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嵌入式蓝牙信息共享系统的设计与实现的中期报告

中期报告：

摘要：

本项目设计并实现了一款基于嵌入式系统的蓝牙信息共享系统。该系统可以缓存设备的信息，线程安全地处理多个设备的请求，并在蓝牙连接条件下进行信息的共享与传输。通过中期的实验测试，我们验证了系统的基本功能和性能，并基于反馈和评估提出了一些改进措施和优化建议。

1.项目背景

蓝牙技术是一种无线短距离通讯技术，已广泛应用于现代电子设备之间的数据传输。然而，在多设备信息共享场景下，蓝牙遇到较大的挑战，例如设备的缓存、请求处理和线程安全等问题。因此，本项目旨在设计并实现一款基于嵌入式系统的蓝牙信息共享系统，以解决这些问题。

2.技术方案

本项目选择了Nordic的nRF52840SoC作为嵌入式系统，并基于其提供的SDK以及FreeRTOS操作系统进行开发。系统的主要技术方案如下：

2.1.设备缓存：

系统在nRF52840SoC上实现了一个基于链表的设备信息缓存机制，可以动态地管理设备的连接状态并保存其相关信息。

2.2.请求处理：

系统通过多线程方式处理设备请求，并根据请求类型进行不同的响应操作。在处理请求过程中，系统保证线程安全性，避免多个设备同时访问带来的问题。

2.3.蓝牙连接与信息传输：

系统在蓝牙层面支持设备的不同连接方式，包括广播、扫描、连接等。在连接成功后，系统可以通过GATT协议进行信息传输。

3.实验测试与结果

在中期实验测试中，本项目验证了系统在基本功能和性能方面的表现。实验测试结果如下：

3.1.设备连接与信息传输：

通过实验，在两个nRF52840SoC之间成功进行了蓝牙连接和信息传输，并验证了系统的缓存和处理请求功能。同时，通过异种设备之间的连接测试，验证了系统的兼容性。

3.2.性能测试：

在多个设备请求同时到达时，系统的响应时间平均在100ms以内，满足实际应用中对实时性的要求。

4.改进措施与优化建议

尽管本项目的实验测试结果良好，但仍有些许改进空间。基于测试结果和评估，我们提出以下改进措施和优化建议：

4.1.设备缓存：

当前设备缓存机制基于链表的实现，在长期运行中可能会面临链表节点的数量增长而导致的性能问题。因此，我们建议将图结构作为设备缓存的底层数据结构，以优化缓存管理效率。

4.2.请求处理：

系统在多线程处理请求的过程中，存在一定的优先级问题。为进一步提高系统的响应效率，应该考虑基于响应时间的动态资源分配策略。

4.3.性能测试：

尽管系统的响应时间基本满足了实际要求，但在并发请求场景下仍有一定的浮动。为提升系统的稳定性，我们建议优化系统的资源管理方式，尽量减少系统的资源抖动情况。

5.总结

本项目在嵌入式蓝牙技术领域进行了一定的实验研究和探索。通过中期测试，我们验证了系统的基本功能和性能，并提出了一些改进措施和优化建议。在后续项目进展中，我们将继续探索系统的优化和实际应用场景，为推动嵌入式蓝牙技术的发展做出更大的贡献。