服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議層(SDP)：用于在遠(yuǎn)程藍(lán)牙設(shè)備上尋找服務(wù)。服務(wù)器維護(hù)一張服務(wù)記錄列表，每個(gè)服務(wù)記錄都包含服務(wù)器上一個(gè)服務(wù)的信息，每個(gè)服務(wù)對(duì)應(yīng)一個(gè)服務(wù)記錄?？蛻?hù)端訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器時(shí)，首先要獲得服務(wù)器的訪(fǎng)問(wèn)記錄，然后通過(guò)服務(wù)記錄建立連接。

邏輯鏈接控制器適配層協(xié)議(1.2CAP)：為上層協(xié)議提供面向連接和無(wú)連接的數(shù)據(jù)服務(wù)，并提供多協(xié)議功能和分割重組操作，可傳輸和接收最大長(zhǎng)度64KB的L2CAP數(shù)據(jù)包。

虛擬串口協(xié)議(RFCOMM)：基于L2CAP協(xié)議的虛擬串口協(xié)議，因?yàn)樗试S藍(lán)牙設(shè)備模擬串口的功能，所以采用它進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

對(duì)象交換(OBEX)：可以用來(lái)傳輸文件或者交換對(duì)象數(shù)據(jù)，OBEX協(xié)議是基于RFCOMM實(shí)現(xiàn)的。

主機(jī)控制器接口(HCI)層：這一層是主機(jī)和控制器之間的接口，其他所有的層都要經(jīng)過(guò)HCI。

3.2.1 單片機(jī)藍(lán)牙設(shè)計(jì)

單片機(jī)使用UART接口和藍(lán)牙模塊進(jìn)行通信。HC-05為藍(lán)牙透明傳輸模塊，專(zhuān)為具有異步串口的用戶(hù)提供快捷藍(lán)牙點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊。用戶(hù)不需任何協(xié)議，就像有線(xiàn)電纜連接一樣，只需對(duì)串口寫(xiě)入數(shù)據(jù)，就可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端用戶(hù)設(shè)備。上電后藍(lán)牙主機(jī)模塊復(fù)位、讀藍(lán)牙模塊地址、設(shè)置狀態(tài)參數(shù)和初始化模塊，與遠(yuǎn)端的手機(jī)連接成功后，可以通過(guò)UART異步串口與從機(jī)通信。這里將HC-05設(shè)置為主機(jī)模式，經(jīng)過(guò)初始化后提供藍(lán)牙服務(wù)，等待手機(jī)端藍(lán)牙客戶(hù)端連接。

3.2.2 手機(jī)端J2ME設(shè)計(jì)

J2ME(Java2 Platform，Micro Edition)是Sun專(zhuān)門(mén)為小型的資源受限的消費(fèi)性電子設(shè)備的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)所提供新的Java版本，它廣泛的使用于移動(dòng)電話(huà)、PDA(個(gè)人數(shù)字助理以及電視機(jī)頂盒等眾多小型資源受限設(shè)備中。對(duì)于J2ME來(lái)說(shuō)，由于其得天獨(dú)厚的跨平臺(tái)性與良好的可移植性，使得其在設(shè)備繁多、平臺(tái)異?；靵y的手機(jī)與PDA市場(chǎng)更顯得如魚(yú)得水。

J2ME平臺(tái)是由配置(Configurations)和簡(jiǎn)表(Profile)構(gòu)成的。配置是提供給量大范圍設(shè)備使用的最小類(lèi)庫(kù)集合，在配置中同時(shí)包含Java虛擬機(jī)(JVM)。簡(jiǎn)表是針對(duì)一系列設(shè)備提供的開(kāi)發(fā)包集合。在J2ME中還有一個(gè)重要的概念：可選包(Optioual Package)，它是針對(duì)特定設(shè)備提供的類(lèi)庫(kù)，比如某些設(shè)備是支持藍(lán)牙的，針對(duì)此功能，J2ME中制定了JSR82(Bluetooth API)提供了對(duì)藍(lán)牙的支持。程序流程圖如圖5所示。

     圖5 程序流程圖

設(shè)計(jì)過(guò)程如下：

1)構(gòu)建基于MIDLet的Mobile主類(lèi)，實(shí)現(xiàn)按鈕監(jiān)聽(tīng)，在其監(jiān)聽(tīng)消息中響應(yīng)手機(jī)左控制鍵退出(Cmd_Exit)和右控制鍵顯示脈搏波(Cmd_Show)的命令。部分代碼如下：

2)建立派生于GameCanvas實(shí)現(xiàn)按鈕監(jiān)聽(tīng)的Show類(lèi)，畫(huà)脈搏的函數(shù)名為DrawPulse用于將接收到的脈搏數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示在屏幕上。部分代碼如下：

3)建立Record類(lèi)，通過(guò)RecordStore的方法addRecord，deleteRecord，getRecord存儲(chǔ)，刪除和顯示收到的脈搏數(shù)據(jù)。至此整個(gè)J2ME的界面搭建完成。部分代碼如下：

4)建立新類(lèi)使其實(shí)現(xiàn)Punnable(多線(xiàn)程)。由于需要發(fā)送連接請(qǐng)求和接收數(shù)據(jù)，必須要將發(fā)送和接收過(guò)程使用多線(xiàn)程實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)人輸入輸出數(shù)據(jù)流包循環(huán)接收數(shù)據(jù)。部分代碼如下：

4 數(shù)據(jù)昱示與結(jié)果分析

考慮到自然光對(duì)測(cè)量的影響，將整個(gè)電路放置在不透光的小型圓柱形密封容器內(nèi)(直徑約5cm，高度約5cm)，中間打1.5cm直徑的孔，用于固定受測(cè)者手指姿態(tài)，頂部打0.5cm的孔用于反向放置光敏電阻。分別將采集電路板、藍(lán)牙傳輸電路板疊放并用泡沫固定。測(cè)試時(shí)用手指的指尖按住光敏電阻的表面，受測(cè)者可以較長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的姿態(tài)。受測(cè)過(guò)程中有時(shí)出現(xiàn)部分毛刺和基線(xiàn)漂移現(xiàn)象，但是不影響整體測(cè)量效果。測(cè)量結(jié)果為：脈搏波形平滑，噪聲抑制良好，長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)達(dá)到穩(wěn)定后能提供使用者健康狀態(tài)評(píng)價(jià)參數(shù)，如圖6所示。

     圖6 數(shù)據(jù)顯示

5 結(jié)論

系統(tǒng)采用C8051F330單片機(jī)和J2ME藍(lán)牙研制便攜式脈搏波測(cè)量?jī)x，相比傳統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備，采取了光電容積脈搏波描計(jì)法，結(jié)果誤差控制在10%以?xún)?nèi)、成本降低了50%以上、體積減少50%以上，配合J2ME可方便地進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。同時(shí)系統(tǒng)在部分細(xì)節(jié)還有待提高，比如采用更加有效的濾波方法濾除脈搏波中的基線(xiàn)漂移等噪聲、構(gòu)建更加人性化的手機(jī)界面等等。在系統(tǒng)基礎(chǔ)上使用J2ME二次開(kāi)發(fā)郵件系統(tǒng)或者CPRS，構(gòu)建遠(yuǎn)程社區(qū)醫(yī)療保健系統(tǒng)，將人體生理信號(hào)使用手機(jī)發(fā)送給醫(yī)生進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，會(huì)給用戶(hù)帶來(lái)極大的便利，顯示出良好的使用前景。