东芝和IBM等五大公司组成的特殊利益集团(SIG，Special Interests Group)于1998年5月联合制定。SIG推出蓝牙技术的目的在于实现最高数据传输速率为1Mb／s(有效传输速率为721kb／s)、最大传输距离为10m的无线通信，并形成世界统一的近距离无线通信标准。蓝牙技术可提供低成本、低功耗的无线接人方式，被认为是近年来无线数据通信领域的重大进展之一，其程序写在一个9mm×9mm的微芯片中［1］。

蓝牙系统一般由四个功能单元组成：天线单元、链路控制(固件)单元、链路管理(软件)单元和蓝牙软件(协议)单元。

1．1 蓝牙技术的系统结构［2～4］

蓝牙技术的系统结构如图1所示。从图1可以看出蓝牙的体系结构由两大部分组成，即：底层协议部分和高层应用协议部分。下面分别对两部分作一粗略的介绍。

1．1．1 底层协议

底层协议作为蓝牙技术应用的基础，有着十分重要的作用。以目前的技术水平，部分协议功能可以由一个小型芯片来完成，这些功能主要包括：

Radio／RF：进行频带的信道定义和信号的发送与接收；
BaseBand：实现基带部分协议和其它底层链路功能；
Link Manager(LM)：用于链路的建立和管理；
L2CAP：是Logical Link Control and Adaptation Protocol的缩写，实现高层协议复用、包的组装和拆分等功能；
SDP：是Service Discover Protocol的缩写，发现并识别底层设备所能提供的服务，以便高层应用调用。

1．1．2 高层应用协议

高层应用协议主要包括以下几种应用协议：
RFCOMM：是ETSI TS 07．10标准的一个子集；
TCP／IP Over Bluetooth：通过这个协议可以支持TCP／IP服务；
IrOBEX Over Bluetooth：这个协议提供了蓝牙与红外传输的兼容性；Files Transfer Over Bluetooth：通过这个协议可以支持FTP服务。
值得注意的是，还有一种高层应用协议可以支持WAP(Wireless Application Protoc01)应用，通过它可以有效实施一个广域范围内的移动网络。

根据上面的讨论，总的来讲，一个完整的蓝牙应用解决方案是由软、硬件两部分组成的，其中硬件部分包括RF、Baseband和Link Manager，软件部分包括L2CAP以上的功能。

1．2 工作原理

蓝牙技术工作在全球通用的2．4GHz ISM(I-工业；S-科学；M-医学)频段，数据传输速率为1Mb／s。从理论上讲，以2．4GHz ISM频段运行的技术能够使相距30m以内的仪器设备之间成功实现无线连接，数据传输速率可达2Mb／s；如果再加入功率放大器，发射距离有效范围可达100m。蓝牙技术采用了“Plug

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